淮北燃气轮机联合循环项目可行性研究报告.doc
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1、 淮北燃气轮机联合循环项目可行性研究报告燃气轮机联合循环项目可行性研究报告目 录第1章概述11.1.项目概况11.2.编制依据11.3.公司概况21.4.研究范围21.5.建设的必要性31.6.工作简要过程41.7.主要结论4第2章热负荷62.1.热负荷现状62.2.热负荷特性和用汽参数62.3.设计热负荷6第3章主机选择和供热方案73.1.发电方式选择73.2.燃气轮发电机组选择113.3.余热锅炉选择133.4.汽轮发电机组选择143.5.装机规模和热电联产方案143.6.热、电平衡和技术经济指标153.7.运行方式分析163.8.推荐主机主要技术参数16第4章燃料供应系统204.1.燃料
2、来源及成分204.2.焦炉煤气来源及项目耗量214.3.燃料的消耗量214.4.燃油系统224.5.燃气系统234.6.燃气增压系统244.7.氮气系统28第5章建厂条件305.1.厂址地理位置305.2.工程地质305.3.水文地质:305.4.气象条件305.5.地震烈度30第6章工程设想316.1.项目总体规划和厂区总平面布置316.2.燃气轮机及余热锅炉岛布置326.3.主厂房布置336.4.热力系统346.5.压缩空气系统366.6.电厂化学部分376.7.水工部分426.8.电气部分456.9.热工控制466.10.暖通部分496.11.土建部分50第7章环境保护537.1.本工程
3、设计中执行的环保标准537.2.拟建项目环境影响分析对策537.3.污染防治547.4.环境监测557.5.生态环境影响结论55第8章消防568.1.概述568.2.总图布置与交通要求568.3.建筑物与构筑物要求568.4.消防给水和电厂各系统的消防措施578.5.工艺系统的防火措施588.6.消防供电61第9章劳动安全与工业卫生629.1.设计依据629.2.安全和卫生危害因素629.3.劳动保护措施66第10章节约和合理利用能源6910.1.节能6910.2.节水6910.3.其它70第11章生产组织和劳动定员7111.1.概述7111.2.组织机构、人员编制及指标71第12章投资估算和
4、经济分析7212.1.工程概况7212.2.投资估算7212.3.企业经济效益评估73第13章结论和建议7713.1.结论7713.2.建议78附件:1. 项目可研设计委托书,江苏滕氏能源科技有限公司2. 勘察设计委托书江苏滕氏能源科技有限公司3. 安徽滕氏高端铸造循环经济有限公司年产70万吨高端铸件循环经济园项目的批复。4. 安徽滕氏化工有限公司年产50万吨化产品深加工项目的批复。5. 当地电力部门同意接入意见书(暂缺,需业主提供)6. 当地水务管理部门同意的供水协议(暂缺,需业主提供)7. 焦炉煤气供应协议书(暂缺,需业主提供)8. 对外供热协议书(暂缺,需业主提供)9. 厂址地理位置图(
5、暂缺,需业主提供)附图:1. AXD2012-162K-Z01厂区总平面图2. AXD2012-162K-J01原则性热力系统图3. AXD2012-162K-J02燃机及余热锅炉区域平面布置图4. AXD2012-162K-J03燃机及余热锅炉区域立面布置图5. AXD2012-162K-J04燃机外部管道系统图6. AXD2012-162K-J05焦炉燃气系统图7. AXD2012-162K-J06燃油系统图8. AXD2012-162K-S01水量平衡图9. AXD2012-162K-H01化学水处理系统图10. AXD2012-162K-D01电气主接线图第1章 概述1.1. 项目概况
6、项目名称:淮北燃气轮机联合循环项目主办单位:能源科技有限公司项目法人:江苏滕氏能源科技有限公司(以下简称滕氏能源)在淮北烈山经济开发区雷山工业园拟建设的年产70万吨高端铸件项目、50万吨化产品深加工项目及淮北燃气轮机联合循环、热电联产项目。其中70万吨高端铸件项目为滕氏能源旗下子公司安徽滕氏高端铸造循环经济有限公司所有,50万吨化产品深加工项目为滕氏能源旗下子公司安徽滕氏化工有限公司所有,淮北燃气轮机联合循环项目为滕氏能源旗下子公司安徽滕氏燃气发电有限公司所有。淮北燃气轮机联合循环、热电联产项目的建立正是为解决高端铸项目及化产品深加工项目的用电用汽需求,电厂性质为企业的自备电厂。淮北燃气轮机联
7、合循环项目所用煤气由江苏滕氏能源科技有限公司70万吨高端铸件项目的配套工程长源(淮北)焦化有限公司120万吨焦化厂供应。本项目采用燃气-蒸汽轮机联合循环、热电联产,产出的电能,自发自用,富余部分上网销售,热能除满足高端铸件及化产品深加工项目外,同时也提供给烈山经济开发区其他企业。燃气-蒸汽联合循环、热电联产的方式的效率高,实现了资源综合利用,发展了循环经济,提高了企业经济效益、社会效益和环境效益,是典型的节能型项目。淮北燃气轮机联合循环项目采用燃气轮机发电机组+余热锅炉+汽轮发电机组组成联合循环、热电联供。建设规模确定为:3台32MW级燃气轮机+ 3台48t/h余热锅炉+1台25MW抽凝式汽轮
8、发电机组。本项目一次建成,工程完成后,可发电118.94MW/h,供热80t/h。1.2. 编制依据(1)、项目可研设计委托书江苏滕氏能源科技有限公司。(2)、项目勘察设计委托书江苏滕氏能源科技有限公司。(3)、建设方提供的其它基础资料。(4)、国家有关能源开发利用和热电联产的政策、文件。(5)、热电联产项目可行性研究技术规定以及国家有关技术规程、规范等。1.3. 公司概况本项目的投资人是滕道春先生,他先后投资兴建了江苏天裕能源化工集团有限公司和江苏滕氏能源科技有限公司。安徽滕氏高端铸造循环经济有限公司是江苏滕氏能源科技有限公司在安徽注册的新公司。江苏滕氏能源科技有限公司设立于2009年,注册
9、资本1600万美元,现有职工1200人,其中技术及管理人员200余人。公司主要经营机械制造、铸造、煤炭开采、煤炭洗选、焦炭资源再生及综合利用、企业生产排放物的再利用技术开发及其应用。江苏滕氏能源科技有限公司下属徐州徐工路友工程机械有限公司、徐州高科铸造有限公司、曲靖市天泰投资有限公司、曲靖市富森矿业有限公司、徐州义安洗煤有限公司、徐州褔森进出口有限公司等6家控股子公司。目前公司年产工程机械350台、中端铸件10万吨、开采煤炭30万吨、洗选精煤150万吨,同时已探明可开采优质主焦煤储量4500万吨。目前公司在滕道春董事长的领导下,以天裕集团为基础、本着精诚合作、共同发展的原则,与徐州矿务集团、江
10、淮动力、徐工集团、美国GE公司、日本JFE化工公司等国内外大型企业集团建立了长期的战略合作关系,在原料供应、产品销售、先进技术引进与利用、股权投资等领域开展了全面合作,为江苏滕氏能源科技有限公司的长期、稳定、快速的发展奠定了坚实的基础。江苏滕氏能源科技有限公司结合自身实际,树立了3-5年内打造出滕道春董事长领导下的第二个百亿企业的奋斗目标。为了实现这一宏伟目标,公司决定依托天裕集团的人力资源、技术资源,利用淮北市优厚的招商引资条件,走规模经济、循环经济、资源综合利用、发展新能源的路子,在淮北市设立安徽滕氏高端铸造循环经济有限公司、安徽滕氏燃气发电有限公司、安徽滕氏化工有限公司三家子公司,在淮北
11、烈山经济开发区内投资建设三个项目:1、年产70万吨的铸造项目;2、装机容量120MW的燃气发电项目;3、50万吨化产品深加工项目。三个项目计划总投资48亿,用地2500亩,建设周期36个月。项目建成后预计可实现销售收入115亿元,利税10亿元。1.4. 研究范围按项目可研设计委托书的要求,本阶段的工作主要是围绕淮北燃气轮机联合循环项目进行可行性研究工作,研究范围主要包括热负荷调查及核实、厂区布置、机组选型、电气、化学水处理系统、燃料供应系统、热工自动化及环境保护、消防、安全等方面的可行性研究,并作出相应的工程投资估算与财务评价,具体如下:1) 研究和论证本项目工程的建设条件:燃气气源及供给量、
12、水源和供水条件、厂址工程地质、交通运输等;2) 进行热、电负荷的调查、分析以及与公司热、电网系统的连接建议;3) 对本项目的厂区布置、建设规模、主机和辅机选型、主厂房和附属车间布置、供电、供热方式等提出建议;4) 在工艺和设备选型、燃料供应系统、电气系统、供排水系统、化学水处理系统、热工自动化、环境保护、消防、安全等方面进行可行性研究,作出技术上、经济上的论证,并进行投资估算和经济效益分析。有关本项目的环境影响评价、厂区围墙外道路及厂外供热管网、电力接入系统报告、地质灾害、文物保护以及水土保持、工程地质勘察、地形测绘等专门报告,由业主另行委托相关专业单位编制。1.5. 建设的必要性1.5.1是
13、科学发展观的本质要求。节能减排是提高能源利用效率,减轻环境压力,保障经济安全,全面建设小康社会的必然选择;是促进循环经济发展,建设节约型社会,转变经济增长方式,实现可持续发展的必由之路;是贯彻落实科学发展观、提高人民生活质量、构建和谐社会的必然要求。燃气-蒸汽轮机联合循环、热电联产的方式能源利用效率高,正是响应国家政策,落实节能减排的又一个重要举措,符合科学发展观的本质要求。1.5.2是企业自身发展的需要本项目积极采用先进技术,充分合理的利用煤气资源,解决了企业自身用电需求,又降低了公司的生产成本,是企业节能降耗的重要途径。因此本项目的建设有利于增强企业的竞争力,是企业自身发展的需要。综上所述
14、,本项目可实现资源的综合利用,保护了环境,且具有良好的经济效益和社会效益,因此,本项目建设是十分必要的。1.6. 工作简要过程受滕氏能源委托,上海力顺燃机科技有限公司及济南工程咨询院于2012年2月至4月多次派相关专业人员赴安徽淮北市烈山经济开发区现场搜资并踏勘厂址条件,进行热负荷调查核实。滕氏能源相关领导、安徽滕氏燃气发电有限公司负责人及有关专业人员也陪同赴现场调查并介绍了有关情况,并按我公司搜资提纲提供了原始资料,得到了本工程的各项支持性文件,并根据热电联产项目可行性研究技术规定及附件和燃气蒸汽联合循环电厂设计规定要求,经过各相关专业人员的资料分析、数据计算论证,编制了本可行性研究报告。1
15、.7. 主要结论(1) 能源得到合理利用,能源综合利用效率高;项目组合方式、规模合理,符合国家行业产业政策。(2) 原料来源充足、交通运输及供水有保障,本项目厂址具备建厂条件。(3) 环保、劳动安全、职业卫生、消防等方面设计严格执行国家标准、规范。(4) 本项目的兴建,解决了企业自身的热、电需求,具有良好的经济效益,投资回收期短。(5) 实现了资源的综合利用,保护了环境,且具有良好的社会效益和环境效益。(6) 本项目主要经济指标:序号项目名称数 值单 位1装机铬牌容量(以发电机计)128.72MW2发电总功率118.94MW3动态总投资70380万元4财务内部收益率33.91%5回收期3.94
16、年6年运行小时数7500小时7年发电量89203.39万kWh8厂用电率11.86%9年供电量78623.87万kWh10发电气耗率0.4704Nm3/kWh11单位气量发电量2.1258kWh/ Nm312小时耗气量55950Nm3/h13蒸汽产量60万吨综合各方面建设条件,本项目建设从技术上,经济上是可行的,建设也是十分必要的。 71第2章 热负荷2.1. 热负荷现状根据滕氏能源提供的资料,安徽滕氏高端铸造循环经济有限公司、安徽滕氏化工有限公司各生产装置需要的热力介质及烈山经济开发区其他企业总计热需求量为80t/h。2.2. 热负荷特性和用汽参数高端铸造及化工深加工的生产为三班制连续工作,
17、两者的热电荷主要是工业用汽,昼夜用热均匀,全年生产平衡稳定,热电荷波动较小、用热负荷较稳定。热用户均为直接加热,用汽参数:压力为0.8MPa,温度饱和温度(170.4),热值为大于或等于2767kJ/kg。因此本项目供热蒸汽设计参数为0.98MPa,280 ,供热热源为本项目联合循环的余热锅炉低压及汽轮机的抽气,扣除本项目自用汽量后,本项目对外供热能力:70-90t/h。2.3. 设计热负荷由于安徽滕氏高端铸造循环经济有限公司、安徽滕氏化工有限公司用热主要是工业用汽,昼夜用热均匀,全年生产平衡稳定,热电荷波动较小、用热负荷较稳定,为保证供热的可靠性,本项目设计额定热负荷确定为80t/h,并具有
18、外供90t/h蒸汽的能力。 第3章 主机选择和供热方案3.1. 发电方式选择本工程设备选型以立足于国内和国内配套,国内不能满足要求的采用引进设备为原则,根据目前淮北燃气轮机联合循环项目煤气供应量以及安徽滕氏高端铸造循环经济有限公司、安徽滕氏化工有限公司热、电需求来确定本项目建设规模,并在此基础上进行发电方式的比较。经调查和研究,相适应的发电方式有如下三种。一、 燃气锅炉+蒸汽轮机发电、热电联供方式装机容量:325MW 外供蒸汽80t/h,这是一个非常传统工艺方式,是国内常规电厂模式。主要设备是燃气燃烧器、锅炉本体、化学水系统、给水系统、蒸汽轮机、冷凝器、冷却塔、发电机、变压器和控制系统,工艺流
19、程比较复杂。根据国内煤气锅炉对燃料的要求:当锅炉燃料的发热量12.56MJ/Nm3时,即可使锅炉稳定燃烧;根据长源(淮北)焦化有限公司120万吨焦化厂提供的煤气资料,完全可以满足锅炉稳燃的要求。长源(淮北)焦化有限公司120万吨焦化厂焦炉煤气保证供应量为55950Nm3/h, 根据煤气气量、热值,可选用三台100t/h高温高压燃气锅炉,按以热定电原则,可选配三台25MW汽轮发电机组;在保证热需求的前提下,机组总发电功率约66.08MW;外供蒸汽80t/h。优点: 对于燃料气体要求比较低,只要燃气燃烧器能够承受的气体,一般都可以适应,煤气只需要有限的压力,因而煤气处理系统投资比较简单;电厂的运行
20、、维修、管理等国内都有一套可参考的成熟经验,单位投资5000元/kW左右。缺点: 工艺复杂,建设周期比较长,永久性基础,难以再移动; 锅炉蒸发量大,化水处理规模亦要大; 机组占地面积大,投资相对较大; 水消耗量大,机组需要的冷却水循环量约15000t/h(损失消耗量约为300t/h); 厂房结构、设备复杂、施工周期较长; 机组启动较慢,约需4小时以上,且低负荷运行对机组效率影响大。二、采用燃气内燃机发电方式 装机容量:63台1250kW =78750kW, 外供蒸汽:无燃气内燃机的工作原理基本与汽车发动机无异,需要火花塞点火,由于内燃机气缸内的核心区域工作温度可以达到1400,使其效率大大超过
21、了蒸汽轮机,甚至燃气轮机。燃气内燃机的发电效率通常在30%40%之间,比较常见的机型一般可以达到35% 。在使用焦炉煤气时,由于煤气的热值不太稳定,含氢量较大,杂质含量较大,实际使用条件与设计值偏差较大,其发电效率一般在25%左右甚至更低,进口机组效率在30%左右。目前我国已经有几家厂商可以提供相应的机组,例如山东胜利油田胜动机械厂,可以生产500kW级燃气内燃机,并在中小型焦化厂得到大量应用,但因其发电功率小仅500kW,发电电压低仅380V,因此只能作为厂用电,无法并网外输,无法大规模利用焦化煤气,该公司正在研制1000kW级以上的机组,并网电压也将有所提高。此外,国外的卡特彼勒和顔巴赫等
22、公司也有相关技术和运行经验。优点: 设备集成度高,安装快捷。 对气体中的粉尘要求不高, 基本不需要水。缺点: 综合热效率低:虽然发电效率可达30%,通常只有热水而没有蒸汽,无法同时满足用户用电和用蒸汽的要求。 机组可用性和可靠性较低:从目前其它焦化厂使用的燃气内燃发电机组的运行情况来看,机组的稳定性不高,运行100200小时就停机检修,有时不得不采取增加发电机组台数的办法,来消除利用率低的影响。 燃料的不同,对机组出力影响较大:一台500kW燃气内燃发电机组当燃用焦化煤气时(4000kcal/m3),其出力仅为燃用天然气时的55%左右(280320kW)。 单机容量小:目前国内生产的机组大多为
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