xx二電廠7、8號機組供熱改造工程
可行性研究報告
工號：中國市政工程xx設計研究總院
附圖1. 概述
1.1 專案概況及編制依據
1.1.1 專案概況
（1）專案名稱：國電xx二電廠7、8號機組供熱改造工程
（2）建設單位名稱：國電xx第二發電廠
（3）企業性質：國有企業
（4）專案概況
xx市為xx省第二大城市，有豐富的煤炭資源及旅遊資源，近年來，大力開展城市改造，市容面貌日新月異，作為城市基礎設施的集中供熱，也得到飛速的發展。到2023年熱電聯產集中供熱面積已達2000多萬平方公尺，對改善當地的大氣環境起了重要作用。2023年xx市提出拆除已有的剩餘採暖鍋爐，新增一批建築，共需增加供熱面積800萬平方公尺，經xx市與國電公司協商，國電公司同意將xx第二發電廠7##機改為供熱機組，以支援xx市的集中供熱工作。
從2023年起xx第二發電廠已分批將廠內6×200mw凝汽機組改為供熱機組，承擔了xx市近一半的集中供熱採暖面積，穩定的供熱得到了相關單位及市民的一致好評。7##為國產600mw空冷機組，原為凝汽方式，改為供熱在國內為首次。本工程在哈爾濱汽輪機廠的配合下，從汽輪機中、低壓聯通管上打孔，引出蒸汽管道，至汽水換熱站，加熱熱網迴圈水，蒸汽放熱凝結後回汽機凝結水系統，熱網循水加熱公升溫後由廠內送入市區。
1.1.2 編制依據
（1）國電xx第二發電廠對7##機組供熱改造工程可行性研究報告編制工作的委託書
（2）哈爾濱汽輪機廠：xx600mw亞臨界供熱改造可靠性分析報告
（3）xx市**辦公會紀要
（4）二電廠供熱改造技術方案研討會會議紀要
（5）國家近期頒布的相關法律檔案及業主提供的相關資料及要求等
（6）xx市熱力有限責任公司關於熱負荷的函
（7）城市熱力網設計規範cjj34-2002
（8）工業金屬管道設計規範gb50316-2000
（9）城鎮直埋供熱管道工程技術規範cjj/t81-98
1.2 研究範圍
1.2.1 範圍
研究範圍為由汽機中低壓缸導汽管開孔接管後的，（不包括蒸汽管道上為安全執行配套的各種閥門），機組旁固定支架後蒸汽管道開始，包括廠區熱水管道，凝結水管路、汽水換熱站的工藝、土建、電氣、儀表自控等專業全部設計。
1.2.2 總體布置及高引數抽汽的利用
（1）車間內抽汽管道的走向布置方式
（2）汽水換熱站的布置方案
（3）高抽汽引數的合理利用的多方案論證
1.2.3 工程設計
蒸汽管路、熱水管路的設計，汽水換熱站各專業設計。
1.2.4 工程投資估算及經濟評價
參照國家有關規定進行。
1.3 工程建設的必要性
xx市為了加快城市建設進一步改善大氣環境，要求拆除已有分散採暖小鍋爐，加上2023年新增的供熱面積共800萬平方公尺。已有的熱電聯產機組供熱能力已飽和，新建供熱機組無論從規劃、環保各方面看都不可能，最現實的作法即把臨近市區的凝汽機組改為供熱機組，即不增加汙染物總排放量，還由於小鍋爐的停供起到節能減排的目的。凝汽機組改供熱，在技術上是要可行的，廠區環境的布置有可操作性，改造後具有較好的節能效益及社會效益，因此本專案的建設是非常必要的。
1.4 主要設計原則
1.4.1 提高能源利用，最大限度利用抽汽高品位的能量。
1.4.2 節約合理用地，根據現場實際情況，減少不必要的拆除。
1.4.3 管線布置不影響正常執行及檢修，與主機介面及過渡利用機組的大、小修完成。
1.4.4 裝置及管路系統的應量按1000萬平方公尺（兩台機）選擇，與外網配套。
1.5 簡要工作過程
2023年3月中旬xx第二發電廠邀請設計院去電廠作前期準備，我院派員到現場，了解機組效能，運**況及製造廠提供的汽機抽汽改造方案。
2023年3月底派員參加xx二電廠去哈爾濱汽輪機廠洽談，該廠對大二廠2×600mw空冷機組進行供熱改造的可靠性分析，哈汽廠經過努力工作，提交了可靠性分析報告及供熱工況圖。
2023年4月初國電xx第二發電廠正式委託中國市政xx設計研究總院對2×600mw亞臨界空冷機組供熱工程進行可行性研究及設計。
市政xx設計研究總院提交了2×600mw（7、8號機）供熱改造工程三個設計方案，xx二電廠於2023年4月13日組織有關專家進行了研討，重點在於高引數抽汽的利用，針對提出的三個方案，進行了論證，形成會議紀要。
2. 熱負荷
根據xx市集中供熱的發展，2023年供熱面積增加800～1000萬平公尺，絕大部分為居民採暖、並正在拆除小型鍋爐房。
根據初步統計如下表共655萬，城市規劃和拆遷工作正在進行，最終規模按1000萬m2計算，平均熱指標64w/m2。
2023年xx市集中供熱拆除小鍋爐房統計表
3. 工程方案
3.1 熱源
3.1.1 概述
國電xx第二發電廠**機容量3600mw，分三期建設，一期工程6×200mw2023年8月動工，2023年最後一台機投產，二期工程2×600mww亞臨界空冷機組於2023年投產，三期為2×660mw超臨界空冷機組，已安裝完畢。其中一期6×200mw三缸三排汽凝汽機組已於2007～2023年先後改為供熱機組，供熱規模1000萬平方公尺。本工程是從二期2×600mw亞臨界風冷機組上抽汽供熱。
該機組為哈爾濱汽輪機廠生產，型號為nzk600-16.7/538/538，四缸四排汽。
3.1.2 抽汽量的確定
（1）按供熱負荷需求：根據xx市的建設速度及市**要求，需提供1000萬m2建築面積的熱量，按平均熱指標64w/m2計算，每台機要提供320mw，考慮熱換失每台機供汽444t/h。
（2）按熱網供熱能力：
保溫管直徑dn1200，按允許流速3m/s計算，最大輸送能力11500t/h，熱網供回水溫度55℃，每台機抽汽，506c/h，供熱面積1265萬m2，若溫差為50℃時，抽汽464t/h，可供面積1150萬平方公尺。綜合考慮，供汽量按500t/h計算。
供熱約385mw，發電約510mw，熱電比為0.75，符合要求。
3.1.3 抽汽引數
由於汽輪機提供的熱平衡圖以抽汽量600t/h作為計算依據，本報告均以此為準，抽汽口壓力0.8mpa，溫度330℃。
3.1.4 抽汽方式
由哈汽提供，在低壓聯通管上打孔，孔內徑為φ1260mm，每個聯通管後均設一蝶閥，用以調整抽汽壓力，抽汽管道上裝設止回閥，電動閥及快速關斷閥，以防止汽機甩負荷時超速。
3.2 供熱方案
由於600mw汽輪機為空冷式凝汽機組，有防凍要求與常規的發電供熱兩用機相比，抽汽口引數高，如直接使用，將有26～30mw的發電能力未被利用，造成較大的能量損失，為了充分利用能源就此方面提出三種方案。
3.2.1 第一方案——全部抽汽進背壓機發電，排汽供熱
抽熱400t/h～500t/h進背壓機，排汽壓力0.3mpa，發電26～30mw，排汽進汽水換熱器加熱熱網迴圈水。
3.2.2 第二方案——部分利用抽汽作功
每台機抽汽的一部分約70t/h進兩台背壓小汽機，小汽機拖動單台1600kw的供熱迴圈幫浦，背壓0.3mpa（或0.25mpa）進熱網加熱器，與0.
8mpa進汽的熱網加熱器混合進入或單獨進入汽-水加熱器。
3.2.3 第三方案——直接使用抽汽供熱
抽汽直接進入三台汽-水換熱器，加熱迴圈水供熱。
3.3 供熱方案特點論述
（1）第一方案對熱能利用充分，彌補了冷凝機供熱的自身缺陷，儘管投資高，作為非標產品的背壓機開發設計加工周期長，需一年多，但經濟效益十分顯著，若條件許可，是非常合理的方案。經過反覆現場測量布置，根據製造廠提供的裝置初步尺寸，由於廠區場地狹窄，工程投資很大並裝置及管道尺寸龐大，難以布置，沒有可操作性。
（2）第二方案部分利用高溫位抽汽，用小汽幫浦替代2×1600kw電動循幫浦，利用率15%左右，系統雖較複雜，但裝置布置能容納，且小汽機結構簡單，占地面積小，調速靈活可靠，國內已有多台用於供熱中執行，由於小汽機排汽熱量比直接抽汽焓值低，需多增加8t/h抽汽為總，供汽量的1.6%，可節約廠用電833萬度，供1000萬平方公尺可節電1665萬度，投資汽幫浦的費用
一、二年即可**。
（3）第三方案未考慮能量**，因之占地少，系統簡單，投資最低。
（4）在2023年4月13日由大二召集的方案研討會上，與會專家經過充分論證，認為從現有實際條件出發，第一方案由於條件限制無法實現，第
二、三方案作為可研中的比選方案，二、三方案流程圖見r-4和r-5。
（5）兩方案主要裝置特性按④-1～④-3表。
第二方案主要裝置表
XX棧橋橋梁建設工程建設專案可行性研究報告
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