当前位置:首页 >> 能源/化工 >>

广州大学城分布式能源可行性研究报告(甲级院经典设计)


广州大学城分布式能源站工程 可行性研究报告

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

广州大学城分布式能源站工程 可行性研究报告

~1~

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告


1

/>录

概 述............................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 项目概况及编制依据 ................................................................................ 1 研究范围..................................................................................................... 3 城市概况..................................................................................................... 3 项目建设的必要性 .................................................................................... 5 主要技术设计原则和指导思想 ................................................................ 8 简要工作过程 ............................................................................................ 9

2

热负荷............................................................................................................. 10 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 供热现状................................................................................................... 10 供热规划................................................................................................... 10 热负荷需求及其特点 .............................................................................. 11 热负荷调查与核实 .................................................................................. 14 设计热负荷............................................................................................... 15

3

电力系统......................................................................................................... 16 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 广州电力系统现状 .................................................................................. 16 能源站近区电网现状 .............................................................................. 16 电力需求预测及特性分析 ...................................................................... 16 电力供需平衡分析 .................................................................................. 18 接入系统方案 .......................................................................................... 19 对能源站电气主接线及机组要求 .......................................................... 21

4

燃料供应......................................................................................................... 21 4.1 4.2 4.3 4.4 广东 LNG 项目简介 ................................................................................ 22 天然气燃料供应的可靠性 ...................................................................... 23 LNG 品质 ................................................................................................. 24 电厂容量及 LNG 耗用量 ........................................................................ 25
-1-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

5

机组选型及供热方案.....................................................................................26 5.1 5.2 5.3 5.4 机组选型思路...........................................................................................26 大学城负荷特点及对主机选型要求 ......................................................27 机组选型分析...........................................................................................27 联合循环机组配置和供热方案...............................................................32

6

建厂条件 .........................................................................................................38 6.1 6.2 6.3 6.4 厂址概述 ...................................................................................................38 交通运输 ...................................................................................................49 循环水水源 ...............................................................................................50 淡水水源 ...................................................................................................50

7

工程设想 .........................................................................................................51 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 全厂总体规划及厂区总平面规划布置 ..................................................51 燃料运输 ...................................................................................................54 燃烧系统 ...................................................................................................54 热力系统 ...................................................................................................55 主厂房布置 ...............................................................................................55 循环水供、排水系统...............................................................................57 化学水处理系统.......................................................................................61 电气部分 ...................................................................................................71 热力控制 ...................................................................................................73

7.10 土建部分 ...................................................................................................76 7.11 淡水供应系统...........................................................................................77 7.12 消防系统 ...................................................................................................78 8 环境保护 .........................................................................................................79 8.1 8.2 设计采用的环保标准...............................................................................79 能源站及周围环境概况...........................................................................79
-2-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9

烟气污染防治措施 .................................................................................. 79 废污水处理措施 ...................................................................................... 80 噪声防治................................................................................................... 81 水土保持................................................................................................... 82 绿 化 ....................................................................................................... 83 当地环保部门对能源站建设的意见 ...................................................... 83 结 论 ....................................................................................................... 83

劳动安全与工业卫生 .................................................................................... 83 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 噪声防治................................................................................................... 83 防雷及接地............................................................................................... 84 消防措施................................................................................................... 84 防毒、防爆............................................................................................... 84 降温和防热............................................................................................... 85 其他安全卫生措施 .................................................................................. 85

10 节约和合理利用能源 .................................................................................... 85 10.1 节能措施................................................................................................... 85 10.2 节水措施................................................................................................... 86 11 热力网............................................................................................................. 86

12 劳动组织与定员 ............................................................................................ 86 13 工程项目实施的条件与轮廓进度 ................................................................ 87 13.1 工程项目实施的条件 .............................................................................. 87 13.2 工程实施的轮廓进度 .............................................................................. 89 14 投资估算与财务评价 .................................................................................... 90 14.1 投资估算................................................................................................... 90 14.2 财务评价................................................................................................... 98
-3-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

15 结 论 ...........................................................................................................103 15.1 主要结论 .................................................................................................103 15.2 主要技术经济指标.................................................................................104 15.3 存在的问题及建议.................................................................................105 16 项目建设模式及招标方式和范围 ..............................................................106 16.1 项目特点及项目公司组建情况.............................................................106 16.2 控制项目投资的要求.............................................................................107 16.3 建设模式的选择.....................................................................................107 16.4 招标机构和招标方式.............................................................................108 17 附件 ...............................................................................................................108
附件 1:广州大学城建设指挥部办公室会议纪要穗学指办纪[2005]101 号文 《广州 大学城能源项目专题工作会议纪要》 (2005.04.13) 附件 2:广州市发展计划委员会 穗计社[2003]60 号文 《关于广州地区高校新区区域 能源站项目的复函》 (2003.8.18) 附件 3:广州市煤气公司 煤函[2004]11 号文 《关于向大学城能源站供应天然气的复 函》 (2004.4.7) 附件 4:广州市煤气公司《关于天然气压力和温度规格说明的复》 (2005.5.9) 附件 5:广州大学城建设指挥部办公室会议纪要穗学指办纪[2005]109 号《广州大 学城能站建设专题工作会议纪要》 附件 6:广州大学城建设指挥部办公室穗学指办函[2005]249 号《关于能源站深化 可研相关问题说明的函》 附件 7:省政府工作会议纪要[2005]3 号《关于广州大学城分布式能源站建设问题 会议纪要》 附件 8:广东省环境保护局粤环函[2004]925 号《关于广州大学城分布式能源站工 程项目环境影响报告表审批意见的函》 附件 9:广东省水利厅粤水农[2004]103 号《关于广州大学城分布式能源站工程水 土保持方案的批复》 附件 10:广东电网公司 广电规[2005]195 号文《关于广州大学城分布式能源站接入 系统设计(电力系统一次部分) 》审查意见的复函
-4-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

附件 11:广州大学城建设指挥部办公室会议纪要穗学指办函[2005]359 号《广州大 学城分布式能源站可行性研究报告(修改 C)评审会议纪要》 (2005.12.09) 附件 12:广州大学城建设指挥办传真《关于广州大学城能源站可研报告(修改 D)天 然气价格取值的通知》 (2006.2.25)

-5-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

1
1.1

概 述
项目概况及编制依据

1.1.1 项目概况 广州大学城座落于广州市番禹区新造小谷围岛及其南岸地区,远期规划面积为 43 平 方公里,届时区域内总人口将达 30 余万,分两期建成。其中小谷围岛内规划面积 18 平方 公里,为大学城一期工程,含十所大学及中央商务区,拟建建筑面积约 800 万平方米,可 容纳 14 万高校学生,总人口约 25 万。广州大学城采用集中供冷供热和区域直供电的分布 式能源供应系统系统。 广州大学城为广州地区大学新校区,是广东省和广州市的重点建设工程,该项目已 通过原国家计委的审批,小谷围岛大学园区一期建设已竣工验收,岛内二期工程的各项建 筑工程和公用设施建设均在紧张的进行。 集中供冷系统、集中供热系统和分布式能源站项目作为大学城的主要配套公共基础 设施为大学城总体规划的一个重要组成部分。其中: 集中供冷系统设(不属本次可研范围)计冷量 11 万冷吨,包括四个制冷站及其供冷 管网系统;其中 3 个制冷站布置于小谷围岛内,采用电制冷方案,1 个制冷站布置于能源 站内,采用蒸汽吸收制冷(热水+蒸汽)和电制冷串联方案。 集中供热系统 (不属本次可研范围) 为大学城各大学校区及中央商务区约 18-24 万人 提供生活热水; 广州大学城分布式能源站的功能是满足大学城区的各种能源需求,包括为大学城用 户提供电力;向区域供冷站提供电力和制冷用热媒水及蒸汽,向集中热水制备站提供生产 生活热水的高温热媒水和加热用蒸汽热源等。 并为原市头电厂的部分热用户提供工业供热 热源。 根据广州大学城一期和二期规划, 能源站最终规划容量为 300MW 级, 设置 4× 78 MW 燃气-蒸汽联合循环机组,分二期建成,本期先建 2 套联合循环热电冷联供机组,二期工 程根据热电负荷的增长情况,在一期基础上再扩建相应的机组,必要的公用设施土建构筑 物一次建成,设备分期安装。 能源站一期工程计划 2006 年 6 月开工,2006 年 12 月上旬第一台机投产,2006 年 12 月下旬第二台机投产。
-1-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

1.1.2 编制依据 根据广州大学城建设指挥部办公室会议纪要穗学办纪【2005】101 号”文关于《广州 大学城能源项目专题工作会议纪要》的要求,进行广州大学城能源站工程的可行性研究深 化工作。主要编制依据文件如下: 广州大学城建设指挥部办公室“穗学办函【2005】249 号”文《关于能源站深化可研相 关问题说明的函》 。 广州大学城分布式能源站可行性研究报告(修 C 版) 《广州大学城分布式能源站项目建议书》 (2003.07) 《广州大学城区域能源规划研究》 (2003.08) 《关于广州地区高校新校区区域能源站项目的复函》 (广州市发展计划委员会文件 穗计社【2003】60 号) 《广州大学城(小谷围岛)集中生活热水工程规划》 (修改稿 , 天津市建筑设计 院,2003.09) 《广州大学城集中生活热水管网工程》 ( 第一卷 初步设计说明 )(天津市建筑设计 院,2004.01) 《广州大学城区域供冷过渡期方案设计》 ( 华南理工大建筑设计研究院 2003.11) 《关于能源站规划问题说明的函》 (广州大学建设指挥部办公室 穗学指办【2004】 154 号) 广州大学城建设指挥部办公室会议纪要穗学指办函[2005]359 号《广州大学城分布 式能源站可行性研究报告(修改 C)评审会议纪要》 (2005.12.09) 广州大学城建设指挥部办公室会议纪要穗学指办函[2005]367 号《广州大学城能源 站可研修改专题会议纪要》 (2005.12.21) 委托方提供的必要设计输入资料和有关的会议纪要。 有关现行的标准、规程、规定,如: 《工程建设标准强制性条文电力工程部分》 (2000 版) 《火力发电厂设计技术规程》 (DL5000-2000) 《热电联产项目可行性研究技术规定》 (中国北京 2001 年 1 月) 《燃气-蒸汽联合电厂设计规定》 (DL/T5174-2003)

-2-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

《电力设备典型消防规程》 (D5027-93) 《城镇燃气设计规范》 (GB50028-93(2002 年版) 《建筑设计防火规范》 (GBJ16-87 2001 年版)

有关施工、安装、调试及验收的国家标准 国家及当地执行的环境保护面的地方性法规等。 1.2 研究范围 由于本项目的特殊性,没有进行初步可行性研究,本可行性研究是在委托方指定的 永大市头电厂附近新厂址上进一步落实能源站的建设基本条件(建设场地、交通运输、燃 料、冷却水水源、淡水水源等); 同时提出与电厂生产有关的各生产系统的原则性设想, 并初步确定热电联产的发电机组型式、 环境保护措施以及本企业与附近企业的关系协调; 在上述研究的基础上提出本工程的投资估算及经济评价。同时考虑涵盖第一冷冻站、集中 热力站在内的能源站总体布置规划。 对于接入系统设计、环境影响评价报告、地质灾害性评价报告、配套 LNG 输气管网 等项目的可行性研究专题报告由业主另外委托有资质的单位进行设计, 不在本可行性研究 报告范围。

1.3 城市概况 1.3.1 广州市概况 广州市位于广东省中部,珠江三角洲北端,是广东省政治、经济、文化、交通中心, 是我国南方重要的对外贸易、文化交流口岸,也是华南地区人流、物流、资本流、信息流 交汇的多功能综合性中心城市。 广州市辖十个行政区和两个县级市,根据城市发展规划,将形成了“南拓、东进、北 优、西联”的城市空间发展格局,城市规模空前扩大。2004 年末,全市总人口 737.67 万人 万人, 2004 年广州市生产总值 (GDP) 4115.81 亿元, 按可比价格计算, 比上年增长 15.0%。 工业经济迅猛发展,能源需求增长迅速,当前电力供应已不能满足需求,能源利用 引起的环境污染和生态问题十分严峻。 因而在新的发展阶段,广州市的能源结构亟待调整,将以煤为主的能源结构逐步调 整为使用清洁能源能源──天然气为主;同时趁着澳洲 LNG 引进、西电入粤以及广东电网
-3-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

扩建的良好时机,必须及时调整广州电力、供热、供冷等能源结构和布局,采用清洁能源, 缩减电力供应缺口,如西电东送、西气东输、广东 LNG 一体化引进等措施。 1.3.2 广州电力系统现状 广州电网已覆盖市区、增城和从化两个县级市。至 2004 年底, 广州电网内 220kV 及 以下发电装机总容量达 529.49 万 kW,其中 220kV 电源装机容量 297 万 kW;110kV 及以 下电源装机容量 232.49 万 kW (含企业自发自用小煤电 30.2 万 kW ) 。见表 1.3-1。

表1.3-1

2004年广州电网电源装机容量及发电量汇总表 单位:万kW、亿kWh 装机容量 发电量 303.1384 186.2292 70.5317 17.7967 17.4154 80.4854 116.9092 77.0815 31.8000 5.0200 1.3477 1.5900 0.0700 发电设备年利用小时 5725 6270 6412 7119 4147 6707 5029 7341 3159 3627 3209 1828 7778

220千伏及以下电源 1. 220千伏 a. 黄埔电厂 b. 瑞明电厂 c. 恒运C电厂 d. 珠江电厂 2. 110千伏及以下 a. 小煤电 b. 柴油机 c. 燃机 d. 流溪河 e. 小水电 f. 其 它

529.49 297.0 110.0 25.0 42.0 120.0 232.49 105.0 100.66 13.84 4.2 8.7 0.09

注:含 7 个企业自发自用电,装机容量 30.2 万 kW,发电量 20.2 亿 kWh。 广州电网最高运行电压等级 500kV,增城、北郊 2 座变电站位于 500kV 珠江三角洲 主环网。广州电网通过天广± 500kV 直流线路与广西电力系统互联,逆变电压 220kV。增 城变和北郊变向东莞、佛山等市送电;珠江电厂也向东莞和佛山送电;郭塘、田心、从化
-4-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

站接受韶关电力。 至 2004 年底,广州电网有换流站 1 座,土 500kV,容量 180 万 kW;500kV 变电站 2 座,500kV 降压变压器总容量 3750MVA, 500kV 线路总长度 534km; 有 220kV 变电站 23 座, 220kV 降压变压器总容量 9480 MVA, 220kV 线路总长度 1555.033km; 有 110kV 变 电站 143 座,110kV 降压变压器总容量 12460MVA,110kV 线路总长度 2470.02 km。 2004 年 220kV 及以下电源发电量 303.14 亿 kWh, 其中 220kV 电源发电量 186.23 亿 kWh,110kV 及以下电源发电量 116.91 亿 kWh。 2004 年广州电网全社会用电量 384.64 亿 kWh,比上年增长 14.83%,全社会用电最 高负荷 7232MW, 比上年增长 15.77%。 2004 年广州电网供电量为 346.1 亿 kWh,比上年增长 14.2%,供电最高负荷 665.0 万 kW, 比上年增长 14.03%。老市区是广州电网最大负荷中心,2004 年该区供电量占广州市 供电量 63.0%;其次是番禺区,占 17.3%;第三是增城市占 9.3%;花都区和从化市所占比 例不大,分别为 6.7%和 2.6%。 1.3.3 广州电网存在的主要问题 广州电网存在的主要问题是电源结构不合理。 广州电网小煤电多,柴油机多,有待优化调整。小煤电和柴油机组容量占广州电网 220kV 及以下电源总装机容量的 38.8%。 柴油机组寿命短,到时必须退役,受国际油价格的影响很大,安全可靠性低。 小煤电热经济性差,煤耗高,浪费能源,严重污染环境;2003 年 2 月已通过评审的 《广州市城市生态可持续发展规划》也指出,“我市生态系统处于亚健康状况,能源结构、 水环境等都离生态城市有一定的距离”。忽视能源、环境与经济结构调整之间的互动,已 付出了巨大的经济和社会效益代价。 另外,广州电网还存在:220kV 电网结构薄弱、部分变电站不能满足 N-1 安全标准 及单台主变问题、部分线路不能满足 N-1 安全标准及变电站单电源问题等等。 1.4 项目建设的必要性 1.4.1 广州大学城能源需求的特点 1.4.1.1 电力需求特点 根据大学城能源规划研究,能源站主要面向大学城一期(小谷围岛地区) ,建设面积
-5-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

18 平方公里,根据发展规划,该地区建成后可容纳 14 万高校学生,规划人口约 25 万左 右。根据人均电量法和用地负荷密度法预测,消耗的能源主要是电力,预测容量约 200-320MW ,由于岛内无连续生产的大工业用户,所以电网负荷峰谷差较大,白天 (8:00-13:00,19:00-22:00)为教学、科研时间,电量消耗大,属峰段;23:00─次日 7:00 点,电量消耗较小,为谷段;其余为平段。三段负荷比例大概为 3:2:1。 大学城最大的能耗是空调制冷,初步估计占总能耗的 50%以上,约为 11 万冷吨,空 调负荷存在着三个不均衡: 首先是季节不均衡, 制冷时间基本上在每年的 5 至 10 月份 (11 月份也有一部分时间需要制冷) ;其次是昼夜不均衡,除少数商业网点和会所之外,教室、 研究所等大部分建筑制冷时间集中在白天,而宿舍的制冷时间则集中在夜晚;另外一个特 点是暑假(7-8 月)期间处于制冷负荷低谷。 根据大学城集中供冷系统和集中生活热水系统总体规划,小谷围岛大学城制冷电负 荷需求量为 92.153MW,其中蓄冰约 20-30%,制冷站年耗电量约 2 亿千瓦时。 1.4.1.2 热负荷需求特点 能源站的热负荷主要为大学城各校区和中央商务区提供生活热水供应系统和集中制 冷热负荷。热负荷的需求极不均衡。 热水主要提供给学生宿舍和教师公寓以及有需求的公用和商用建筑。 最大小时需水量出现在 22:00,由于热水需求时段的极端不均匀,典型日最大用水 时段的小时热水负荷大于能源系统相应的小时余热生产能力, 而在每日 75%的时间内能源 系统的小时余热生产能力大于相应时间内的热负荷需求,因此应采用即热加蓄热式(热水 储罐)的热水供给与生产方式。 关于集中热力站的有关研究见 《广州大学城 (小谷围岛) 集中生活热水工程规划》 (修 改稿, 天津市建筑设计院,2003.09) 热负荷的季节性峰谷差也比较大。 制冷热负荷在冬季为零, 而热水负荷在冬季为最大。 详细热负荷数据见热负荷章节。 1.4.2 广州大学城分布式能源站建设的必要性 广州大学城项目是广东省和广州市贯彻“科教兴粤”战略部署的重点项目,根据大学城 的能源需求特点,若由市网直接供电将进一步加大广州市网的供电负荷和峰谷差。根据大 学城能源规划研究,为广州大学城项目配套建设 1 座燃气-蒸汽联合循环的分布式能源
-6-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

站,其必要性主要体现在: (1)在满足大学城集中供冷和集中供热的基础上,为大学城的用户提供电力供应, 以缓解广州电网的供电压力,改善广州电网的电源结构和调峰性能。 a) 满足大学城集中供热的需要 根据大学城的高起点规划,对环境保护和学校的整体美观要求较高,不允许在大学城 中设许多的小锅炉,根据大学城总体规划,大学城各校区和中央商务区将采用集中生活热 水供应系统。 根据广州市供热规划,大学城附近近仅有永大集团市头发电厂可提供部分热负荷以 外,无其他热源,且容量十分有限,不能满足整个大学城的热负荷需求。 b) 满足大学城电负荷的需要,减轻广州市网的供电压力 广东省电力短缺,尤其珠三角地区,电力供需矛盾突出,急需新增电源。 能源站的电力除满足集中制冷站的电负荷需求外, 还为大学城其他电力用户提供电力 供应,减轻广州电网的供电压力。 能源站的建设将有助于与大学城区域集中供冷系统形成良好的匹配, 既提高能源的综 合利用效率,同时又能为集中供冷提供良好的能源,降低制冷成本,提高制冷效果。 c) 改善电网结构和供电可靠性的需要 能源站独立运行将不仅减少广州市电网日益严重的峰谷差达 10 余万千瓦,同时还能 在每年 7-8 月向电网供电,降低市电网的季节峰谷差,提高整个供电系统的稳定性。 (2) 改善环境的需要 珠三角地区对环保要求高,需要清洁能源,燃煤电厂对大气环境影响较大,天然气发 电符合环保要求,是能源发展方向。 (3) 符合国家产业政策的发展要求 发改委要求新建电厂优先考虑靠近负荷中心的、 有利于减轻电网建设和输送压力的项 目,有利于电网运行安全、多方向、分散接入系统的项目。 国家发改委、科技部、商务部联合发文,2004 年度“当前优先发展的高技术产业化重 点领域指南”中明确指出重点优先发展天然气资源在能源领域的综合利用和燃气轮机发电 技术。

-7-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

1.5

主要技术设计原则和指导思想 (1) 设计指导思想: 广州大学城建设项目为广东省重点建设项目,要按照“四个一流”(一流的规划、一流

的设计、一流的建设、一流的质量)的标准,因此能源站的设计,将与之相适应,创建节 地、节水、节能、优质、高效、低耗、安全、经济,环保型工程。 主要体现在以下几个方面: ? 充分考虑技术方案的可行性、运行可靠性和调节的灵活性,技术先进性、项目的 经济性; ? 能源的梯级利用和转换效率应达到先进水平; ? 规划方案有利于分期实施,以适应目前制冷负荷的不确定性,灵活、方便地满足 将来负荷不断增加的需求; ? 强调大学城较高的环保要求, 满足国家及广东省的有关环境保护方面的强制性标 准和法律、法规的要求; ? 在满足生产和施工安装的前提下, 尽量节约用地; ? 充分利用附近现有有利条件, 尽量减少初投资,缩短建设工期; ? 在满足安全可靠的条件下, 尽量选用技术先进、效率高的联合循环发电机组。 (2) 主要技术设计原则: ? 能源站机组容量的选择原则为在满足大学城的大部分能源需求的前提下, 尽量提 高能源的综合利用效率。 ? 大学城内集中制冷站的电负荷采用 10kV 供电,同时,网电将作为能源站的事故 备用电源。能源站以 110kV 电压等级与系统相连,110kV 出线两回,接至岛内 110kV 谷 围站 (根据业主要求) 。 另发电机以 10kV 电压等级向大学城第一制冷站及能源站用户配电, 其他三个制冷站由岛内 110kV 谷围站供电。本期工程 110kV 配电装置采用单母线接线方 式,扩建后 110kV 配电装置采用单母线分段接线方式。 ? 采用新厂新办法,提高控制水平,减少运行管理和检修人员,不设中心修配厂, 但要考虑机炉检修间、备品备件库等。机组大修考虑外委。 ? 在满足大学城能源基本需求的前提下,在较低的负荷需求时,从经济性考虑,可 以只运行 1 台机组。
-8-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

1.6

简要工作过程 广东省电力设计研究院接到任务委托书后, 根据业主的不同要求,先后于 2004 年 4

月完成可行性研究报告,2004 年 7 月完成出版可行性研究报告(修改 A) 。 2004 年 8 月 27 日, 广州市发展计划委员会组织有关专家对本项目可行性研究报告 (修 改 A)进行了评审。现根据专家评审意见及能源公司的要求,对可研报告的相关部分进行 了修改,压缩了投资估算,并根据政策性文件,对供电成本做了进一步的分析,完成并出 版可行性研究报告(修改 B) ,作为可研报批稿,项目核准报告于 2005 年 9 月获省发改委 批复。 2004 年 10 月,广州市规划局提出能源站江边厂址与大学城南岸二期规划矛盾,必须 考虑其他的厂址。由于厂址改变,建厂条件改变,加上热水系统及制冷系统的外部供热需 求及出线条件、冷却水条件、主机选型等条件均有变化,根据 2005 年 3 月 24 日,广州市 大学城建设指挥部领导协调会议精神要求及业主委托, 我们对大学城分布式能源站项目进 行可研深化和补充,形成可行性研究报告(修改 C) 。 2005 年 12 月 9 日, 广州市发展计划委员会组织有关专家对本项目可行性研究报告 (修 改 C)进行了评审。现根据专家评审意见及能源公司的要求,对可研报告(修改 C)的相 关部分进行修改、补充和完善,完成 C 版可研报告的收口工作,形成本次可行性研究报告 (修改 D)即(可研审查收口版)作为可研报告的最终版,重新向广东省发改委申请报批。

-9-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

2
2.1

热负荷
供热现状 由于广州大学城是一个新建的大学校区,在其附近仅有永大集团市头发电厂可提供

部分热负荷以外,无其他热源,且容量十分有限,不能满足整个大学城的热负荷需求,只 考虑在能源站未建设之前,由市头电厂提供过渡期能源供应。同时大学城的高起点规划, 对环境保护和学校的整体美观要求较高,不允许在大学城中设许多的小锅炉。 广州市永大集团市头发电厂与大学城隔水相望,河宽 600 米,市头发电厂是一座资 源综合利用的自备发电厂,有 5 台中温中压锅炉,总蒸发量为 340t/h,有 3 台中温中压凝 汽式发电机组,总装机容量为 55MW,具有年发电能力 3.7 亿千瓦时,除满足本集团公司 的电力需要外, 每年向广州电网输电 3 亿千瓦时, 同时具有向周围的热用户提供约 2.48× 106 吉焦热量的能力。由于设备服役期满,而且燃煤机组,污染严重,不能作为大学城的永久 热源,现只考虑在大学城分布式能源站投运之前作为临时过渡期热源。另外,根据市发改 委意见, 将能源站附近的部分热负荷也纳入能源站的供热范围, 以提高能源站的热经济性。

2.2 供热规划 广州大学城分布式能源站燃气蒸汽联合循环热电冷联产工程是结合广州大学城总体 规划、集中供冷规划、集中供热规划及其供热现状,为满足大学城校区及中央商务区等区 域内集中供电、供冷、供热的基本需求而建设的。按规划要求,在能源站建成后,小谷围 岛大学城的能源需求 80%由能源站供应。 大学城区域的热负荷类型按其性质可分为季节性热负荷和常年性热负荷两大类。季 节性热负荷有制冷蒸汽热负荷,常年性热负荷有生活热水热负荷。均为民用热负荷。本期 工程电厂的供热能力是针对到 2007 年,集中制冷站二期工程投产,生活热水负荷达到规 模容量的热负荷特点及要求,根据委托方提供的热负荷参数来确定的。第一制冷站采用能 源站的蒸汽(或热水)溴化锂吸收制冷+电制冷串联方案,第二至第四制冷站采用电制冷, 集中热力站采用能源站余热锅炉尾部高温热媒水来制备生活用热水,不足部分由抽汽补 充。 根据 2005 年 12 月 9 日专家评审意见,为了充分提高能源站余热利用率,将能源站
-10-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

附近的服装洗水热负荷纳入能源站本期供热范围, 该负荷为常年性热负荷, 为工业热负荷。 由于能源站附近的工业液压和工业干燥等热负荷超出能源站一期的供热能力,该负 荷将纳入能源站二期规划热负荷。 2.3 热负荷需求及其特点 大学城热负荷主要是生活热水负荷、空调制冷热负荷及和服装洗水用热负荷,主要 民用热负荷。其主要负荷特点及预测数据如下: 2.3.1 生活热水热负荷及特点 根据大学城集中供热规划,集中供热系统的功能是为大学城各大学校区及中央商务 区约 18-24 万人提供生活热水。 根据委托方提供的热水热源需求资料,要求热水的生产模式按分时段连续生产;蒸 汽参数为 0.5MPa(a)的饱和蒸汽,蒸汽需求量为除去烟气可加热的热水之外的所需热源, 必须保证烟气生产的热水量稳定。根据委托方提供的资料,大学城热力站各月不同时段热 水热负荷需求曲线(柱状图)见图 2.2-1

图2.2-1 不同时段热水热负荷 300

平均热负荷(GJ/h)

250 200 150 100 50 0 00:00-8:00热水热负荷 (GJ/h) 8:00-18:00热水热负荷 (GJ/h) 18:00-24:00热水热负 荷(GJ/h)

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

月份

从图中分析可以看出,生活热水热负荷特点为: 1)生活热水热负荷的季节性差别较大,最大需求出现在冬季,最小热负荷为夏季的 7、8 月暑假。
-11-

12月

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

2)生活热负荷日夜间负荷也极不均衡。每天最大小时需水量出现在 22:00。由于热 水需求时段的极端不均匀,热水制备站的制水模式为分时段均衡生产:即在 18:00-24: 00 时段热负荷较高(称高热负荷时段) ,在 24:00-18:00 制水热负荷较小(称低热负 荷时段) 。生活热水最高热负荷出现在每年的 1 月份的高负荷时段,为 242 GJ/h,生活热 水最小热负荷出现在每年的 7-8 月份的暑假期间,为 22.3 GJ/h。 2.3.2 制冷热负荷及特点 第一制冷站制冷用蒸汽量随着负荷的变化,对蒸汽的需求量是不同的。根据委托方 提供的资料,制冷供热蒸汽参数要求为:0.5MPa(a)的饱和蒸汽。回水温度为 60℃,回 水率暂按 90%考虑。 在能源站设备抽汽口处的蒸汽参数为 0.60MPa(a) ,254℃。 锅炉尾部高温热媒水,在春秋季作为生活热水的热源有富余时也用于空调制冷供到 制冷站的热水参数初步确定按供水 130℃,回水温度 80℃考虑,能源站高温热媒水参数为 锅炉出口水温 133℃,回水温度 77℃。 根据委托方提供的资料,各月不同时段制冷热负荷需求曲线见图 2.2-2, 从图中分析,可以看出,制冷热负荷特点为: 1)空调制冷热负荷随季节性变化较大,每年制冷季为 4 月 15 日至 11 月 15 日,非 制冷季无制冷热负荷。 2)制冷热负荷日负荷率变化也特别大,空调制冷的最大热负荷出现在夏季非暑假工 作日的下午 3-4 点钟, 为 146.5 GJ/h, 制冷最小热负荷出现在非暑假节假日的晚上零点至 次日早晨的 8 点钟,为 8.10 GJ/h。 2.3.3 服装洗水热负荷及特点 服装洗水热负荷所需的蒸汽为 0.8~1.0MPa 的饱和蒸汽,需求量是每小时 12 吨,每 天 24 小时连续供应。

-12-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

图2.2-2 不同时段制冷热负荷 120.00 100.00

平均热负荷(GJ/h)

80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 月份 9 10 11 12

00:00-8:00制冷热负荷 (GJ/h) 8:00-18:00制冷热负荷 (GJ/h) 18:00-24:00制冷热负 荷(GJ/h)

2.3.4 总热负荷 总热负荷为热水热负荷、制冷热负荷和服装洗水热负荷的的叠加,各月不同时段总热 负荷需求曲线见图 2.2-3,总的月平均热负荷需求及年平均热负荷需求曲线见图 2.2-4。
图2.2-3不同时段总热负荷 350 300

平均热负荷(GJ/h)

250 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份

00:00-8:00总热负荷 (GJ/h) 8:00-18:00总热负荷 (GJ/h) 18:00-24:00总热负荷 (GJ/h)

-13-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

图2.2-4 总的平均热负荷 250 200

平均热负荷(GJ/h)

150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份 月平均热负荷(GJ/h) 年平均热负荷(GJ/h)

2.3.5 供热能力及负荷调节范围要求

1) 单套机组最大供热能力要求考虑 1 台机组事故停运时,另一台机组最大供热能
力至少满足 60%的最大热负荷。根据分析,最大热负荷出现在 11 月份的 18: 00-24:00 时段,为 310GJ/h。最小热负荷出现在暑假夜间的 0:00-8:00 时段, 为 66GJ/h。 2) 由于大学城日负荷曲线变化大,机组需调峰运行,部分机组两班制运行,部分 机组变负荷运行。 3)由于该项目为分布式能源站区域直供的热电冷联供项目,负荷特点为季节负荷峰 谷差较大,日负荷峰谷差较大,且存在寒暑假期等特点,所以,能源站的设计和 燃气轮发电机组的配置必须考虑负荷调节的灵活性和调节的经济性。 要求机组满 足在最大和最小负荷区间安全稳定运行。 2.4 热负荷调查与核实 大学城热负荷是根据热水制备站和第一制冷站的设计单位天津市建筑设计院提供的 热负荷资料来设计能源站的供热方案,热负荷的调查和核实由天津市建筑设计院完成。另 外,根据业主提供的服装洗水热负荷,目前仍由永大市头电厂供热,在市头电厂停运后,
-14-

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告

可由能源站一期机组供热。 2.5 设计热负荷 设计热负荷按生活热水负荷、空调制冷热负荷和服装洗水热负荷的分时段叠加考虑, 同时考虑热网效率 0.96 和管道效率 0.98。 能源站设计热负荷:最大热负荷为 310GJ/h,最小热负荷为 66GJ/h,平均热负荷为 146GJ/h。 余热利用原则:总热负荷优先由锅炉尾部高温热媒水提供,不足部分由抽汽补充。

-15-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

3

电力系统

3.1 广州电力系统现状 广州电力系统现状见 1.3.2.1 节。 3.2 能源站近区电网现状 广州大学城的地域范围包括番禺区北部小谷围岛和小谷围岛以南的新造镇、 南村 镇部分地区,总面积 43.3km2,其中小谷围岛 18km2。能源站在市头电厂旁边,紧靠 市头电厂。在小谷围岛西北面有运行的 220kV 赤沙变电站,容量 2× 150+180MVA; 西南面规划中有 220kV 迎宾站,将于 2006 年投产,容量 2× 240MVA;东北面有黄埔 区的 110kV 长洲变电站(T 接), 容量 2× 40MVA。 在能源站东面有 110kV 新造变电站(有 母线),容量 2× 40MVA;西面有 110kV 南村站(有母线),容量 2× 50MVA。 大学城内 110 kV 谷围站(位于小谷围岛内西边), 2004 年投入运行,主变容量 2× 63MVA,两台主变分别 T 接(电缆线 XLPE-800) 于赤新线(架空线) 和赤长线(架空 线, 赤棠线) 。 紧靠能源站的市头电厂, 装机容量(2× 1.2+2.5 万 kW) , 通过 1 回 110kV 线路,接至新造站,该线路通过能源站,将影响能源站基建,需迁移。 能源站投产前近区电网情况见图 F2261K-A02C-X01。 3.3 电力需求预测及特性分析 3.3.1 电力需求预测 根据《广州大学城(小谷围岛地区) 电力工程总体设计》预测,小谷围岛最终电 力负荷 32.7 万 kW,其中五个组团(教学区和生活区) 为 20.92 万 kW;中心组团及村 庄等为 11.78 万 kW。推荐小谷围岛最终负荷 32.0 万 kW,年最大负荷利用小时 4600 小时。规划建设变电站 3 座:110 kV 小谷围站;110 kV 小谷围 2 站;220 kV 大学城 站(10 kV 向小谷围岛供电) 。 广州大学城电力工程总体设计未预测出逐年电力负荷, 为分析能源站供需情况和 变电站建设进度,本设计对负荷预测进行补充和调整。按人均用电指标预测用电量。 2004 年大学城按预定目标开学,用电负荷约 3 万 kW,预计 2005 年为 6.5 万 kW,预 测 2007 年为 12 万 kW,2010 年为 19.5 万 kW。电力需求预测结果见表 3.3-1 。

-16-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

表 3.3-1 年 份

广州大学城电力需求预测结果表 2004 3 2005 7 2.6 6.8 2006 11 3.5 9.1 2007 14 4.4 11.6 2008 18 5.7 14.9 2009 22 6.9 18.2 2010 25 7.9 20.7

岛内人口 (万人) 用电量 (亿kWh)

最高负荷 (万kW) 推荐值 最高负荷 (万kW) 用电量 (亿kWh) 3.0

6.5 2.6

9.5 3.5

12.0 4.5

15.0 5.5

18.0 7.0

19.5 8.0

3.3.2 电力负荷特性分析 电力负荷曲线主要包括日负荷曲线和年负荷曲线,其特性的指标分别为日负荷 率、最小日负荷率;月负荷率、季负荷率。有关单位对电力负荷特性指标作了一定工 作。本报告为了从预测电量计算出大学城用电最高负荷,对年最大负荷利用小时进一 步地进行分析。 (1) 大学城用电性质 大学城是教学科研场所,用电分类属于第三产业用电和生活用电,基本不含第 二产业用电,主要用户是制冷设备和照明,用电年负荷曲线和日负荷曲线变化大,其 特性指标差。日负荷率、月负荷率、季负荷率都低。因此,大学城年最大负荷利用小 时不可能高。 (2) 大学城制冷设备利用小时 大学城共有四个制冷站,每年 1、2 月份制冷设备停运,其余月份制冷设备白天 制冷,夜间储冰。制冷工况用电负荷大于储冰工况,年最大负荷发生于 9 月份白天制 冷运行工况。根据制冷站年最大负荷、年耗电量,可以推算出制冷设备利用小时。 制冷设备是大学城最大用户,制冷设备利用小时在 4000 左右。 (3) 广州市区部分区年最大负荷利用小时 2004 年番禺区和海珠区年最大负荷利用小时分别为 4831 小时、4172 小时。 观察对比上述分析之后,大学城用电年最大负荷利用小时取 3800 小时

-17-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

3.4 电力供需平衡分析 3.4.1 供需平衡原则 根据电力需求预测结果和能源站建设运行情况进行大学城电力平衡,平衡时主要考 虑下列原则: (1) 取夏天高峰负荷进行电力平衡; (2) 能源站机组检修安排在冬天,机组事故,大学城电力不足由电网提供,电力平衡 时不考虑备用容量; (3) 能源站机组(两套,每套容量拟改为 7.8 万 kW)发电总出力与供热、环境温度有关, 电力平衡时取发电总出力 见表 3.3.2 的 3) 项,扣除 4%的厂用电和热力站少量用电。 3.4.2 电力平衡分析 2004~2010 年大学城电力平衡结果见表 3.4-1。 表 3 .4-1 (2004~2010 年大学城电力平衡表 (夏天高峰负荷) 年 1) 大学城最高负荷 2) 能源站装机容量 3) 能源站总出力(考虑温度及抽 汽供热) 4) 能源站总出力扣厂用(厂用电 4%及热力站1300kw) 电力盈亏 -3.0 -6.5 份 2004 3.0 2005 6.5 2006 9.5 15.6 13. 74 单位:万 kW 2007 12.0 15.6 13.74 2008 15.0 15.6 2009 18.0 15.6 2010 19.14 15.6

13.74 13.74 13.74

12.99 1.7

12.99 0.8

12.99 -3.8

12.99 12.99 -6.8 -8.26

2004 年大学城用电负荷约 3 万 kW,由 110kV 谷围站供电; 2004 年大学城用电负荷 3 万 kW,由 110kV 谷围站供电;2005 年预计大学城用电负 荷 6.5 万 kW,谷围站两台 63 MVA 变压器及长洲站 向大学城供电,110 kV 变压器容量及 线路均满足 N-1 安全标准; 2006 年底,能源站一期工程建成 2× 7.8 万 kW,大学城供需基本平衡(当环境温度为 350C 时,能源站抽汽后发电出力将下降至 13.74 万 kW) ,在寒暑假期间向系统送电; 随着大学负荷增长,盈余电力减少。2006 年盈余电力 1.7 万 kW;2008~2010 年大学
-18-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

城缺电,需电网提供电力 2.0~6.5 万 kW。大学城电源可由电网(谷围站) 提供,或在 2009 年建设能源站二期工程。 从供需平衡分析可知,能源站向大学城生活区、教学区等供冷、供热和直供电,能 源站性质属于自备电厂,是大学城专用站。学生放假期间可向广州电网送电。 由于大学城负荷特性指标非常差,年最大负荷利用小时低。因此能源站发电设备年 利用小时不高。需取得向电网送电的协议(高峰负荷期盈余电力、寒假和暑假盈余电力) , 是提高能源站发电设备年利用小时有效措施。 3.5 接入系统方案 3.5.1 能源站电压等级 能源站一期建设两套燃气(LNG) -蒸汽联合循环发电机机组,每套 7.8 万 kW)。一期 容量 15.6 万 kW。能源站单机容量小,规模不大,送电距离近,采用 110 kV 电压等级接 入系统,寒暑假向系统送电。 3.5.2 能源站接入系统方案 根据能源站投产前近区电网情况、能源站性质与作用、出线电压等级分析,在接入 系统专题报告中,拟出多个接入系统方案,进行了详细技术经济比较。 根据广东电网公司,广电规[2005]195 号文,对《广州大学城分布式能源站接入系统 设计(电力系统一次部分) 》的审批意见为方案 1。即能源站出线电压等级 110 kV,一期 工程 110 kV 电缆出线两回 (每回长 5.0km, 单芯电缆型号 XLPE-800) , 接入新建的 110 kV 小谷围 2 站,建设小谷围 2 站至新建 220kV 大学城站架空双回线路,每回长约 2km,导 线截面 2×300 mm2。能源站一期接入系统方案 1 见图 F2261K-A02C-X02。过渡方案见图 F2261K-A02C-X03。 推荐方案 1 (新建 110 kV 小谷围 2 站) , 能源站一期送出工程投资 13420 万元(2004 年价), 其中:输电 5920 万元;变电 7500 万元。能源站一期送出工程项目及投资估算,详见表 3.5-1。 表 3.5-1 能源站一期送出工程项目及投资估算结果表(接入系统方案 1) 单位:万元(2004 年价)
输变电工程项目 1、输电线路 -19- 建设规模 单 价 投 资 5920 备 注

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

能源站-小谷围2站电缆线路1 能源站-小谷围2站电缆线路2 大学城站-小谷围2站双回线路 2、变电站 新建小谷围2站 大学城站扩建110kV配电装置间隔 3、合 计

XPLE-800,5.0km XPLE-800,5.0km 2× LGJ-300,2km

550万元/km 550万元/km 210万元/km

2750 2750 420 7500

3× 63MVA,GIS,屋内 7000万元/座 GIS,2个 250万元/个

7000 500 13420

根据 195 号文,第八项“如果国家主管部门批复分布式能源站的供电试点方案与本 接入系统方案存在冲突,业主需委托设计单位重新论证接入系统方案,并报公司审查” 。 接入系统方案 2:根据大学城能源站指挥部提供的直供电试点方案要求,能源站 110kV 出线 2 回,接入 110kV 谷围站,电缆截面 800mm2,每回线路长度约 4.85km。方案 示意图详见图 F2261K-A02C-X04、 图 F2261K-A02C-X05。 该方案送出工程总投资为 19255 万元,其中输电线路 11255 万元(2004 年投入 5500 万元,按可比估算) ;变电站 8000 万 元(2004 年投入 5000 万元,按可比估算) 。

表 3.5-2

能源站一期送出工程项目及投资估算结果表(接入系统方案 2 ) 单位:万元(2004 年价)

输变电工程项目 1、输电线路 能源站-小谷围3站电缆线路1 能源站-小谷围3站电缆线路2

建设规模





投 资 11255





XPLE-800,4.85km XPLE-800,4.85km

550万元/km 550万元/km 210万元/km 550万元/km 550万元/km

2667.5 2667.5 420 2750 2750 8000 2009年建设 2004年建 2004年建

小谷围1站-小谷围2站双回线路 2× LGJ-300,2km 110kv谷围站T接电缆线路1 110kv谷围站T接电缆线路2 2、变电站 小谷围3站 改造110kv谷围站 XPLE-800,5km XPLE-800,5km

GIS屋内,2× 63MVA 5000万元/座 GIS,屋内 1200万元 1300万元 -20-

5000 1200 1300

2004年建,线路变压器组

110kv谷围站扩建第三台变压器 1× 63MVA

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

小谷围1站扩建110kV配电装置间隔 GIS,2个

250万元/个

500

2009年建设

3、合



19255

3.6 对能源站电气主接线及机组要求 3.6.1 电气主接线 能源站 110kV 配电装置采用 GIS;能源站一期容量 15.6 万 kW(两套燃机) ,110kV 电缆出线两回,向大学城送电,每回电缆线路长 5.0km;大学城内 110 kV 变电站与广州 110 kV 电网有两回线路相连接,形成 110 kV 电网、能源站多电源向大学城供电,可靠性 高。据此,当能源站最终 110kV 出线 4 回路时,建议 110kV 配电装置接线可以采用简单 方式,如单母线过渡为单母线分段,以节省投资和用地,有利于分期扩建。 二期工程建成单母线分段时,正常分段断路器断开运行,避免能源站与 110kV 变电 站形成小三角环网。 3.6.2 对能源站机组的要求 (1) 机组调峰能力 大学城日负荷曲线变化大,其日负荷率低,最小日负荷率小。机组应具有跟随负荷 变化的能力。寒暑假期间,能源站向系统送电,应服从系统调度,参加系统调峰,部分机 组两班制运行;部分机组降低出力。 (2) 发电机功率因数 能源站距离用户很近,又是电缆线路,线损小,能源站多送出无功合理,发电机功率按 0.8 考虑;大学城内 10~110 kV 高中配电网网均为电缆线路,充电功率大,低谷时系统电 压高,要求发电机具有吸收无功电力的能力,具备在发电机有功功率为额定值时,功率因 数进相 0.95 运行的能力

4

燃料供应
根据大学城的总体规划,强调大学城较高的环保要求,根据大学城能源站项目建议

书,能源站燃料采用进口液化天然气(LNG),不考虑备用燃料。 根据委托方提供的 LNG 的有关来源及燃料特性资料,并参考我院在做广东省内其它
-21-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

LNG 项目所了解到的情况,提供以下建议,供委托方参考。 4.1 广东 LNG 项目简介 广东 LNG 项目引进液化天然气这种新型清洁能源进行供气,旨在支持经济飞速发展 的同时,优化能源结构并且发展高效、低污染的能源利用系统,最大程度地降低对环境和 社会的影响。 广东 LNG 项目是一个系统工程,这个系统工程包括了接收站、输气干线、城市燃气 管网、燃气电厂等等。 4.1.1 广东天然气来源及输送

广东 LNG 接收站和输气干线项目共分两期建设, LNG 接收站设在深圳秤头角, 规划 铺设一条“u”型主输气干线,贯穿珠江三角洲经济区 9 市。 一期已定协议规模为 370 万吨/年,设 16 万 m3 储罐两个,16 万 m3LNG 运输船泊位 一个。主干线起点为深圳市东部大鹏湾东岸秤头角,建设自 LNG 接收站至佛山主输气干 线,电厂专用输气支线及相应城市管网,供深圳市、广州市、佛山市、东莞市和新建惠州 LNG 电厂、深圳前湾电厂及深圳南山、月亮湾、美视 3 家油改气电厂和珠江燃机电厂等 用户用气, 全长为 215.4 公里,预计投产时间为 2006 年 6 月。 二期在一期所建管网基础上增供气量,并考虑南海天然气拟从珠海横琴岛上岸,两 气进入同一管网,建设从珠海至佛山主输气干线及相应城市管网,供中山市、江门市和珠 海市、肇庆市用气,全长 181.7 公里,二期正在进行前期工作。 能源站采用 LNG 为燃料,按接入广东 LNG 输气干线一期工程考虑。根据有关资料, 南线推荐方案的主干线起自深圳市秤头角首站,经坪山、东莞、广州增城、黄埔、番禺的 化龙、新造、南村,终于广州南分输站,即广州段管线经广州东分输站,出站后进入广州 市区, 在黄埔区内先沿广园快速路敷设, 然后在南岗镇转向南穿越广园快速路和广深铁路。 在菠萝庙船厂西侧穿越珠江,中间穿越江心洲大蚝沙,穿越珠江后转向南,经过金山分输 阀室, 沿金山大道南侧向西南, 经番禺区化龙镇, 到达南村镇江南村附近的广州南分输站。 另一条支干线由广州南分输站向西经过番禺的南村镇、钟村,穿越陈村水道后,再途 经佛山的南海和顺德到达溶洲附近佛山末站。 二期工程管线由广州东至广州南分输站之间的金山分输阀室(二期扩建清管发送装 置)分出管线,经南沙、中山到达珠海末站,沿途给珠江电厂、中山和江门等地供气。
-22-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

4.1.2

本项目 LNG 来源及输送

大学城能源站 LNG 由广州煤气公司供气,接自广州市城市供气管网。 大学城能源站位于金山分输阀室与广州南分输站之间,直线距离均有 7~8km,气源管 线在金山大道段接广州南门站的预留接口,由煤气公司按能源站用气参数要求将 LNG 送 至能源站供气计量站出口。供气计量站设计由供气方负责,不属能源站设计范围。系统的 调峰容量由供气方与上游管网公司协商解决。 根据广州市公用事业规划设计院燃气设计所 2005 年 12 月的天然气高压管线方案设计 说明书,南门站的供气压力为 3.8 - 4.2 MPa ( a ) ,能源站接口点供气压力暂按不低于 3.51MPa(a)并且不高于 4.2MPa(a)考虑,温度不低于 1℃,不高于 38℃。煤气公司表 示,在主机设备选型确定后,供气压力可按能源站的设备要求进行适当的调整。由于 FT8 燃机配有燃气前置模块,接口允许压力范围为 3.1-5.0 MPa(a) ,所以,能源站不再设置 供气调压站。 4.2 天然气燃料供应的可靠性 4.2.1 LNG 接收站的安全可靠性 从 1964 年第一个 LNG 接收站投入运行至今, 已经有 36 年的时间, 期间世界各地 又陆续建成了多个接收站。据介绍,所有的 LNG 接收站运行情况良好, 没有出现过大的 事故(包括没有发生停气事故), 保持了安全可靠供气的良好记录。因此可以说, 只要予 以高度重视并严格执行有关的规程规范, 完全可以保证安全可靠。 LNG 接收站有良好安全可靠性的主要原因如下: a. 目前国际上采用的 LNG 生产、运输、装卸及设备设施制造、建造和安装规程规范 是严格的, 各种安全要求已考虑了在各种最坏情况下的不安全因素,因此已做到了有备 无患。 b. 液化天然气从生产到接收站的技术是成熟的,所采用的耐低温材料性能是能满足 要求的, 而且耐低温技术是成熟的。 c. 行业技术和管理起点高、要求严,接收站的建设和运行要受到主管部门、地方政 府和社会的广泛关注和严格监督。 d. 液化天然气与目前国内常用的液化石油气相比,安全性比液化石油气好, 因为液 化石油气的主要成分是丙烷和丁烷, 万一泄漏, 气态丙烷和丁烷比空气重, 会在地面集聚,
-23-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

沿地面扩散, 危险性很大; 天然气的主要成分甲烷比空气轻, 万一泄漏气化后, 会迅 速向上空扩散。 4.2.2 输气管线的可靠性 我国是世界上最早使用天然气的国家之一, 天然气的长距离输送始于 1958 年, 至 今, 在四川、东北和华北,已建设了许多天然气长输管线,这些管线把各油气田生产的 天然气源源不断地输送到发电厂、化肥厂、化工厂和城市居民用户,并且保持了较好的安 全记录。我国输气管线建设的各个环节, 包括设计、施工和运行管理,都已有成熟的经 验,特别是近年来在技术上有较大的提高,许多方面已达到或接近国际先进水平。 从国内外多年的经验来看,管线供气的可靠性极高。正常情况下,管线全天候运行, 不需要停气维修; 在特殊情况下的维修,大多可在带压不停气的情况下进行。 4.2.3 LNG 供应的备用裕量 广东省 LNG 接收站一期工程设置 16 万 m3 储罐两个,达 370 万 t/a 规模时,除了可 以满足初步估计的用气量之外,还考虑了 1.25 倍的调峰系数,即可以满足供气量为平均 用气量的 125%。在满足上述调峰能力的基础上,两个储罐的储量可满足 14 天的用气量, 也就是说考虑因气候或其它原因造成一个航次的贻误不会对用户造成影响。 正常情况下每 7 天应有一艘 LNG 船到达。 因此,可以认为,储罐容量已基本上考虑了用户(包括燃气电厂)的备用裕量;但如果 情况超出上述条件,可采用调节其他可停气用户(如调峰 LNG 电厂)来保证不停气用户 的用量(如民用气等) 。 4.3 LNG 品质 根据委托方提供的 LNG 特性资料,LNG 品质暂采用广东 LNG 站线项目联合执行办 的“ALNG(进口澳大利亚液化天然气)第一轮投标时提供的平均物性参数”见表 4.3-1: 表 4.3-1 项 C1 C2 C3 IC4 目 ALNG 组分及物性参数 单 位 数 据

mol % mol % mol % mol %
-24-

88.77 7.54 2.59 0.45

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

项 nC4 IC5 nC5 N2 分子量 气相密度 热 值







数 0.56 0.00 0.00 0.07 18.3 0.82



mol % mol % mol % mol % kg/kmol kg/Nm3 MMBTU/t GJ/T

51.69 54.533

0℃时热值 低热值 (LHV) 高热值(HHV) 20℃时热值 低热值 (LHV) 高热值(HHV) 华白指数(HHV) kJ/m3 kJ/m3 kJ/Nm3 37415 41,414 56,004 kJ/Nm3 kJ/Nm3 40,224 44,523

4.4 电厂容量及 LNG 耗用量 4.4.1 电厂容量 本期建设 2 套一拖一 FT8-3 SwiftPac 型热、电、冷联合循环机组;规划二期,二 期再扩建 2 套同类型联合循环机组。 单台燃机发电机组的最大出力为 60289kW。 单台蒸汽轮机发电机的最大发电量为 18000kW。 4.4.2 LNG 耗用量 联合循环机组 LNG 耗用量见表 4.4-1 表 4.4-1 机组台数 小时耗用量 LNG 耗 用 量 年耗用量(t/a)

日耗用量(t/d)

-25-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

(t/h) 1 套机组 2 套机组 4 套机组 12.16 24.32 48.64 267.52 535.04 1070.08 76122 152244 304488

注:1. LNG 的低位热值取 49201kJ/kg。 2.上述 LNG 耗量按 FT8-3 型联合循环机组的年平均性能指标考虑。 3.年利用小时按 6260h,日利用小时按 22h。

5

机组选型及供热方案

5.1 机组选型思路 能源站的供电需要满足大学城的大部分直接用电要求; 还需满足大学城集中供冷供热 的需要;在大学城负荷高峰时从电网购电(能源站出力不足部分) ,在极端低谷负荷(寒 假)时,如能源站单套机组运行极不经济,就全部从电网购电;在暑假期间,大学城用电 需求大幅度减少,而 7、8 月正是广东用电高峰期,此时,联合循环机组可以在每天用电 高峰时段满负荷运转发电上网,帮助缓解广州夏季用电紧张局面,同时广州市电网与能源 站一起构成了双源区域安全供电系统。 为了提高机组热效率,从而达到提高能源综合利用率的目的,机组选型应根据平均负 荷而不是高峰负荷。在大学城夏季负荷高峰时,白天制冷负荷峰值超出平均值部分,可以 考虑夜间从电网购进谷电制冰,或利用夜间能源站发电出力超出负荷谷值部分制冰(白天 再用来制冷)来补充。 按大学城电力规划预测,预测岛内电力需求容量约为 200-320MW,考虑岛内 80%的 电力由能源站提供,则规划总装机容量约为 200-300MW 级,结合场地建设条件,能源站 规划容量按 300MW 级考虑。 按照《热电联产项目可行性研究技术规定》(2001 年 1 月)的要求,以及分布式能源站 应满足区域热电冷联产的基本能源需求,根据大学城的能源需求特点,考虑到大部分运行 时段平均负荷约 100MW,考虑到能源供应的可靠性和机组运行的灵活性,热电厂本期拟 按两套燃气—蒸汽联合循环机组考虑。单台燃机的出力宜在(40-60)MW 的范围内。根 据规划容量,考虑将来负荷的增长,再根据负荷的增长情况,扩建相应的机组。
-26-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

5.2 大学城负荷特点及对主机选型要求 5.2.1 负荷模式 分布式能源站为连续供热的带基荷电厂,但根据大学城分布式能源站的定位及大学 城的负荷特点及电力系统要求,由于大学城季节性及日负荷曲线变化特别大,要考虑机组 对热负荷的调峰特性,部分机组两班制运行,部分机组降负荷调峰运行。要求机组满足在 最大和最小热负荷区间安全稳定运行。 5.2.2 调峰范围要求 根据大学城的热负荷及电负荷特点,要求机组的负荷调节范围较大。按以热定电方 式运行,只有 30%的时间机组处于热负荷的高负荷区运行(18:00-24:00),而 70%的时间机 组都处于热负荷的低负荷区运行(00:00-18:00), 而在 70%的低负荷区间, 有 45%的时间 (尤 其是冬季夜间的 0:00-8:00 时段)电负荷也处于低负荷时段,因此机组低负荷的效率对电 厂的经济性影响较大。 根据 2.2 节的热负荷特性,热负荷调节范围为最小 66GJ / h,最大 310GJ /h。 由于是通过热媒水及抽汽一起来满足供热需要,要最大限度的利用热媒水供热,对于 不同的机组,其热媒水和蒸汽产量是不同的,必须通过不同的供热方案来满足能源站的负 荷调节需要。 5.3 机组选型分析 5.3.1 燃气轮机选型 在 国 际 燃 气 轮 机 市 场 中 , 能 够 制 造 燃 气 轮 机 的 主 要 厂 家 有 美 国 的 GE 公 司 、 PRATT&WHITNEY 公司(美国普惠公司) 、西屋公司、德国的 Simens 公司等。 在国内燃气轮机市场中,能够制造燃气轮机的主要厂家有南京汽轮电机(集团)有限 责任公司等。 目前陆上发电用燃气轮机有轻型和工业重型两类可供选择。 轻型燃气轮机系由航空燃气轮机派生,体积小,重量轻,设备部件精度高,对机组运 行的环境条件要求也较苛刻。轻型燃气轮机起停迅速,单循环热效率较高,非常适宜于作 调峰发电机组,如 PRATT&WHITNEY 公司的 FT8-3 和 GE 公司的 LM6001 机型等,都可 作为本项目的基本机型考虑。但轻型燃气轮机排气温度较低,当采用燃气—蒸汽联合循环 时,其配置的余热锅炉产汽量较少,故汽轮机的发电出力和供热汽量均较小,对于热电冷
-27-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

三联供项目来说,其供热能力相对较低。另一方面,该型燃机,初投资较高,而且燃气轮 机的检修周期短,维修工作难度大,主要部件一般要返厂才能修理,运行维护费用较高, 但通过国内用户调研了解到, 对于 FT8 机型, 若通过合同阶段争取到比较好的长期维修技 术服务条件,总体运行维护费用并不高,为每度电 2-3 分人民币,而且,根据大学城的热 电需求比列分析,用电电需求量远远大于用热需求量,即使是供热能力小的轻型机组,也 是可以满足项目要求的。 PRATT&WHITNEY 公司是世界上最主要的航空发动机和工业用燃机供应商和服务 商之一,1960 年代开始生产工业用燃机,至今已经生产各型燃机 1400 多台;1986 年开始 研制 FT8 型工业用燃机,1991 年首台投入商业使用,至今已装机 190 台以上,广泛应用 于发电(简单循环、 联合循环和热电联供)、 机械驱动和舰船动力等领域; 安装在中国的 FT8 共有 13 台,安装在 5 个电厂,其中 3 个电厂为联合循环/热电联供,有一个电厂正在建设 中。FT8 型燃机主要特点是模块化设计、技术先进、效率高、可靠性好、可用率高、启动 快捷、无循环限制、负荷调节范围大、调节简便灵活,且运行时无需冷却水。成都发动机 公司早在 1986 年就开始与 PRATT&WHITNEY 公司合作,参与了 FT8 燃机的部分设计研 制工作并逐渐形成自己的生产加工能力, 目前已获得了 FT8 型燃机 100 多个件号的零组件 在国内的生产工艺许可和动力透平的组装调试许可, 在同等级规模的燃机中具有较高的国 产化率。整机的交货和性能由 PRATT&WHITNEY 公司提供保证,提供全面的售后服务, 在中国设有专门负责售后服务的中心,和派驻电厂现场工程师,协助用户进行燃机的运行 和日常维护,帮助用户制定维修和修理计划,协调安排备品备件等等。 工业重型燃气轮机是专门为陆用发电而开发设计的,其特点是设备体积和重量较大, 对燃料的适应性较强,既可燃用轻质油,也可燃用重油。机组起停也很快。工业重型燃气 轮机的排气温度较高,当采用燃气—蒸汽联合循环时,其配置的余热锅炉产汽量较大,故 汽轮机的发电出力和供汽量均较大,虽然该型燃气轮机单循环效率略低于轻型燃气轮机, 但联合循环热效率略高。另外其设备的检修周期较长。工业重型燃气轮机既可带基本电负 荷也可作调峰运行,如若两班制运行,则因起停次数多其寿命耗损将会比较严重。 GE 公司是世界上最大的燃气轮机生产厂家, 它占有全世界 70%的燃气轮机市场, 在 设计经验、价格和性能方面有很强的竞争力。GE 公司在国内的合作伙伴—南京汽轮机厂, 获得 6B 机型的生产许可,并已生产了多台 6B 型燃机(其中转子、静叶、燃烧室以及控制
-28-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

系统关键部件从 GE 引进),并分别在伊拉克 MULLA

ABDULLAH 电厂、国内深圳、江

苏常州、浙江余姚、广东天明等地投入运行。南汽厂已具有成熟的设备制造、工程安装调 试、维修及配套能力。 通过国际公开招标,最终选定采用美国普惠公司的 FT8-3 SwiftPac 双联燃机。 FT8-3 SwiftPac 型燃机性能参数详见下表:

表5.3.1-1
燃 工 燃料 环境温度 大气压力 相对湿度 燃机功率 燃机热耗率 燃机效率 燃机排气温度 燃机排气流量 注水量 NOX 排放 ℃ kPa % kW kJ/kWh % ℃ t/h t/h ppm 况 机 类 型

FT8-3 SwiftPac型燃机性能参数表 FT8-3 ISO 保证 LNG 15 101.325 60 59542 9987 36.05 484 655.2 14.1 22 101.22 80 57538 10029 35.9 490.8 637.2 13.7 <25 13.8 101.99 73 60350 9934 36.24 483.1 662.4 14.3 30 100.5 78 54377 10160 35.43 498.6 609.12 13.1 冬季 夏季

配套发电机为两台空冷发电机。 配套发电机主要参数如下: 型 号 64.9 0.8 空冷 10.5

功率(MW) 功率因素 冷却方式 额定电压(kV) 5.3.2 余热锅炉选型

余热锅炉的选型主要是三个方面:汽水系统是采用三压还是双压系统;自然循环还
-29-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

是强制循环;是否补燃。 5.3.2.1 汽水循环压力级数的选择 汽水循环压力级数是指余热锅炉产生蒸汽的压力级数,一般分双压和三压。 小型燃气轮机联合循环电厂由于汽轮机容量较小,进汽压力较低,不采用再热蒸汽 系统,一般采用双压余热锅炉,余热锅炉产生的高压蒸汽进入汽轮机作功,低压饱和蒸汽 供除氧加热用,锅炉给水除氧不从汽轮机抽汽,以提高汽轮机出力,热网供汽全部由抽汽 式汽轮机抽汽供应。 而三压余热锅炉则为,其高压蒸汽进汽轮机作功,中压蒸汽用于供热或用于汽轮机 补汽发电用,低压饱和蒸汽供除氧加热用,锅炉给水除氧不从汽轮机抽汽,以提高汽轮机 出力。 无论双压或三压余热锅炉,在尾部增加受热面还可以提供高温热水。 三压余热锅炉与双压余热锅炉比较,优缺点如下: 三压余热锅炉系统复杂,设备较多,初投资增加近 200~250 万元。 小型汽轮机由于进汽参数较低,采用再热蒸汽系统并不经济,所以现有的小型汽轮 机定型设计均不采用再热蒸汽系统。由于小型汽轮机蒸汽温度只有 435℃,而燃机排气温 度高达 574℃,有足够的温差和余热量确保以最高的效率将尽可能多的给水加热成高压蒸 汽,所以余热锅炉采用三压与采用双压热效率相差仅 2~3%,且三压余热锅炉产生的高压 蒸汽量较少,虽然产生了中压蒸汽,可直接向热网供热以提高热效率,但是由于这部分蒸 汽由于参数较低,不能用于发电,利用价值不大,对提高全厂的出力及热效率影响甚微, 且在电厂无热负荷, 汽轮机纯凝工况运行时, 由于高压蒸汽较少将降低机组的出力及效率。 如果要将这部份蒸汽引入汽轮机作功,汽轮机投资将大为增加。 基于三压余热锅炉与双压余热锅炉相比,初投资较高且热效率相差不大,另外,由 于大学城热负荷需求中有较大部分为低品味的热水, 所以在尾部增加受热面以提供高温热 媒水,同样可以最大限度的回收余热,因此,根据本工程的情况推荐采用双压余热锅炉。 5.3.2.2 自然循环与强制循环的选择 可用于联合循环机组的余热锅炉有自然循环和强制循环两种,两种类型的锅炉均是 可行的。本项目燃料为 LNG,故推荐采用 2 台卧式自然循环余热锅炉。 根据 FT8-3 SwiftPac 型燃机的排气参数,配套的余热锅炉主要参数见表 5.3.2-1。本
-30-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

阶段暂按中国船舶重工集团公司第 703 研究所提供的初步方案数据。 表 5.3.2-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 名 FT8-3 SwiftPac 双联燃机余热锅炉各工况主要参数数据 称 单位 ℃ % / ℃ t/h MPa ℃ t/h MPa t/h ℃ % MW MPa ℃ t/h MPa t/h ℃ ℃ ℃ Pa 设计工况 22.1 100 天然气 491.5 637.2 3.82 445± 10 71.8 0.1 1.8 1 12.7 0.98 77/133 194.4 4.51 72.52 38 100 ≤3000 校核工况 15 13.8 100 100 天然气 天然气 484.6 483.8 655.9 663.8 3.82 3.82 440 440 71.4 72 0.1 0.1 1.8 1.9 119.6 1 1 13.2 13.3 0.98 0.98 77/133 77/133 202.0 203.6 4.51 4.51 72.11 72.72 / / 108 101.5 102 / / 30 100 天然气 499.3 609.8 3.82 445 71.5 0.1 1.7 1 12.2 0.98 77/133 186.7 4.51 72.22 / 98 /

环境温度 燃机工况 燃机燃料 燃机出口烟温 燃机烟气流量 中压过热蒸汽压力 中压过热蒸汽温度 中压过热蒸汽产量 除氧蒸汽压力 除氧蒸汽产量 锅炉给水温度 锅炉排污率 热水锅炉热功率 热水锅炉出口水压 热水锅炉进出口水温 热水锅炉循环水量 省煤器给水压力 省煤器给水流量 冷凝水温度 凝水加热器出口水温 锅炉排烟温度 锅炉烟气阻力

5.3.3 蒸汽轮机选型 本期工程拟安装 2 台燃机,2 台余热锅炉。汽轮机配置可则二拖一或一拖一方案。 二拖一方案虽然热力系统简单,辅机设备较少,汽机房占地少,节省初投资,但其 最大缺点是运行不灵活,一旦汽机发生故障,对外供汽需靠减温减压器供给,对供热的可 靠性及电厂的效益影响较大,因此,本期方案设计不考虑二拖一方案。一拖一方案系统独 立,运行灵活,调峰方便,供热可靠性高。 根据热电厂供热负荷随季节变化幅度较大的特点,适宜选用抽凝式汽轮机组。 汽轮机选用两台中温、中压、单缸、单轴、冲动式抽凝式汽轮发电机组,型号为 CL18-3.43/0.6。蒸汽轮机性能参数见表 5.3.3-1。
-31-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

表5.3.3-1 工 型 式

CL18-3.43/0.6 型抽凝式汽轮发电机组不同工况时的性能参数 况 ISO 性能保证 冬季 夏季 纯凝 最大抽汽

中温、中压、单缸、单轴、冲动式 3.43 435 72 72 72 0.6 254 26 ~46 13028 15 16 ~56 14620 26 26 ~46 13028 22 8 ~64 16770 33 0 71.75 18980 26 54(最大 能力 47) ~25 10112 26 72 72 72

主汽压力 MPa 主汽温度(℃) 最大进汽量(t/h) 抽汽压力 MPa(a) 抽汽温度(℃) 抽汽量(t/h) 排汽量(t/h) 出力量(MW) 冷却水温度

配套发电机主要参数如下: 型 号 功率(MW) 功率因素 冷却方式 额定电压(kV) QF-18-2 18 0.8 空 冷 10.5

5.4 联合循环机组配置和供热方案 5.4.1 联合循环机组配置方案 通过上述分析,联合循环机组配置方案方案如下: 2 台 FT8-3 型燃机(60MW)+2 台双压自然循环余热锅炉(最大 72t/h,3.82MPa, 450℃)+2 台 CL18-3.43/0.6 型抽凝式汽轮机和 2 台 QFW/18/2 型发电机(18MW),组成燃气—蒸气 热电冷联合循环机组。额定出力为 78MW。 5.4.2 燃机联合循环机组运行模式及供热方案 由于每个月的生活热水负荷和制冷热负荷和电负荷都不尽相同,而且,每天的不同 时段大学城的负荷需求特性也有较大差别,因此,大学城分布式能源站机组的运行必须合 理组织。由于大学城为燃机联合循环直供电热电联供分布式能源项目,主要功能是满足大

-32-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

学城“热、电、冷”各种能源需求,机组的运行方式不同于常规热电厂按“以热定电”方 式运行,而是按“以热定电、以电定电,热电联供”原则开启机组。见表 5.3.4-1。 在表 5.3.4-1 预定的运行模式下,对于 FT8-3SwiftPac 机组,考虑锅炉尾部高温热媒 水供热之后,供热抽汽量曲线见图 5.3-1~3。 从图 5.3-1 中可以看出,只有在 1、2、3、11、12 几个月份高温热媒水供热不能满足 制热水需要,需要抽汽制热水,负数表明在 5-10 月份有较多高温热媒水富裕,可供制冷 用。
图5.3-1 生活热水抽汽量(FT8-3) 80.00 60.00

抽汽量(t/h)

40.00 20.00 0.00 1 (20.00) (40.00) 时间(月) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

00:00-8:00制热水需抽 汽量(t/h) 08:00-18:00制热水需 抽汽热量(t/h) 18:00-24:00制热水需 抽汽热量(t/h)

考虑利用多余高温热媒水制冷后,制冷负荷需要抽汽量见图 5.3-2

-33-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

图5.3-2 制冷抽汽量(FT8-3) 50 40

抽汽量(t/h)

30 20 10 0 1 -10 时间 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

00:00-8:00制冷需抽汽 量(t/h) 8:00-18:00制冷需抽汽 热量(t/h) 18:00-24:00制冷需抽 汽热量(t/h)

图 5.3-2 中负数表明 7-8 月份热媒水供热量在满足热水供热及制冷供热后仍有少量 富裕,将来根据热负荷情况,可考虑进气冷却利用。
图5.3-3 总抽汽量曲线(FT8-3) 100.00 90.00 80.00

平均抽汽量(t/h)

70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份

00:00-8:00需抽汽总量 (t/h) 08:00-18:00需抽汽总量 (t/h) 18:00-24;00需抽汽总量 (t/h)

图 5.3-3 中负数表明 7-8 月份热媒水供热量大于实际热负荷,机组纯凝工况运行;

-34-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

最大抽汽负荷为 11 月,为 90t/h。当一台机组故障时,最大热负荷的 60%为 54t/h,单机 最大供汽能力要求至少 54t/h。选用 CL18-3.43/0.6 型抽凝机组,根据与北京全四维动力科 技有限公司厂家的初步方案配合,其最大抽汽能力为 47t/h,最大抽汽量超出了汽机的最 大抽汽能力,需要设置事故备用锅炉一台,容量 10t/h,燃气快装锅炉,快速启动,或者 在 11 月分时,适当调整制冷系统机组运行方式,加大电制冷,减小蒸汽制冷负荷,也是 有效的解决措施之一。

图5.3-4 平均抽汽量(FT8-3单机抽汽曲线) 25.00 20.00

平均抽汽量(t/h)

15.00 10.00 5.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份

月平均抽汽量 年平均抽汽量

5.4.3 燃机联合循环机组主要技术经济指标 在预定的运行模式下,通过计算,能源站经济指标见:表.5.3.4-1。

-35-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

表 5.3.4-1
热经济指标项目 热水制备站热量-- 年需求量 1. GJ/年 制 冷 站 热 量 -- 年 需 求 量 2. GJ/年 服 装 洗 水 热 量 -- 年 需 求 量 3. GJ/年 热水制备站 + 制冷站热量 -4. 年需求量 GJ/年 00:00-08:00 时段 5. 能源站机组运行套数 08:00-18:00 时段 6. 能源站机组运行套数 18:00-24:00 时段 7. 能源站机组运行套数 能 源 站 -- 年 毛 发 电 量 8. 万 KWh/年 能 源 站 综 合 厂 用 电 率 9. % 能 源 站 -- 年 供 电 量 10. 万 KWh/年 4 4 2 2 1 1.5 1 1 1月 2月

FT8-3 SwiftPac 双联燃机联合循环机组热经济指标汇总表
3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10 月 11 月 12 月

624072

299941

157045 1081058
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1.5

1.5

2

2

2

2

2

2

2

1.5

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

97651

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

93745
-36-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.

能源站热电比 能源站年耗气量万 m3/年 能源站年耗热量 GJ/年 发电效率 能源站全厂总热效率 供热气耗率 m3/GJ 发电气耗率 m3/kwh

32 21044 7873466 50.02 56.59 27.841 0.1847 2x78000 6260(按年发电量/机组额定装机容量=97651/(2x78000)=6260)

机组额定装机容量 kw
发电设备年利用小时(h)

-37-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

6

建厂条件

6.1 厂址概述 6.1.1 厂址变化说明 由于原可研阶段永大集团提供的地块不符合城市规划部门新制定的大学城南岸地区 总体规划要求,故需重新选址,经业主及永大集团协商及咨询规划部门意见后,在原厂址 南侧提供两块场地供比选。 经业主和城规部门同意, 现按地块二进行可行性研究方案设计, 并向市规划局申报用地规划任务书。该厂址距离原厂址,向南移动了将近 400m 左右。 6.1.2 厂址地理位置

大学城能源站现厂址位于广州市番禺区南村镇广州市永大集团公司厂内,场地北侧 离珠江边 480m,与广州地区高校新校区小谷围岛隔江相望直线距离约 900m。厂址地理位 置参见 F2261K-A02C-Z01 图 番禺区隶属于广州市,面积 1313.8km2,位于北回归线以南,属南亚热带季风气候, 雨量充沛。现辖新造、南村 16 等个镇,市桥等 4 个街委会,以及南沙开发区,位于珠江 三角洲中部,东临狮子洋,与东莞市隔江相望,西与南海市、顺德市、中山市相邻,北与 广州中心城区相接,南濒珠江出海口。 南村镇位于广州市番禺区北部,海珠区、小谷围岛南面,与小谷围岛隔珠江相望, 东邻新造镇,南距市桥 10km,镇域面积 47 km2。是广州市“南拓”、建设“山水城市”发展 战略的重点区域,是未来重要的商贸和居住中心。尤其是房地产“华南板块”、休闲旅游业 发展迅速,建设了一批大型高级商住区如华南碧桂园、广州雅居乐花园、锦绣香江花园、 华南新城、星河湾、恒生花园等。 6.1.3 厂址自然条件 场地的地貌为丘陵地貌,地形较平缓,地面高程多在 11.50~17.50m(广州城建标高) 之间, 地势总体上呈南东向高、 北西向低, 汽机间及露天燃机设备所在位置地势相对较高, 其他建(构)筑物所在位置地势相对较低。 场地面积约 11 万 m2,为永大集团预留建设的场地。场地不规则,呈倒三角形状, 东西长约 300m, 南北长约 380m。 场地北侧是沙边村, 地势较低, 标高在 10.7-13.4m 左右, 有少量民宅、农田、鱼塘;西侧是永大集团的生活区、办公区,地势较高,标高在 20m 左右;东侧、南侧多为一些小型生产企业,南侧标高在 18.0m 左右。沿地块南侧、西侧有
-38-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

原厂区道路可利用,路面标高为 18.0~20.0 之间。在厂区的东侧的围墙内,已修好一条临 时施工道路。 6.1.4 厂址周围环境 厂址北邻沙边村水塘及山丘,东临周南印刷厂,西北侧山丘为永大集团生活区,建 有宿舍。能源站南面为荣华制衣洗水厂、泰兴金属线材有限公司、品必优厂、捷诚模具吸 塑厂 、番禺荣力皮制品有限公司、广圣豪工贸有限公司、烫金厂、线材厂、金喜利厂、 三隆包装有限公司等乡镇企业。 厂址周边环境复杂, 污水, 雨水均经厂址排向下游的水塘。 此外,厂址外有 1 条 110KV 的高压电线,由西向东,横跨厂址上空,需要迁移。 场地附近,永大集团拥有 55MW 的发电厂、1,000t/h 水厂和 5,000t 级煤码头。 6.1.5 水文气象条件 6.1.5.1 工程气象条件 6.1.5.1.1 厂址气候特征

广州大学城分布式能源站地属广州市番禺区境内,临近南海,属于亚热带气候区。 夏秋之间受季风的影响较大,造成大量的降雨,年雨量一般在 1500-2000mm 之间。年内 雨量分布极不均匀,汛期 4-9 月占全年雨量的 82%。其中尤以 5 月和 7 月雨量最多,均约 占年雨量的 15%; 枯季 10 月至翌年 3 月的总雨量仅占全年雨量的 18%, 其中尤以 12 月和 1 月最小,均约占全年雨量的 2%,前汛期(4-6 月)以锋面雨为主,后汛期(7-9 月)受 台风影响,以台风雨为主,台风对本地区影响很大。 6.1.5.1.2 气象要素的年、月特征值

以番禺区市桥镇气象站 1960-2001 年的气象资料统计的各特征值如下: 累年逐月平均大气温度统计表(℃)(1960~2001 年) 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 22.1 37.5 -0.4

平均 13.8 14.7 18.1 22.1 25.6 27.4 28.6 28.5 27.1 24.1 19.7 15.5 最高 27.5 29.1 32.2 33.0 35.8 36.7 37.5 37.5 36.8 34.4 32.6 29.2 最低 -0.4 1.0 3.0 8.3 14.9 17.8 21.6 21.3 16.5 7.7 4.1 0.7

多年逐月平均相对湿度表( % )
-39-

(1960~2001 年)

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

月 份 相对湿度 (%)

全 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 80

73

80

84

85

86

86

83

83

81

75

71

70

多年平均气压 多年平均年降雨量 历年最大 24 小时降雨量 历年最大一小时降雨量 多年平均相对湿度 历年最小相对湿度 多年平均风速 历年 10m 高十分钟平均最大风速 风向频率玫瑰图附后 6.1.5.1.3 频率 P=10%的气象条件

1012.2 hPa 1637.7 mm 374.8 mm 90.2 mm 80 % 9% 2.2 m/s 24.0 m/s

根据近五年(2000~2004 年)最炎热时期(6~8 月)的日平均湿球温度资料,以递 减排列的逐点法统计计算, 得到 P=10%的湿球温度 t?=27.1℃, 相对应的其他气象要素下 表 番禺气象站 P=10%的湿球温度及相对应的其他气象要素表 发生日期 2000.6.4 2000.6.5 2000.6.8 2000.6.9 2000.7.29 2001.7.30 2001.8.8 2002.6.16 2002.6.21 平均气温(℃) 平均相对湿度(%) 平均气压(hPa) 30.6 31.7 30.1 29.3 31.3 30.7 31.4 30.1 29.6 75 69 78 84 71 73 72 78 81
-40-

平均风速(m/s) 1.5 2.5 2.3 2.5 2.0 1.8 2.0 2.0 2.8

1006.3 1004.9 1005.7 1004.7 1002.2 1004.0 1004.5 1005.0 1004.0

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

2002.6.24 2002.6.25 2002.6.26 2002.6.28 2002.6.29 2003.6.26 2003.7.13 2003.7.20 2003.8.13 2003.8.17 2004.6.25 2004.8.24

29.6 30.9 31.0 30.8 30.8 29.5 30.8 29.5 29.2 28.8 29.3 30.3

82 73 74 74 74 82 75 82 84 86 81 78

1007.0 1007.2 1008.2 1007.4 1006.0 1002.7 1007.7 1003.6 1004.7 1005.5 1000.8 1002.3

2.0 2.0 2.0 2.0 2.2 4.8 3.0 2.0 2.0 2.2 2.8 1.5

6.1.5.1.4

基本风压

由番禺区气象站计算 1960~2003 年最大风速进行频率计算得 10m 高 50 年一遇 10min 平均最大风速为 25.7m/s,由此推算番禺气象站基本风压为 0.38kN/m2,查 GB 50009―― 2001 《建筑结构荷载规范》 等值线图工程点处离地 10m 高 50 年一遇基本风压为 0.60kN/m2, 广州市离地 10m 高 50 年一遇基本风压为 0.50kN/m2,按广东省标准《建筑气象参数标准》 (1990 年)等值线图番禺气象站 50 年一遇最大风速约 34m/s,相应风压为 0.66kN/m2。经 综合分析,建议电厂基本风压取 0.60kN/m2,地面粗糙度类别为 B 类。 风向频率玫瑰图附后。

-41-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

-42-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

6.1.5.2 工程水文 6.1.5.2.1 厂址的潮汐特性及各主要潮汐特征值

广州大学城分布式能源站工程位于珠江后航道的南岸。珠江后航道既受洪水影响, 也受潮汐影响,潮汐类型属不正规半日潮潮型,厂址附近设有黄埔水文站,观测项目有潮 位、含氯度等。选黄埔水文站作为电厂的参证站。根据黄埔水文站(1960~2002 年)共 43 年的潮汐观测资料统计得下列潮汐特征值: 历年实测最高潮位 历年实测最低潮位 多年平均潮位 多年平均高潮位 多年平均低潮位 历年最大涨潮潮差 历年最大落潮潮差 多年平均潮差 多年平均涨潮历时 多年平均落潮历时 6.1.5.2.2 设计高、低潮位 7.38m 4.25m 4.98m 5.75m 4.13m 3.38m 3.19m 1.62m 5h26min. 6h47min.

电厂设计潮位的分析计算采用黄埔站 1960~2002 年的实测潮位资料,采用 P-Ⅲ型 和极值Ⅰ型进行频率分析计算得: 200 年一遇设计最高潮位 100 年一遇设计最高潮位 97%设计最低潮位 99%设计最低潮位 7.73m 7.63m 3.12m 3.09m

查广东省水利厅《西、北江下游及其三角洲网河河道设计洪潮水面线》电厂附近的 三枝香 16 断面处 100 年一遇设计最高潮位 7.62m,200 年一遇设计最高潮位 7.70m。 经综合分析,以三枝香 16 断面处 100 年一遇设计最高潮位 7.62m,200 年一遇设计 最高潮位 7.70m 作为电厂的设计高潮位;97%设计最低潮位 3.12m,99%设计最低潮位 3.09m。
-43-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

6.1.5.2.3





电厂生活用水和锅炉补给水取自城市自来水,冷却水采用二次循环冷却塔方案,补 充水来自小谷围岛杂用水厂,水源为珠江后航道。 6.1.5.2.4 水 温

由于黄埔水文站无水温观测资料,电厂取水口下游约 16km 有大盛水文站,大盛水 文站有 1964-1967 年的水温观测资料。用大盛水文站作为电厂的水温参证站,根据大盛 水文站水温观测资料进行统计,结果见表 6.1.4.2-1。 表6.1.4.2-1 月 实 测 份 最高 最低 1 22.0 10.6 20.5 11.1 15.9 2 23.7 12.2 22.5 12.9 17.8 3 24.2 13.4 23.5 14.2 19.8 大盛水文站水温统计表 4 31.1 18.2 27.8 18.5 23.3 5 36.0 20.7 32.8 22.4 27.6 6 32.7 24.6 32.2 25.0 28.6 7 35.4 26.8 34.1 27.5 30.9 8 36.3 26.2 34.6 26.7 30.8 9 35.0 25.2 32.8 25.7 29.6 10 30.5 22.0 29.9 22.6 26.9 11 27.2 18.0 26.8 19.6 22.9 12 21.2 12.0 20.6 12.9 17.2 年 36.3 10.6 34.6 11.1 24.3

日平 最高 均 最低

月 平 均

6.1.6 站址区域地质及工程地质 6.1.6.1 站址区域地质概况 广州大学城分布式能源站工程位于珠江三角洲冲积平原,主要地层岩石为珠江三角 洲相沉积的冲积层和残丘上的坡残积层,基岩为燕山三期花岗岩(?52(3))。根据区域 地质构造资料,通过厂址附近的主要区域性断裂构造有:①高要~惠来深断裂带、②恩平 ~新丰深断裂带、③狮子洋断裂、④沙湾大断裂(详见《区域地质构造图》)。 ① 高要~惠来深断裂带:分布于罗定、高要、广州、惠阳、海丰、惠来一线,往东 插入台湾浅滩。 该深断裂带由东西走向的冲断裂、 潜伏基底断裂组成, 单条长 10~100km, 伴随有片理、片麻理、硅化破碎、糜棱岩化带的广泛发育,宽几十米至几百米,并有中、 新生代酸性、碱性岩浆的多次喷溢、侵入和构造盆地的发育,还有不同时代褶皱带、隆起、 拗陷带的定向分布,出露不连续。厂址处于 该构造带的中段,离中段的北侧约 7 km。 ② 恩平 ~ 新丰深断裂带:该断裂带为恩平—苍城、鹤城—金鸡、广州—从化和连平 —新丰诸断裂的总称。断裂带所经地段,挤压破碎广泛发育:花岗岩区,主要为糜棱岩化 或压碎花岗岩,伴有硅化和宽度多变的动热变质带,成群成组出现,沉积岩和变质岩区,
-44-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

主要发育片理化、硅化、绢云母化和绿泥石化带,地层产状紊乱,老地层逆掩于新地层之 上。总体走向 40° ,呈舒缓波状延伸,广东境内延长约 450km,宽 5~20km。接近站址区 域为该深断裂带的中段,由从化神岗,温泉断裂组成(称广从断裂),倾向北西,倾角 40~ 60° ,在广州附近被北西走向的三洲—西樵山大断裂所断切而潜伏于第四系之下,断裂东 侧为晚古生代以来的隆起区,出露大片的下古生界变质岩及中生代花岗岩;断面西侧为晚 古生代以来的坳陷,沿断裂带还有中、新生代狭长的断凹盆地和温泉。该断裂从站址南东 方向约 17 km 处通过。 ③ 狮子洋断裂:为北西向断裂,北西起于广州黄埔文冲水河谷,向南东经文冲船厂 大坞东侧入珠江, 经狮子洋东侧经虎门水道东侧岸边至虎门、 沙角后入伶丁洋矾石水道东, 抵香港大濠岛入南海。总体走向为 310~320о,倾向南西或北东,倾角 50~85о,主要由文 冲断裂、狮子洋~矾石水道东断裂和龙船头断裂组成,它控制了珠江水道及矾石水道,形 成了一条北西向的第四系厚度陡变带和水下地形陡变带。 该断裂在中更新世晚期有过强烈 活动,断裂最新断至上更新统上部,说明其在晚更新世晚期仍有活动。该断裂距离厂址约 5km。 ④ 沙湾大断裂:为北西向断裂,北起花县白坭,经平洲、沙湾至蕉门口入海,全长 近 100km。该断裂在厂址南西面,距离厂址约 12km。 6.1.6.2 厂址区域稳定性及抗震设防烈度 厂址场地基本上全部为第四系地层覆盖,厂址区域虽然有①高要~惠来深断裂带、 ②恩平 ~ 新丰深断裂带、③狮子洋断裂、④沙湾大断裂通过,但上述断裂带中的主要断 裂远离厂址位置,一般距离大于 5km,满足《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》 (DL/T 5074—1997)所要求的安全距离,厂址位置可建能源站。 根据 《中国地震动参数区划图》 (GB 18306-2001) , 站址的地震动峰值加速度为 0.10g, 对应的抗震设防烈度为 7 度。

-45-

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

46

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

6.1.6.3 厂址的岩土工程条件分析与评价 场地上覆土层包括近期堆填的人工素填土、杂填土、耕土,冲淤积成因的淤泥、淤泥 质土,冲洪积成因的中砂、冲洪积成因的粉质粘土,洪坡积成因的粉质粘土,残积成因的 砂质粘性土等。 根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),场地土的类型划分:①层人工成因松 散素填土、①1层人工成因松散杂填土、①2层人工成因可塑状耕植土、②层冲淤积成因的 流塑状淤泥、②1层冲淤积成因的软塑状淤泥质土、③层冲洪积成因松散状中砂为软弱土; ④层冲洪积成因可塑状粉质粘土、⑤层洪坡积成因硬塑状粉质粘土、⑤1层洪坡积成因可 塑状粉质粘土、⑥1层残积成因可塑状砂质粘性土为中软土;⑥层残积硬塑砂质粘性土、 ⑦1层全风化花岗岩、⑦2强风化花岗岩属中硬土;下伏中等风化花岗岩属坚硬土。 根据场地岩土名称和性状、厚度综合分析评价,本建筑场地类别划分为Ⅱ类。 根据勘测成果,场内的砂土层为③层冲洪积成因松散状中砂,该层主要分布在建筑场 地的地貌低洼处。 采用标贯判别法利用理正工程地质勘察 CAD6.3 版软件,对地面下 20m 深度范围内的 饱和砂土进行液化判别根据判别结果,场地的饱和、松散状中砂层按中等液化土层考虑。 根据现场地质调查及勘测成果,场地内及其周边地带的地表未发现有滑坡、泥石流和 暗埋的古河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的不良地质现象。 按照能源站的主要建(构)筑物及设计地坪高程、岩土层特征等综合因素,岩土工程 条件分析与评价如下: 电气综合楼场地标高多在 11.50m~13.50m 间,场地设计地坪高程为 15.00m。场地平 整后,该区为回填区,场地平整的回填土加上现已有的松散状人工回填土和耕土,本区松 散状人工成因土土层厚度将达 3.00m~6.50m。人工土层下主要为流塑淤泥、软塑淤泥质 土、松散状中砂等软弱土、可塑状粉质粘土等中软土。建议电器综合楼采用桩基础,桩型 可选用混凝土预制桩或冲孔灌注桩。 汽机间及露天燃机设备场地标高多在 13.50m ~ 17.50m 间,场地设计地坪高程为 15.00m。根据现有地质资料分析,汽机间地段堆填杂填土,堆填厚度 4~5m,建议采用桩 基础。 对存在有软弱土地段的挡土墙,当软弱土层较厚无法清除时,建议采用合适的处理措 施,基础置于处理后符合设计要求的土层上;对软弱土层较薄且埋深较浅时建议对软弱土
47

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

层采取清除措施,基础置于下伏中软土或中硬土层上;对中软土层和中硬土层地段的挡土 墙,其基础可直接采用天然地基置于此类土层上。 6.1.6.4 水文地质条件及地下水及地基土的腐蚀性评价 场地地下水的基本类型为松散层孔隙水和基岩裂隙潜水,地下水动态除受气候影响 较大外还受地形地势影响。地下水主要赋存于中砂层、砂质粘性土层的孔隙及基岩的风化 裂隙中,主要接受建筑场地周围较高地势地段的地下水渗排和大气降水补给,地下水的排 泄方式主要向建筑场地及周围的低洼处排泄和向大气蒸发。 本区属半湿润区气候,地下水主要赋存于中砂层、砂质粘性土层的孔隙及基岩的风化 裂隙中,评价条件按Ⅱ类场地环境。 按《岩土工程勘察规范》 (GB50021-2001)有关条款进行评价,场地的地下水在弱透 水层中对砼结构有弱腐蚀性,在强透水层中对砼结构有中等腐蚀性;对长期浸水条件下砼 结构中的钢筋无腐蚀性,对干湿交替条件下砼结构中的钢筋有中等腐蚀性;对钢结构具有 弱腐蚀性 6.1.6.5 结论与建议 1)站址距离活动性断裂距离大于 5km,满足《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》 (DL/T 5074—1997)所要求的安全距离,站址位置可建电厂。 2)根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001),厂址区设计基本地震 加速度值为0.10g,对应的地震基本烈度为7度。本建筑场地类别为Ⅱ类。 3) 场地的地貌为丘陵地貌,地形较平缓,地面高程多在 11.50~17.50m 间,地势总体 上呈南东向高北西向低。场地第四系覆盖土层主要有人工素填土、杂填土、耕土,冲淤积 成因的淤泥、淤泥质土,冲洪积成因的中砂、冲洪积成因的粉质粘土,洪坡积成因的粉质 粘土,残积成因的砂质粘性土;场地的下伏基岩为燕山三期花岗岩(?52(3) ) 。 4)场地地下水的基本类型为松散层孔隙水和基岩裂隙潜水,地下水动态除受气候影 响较大外还受地形地势影响。地下水主要赋存于中砂层、砂质粘性土层的孔隙及基岩的风 化裂隙中,主要接受建筑场地周围较高地势地段的地下水渗排和大气降水补给,地下水的 排泄方式主要向建筑场地及周围的低洼处排泄和向大气蒸发。 5)场地的地下水在弱透水层中对砼结构有弱腐蚀性,在强透水层中对砼结构有中等 腐蚀性;对长期浸水条件下砼结构中的钢筋无腐蚀性,对干湿交替条件下砼结构中的钢筋 有中等腐蚀性;对钢结构具有弱腐蚀性。
48

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

6)根据液化判别结果,本建筑场地的中砂层为中等液化土层,建议采取相应的消除 砂土液化影响的措施。 7)电气综合楼、水处理系统建议采用混凝土预制桩或冲孔灌注桩,若采用混凝土预 制桩,下伏全风化~中风化花岗岩是桩基的良好持力层;若采用冲孔灌注桩,下伏的中风 化花岗岩是桩基的良好持力层;汽机间及燃机设备、余热锅炉房建议采用冲孔灌注桩,下 伏的中风化花岗岩是桩基的良好持力层。 8)对存在有软弱土地段的挡土墙,当软弱土层较厚无法清除时,建议采用合适的处 理措施,基础置于处理后符合设计要求的土层上;对软弱土层较薄且埋深较浅时建议对软 弱土层采取清除措施,基础置于下伏中软土或中硬土层上;对中软土层和中硬土层地段的 挡墙地段,其基础可直接采用天然地基置于此类土层上。 9)因本次勘测属初步勘测阶段,孔间距相对较大,建议下一阶段加密钻孔,根据勘 测成果对本阶段勘测成果所反映的场地地质情况作补充和更正。 6.2 交通运输 6.2.1 厂址交通概况 能源站厂址所处位置系城乡经济比较发达的珠江三角洲地区,有完善的公路网,交 通网络四通八达。南北走向穿过南村镇的二级以上公路有迎宾路、市新路,东西走向的有 金山大道、兴业路、南大路。东侧有京珠高速公路(规划) 、城市中部快线(在建) 、地铁 四号线延长段(规划)贯穿大学城南北,另外还有新造海隧道(规划)与小谷围岛相通。 厂址北临珠江水道, 北距广州新国际机场 30km, 距南沙港口岸和南沙深水码头 50km, 水路东距黄埔港 13km,西距广州港 21km,珠江航道长年可通行 5000t 级船舶,最高潮位 时可过万 t。 番禺区现有市桥、莲花山、南沙 3 个对外港口,已通航的莲花山港,有两个 1000 吨 的泊位,在建的海鸥岛东岸段,有 1250m 岸线,可停靠 5000t 级的船舶。部分建成的南沙 港,有 9~15m 水深的岸线长达 7km,是国家一类港口,已建成万吨级的码头和 2 个 2.5 万 t 级泊位。 6.2.2 重件运输 根据能源站的实际情况和建设条件,重件运输宜优先考虑水路运输。 由于本燃机电站的最大件重量少于 70t,厂址河段河面较宽,-5m 等深线距现有堤岸
49

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

边约 50 米左右,枯水期通航能力可达 5000t 级,水上交通相对便利,业主可委托专业重 件运输公司就厂址场地条件,采用驳船运输,船浮吊与履带吊接力,直接在厂址段水道吊 运上岸的方式,而不设专用重件码头。 根据将来重件到站(货运车站)的实际情况,如果采用陆运也存在一定可能性,下 阶段再做进一步研究。 6.2.3 一般设备及建设材料运输 一般设备及建设材料运输可利用当地完善的公路网,或临时租用用位于能源站西侧 的市头电厂 3000 6.3 循环水水源 广州大学城能源站厂址经调整后位于广州市番禺区南村镇广州市永大集团公司内, 场地北侧离珠江边 480m,与广州地区高校新校区小谷围岛隔江相望直线距离约 900m。建 厂条件见前文所述。 根据厂址的自然条件,厂区地坪标高定位 15m(广州城建标高,下同) ,与珠江 97% 设计最低潮位 3.12m 相差将近 12m,结合厂区总平面布置,经过专题比较,本工程拟采用 带冷却塔二次循环供水系统,补水水源来自小谷围岛杂用水厂。根据广州大学城杂用水厂 初步设计说明书,提供给能源站余热锅炉补充水原水的水量为 90 吨/小时,提供的循环冷 却补充水量为 190 吨/小时。另外,根据广州市公用事业规划设计院资料,系统改造后的 小谷围岛杂用水厂在保持原出厂压力不变的情况下, 供水量为 8032.37m3/h , 新增水量 562 m3/h。电厂冷却水源是有保证的。 6.4 淡水水源 能源站工程淡水主要用于空调用水、生活用水、消防用水等。均考虑采用小谷围岛 杂用水厂补水。 小谷围岛杂用水水源为珠江水,所在的河段为感潮河段,含氯度一方面受上游来水 影响,上游来水量大时,含氯度较小;上游来水量小时,含氯度较大。因此,较大的含氯 度一般发生在每年 12 月至次年 3 月的枯水季节, 而较小的含氯度一般发生在每年 4-6 月 的洪水季节;此外,含氯度还受潮汐的影响,涨潮时氯度较大,落潮时氯度较小。因此为 保证能源站用水的可靠性和经济性,其淡水水源可考虑当河水含氯度小时,直接用河水经 净化处理后供给,当河水含氯度大时,由市政自来水供给,且彼此间互为备用。生活用水
50

t 等级码头,采用水陆结合的方式运输。

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

可采用高质水。

7

工程设想

7.1 全厂总体规划及厂区总平面规划布置 7.1.1 全厂总体规划原则 经过多次和业主召开的方案讨论会,基本确定了电厂总体的规划和设计要求: (1) 全厂总体规划的范围包括布置于能源站内的集中热力站、第一制冷站、供气 调压站及厂外综合管网在内的总体布置规划。 (2) 厂址位于市头电厂东南侧的预留空地区域。场地布置规划考虑与将来大学城 南岸二期的适当衔接。 此地块为大学城二期规划的中心,大学城二期详规还未进行,规划局要求根据大学 城二期路网规划图,尽量利用自然地势。厂址标高的确定应充分考虑与将来大学城二期路 网的衔接、能源站的工艺及排水要求和集中热力站的厂区地坪标高要求等。在能源站厂区 地坪标确定后送规划部门审批备案, 将来大学城二期的规划标高将依托能源站的标高统筹 考虑。 全厂总体规划按规划局总体规划指导思想的要求,按 “以经济效益为中心”的设计思 路,结合本工程的特点,拟定以下设计原则: 1) 遵循近期为主、远近结合、协调发展的原则,统筹规划,场地二次形成。主要生 产公用设施预留接口。 2) 工艺流程合理、顺捷,缩短各种管线的长度。 3) 本工程的建设场地狭小,出线条件差,综合管网布置廊道场地非常狭窄且地势陡 峭,因此必须因地制宜,合理紧凑布置,切实执行国家节省建设用地的基本国策。 4) 与当地的规划相互协调。 5) 挖填方尽量平衡,降低工程造价。 6) 施工方便,有利扩建,施工场地与扩建用地有机结合。 根据自然地势情况,初步确定总平面采用阶梯式布置,厂前局部辅助生产区标高为 17m:中间主厂房区为 15m,集中热力站为 12.5m(广州城建标高)。本项目电厂内不考虑 生活区,但设夜班宿舍。
51

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

全厂总体规划图详见 F2261K-A02D-Z01 图。 7.1.2 厂区总平面布置方案 全厂按(2× 78MW +2× 78MW)4 套联合循环机组 300MW 级容量规划设计。目前厂 区内有一 110KV 的高压线经过,该高压线已经做了相关改迁方案的研究,而且根据测量 的结果和现场的考察,该场地存在管线的改迁问题,场内包括排水管、电信管、电力管、 给水管工业管和热力管,在这些方面需要另外协调相关的工作。目前根据厂址具体情况, 结合电厂燃料运输方式、电厂生产流程、与周围相关环境的关系,以及永大集团公司的总 体规划等因素,经多次方案比较和论证,形成总平面布置方案,推荐方案论述如下: 7.1.2.1 厂区总平面布置设计原则 (1) 燃机进气口布置于夏季上风向。 (2) 本期建设 2 台机组,预留 2 套 78MW 级燃气蒸汽联合循环机组扩建位置,电厂 各系统按技术上可行,经济上合理的原则考虑本期和扩建的关系;公用设施按土建构筑物 一次建成,设备分期安装。 (3)本工程的建设场地狭小,出线条件差,综合管网布置廊道场地非常狭窄,且总 体布置需在有限的场地上既要做到合理利用现有的土地资源和区位优势, 又要尽量避免对 对市头电厂居民区的安全影响,做到布局合理紧凑、工艺流程顺畅,充分展示大学城能源 站高起点的规划要求,又要方便施工,达到降低工程造价,获得最佳的综合经济效益的目 标。 (4) 主厂房的布置按美国普惠公司生产的FT8-3型燃机和杭州锅炉集团公司生产的自 然循环卧式锅炉,并进行优化。 (5) 联合循环机组通过两回出线,通过已建过江隧道,以 110kV 电压等级电缆接至 110kV 谷围站。电气主接线采用单母线接线方式。受场地条件限制及规划要求,采用 GIS 屋内配电装置。隧道的出线走廊按 4 套机组,共 4 回出线规划考虑。 (6) 主厂房从西向东扩建。 (7) 天然气供气计量室及放散塔布置在电厂东南部,根据供气参数及FT8燃机要求, 电厂内部不再设置单独的调压站; 7.1.2.2 厂区总平面布置方案说明 厂区规划占地面积 110393m2,一期征地 935430m2(其中含热力站、制冷站一期及供
52

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

气计量室 27795 m2) 。 土方量因厂区内原为生活垃圾堆场和污水排放场地,故厂区内的 淤泥和垃圾需清理干净,垃圾估计约有 4 万 m3 左右,因垃圾和淤泥的土方量无法进行准 确的计算,只能以相关的地质资料进行估算,故具体的土方量以现场的实际数值为准,厂 区的土石方尽可能就地平衡,厂区的标高会随着工程的进度进行完善和修改。 厂区设三个出入口,主出入口拟设于厂区西面,进厂主干道和地方公路相连,与大 学城二期规划道路相连,考虑大学城二期建设时间不定,在电厂的东南角及西北角分别设 置两个次出入口,进厂道路和地方公路相连。 主厂房区:位于厂区的中间 15.00m 平台,南北向,由南向北依次为燃机、余热锅炉 和汽机房,集控楼位于 2 号机的扩建端,四机一控,主厂房由西向东扩建。 电气综合楼及厂主变:位于主厂房的西北面(与主厂房同在厂区的 15.00m 平台) , 南北向,电气综合楼靠南,厂主变靠北,以电缆出线的方式出线,至隧道后通过已建过江 隧道接至 110kV 谷围站。 冷冻站(一期) :位与主厂房的东北面,电气综合楼的东面(与主厂房同在厂区的 15.00m 平台) 。 化水楼:位于厂主变的北面(与主厂房同在厂区的 15.00m 平台) 。 循环水泵房及机力冷却塔:位于主厂房的西面(与主厂房同在厂区的 15.00m 平台) , 冷却塔靠南,循环水泵房靠北,南北一字型布置,与主厂房一路相隔,循环水管线短,为 将冷却塔对厂区外围的躁声影响减至最小,在冷却塔的西面将设一条绿化隔离带,植被高 矮不一,既起到厂区绿化美观的效果,又起到吸噪的效果。 净水站及污水处理站:位于厂区的 12.50m 平台,在整个厂区的最北面。 热力制备站:与净水站及污水处理站同在厂区的 12.50m 平台。 综合办公楼:位于本期主入口处,厂区的西面(17.00m 平台) ,东面设绿化隔离带, 减少冷却塔、燃机对办公场所的噪声影响。 计量室及排放塔:位于厂区的东南面(17.00m 平台) ,燃机的东南面。 消防车库:位于厂区的南面(17.00m 平台) ,燃机的南面,排放塔的西面。 本期以 110kV 电缆出线 2 回, 通过过江隧道送至岛内的 110kV 谷围站, 发电机以 10kV 电压等级出线 2 回至大学城第一冷冻站;供气末站布置在厂区南侧,接自南面的 LNG 管 线,燃料供应简捷顺畅。
53

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

电厂分期建设,本期管线宜集中布置,并按规划容量留有足够的管线走廊,主要管 线避免穿越扩建用地,厂区内各种水管线采用地下直埋布置,热力管线采用架空布置。 本方案布置紧凑,功能分区明确,工艺流程顺畅,与周边相关环境协调,交通联系 方便。 厂区总平面规划图见 F2261K-A02D-Z02 图 7.2 燃料运输 能源站采用 LNG 为燃料,按接入广东 LNG 输气干线一期工程考虑,其输气工程预 计 2006 年可建成。根据有关资料,南线推荐方案的主干线起自深圳市秤头角首站,经坪 山、东莞、广州增城、黄埔、番禺的化龙、新造、南村,终于广州南分输站,即广州段管 线经广州东分输站,出站后进入广州市区,在黄埔区内先沿广园快速路敷设,然后在南岗 镇转向南穿越广园快速路和广深铁路。在菠萝庙船厂西侧穿越珠江,中间穿越江心洲大蚝 沙,穿越珠江后转向南,经过金山分输阀室,沿金山大道南侧向西南,经番禺区化龙镇, 到达南村镇江南村附近的广州南分输站。 另一条支干线由广州南分输站向西经过番禺的南村镇、钟村,穿越陈村水道后,再 途经佛山的南海和顺德到达溶洲附近佛山末站。 二期工程管线由广州东至广州南分输站之间的金山分输阀室(二期扩建清管发送装 置)分出管线,经南沙、中山到达珠海末站,沿途给珠江电厂、中山和江门等地供气。 大学城能源站位于金山分输阀室与广州南分输站之间,直线距离均有 7~8km,管线 沿金山大道南侧向西南敷设,距厂址南面 3 km 处穿过。 液化天然气在接收站气化后经管道首站输往各分输站和末站,在各分输站和末站内 的天然气经过分离、计量、流量控制与调节及压力控制后供给电厂和城市门站。能源站用 气由广州市煤气公司通过广州南分输站接口送至能源站。 7.3 燃烧系统 燃烧系统包括燃气轮机及其进、排气系统,为单元制。来自外界的空气经燃气轮机 同轴的压气机压缩后进入燃烧室,在燃烧室内压缩空气与燃料充分混合燃烧后,形成 1300℃左右的高温烟气进入燃气轮机作功。作功后的废气分别进入各自的余热锅炉,而后 排入大气。根据运行方式需要,设有燃气轮机和余热锅炉之间的旁通烟囱和烟气切换门。 旁通烟囱高度为 25m.
54

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

7.4 热力系统 7.4.1 主蒸汽系统 主蒸汽系统为单元制。主蒸汽管道从每台余热锅炉的过热器出来后,进入蒸汽轮机。 供服装洗水用蒸汽从主蒸汽管抽汽减温减压后提供。 7.4.2 抽汽系统 汽轮机为一级调整抽汽,最大抽汽工况为 47t/h,0.6MPa(a) ,250℃左右。抽汽至供 汽联箱向制冷站和集中热力站供汽。 7.4.3 给水系统 给水系统采用单元制,每台机组设置 2 台 100%容量的电动调速中压给水泵。 来自余热锅炉除氧器的低压给水接至给水泵入口,泵后中压给水供至中压省煤器入 口,经过省煤器进入汽包,另在泵出口设一路至余热锅炉高温过热器做减温水用。每台给 水泵设有最小流量回路,以保证起动和低负荷期间给水泵通过最小流量运行,防止给水泵 汽蚀。整个中压锅炉给水系统设计及供货由余热锅炉供货商负责。 7.4.4 凝结水系统 凝结水由凝汽器热井经总管引出,然后分两路至 3 台 50%容量凝结水泵(其中一台备 用),经轴封加热器至除氧器。 7.4.5 补给水系统 供热工质考虑回收。供热蒸汽凝结水考虑回收至疏水箱,通过回收水泵送至除氧器。 回收率暂按 90%考虑。 其他化学补给水由化水车间补给水泵补至凝汽器或直接补至除氧器。补水采用母管 制。 7.4.6 冷却水系统 凝汽器循环冷却水为二次次循环供水系统。 辅机冷却水为闭式循环冷却水系统,闭式水热交换器的冷却水为循环水,系统为单 元制。 7.5 主厂房布置 7.5.1 总体布置

本项目燃机及余热锅炉采用露天布置,汽机房采用室内布置。余热锅炉与燃气轮发
55

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

电机组布置于同一个模块,蒸汽轮发电机组布置于一个模块,根据总平面布置的不同方案 可以灵活组合。 7.5.2 燃机、余热锅炉布置 燃机径向排汽,双联燃机排气通过三通烟道合并后进入余热锅炉。并设有旁通烟囱, 以便快速启动或低负荷单侧燃机运行时使用,高度为 25m,锅炉主烟囱高度由环评决定。 7.5.3 汽机房布置 汽机房布置暂按常规火电厂汽机房布置方式,即为两台汽轮发电机机组共用一个汽机 房,布置在余热锅炉的北侧。 汽机采用纵向布置,汽机房跨度为 15 米,另设有 8m 的电气辅助间。汽机房总长 62 米。为节约投资,汽机房采用混凝土结构。 检修场地布置在两台机组中间。 汽机房底层布置有凝结水泵、胶球清洗装置和冷油器、闭式循环冷却水泵和闭式循 环冷却水换热器等设备。在底层与运转层之间设有一标高为 3.8 米的中间层,布置有汽封 加热器,油箱等设备。运转层标高 8 米,布置有汽轮发电机组,汽机房设 1 台 20/5t 的桥 式起重机(轻型),用于设备的检修和安装。 汽机房若采用简易厂房代替常规火电厂汽机房,可缩短厂房的施工工期和减少初投 资,但会增加平面布置的占地面积,使得总平面布置比较零散,会对机组吊装和投运以后 汽轮机和发电机的检修起吊、日常的运行维护等造成不便,而且整体上不如常规火电厂汽 机房美观,舒适。由于时间仓促,没有对该方案做详细布置,待下阶段优化。经调查,虽 然国内某项目采用了简易厂房布置形式,但该项目有它的特殊性,它是美国安然公司的 12 年的 BOT 项目,建设前安然公司与当地政府约定机组投产运行 12 年后交给当地政府, 为达到节省投资和加快建设进度初衷,采用简易厂房形。另外,由于该厂作为调峰电厂运 行,投产至今平均每台机组累计运行不足 5000 小时,而且该机组是全进口机组,检修周 期比国产机组长, 到目前尚未经历过汽轮机发电机组的大修, 还不清楚检修是否存在困难。 经综合考虑,我们认为常规火电厂汽机房布置方式比较合适,推荐该方案。 7.5.4 控制室 主控制室按四机一控布置规划,预留二期单元机组控制室位置,布置于主厂房扩建 端,处于一、二期主厂房之间。
56

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

7.6 循环水供、排水系统 前文所述能源站循环冷却水供水方式拟采用带冷却塔的二次循环供水系统。根据站 址水源条件并结合能源站总平面布置,供水系统采用母管制,在厂区内设机力通风冷却塔 以及循环水泵房。 供水系统流程为:冷却塔——进水前池—循环水泵房——压力供水管——凝汽器— —排水管——冷却塔。详见供水系统图 F2261K —A02D—S01。 7.6.1 循环冷却水量 广州大学城分布式能源站规划容量按 300MW 级设计,分二期进行,本期工程先建 2 套燃气联合循环机组。循环冷却水量见表 7.6-1。 表 7.6-1 机组容量 (MW) 1×78 2×78 凝汽量 (t/h) 72 2×72 循环水水量表 循环冷却水量 (m3/h) 4680 9360 工业用水 (m3/h) 460 920 合 (m3/h) 5140 10280 计 (m3/s) 1.43 2.86

能源站循环冷却水的冷却倍数按夏季 65 倍考虑。 表 7.6-2 能源站补充给水用水量如下(2×78 MW) : 序 号 1 2 3 4 5 6 冷却塔补充水 化学水处理系统补给水 空调用水 生活用水 未预见水量 合 计 198 92 5 5 10 310 项 目 补充水量(m3/h)

大学城杂用水厂给能源站的供水能力为(90+190+562=842)842m3/h(包括锅炉除盐 水和循环冷却水的补充水) 。初步估计当前杂用水供水能力能满足 4 套机组的要求。

57

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

7.6.2 供水系统的主要设备 初步拟定本期建设循环水泵房一座,泵房内装设循环水泵 4 台,预留 4 台扩建位置, 其主要设备初步参数见表 7.6-3,最终参数将在下阶段通过系统优化确定。 表 7.6-3 序号 1 2 3 4 5 2 套联合循环机组供水系统主要设备参数 名称 循环水泵 电动机 液控蝶阀 电动蝶阀 平板滤网 主要参数 Q=2570m3/h,H=17~21m N=185kw DN=700mm,PN=0.60MPa DN=1000mm, PN=0.60MPa B=2m,H=3m 单位 台 台 个 个 台 数量 4 4 4 2 4 自动清污 说明 户内

7.6.3 取排水建构筑物 7.6.3.1 冷却塔方案比较 a) 机力通风 冷却塔 根据当地的气象条件,并结合厂区总平面布置,本工程的冷却塔可选用机力通风冷 却塔或自然通风冷却塔。 机力通风冷却塔为钢筋混凝土架构的组合型逆流式机力通风冷却 塔。冷却塔单格轴线尺寸为 18m×18m,其单塔冷却水量为 5000 m3/h,冷却塔的风机直 径为φ 9140mm,配用电机功率 185kW。上水管采用 DN900 钢管,每台燃气-蒸汽联合循 环机组配一格机力通风冷却塔,本期 2×78MW 机组共安装二格(台) 。 b) 自然通风冷却塔 按照分期建设的原则,并考虑到自然通风冷却塔的特点及其结构形式,本期 2 × 78MW 机 组 考虑 共 建一 座 淋 水 面 积 2000m2 逆 流 式 自 然 通风 冷却 塔 , 淋 水 密 度: q=5.14t/m2? h 冷却塔几何参数为: 零米直径(水池直径) : 61.236m 塔高: 进风口高度: 75. 0m 5.2m

为了节约用水,减少冷却塔的风吹损失和蒸发损失,在冷却塔中装设波形 PVC 除水 器。
58

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

c) 机力通风冷却塔与自然通风冷却塔比较 机力通风冷却塔与自然通风冷却塔技术经济比较列于表 7.6-4 表 7.6-4 序 项 号 占地面积较大,厂区总平面 1 总平面布置 占地面积小,厂区布置协调。 建筑不协调,影响能源站位 于城市中心的规划。 施工方便, 管线较短, 工程量 2 土建施工 小。 3 冷却效果 风机冷却效果好,稳定。 定。 存在风机气动噪音、 电机电磁 4 噪音 噪音以及落水噪声等噪声 维护工作量较大,但运行灵 5 运行管理 活, 可根据循环水量启动冷却 运行管理方便。 塔的台数。 工程费用 (万 6 元) 年运行费用 7 (万元) 说明:1)在技术经济比较中,只对可比部分按 2x78MW 机组容量考虑; 2) 表中数值按静态考虑,年运行费用含折旧费用; 3) 电费按 0.4 元/Kw.h 计算; 4)年利用小时按 5500h 计。 由上表可知,机力通风冷却塔工程投资比自然通风冷却塔省 666.9 万元,而年运行
59

机力通风冷却塔与自然通风冷却塔技术经济比较表 目 机力通风冷却塔 自然通风冷却塔

对基础处理要求高,工程量 大,工期较长。 南方湿度大,冷却效果不稳

无电动机以及风机,也存在 落水噪声。

360.0

1026.9

144.27

128.99

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

费用基本上相等。但机力通风冷却塔有占地面积小、投资省、适应大学城能源站运行工况 负荷变化大等优点。此外,虽然机力通风冷却塔存在气动噪音、电磁噪音以及落水噪声等 噪声,但自然通风冷却塔同样存在落水噪声。 综上所述,本工程建议采用机力通风冷却塔。 d) 对于冷却塔产生的噪音问题可以采用如下措施解决: 1)对于高频淋水噪声,机力通风冷却塔采用在冷却塔的雨区悬挂半软性挂片消声填 料加斜管消音填料相结合的方案: 在雨区挂设半软性挂片消声填料的作用是使得水滴下落 时受到填料的阻碍而降速,削减水滴下降动能;在集水池水面铺设斜管薄膜消声填料,当 淋水进入斜管后以一定角度滑入水中,产生一定噪声,噪声在斜管通道中撞击 PVC 薄膜, 造成薄膜谐振,释放能量,达到消声目的。 2)对于低频的电磁噪声及气动噪声,一方面通过在电机上加设消音罩,消音罩基本 机构是外壳采用玻璃钢,内层采用铝合金板,夹层采用消声纤维矿渣棉;另一方面对风扇 叶片进行改造,换成有倾角的单向风扇叶片可大幅度降低冷却风扇的气动噪声。 经采取以上措施后,机力通风冷却塔在正常运行的时候产生的噪声可以减小至 65 dB(A)。 7.6.3.2 循环水泵房

能源站本期工程 2×78MW 级燃机联合循环热电联产机组冷却水采用一机配二泵的 母管制供水方式,循环水泵房为半地下式,平面尺寸为 34m×8m(按 4 套 78MW 机组容 量设计建设) 。泵房设有前池,前池分为两格。前池进水沟道上设平板滤网与铸铁闸门。 工程本期循环水泵房内设置卧式离心泵 4 台。循环水泵房平面布置图详见 F2261K-A02D-S02。 1 套燃气联合循环机组正常运行 2 台循环水泵,一座机力通风冷却塔。 7.6.3.3 压力进水管

联合循环水泵至汽机房的进水管采用双母管,管径为 DN1400mm。汽机房至冷却塔 之间的回水管也采用双母管,管径为 DN1400mm。循环水进出水管均采用钢管,在循环 水泵出水两母管之间设有联络阀门。

60

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

7.7 化学水处理系统 7.7.1 水源与水质 锅炉补给水处理系统水源为大学城杂用水与市政自来水, 汽轮机组循环冷却水取自大 学城杂用水。 杂用水水源为珠江河水,表 7.7-1~7.7-5 为收集到的水质资料,从表中可看出从每年 10 月到次年 4 月珠江河水受海水倒灌影响,含盐量较高。在海水倒灌期间,氯离子含量 可高达 3000~8700mg /L。故锅炉补给水处理系统主水源采用杂用水,市政自来水作为备 用水源。当杂用水氯离子含量小于 3000 mg /L 时,由杂用水供给;当杂用水氯离子含 量大于 3000 mg /L 时,采用兑水方式,用市政自来水冲淡杂用水后供给。 表 7.7-1:广州大学城杂用水厂水质分析报告 采样地点 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (Na+) 分析项目 pH 值 全固体 悬浮固体 溶解固体 全碱度 酚酞碱度 全硬度 碳酸盐硬度 钙离子(Ca2+) 镁离子(Mg2+) 钠 离 子 mg/L 17.33 26 mg/L mg/L mg/L mmol/L mmol/L mmol/L mmol/L mg/L mg/L 广州大学城杂用水厂 单位 结果 7.12 175.20 6.80 168.40 1.09 0 1.87 0.87 32.54 2.99 序 号 16 17 (CO2) 18 19 (COD) 20 21 22 23 24 25 全硅(SiO2) 活性硅(SiO2) 重 碳 酸 根 (HCO3-) 氯根(Cl-) 硫酸根(SO42-) 硝酸根(NO3-) 亚 硝 酸 根 (NO2-) mg/L 4.83 mg/L mg/L mg/L mg/L 66.74 20.76 39.57 8.45 mg/L mg/L 6.85 1.85 溶解氧(O2) 化学耗氧量 mg/L 2.95 mg/L 6.32 采样日期 分析项目 氨(NH4+) 游离二氧化碳 mg/L 5.68 2005 年 5 月 13 日 单位 mg/L 结果 <0.03

61

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

采样地点 12 13 14 15 钾离子(K+) 总铁(Fe) 二价铁(Fe2+) 三价铁(Fe3+)

广州大学城杂用水厂 mg/L mg/L mg/L mg/L 7.03 0.05 0.01 0.04 27 28 29 30

采样日期 总磷 硫化物(S2-) 氟(F) 电导率(25℃)

2005 年 5 月 13 日 mg/L mg/L mg/L μ s/cm <0.005 0.62 620

附表 7.7-2:沥滘水道河水水质分析报告 采样地点 市头电厂取水口 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (Na+) 12 13 钾离子(K ) 总铁(Fe)
+

广州市永大集团 采样日期

2005 年 1 月 27 日 序 号 16 17 (CO2) 18 19 (COD) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 全硅(SiO2) 活性硅(SiO2) 重 碳 酸 根 溶解氧(O2) 化学耗氧量 分析项目 氨(NH4+) 游离二氧化碳 单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 结果 <0.03 16.00 2.46 11.60 7.41 5.01 154.38 2800.00 310.94 6.72 7.42 <0.005 -

分析项目 pH 值 全固体 悬浮固体 溶解固体 全碱度 酚酞碱度 全硬度 碳酸盐硬度 钙离子(Ca2+) 镁离子(Mg2+) 钠 离 子

单位

结果 7.14

mg/L mg/L mg/L mmol/L mmol/L mmol/L mmol/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

5034.80 43.20 4991.6 5.02 0 18.64 4.87 124.16 151.28 1588.67 62.72 0.15

(HCO3-) 氯根(Cl-) 硫酸根(SO42-) 硝酸根(NO3-) 亚硝酸根(NO2-) 总磷 硫化物(S2-)

62

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

采样地点 市头电厂取水口 14 15 二价铁(Fe2+) 三价铁(Fe3+) mg/L mg/L 0.04 0.11 29 30

广州市永大集团 采样日期

2005 年 1 月 27 日 氟(F) 电导率(25℃) mg/L μ s/cm 5.70 3800

附表 7.7-3:黄埔电厂珠江河水水质全分析报告汇总表(2003) 采样时间 序 号 项 目 单位 2003 年 3 月 11 日 (珠江河水) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 全固体 悬浮固体 溶解固体 pH 值 游离二氧化碳 溶解氧 总碱度(CaCO3) 总硬度(CaCO3) 碳酸盐硬度 (CaCO3) mmol/L mmol/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 1.15 0.48 32.06 6.00 32.00 / 70.15 57.50
63

2003 年 5 月 14 日 (珠江河水)

2003 年 9 月 10 日 (珠江河水)

2003 年 11 月 12 日 (珠江河水)

mg/L mg/L mg/L 33.00 258.80 7.34 mg/L mg/L mmol/L mmol/L 6.60 / 1.65 2.10 82.00 256.40 7.31 11.0 / 2.05 1.50 0.90 0.60 34.68 15.60 18.00 / 109.80 42.50 82.00 209.60 7.19 11.0 / 1.550 2.300 1.225 1.075 38.88 4.27 15.00 / 74.73 30.50 140.00 432.80 7.24 8.80 / 1.400 2.60 1.238 1.362 42.08 5.95 80.00 / 75.51 139.00

10 非碳酸盐硬度 11 钙离子 12 镁离子 13 钠离子 14 钾离子 15 重碳酸根 16 氯根

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

采样时间 序 号 项 目 单位 2003 年 3 月 11 日 (珠江河水) 17 硫酸根 18 硝酸根 19 亚硝酸根 20 二价铁 21 三价铁 22 氨 23 硫化氢 24 化学耗氧量 25 全硅 26 活性硅 27 胶硅 28 腐植酸盐 29 总磷 30 总氮 31 电导率 (25℃) mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mmol/L mg/L mg/L μS/cm 40.16 8.00 2.25 0.05 0.63 2.60 / 25.84 11.20 9.85 1.35 0.50 / / 388.30 2003 年 5 月 14 日 (珠江河水) 38.85 0.35 1.50 0.24 2.06 0.30 / 43.32 11.80 11.20 0.60 0.25 / / 367.30 2003 年 9 月 10 日 (珠江河水) 43.45 5.50 0.90 0.37 1.47 2.00 / 14.06 8.38 8.02 0.36 0.325 / / 339.62 2003 年 11 月 12 日 (珠江河水) 63.40 4.00 1.60 0.41 0.32 0.50 / 18.24 4.01 3.81 0.20 0.162 / / 509.80

附表 7.7-4:黄埔电厂珠江河水水质全分析报告汇总表(2004) 采样时间 序 号 项 目 单位 2004 年 3月3日 (珠江水) 1 2 全固体 悬浮固体 mg/L mg/L / 150.00
64

2004 年 6月4日 (珠江水) / 70.00

2004 年 9月8日 (珠江水) / 38.00

2004 年 12 月 15 日 (珠江水) / 62.00

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

溶解固体 pH 值 游离二氧化碳 溶解氧

mg/L

460.40 7.39

231.60 7.13 6.60 / 1.20 2.20 0.85 1.35 15.23 17.28 24.00 5.81 51.85 55.00 53.30 1.00 0.6 0.40 0.30 2.80 0.14 14.40 10.40 9.20 / 0.35

208.80 7.28 9.90 / 1.50 2.17 1.25 0.92 34.61 5.36 18.00 4.36 76.25 49.00 23.54 1.80 0.70 0.50 0.60 1.60 0.12 14.40 10.60 8.60 / 0.25

4256.20 7.12 12.10 / 2.00 24.00 1.40 22.60 120.24 216.00 975.00 236.18 85.40 2550.00 42.00 3.80 1.20 0.63 0.93 2.00 0.22 40.00 3.20 2.80 / 0.60

mg/L mg/L

8.80 / 1.40 1.20 1.00 0.20 12.02 7.20 117.0 28.34 61.00 142.50 92.40 3.00 0.80 0.40 0.27 1.20 0.02 15.20 10.30 9.60 / 0.40

总碱度(CaCO3) mmol/L 总硬度(CaCO3) mmol/L 碳酸盐硬度 (CaCO3) 非碳酸盐硬度 钙离子 镁离子 钠离子 钾离子 重碳酸根 氯根 硫酸根 硝酸根 亚硝酸根 mmol/L mmol/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mmol/L

20 二价铁 21 三价铁 22 23 24 25 26 27 28 氨 三氧化二铝 化学耗氧量 全硅 活性硅 胶硅 腐植酸盐

65

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

29 30 31

总磷 总氮 电导率 (25℃)

mg/L mg/L μS/cm

/ / 629.41

/ / 314.80

/ / 312.00

/ / 6580.00

附表 4.10-5:黄埔电厂珠江河水水氯根统计汇总表(2004~2005) 日期 Cl- (mg/L) (日平均) 2004.1~2004.4 2004.1.1 1867 2004.1.3 2140 2004.1.5 3093 2004.1.7 2873 2004.1.9 3690 2004.1.11 2643 2004.1.13 3600 2004.1.15 2267 2004.1.17 1817 2004.1.19 1926 2004.1.21 1427 2004.1.23 2430 2004.1.25 1862 2004.1.27 1990 2004.1.29 2243 2004.1.31 2533 2004.2.2 5950 2004.2.4 8623 2004.2.6 8375 2004.2.8 5316 2004.2.10 4133 2004.2.12 3190 2004.2.14 2350 2004.2.16 3133 2004.2.18 3023 2004.2.20 2750 2004.2.22 2433 2004.2.24 2120 2004.2.26 1750 2004.2.28 1397 最高 mg/L 日期 Cl- (mg/L) (日平均) 2004.3.2 2004.3.4 2004.3.6 2004.3.8 2004.3.10 2004.3.12 2004.3.14 2004.3.16 2004.3.18 2004.3.20 2004.3.22 2004.3.24 2004.3.26 2004.3.28 2004.3.30 2004.4.1 2004.4.3 2004.4.5 2004.4.7 2004.4.9 2004.4.11 2004.4.13 2004.4.15 2004.4.17 2004.4.19 2004.4.21 2004.4.23 2004.4.25 2004.4.27 2004.4.29
66

最高 mg/L

8700

1540 1920 1303 1516 1360 1430 1767 1673 1450 1403 1487 1466 1236 1000 1050 1400 503 490 323 259 136 98 85 63 65 57 51 60 57 61

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

2004.5~2004.8 2004.5.2 39 2004.5.4 42 2004.5.6 36 2004.5.8 41 2004.5.10 38 2004.5.12 38 2004.5.14 34 2004.5.16 35 2004.5.18 27 2004.5.20 28 2004.5.22 25 2004.5.24 29 2004.5.26 26 2004.5.28 28 2004.5.30 28 2004.6.1 24 2004.6.3 24 2004.6.5 23 2004.6.7 20 2004.6.9 19 2004.6.11 19 2004.6.13 19 2004.6.15 18 2004.6.17 19 2004.6.19 17 2004.6.21 17 2004.6.23 19 2004.6.25 18 2004.6.27 18 2004.6.29 22 2004.9~2004.11 2004.9.2 24 2004.9.4 24 2004.9.6 24 2004.9.8 24 2004.9.10 24 2004.9.12 29 2004.9.14 28 2004.9.16 39 2004.9.18 38 2004.9.20 42 2004.9.22 47
67

2004.7.2 2004.7.4 2004.7.6 2004.7.8 2004.7.10 2004.7.12 2004.7.14 2004.7.16 2004.7.18 2004.7.20 2004.7.22 2004.7.24 2004.7.26 2004.7.28 2004.7.30 2004.8.1 2004.8.3 2004.8.5 2004.8.7 2004.8.9 2004.8.11 2004.8.13 2004.8.15 2004.8.17 2004.8.19 2004.8.21 2004.8.23 2004.8.25 2004.8.27 2004.8.29 2004.8.31 2004.11.2 2004.11.4 2004.11.6 2004.11.8 2004.11.10 2004.11.12 2004.11.14 2004.11.16 2004.11.18 2004.11.20 2004.11.22

21 20 20 23 21 22 21 21 18 20 21 21 21 20 18 19 20 19 20 20 20 19 19 25 26 23 21 23 25 26 24 1366 1673 1533 1256 1407 1230 1503 2000 1200 1467 1700

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

2004.9.24 48 2004.9.26 53 2004.9.28 58 2004.9.30 60 2004.10.1 64 2004.10.3 69 2004.10.5 81 2004.10.7 330 2004.10.9 1873 2004.10.11 2610 2004.10.13 2633 2004.10.15 2406 2004.10.17 3133 2004.10.19 2363 2004.10.21 2090 2004.10.23 2083 2004.10.25 2033 2004.10.27 2300 2004.10.29 2100 2004.10.31 1650 2004.12~2005.1 2004.12.1 1633 2004.12.2 1500 2004.12.3 1883 2004.12.4 2100 2004.12.5 1950 2004.12.6 2333 2004.12.7 2243 2004.12.8 2400 2004.12.9 2900 2004.12.10 2357 2004.12.11 2288 2004.12.12 2566 2004.12.13 3660 2004.12.14 3283 2004.12.15 3517 2004.12.16 3533 2004.12.17 3670 2004.12.18 3150 2004.12.19 2891 2004.12.20 3157 2004.12.21 3483 2004.12.22 3500 2004.12.23 3196
68

2004.11.24 2004.11.26 2004.11.28 2004.11.30

1303 1467 1653 1290

20 2005.1.1 2005.1.2 2005.1.3 2005.1.4 2005.1.5 2005.1.6 2005.1.7 2005.1.8 2005.1.9 2005.1.10 2005.1.11 2005.1.12 2005.1.13 2005.1.14 2005.1.15 2005.1.16 2005.1.17 2005.1.18 2005.1.19 2005.1.20 2005.1.21 2005.1.22 2005.1.23 2650 3086 2948 1933 3300 5233 5043 5136 5142 4583 4933 5556 5723 5267 5050 5700 5441 4000 4950 5108 6150 4567 5886

6400

6670

7250

6025 6550 6100 6350

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

2004.12.24 2004.12.25 2004.12.26 2004.12.27 2004.12.28 2004.12.29 2004.12.30 2004.12.31 2005.2 2005.2.1 2005.2.2 2005.2.3 2005.2.4 2005.2.5 2005.2.6 2005.2.7 2005.2.8 2005.2.9 2005.2.10 2005.2.11 2005.2.12 2005.2.13 2005.2.14 2005.2.15 2005.2.16 2005.2.17 2005.2.18 2005.2.19 2005.2.20

2430 2075 3216 3050 2853 3056 2653 2597 4200 3833 4140 4133 4513 3030 3083 3083 3225 3300 3517 3717 4050 3763 3550 2958 2567 3183 3187 3383

2005.1.24 2005.1.25 2005.1.26 2005.1.27 2005.1.28 2005.1.29 2005.1.30 2005.1.31

5066 5550 5667 5156 4933 4583 4772 5433

6600 6570

6500

7.7.2 水汽质量标准 水汽质量标准按《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》 (GB/T12145-1999)规定 执行。 7.7.3 锅炉补给水处理 (1)锅炉补给水处理系统 根据水源水质的特点,锅炉补给水处理系统采用如下系统:水工给水→变频升压泵 →保安过滤器→超滤装置→超滤装置出水水箱→一级高压泵→一级反渗透装置→一级反 渗透水箱→二级高压泵→二级反渗透装置→中间水箱→中间水泵→EDI 装置→除盐水箱

69

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

→除盐水泵→主厂房。详见“锅炉补给水处理原则性系统图” ,图号:F2261K-A02C-H01。 虽然该系统初投资略高(较常规混床方案高 40 万元左右) ,但该系统出水水质好, 不用酸碱再生,对环境污染小,对水质适应能力强,无须酸碱再生,有利于环保要求,占 地面积小,便于实现自动化控制,操作工作量大大减少,设备维修、更换方便。 (2) 锅炉补给水处理系统出力:55t/h。 (3) 除锅炉补给水处理系统出水质量 硬度:≈0μ mol/L; 二氧化硅:≤20μ g/L; 电导率(25℃) :≤0.2μ S/cm。 (4)锅炉补给水处理系统的控制和运行监督 整套锅炉补给水处理系统的运行过程采用 PLC 自动化程序控制,化学仪表测量数据 将作为模拟量信号输入到自动控制系统作为控制条件。在水处理控制室内通过 CRT 可对 系统的运行进行全过程的监督和控制。现场电磁阀箱保留进行人工按钮操作的条件。 (5)化学试验室 本工程设独立的化学试验室,配备完整的水、油和气(LNG)试验仪器和设备,可满 足电厂正常运行、维护的需要。 7.7.4 循环冷却水处理 为了防止冷却水系统菌藻的生长和生物腐蚀,设置一套杀菌灭藻剂加药系统,加药 点设在循环水泵进水口。 7.7.5 给水、炉水校正处理及汽水化学监督 (1) 给水加氨处理 给水加氨处理的目的是提高给水 pH 值,防止热力系统的酸性腐蚀。加氨点设在锅炉 补给水处理间除盐水泵出口母管。系统采用液氨溶解和自动调节的加药方式,控制给水 pH 值为 8.8~9.2。 (2) 给水加联氨处理 给水加联氨处理的目的是除去水中溶解氧, 防止热力系统的氧腐蚀。 联氨加药点设在 除氧器出口母管。系统采用人工调节的加药方式。 (3) 炉水加磷酸盐处理
70

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

炉水加磷酸盐处理的目的是为了防止在汽包锅炉中产生钙镁垢。 磷酸盐加药采用人工 调节方式。磷酸盐溶液直接加入锅炉汽包内,控制炉水中磷酸根含量为 5~15mg/L,炉水 pH 值为 9~11。 (4) 汽水化学监督 为监督热力系统的汽水质量,保证机组安全、经济运行,设置集中式在线汽水取样分 析装置。该装置高温盘、仪表盘采用集装箱式室外布置,系统信号接至 DCS 进行实时监 督。 7.7.6 油处理 本工程不设集中的油处理室。 透平油的净化设备及贮油箱随主机配套; 绝缘油采用移 动式油箱和净油设备进行净化处理。 7.8 电气部分 7.8.1 本期工程简介 广州大学城拟建设一分布式能源站以满足大学城的集中供冷系统提供驱动能源。电 厂规划为 4 套 “FT8-3”型热、电、冷联合循环机组,本期建设 2 套 “FT8-3”型热、电、冷 联合循环机组及其变、配电系统,每套燃机所带的发电机功率为 64.9MW,每台汽轮机所 带的发电机功率为 18MW。 根据系统初步资料:本期能源站与系统相连电压等级为 110kV,两回出线,通过过 江隧道送至小谷围岛内的 110kV 谷围站或小谷围二站, 下一期扩建工程的机组亦以 110kV 电压等级与系统相连,并增加 110kV 出线两回。另外, 本期能源站还需以 10kV 电压等级向 大学城第一冷冻站供冷系统提供两回驱动能源。 7.8.2 电气主接线 本期工程 110kV 配电装置采用单母线接线方式,两回出线,均接至 110kV 谷围站或 小谷围二站, 扩建后 110kV 配电装置最终将采用单母线分段接线方式。 两组联合循环机组 中,各发电机出口电压均为 10.5kV,每组燃汽轮机发电机(一台)和汽轮发电机(一台) 采用发电机电压直配线的方式,每组联合循环机组设一个 10kV 段,共两段。每段向冷冻 站供冷系统提供一回电源,共两回。每 10kV 段还另设置一台 1250kVA 的厂用变和一台 1250kVA 的公用变。发电机出线采用电力电缆,发电机出口均装设断路器,考虑到发电机 出口短路电流较大,在发电机出口设有限流电抗器。
71

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

110kV 配电装置采用屋内 GIS 形式,共有 5 个间隔, 包括:2 个进线间隔、 2 个出 线间隔和 1 个母线设备间隔。 7.8.3 厂用电接线方案 厂用电的电压按两级考虑:高压采用 10kV,中性点暂按不接地的方式;低压厂用电 电压采用 380/220V, 为动力和照明共用的中性点直接接地的三相五线制系统。 7.8.4 电气设备布置 能源站设电气综合楼一座, 110kV GIS、 10kV 配电段等电气设备均放置于电气楼内。 主变呈一列布置在电气楼 0m。 7.8.5 主要设备选择 1) 主变暂选容量为 120MVA,变比为 121± 2× 2.5%/10.5kV。 2) 110kV 设备选择国产 GIS(户内 SF6 全封闭组合电器) ,主母线额定电流 2500A,主断 路器:1600A,40kA,125kA;隔离开关:1600A,125kA 3) 燃机的发电机出口断路器采用 1600A, 63kA 的断路器。 汽轮机的发电机出口断路器采 用 1600A,63kA 的断路器。 4) 10kV 开关柜采用铠装移开式金属封闭开关柜,配 40kA 的真空断路器。 5) 电抗器采用 4000A,Xk=6%的限流电抗器。 7.8.6 交流不停电电源 本工程共设置 3 套交流不停电电源装置(UPS) 。2 套为机组 UPS 装置(每台机组一 套,共两套) ,主要向机组分散控制系统(DCS) 、热控自动调节和监视设备、电气测量变 送器屏等负荷供电;另 1 套为公用 UPS 装置(两台机组共 1 套) ,主要对 DCS 公用系统 部分、网络计算机监控系统(NCS)站控层设备、全厂 GPS 时钟系统、全厂火灾报警探 测控制系统等负荷供电。 7.8.7 直流系统 ? 110kV 升压站设置一套 110V 直流系统,主要对 110kV 升压站的控制、保护、仪表、 信号等装置提供直流电源。 ? 汽机机组按每台汽机设置一套直流系统,主要对燃机机组的控制、保护、仪表、信号、 自动装置、事故照明、直流油泵和交流不停电电源等装置提供直流电源。

72

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

7.8.8 电气控制系统 本工程采用四机一控的机炉电集中控制方式,控制方案考虑了两个方案。 方案一:电气设一套包括 110KV、10KV 和 380V 电气设备在内的电气监控管理系统 (FECS) ,以现场总线技术为基础,实现 110KV 系统和厂用电系统的运行、保护、测量、 控制、故障信息管理及故障诊断、电气性能优化、电度量采集分析等功能,形成一个综合 自动化在线监控管理系统。 本方案中,110kV 升压站的控制纳入电气监控 FECS 系统,不需要另外配置 110kV 网 络微机监控系统。 方案二:电气与热控共用一套微机分散控制系统(DCS) ,实现炉、机、电一体化控 制。机组的主要电气设备均以硬接线方式进入 DCS 监视和控制,并以 CRT/KB 作为电气设 备的监视和控制中心。 本方案中,需要另外配置一套 110kV 网络微机监控系统。 由于采用 FECS 方案结构清晰、节省投资、易于扩展和维护,节省电缆及施工费用, 所以推荐采用方案一。 为保证机组安全停机,设置了机组紧急停机时必要的后备硬手操设备。在就地设备 上设有简单的强电控制,以满足调试检修之用。 为提高可靠性及保护动作速度,控制和继电保护的出口分别单独作用于断路器跳闸。 7.9 热力控制 7.9.1 控制方式 本 期 新 建 的 2 套 FT8-3 燃 气 联 合 循 环 机 组 , 主 机 配 置 为 :2xFT8-3 双 联 机 组 (2x59545kW)+2x72t/h(HRSG)+2x18MW 抽凝汽轮发电机组。拟采用全厂集中控制方式,即 两台机组的燃机及其辅助系统、 汽机及其辅助系统、 余热锅炉及其辅助系统、 汽水系统 (汽 机旁路、除氧给水、凝结水等) 、发电机及其辅助系统、发电机变压器组及厂用电源系统 等,均集中在一集中控制室内监视和控制,辅助车间,包括化学水处理、污水处理、循环 水、工业消防水等,也集中在集控室内监控;此外电力网络、站内消防报警系统等也集中 在集控室内监控。集控室内还预留再扩建 2 套同容量机组所需监控设备的安装场地,最终 实现四机一控。全厂集中控制,有利运行集中管理,为减员增效创造条件。 集控室位于汽机房固定端运转层处。集控室附近设一电子设备室,用以放置 2 套机组
73

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

(除燃机外)的 DCS 柜、电源柜、TSI 柜等,以及公用 DCS 柜, 、工程师站等设备。每套 燃机旁还设有一燃机供货商提供的集装箱式控制室,用以放置燃机岛的电子设备柜、电气 控制盘、MCC 柜及燃机操作员站等,必要时可对燃机进行就地监控。 集中控制的辅助车间还保留有必要的车间就地监控手段, 作为调试和就地巡检的人机 接口。 辅助锅炉不需长期运行,采用车间就地控制方式。 7.9.2 自动化水平 (1)集中控制将具有较高的自动化水平,能在少量就地运行人员的操作和巡回检 查配合下,在集控室内以 LCD(液晶显示器)和键盘、鼠标等为中心,实现机组、辅助车 间及电气系统的启停(或切投) 、正常运行的监视和调整(包括负荷调整) 、事故处理及报 警、紧急安全停机等。 (2)联合循环机组采用分散控制系统(DCS)作为主要监控设备。每台机组采用一套 相对独立的机组 DCS 以缩小 DCS 故障时的影响范围,提高运行的灵活性和安全可靠性,方 便维护与检修。在此基础上建立一套全厂公用 DCS 系统。如化学水处理、污水处理、工业 消防水系统、燃气系统公用部分、厂用电源的系统公用部分等,由公用 DCS 控制。公用 DCS 还与各机组 DCS 间设置双向冗余通讯接口进行信息交换,以便通过公用 DCS 的操作员 站实现真正的全厂集中控制。公用 DCS 网上近期拟设置 3 台操作员站,远期拟设置 4 台操 作员站,用于全厂四台机组及辅助车间的集中监控。每套机组的机组 DCS 网上还设置一台 操作员站作后备,以便一旦公用 DCS 故障仍能确保机组正常运行。 (3)集控室内采用 LCD,键盘及鼠标和后备仪表控制盘监控,并配备极少量停机、 停炉、停发电机、开事故放水门、启动交、直流润滑油泵等紧急操作设备,确保 DCS 出现 重大故障时能紧急安全停机。集控室内正常运行情况下只需 1~2 个主操作员监视和控制 2 台机组,1~2 个辅助人员协助进行启停机组的辅助操作及巡视现场。 (4)目前,燃机及其辅助系统的控制系统(GTCS) 几乎毫不例外地由燃机供货商配 套供货,以确保燃机安全可靠有效运行。 分散控制系统 DCS 可单独订货, 从国内外知名 DCS 品牌中招标经技术经济比较后择优 选取。具体采用哪种方式,待下阶段设备订货时与业主共同商定。 (5)机组 DCS 的功能包括数据采集系统(DAS) 、模拟量控制系统(MCS)和顺序控制
74

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

系统(SCS) 。联合循环机组的监控系统通常由下述子监控系统组成: - 燃机发电机及其辅助系统的监控系统(由 GTCS 完成) - 汽机发电机及其辅助系统的监控系统 - 余热锅炉及其辅助系统的监控系统 - 汽水系统(包括汽机旁路、给水、凝结水、循环水、工业水等)的监控系统 - 发电机变压器组及厂用电源系统的监控系统 (6)可调抽汽供热的发电机组,以供热为主,以热定电,在满足负荷需求的前提下 多发电是电厂运行的宗旨。 在热负荷接近或达到最大时, 机组需维持在最大出力状态运行, 以满足热负荷的需求。当热负荷需求减少,汽机发电出力相应增加,燃料量及燃机出力则 维持不变。仅当在部分热负荷运行时,机组才可能按电网需求适当减负荷运行。热、电负 荷的调整均在 DCS 内自动完成。 (7)每套机组的 DCS 将设置一套标志电厂最高自动化水平的机组级顺序控制系统, 即机组自启停顺序控制系统, 每台机组的启动和正常停机均能全自动地按预先编好的程序 顺序地进行,大大减轻运行人员的劳动强度,防止误操作,缩短启停时间,提高自动化水 平。 (8)辅助车间 BOP 的控制,启动锅炉化学水处理及污水处理系统拟采用独立的可编 程控制器 PLC 控制。 化学水处理及污水处理的 PLC 与公用 DCS 间设双向冗余接口以实现集 控室控制,也可考虑在集控室设 PLC 操作员站的方式实现集中控制,具体方案待初设阶段 进一步研究确定。循环水系统采用远程 I/O 纳入机组 DCS 控制。工业水及燃油系统采用远 程 I/O 纳入公用 DCS 控制。 (9) 本期工程拟设一套闭路电视监视系统,监视范围包括主厂房内各联合循环发电机 组重要部位、厂区各辅助车间及非生产区。 监视器设在集中控制室和相关领导办公室内,使得运行人员、值长和相关领导能够通 过该系统监视全厂重要设备区域运行情况。 (10)拟设置一套厂级管理信息系统(MIS) ,功能主要包括商业运营管理、设备及检 修管理、运行管理、燃料管理、关键指标查询、安全与环保管理、财物管理、人力资源管 理、办公自动化等,这些功能可分步实施。MIS 设置的规模待审查确定。

75

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

7.10土建部分 7.10.1 厂区地质条件及主要生产建(构)筑物的基础型式 7.10.1.1 厂区地质条件 本工程厂址位于广州番禺南村永大集团内,场地的地貌为丘陵地貌,地形较平缓,地 面高程多在11.50~17.50m之间,地势总体上呈南东向高北西向低,汽机间及露天燃机设 备所在位置地势相对较高,其他建(构)筑物所在位置地势相对较低。 根据钻孔揭露,场地第四系覆盖土层主要有人工素填土、杂填土、耕土,冲淤积成因 的淤泥、淤泥质土,冲洪积成因的中砂,冲洪积成因的粉质粘土,洪坡积成因的粉质粘土, 残积成因的砂质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩,厚度约 1.2~11.50m,承载力特征 值为 45~500kPa; 。 根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),厂址地震基本烈度为七度,设计基 本地震动峰值加速度为 0.10g;本建筑场地类别为Ⅱ类,地面粗糙类别为 B 类。 7.10.1.2 主要生产建(构)筑物的基础型式 主要生产建(构)筑物的基础均采用桩基础,桩型暂定为打入式预应力混凝土管桩, 桩身直径根据荷载大小采用 400mm、500mm、600 mm,平均桩长约 25m,单桩承载力特征值 1100kN、2000kN、3000kN,桩端持力层采用全风化~中风化花岗岩。 7.10.2 主要生产建筑物的建筑处理 本期建构筑物有汽轮机主厂房、控制楼、燃气轮机及发电机基座、余热锅炉及烟囱、 旁路烟囱、电气综合楼、化水处理室及室外构筑物、综合管廊等。 汽轮机主厂房采用铝合金门窗,运转层采用抛光耐磨砖地面,其它各层采用耐磨砖 地面或水泥砂浆地面,屋面采用刚性屋面加柔性防水层,外墙面装修采用贴条形砖,内墙 面装修采用普通抹灰并刷普通内墙乳胶涂料。 其它建筑物采用铝合金门窗,除控制楼控制室采用抛光耐磨砖地面外,楼地面均采 用耐磨砖地面或水泥砂浆地面或特种地面,除控制楼屋面采用刚性防水加柔性防水层外, 其他屋面均采用柔性防水层,外墙面装修采用贴条形砖,内墙面装修采用普通抹灰并刷普 通内墙乳胶涂料。

76

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

7.10.3 主要生产建(构)筑物的结构选型 7.10.3.1 汽轮机主厂房 根据工艺布置的推荐方案, 主厂房主框架采用混凝土结构,一期汽机房厂房尺寸: 长 x 宽 x 高=62mx23mx18m,双跨结构,AB 跨 15 米和 BC 跨 8 米,主厂房 AB 跨为汽机间, BC 跨以布置电气设备间为主。 一、二期工程机组顺列、集中控制综合楼布置于一、二期厂房之间。检修场地设在 汽机间 0.00m 层 8~9 轴之间,汽机房运行层(8m 层)采用大平台布置, 并在 3.80m 中间层 设置部分操作平台。 7.10.3.2 控制楼 本工程将按 4 台机组设置一个控制室,布置于集控楼内,集控楼布置在主厂房扩建 端。控制楼采用现浇钢筋砼框架结构,采用砖墙填充分隔和围护。 7.10.3.3 燃气轮机及燃气轮机发电机基座 燃气轮机及燃气轮机发电机基座采用大块式现浇钢筋砼结构。 7.10.3.4 余热锅炉及烟囱、旁路烟囱 余热锅炉房炉架、 烟囱及烟囱支架、 旁路烟囱构架均为钢结构, 由锅炉生产厂家提供。 7.10.3.5 电气综合楼 电气综合楼采用现浇钢筋砼框架结构,采用砖墙填充分隔和围护。变压器基础均采用 现浇钢筋砼基础。 7.10.3.6 辅助生产车间 化学水除盐间、辅助锅炉房(若需要)、空压机房等均采用现浇钢筋砼框架结构,采用 砖墙填充分隔和围护。 7.11淡水供应系统 7.11.1 淡水用量 能源站淡水主要用于化学水处理系统补充水(含燃机降 NOx 注水、锅炉补给水等) 、 空调补充水、消防用水及生活盥洗用水等,总用水量约 116t/h 。 7.11.2 淡水供水方案 能源站补充水源主要来自大学城杂质水厂,在取得杂用水厂出水水质报告后,考虑 建设小型净化设备,经净化、消毒处理送入厂区的工业水和生活用水管网,供厂内各有关
77

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

系统用户使用。当杂用水厂水质情况较差时,由市政自来水供给,且与杂用水厂供水互为 备用。 7.12消防系统 7.12.1 消防设计的主要原则 能源站消防系统的主要设计原则是“预防为主, 防消结合”, 各专业在设计时应根据其 工艺特点,在设备与材料的选择和工艺系统的布置上充分考虑防火的要求,并在本专业范 围内采取相应措施预防火灾的发生、防止火灾的蔓延,以便与能源站的消防设施相配套。 能源站的消防设施应根据不同的保护对象分别采用水消防系统、泡沫灭火系统、气 体灭火系统、移动式灭火器等,对重要的建筑物及设备,设置火灾监测自动报警系统。 7.12.2 电厂消防措施 电厂各系统采用的主要防火措施如下: a) 燃烧系统的消防措施 本工程燃气轮机设备(燃气轮机、燃机发电机、燃机就地控制室等)的灭火及火灾 自动探测报警系统随主机设备成套供应。采用气体消防系统。 LNG 贸易计量站及放散塔区域消防采用水消防, 并设灭火及火灾自动探测报警系统。 b) 油系统的消防措施 在汽机和燃机的润滑油箱、汽机运转层下及中间层油管道、给水泵油箱等处设置火 灾探测报警系统,设置移动式灭火器和室内消火栓人工灭火。 c) 电气设备的消防措施 主变、厂高变、公用变均设置火灾探测报警系统,配置移动式灭火器灭火。 本期工程所有动力、控制电缆均采用阻燃型电缆。重要回路如消防系统、报警、不 停电电源等动力电缆和控制电缆采用耐火电缆,并在电缆沟、道、竖井及贯穿楼板、墙孔 及配电屏的电缆孔洞,采用电缆防火堵料进行封堵。各建筑物电缆出口处设防火隔墙。 d) 其它建筑物的消防措施 控制室、电缆夹层、GIS 配电装置,以及其余各级电压配电装置、蓄电池室等设置火 灾探测报警系统,并根据失火部位和火灾性质,分别采用消火栓、移动式灭火器灭火。

78

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

8

环境保护 1.《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2003) 2. 广东省《大气污染物排放限值》 (DB44/27-2001) 3. 《污水综合排放标准》(GB8978-1996) 4. 广东省《水污染物排放限值》 ( DB44/26-2001 ) 5. 《城市区域环境噪声标准》

8.1 设计采用的环保标准

(GB3096-93)

6.《工业企业厂界噪声标准》 (GB12348-90)
8.2 能源站及周围环境概况 8.2.1 能源站地理位置

拟建能源站位于紧邻永大集团公司的南村油库西南侧,北临珠江新造水道。南有公 路直通广州、市桥、莲花山港。水路东距黄埔港约 13 公里,南距莲花山港约 23 公里,西 距广州港约 21 公里。 8.2.2 能源站周围环境质量概况 能源站周围 5 千米范围内基本属南村和新造两个区,这两个区主要种植水稻、甘蔗 和花生,此外还有水果、园艺和鱼塘。该地区的工厂有食品厂、服装厂、金属厂、电线厂、 塑料厂、化工机械厂等。 能源站附近约 2 千米的南村区有广州市重点文物保护单位-被誉为广东四大名园之一 的余荫山房。 拟建项目周围污染源主要包括永大集团公司原有各分厂的污染负荷,氮肥厂等和南 村、新造两个区的乡镇企业。污染源主要为粉尘、废气、废水、废渣和噪声等。 业主应尽快委托评价单位,对本工程开展环境影响评价工作。 8.3 烟气污染防治措施 8.3.1 基本原则

能源站运行期环境空气污染主要是余热锅炉排放的烟气,烟气治理原则是充分利用 大气扩散的自净能力,以减少对环境的影响。 8.3.2 使用燃料的情况分析 能源站以清洁能源 LNG 为燃料,这与常规燃煤火电厂相比,烟气排放中无烟尘和
79

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

SO2,只有 NOx 及少量的 CO。 8.3.3 烟气污染防治措施 a) 燃用清洁能源 能源站燃用不含硫份、灰份的清洁燃料-天然气(LNG) 。 b) 采用高烟囱排放。 高烟囱排污是减轻地面污染的一项重要措施,本工程烟囱高度暂定为 40m,旁路烟 囱高度暂定 25 m。 烟囱高度的选择:在一般情况下,地面浓度与烟囱高度的平方有近似成反比例关系。 因此,确定烟囱高度的原则是合理选择高度以尽可能利用大气的扩散稀释能力,在满足环 境保护要求的前提下,取得最大经济效果。本工程烟囱高度经环境影响评价工作论证后最 终确定。 c) 本工程燃气联合循环机组采用世界上先进成熟的技术, 其燃烧器采用低氮燃烧器, 或喷水降 NOx 措施等,在燃用 LNG 时,正常工况运行可以将 NOx 的排放浓度控制在 25ppm。 d) 建立环境保护监测与管理系统,在烟道上装设烟气自动连续监测系统,及时预报 预测污染,为调节生产控制污染物排放提供参考。 8.3.4 大气环境影响分析 a) 采用天然气为燃料的电厂与燃煤或燃油电厂相比,在环境上具有如下优点: (1) 无 SO2、无烟尘及灰渣排放 (2) NOX 排放量大大低于相同容量的火电厂 b) 本工程在降低 NOX 方面采用喷水降低 NOX 排放技术, 在燃用 LNG 时,正常工 况运行时可以将 NOX 的排放浓度控制在 25ppm, 符合国家电站废气排放标准和广东省 《大 气污染物排放限值》 (DB44/27-2001) 。 8.4 废污水处理措施 8.4.1 温排水污染防治对策

能源站的循环冷却水采用二次循环冷却塔系统,可以避免温排水问题对环境水源的 影响。

80

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

8.4.2 废污水治理措施 在严格遵循《污水综合排放标准》 GB8978-1996 和广东省《水污染物排放限值》 (DB44/26-2001)的前提下 , 依据各类废污水水质特性进行处理 , 实行统筹的水务管理 , 减 少排水量和补充水量。 能源站污水工业废水、集中处理达标后与雨水分开排放。 8.4.2.1 化学酸碱废水 余热锅炉补给水处理系统采用先进的全膜法(超滤+二级反渗透+电光离子)工艺, 无酸碱废水产生。 8.4.2.2 含油污水 含油污水量极小,经隔油池处理,除去污水中的漂浮油后达标排放或回收使用。 8.4.2.3 生活污水 能源站区内人员工作和生活将产生一定量的生活污水,这些生活污水主要来源于能 源站内运行办公楼、主厂房、车间、厕所等非生产性排水。 生活污水经化粪池一级处理后进入生活污水处理装置,处理合格后的废水排入沥窖 污水处理厂或达标排放。 8.4.3 水环境影响分析 (1) 本工程采用冷却塔二次循环供水方式,不会产生温排水问题。 (2) 生活污水 工业废水及生活污水经处理后可以达标排放或回收使用,对环境不会造成影响。 (3) 含油污水 经处理后的污水回收使用或达标排放,对环境不会造成影响。 8.5 噪声防治 主要噪声源来自联合循环机组及冷却塔,特别是燃气轮机在运行过程中的噪声,主 要集中在于主厂房区内。对于噪声的防治采用综合治理方式,即首先从声源上控制噪声, 声源上无法根治的生产噪声,则采取行之有效的隔声、消声、隔振等噪声控制措施,将噪 声控制在规定的标准内。 8.5.1 主要噪声污染防治措施 (1) 对主机和有关辅机要求生产厂家提供配套的隔音罩和消声器, 将噪声控制在规定
81

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

范围之内。 (2) 人员活动较频繁的声源车间,结合车间环境的建筑物结构材料适当设置吸声壁 面,隔声障壁等。 (3) 对中央集中控制室,单独进行声学设计,通过封闭隔声、减振和内部吸声降低混 响等措施,使室内噪声级降到 60dB(A)左右。 (4) 在能源站总平面布置上按建(构)筑物的功能分区布置并配以绿化,采取在站周 围植树设置防护林带的措施,这对噪声也有一定的防治作用。 在采取上述各项减少声能传播、吸声、隔音等措施后,可使能源站厂界外的噪声满 足《城市区域环境噪声标准》 (GB3096-93)及《工业企业厂界噪声标准》 (GB12348-90) 要求。 8.5.2 机力通风冷却塔噪声污染防治措施 《城市区域环境噪声标准》 ( GB3096-93 ) 及 《 工 业 企 业 厂 界 噪 声 标 准 》 (GB12348-90)要求,厂界噪声昼间低于 60dB,夜间低于 50dB。本工程冷却塔位置靠近 厂区西南面围墙,围墙外为空地,与居民区的直线距离为 118m。 机力通风冷却塔的噪声主要为风机气动噪音、电机电磁噪音以及淋水噪声,由于噪 声源距离居民区较远, 其噪声的防治措施主要有: (1)厂家通过优化风机、电动机的内部结构,提供配套的隔音罩和消声器以及在冷 却塔的雨区悬挂半软性挂片消声填料加斜管消音填料相结合的方式, 使冷却塔在正常运行 的时候产生的噪声减小至 65 dB(A),根据有关单位的类似工程测算,噪声到达居民区时, 衰减为 23.5dB,符合国家标准。 (2)沿围墙种植高大乔木,形成绿化带,降低噪声。 8.6 水土保持 本工程水土流失的防治措施主要以生物措施为主,工程措施为辅,对坡度较缓、水 土流失较轻的区域采用植树、 种花种草等绿化措施进行治理; 对环境景观要求较高的站区, 在满足水土保持的前提下,兼顾景观效应,采取园林化设计。 由于广州大学城能源站项目是广东省重点项目,工程较大,因此应做好水土保持工 作,建立良好的生态环境。各项水土保持设施,应与能源站主体工程同时设计,同时施工, 同时投入使用,必要时应提前进行水土流失治理,以保障施工中产生的新增水土流失得到
82

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

有效控制,工程设施的安全得以保障,以将水土流失减至最小。 8.7 绿 化

能源站绿化将在总平面布置的基础上进行,在主厂房与各车间施工的同时,围绕着 主要出入口,主干道等的绿化施工穿插进行,当主厂房竣工、机、炉试运行投产时,绿化 工程已初具规模。 绿化设计原则是:因地制宜,选择本地区抗性强、长势旺的树种、结合站区布置和 各车间特点,使总体规划和各功能区协调一致,力求布局合理、繁简适当,讲求实效,站 区通过绿化,既可改善环境,也是文明生产的标志之一。 能源站绿化率按站区可绿化面积的 95%以上设计。 8.8 当地环保部门对能源站建设的意见 广州市大学城项目是广东省重点建设项目,该项目已通过了国家计委的审批。能源 站工程作为该项目的一个配套系统,针对原场址条件编制的《建设项目环境影响报告书》 已通过省环保局的审批,并根据批复意见结合厂址条件变化,将直流供水系统改为二次循 环冷却塔供水方案。现场址条件及冷却水系统方案修改后, 建议重新报环保部门审查或 备案。 8.9 结 论

本工程燃用的天然气是属于清洁燃料,对环境污染较少,在采取有效工程措施后, 电厂对当地环境基本没有太大的影响。

9

劳动安全与工业卫生

9.1 噪声防治 能源站的主要噪声源主要来自燃气轮机在运行过程中的噪声, 场所主要集中于主厂 房内。对于噪声的防治采取综合治理的方法, 即首先从声源上控制噪声, 对无法根治的生 产噪声通过在设备招标时向制造商提出降低噪声的要求, 采取有效的隔声、消声、吸声、 隔振等噪声控制措施, 将噪声控制在规定的标准之内。 能源站边界噪声水平 : 由于本工程主要噪声源均要求采用措施使其低于国家所规定 的噪声级值, 因此, 衰减到能源站边界(即围墙处)的噪声级符合《城市区域环境噪声标准》 的要求。
83

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

9.2 防雷及接地 为了防止雷击及雷电过电压对人身和设备安全的危害, 能源站将设置防直击雷保护 , 采用避雷针(如主厂房屋顶、烟囱等)、避雷线等防直击雷措施。在配电装置的进出线和母 线上 , 以及发电机出口、变压器等处均装有避雷器以保护设备免受侵入雷电过电压的影 响。 为了保证人身和设备的安全 , 全厂设有一个总的接地装置 , 接地装置的接触电压和 跨步电压均应满足有关规范的要求。 燃料供应管线等均设防静电和防感应雷接地装置。 有关电气设备的外壳, 进入主厂房区域的管线均按有关规程规定可靠接地。 9.3 消防措施 对于能源站而言, 火灾重点防治区域较多, 除主厂房区域外, 还应重点保护气体计量 站、制氢站、主变压器等区域。 防治措施如下: (1) 站区各建筑物间的防火间距应满足有关国家标准的要求 , 在少于规定距离的变 压器之间设防火墙等措施。 (2) 在火灾重点防治区域如主厂房动力岛区域、集控室、网控室、配电装置、电缆夹 层、制氢站等区域设置火灾自动报警装置, 特别重要区域设置电视摄像头监测。 (3) 主变压器 , 高压厂用变压站 , 备用变压器设置火灾自动报警和自动水雾消防设 施。 (4) 按照“预防为主、防消结合”的原则设置完善的水消防系统并根据需要设置一定数 量的移动式灭火设备, 消防系统为双电源供电以保证消防系统的可靠性。 (5) 电缆敷设考虑防火阻燃措施, 防止电缆着火延燃到其他区域, 扩大火灾范围。 9.4 防毒、防爆 ? 配电装置拟采用 SF6 断路器, 应设置 SF6 泄漏检测设备, 并装设良好的通风设备 作定期换气及事故排风。 ? 配置足够数量配有防毒面具的防火服 , 以供火灾时产生有毒气体的场所 (如电缆 夹层)灭火时人员采用。 ? 对于供气调压站、气体计量站等场所, 设备(包括电气设备)应采用防爆型, 施工 安装应满足防爆的要求。
84

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

9.5 降温和防热 ? 主厂房区域采用自然与机械通风双重通风方式, 换气次数应满足有关规范要求。 ? 其他附属车间根据场所设置必要的通风措施。 ? 集控室、电气设备间、励磁小室及生产行政人员办公室均设置空气调节装置。 ? 为保证良好的工作环境和防止烫伤运行人员 , 对于高温热源和表面温度高于 50℃的介质管路, 特别是需要经常操作维修的设备和管道 , 均作隔热防护(保温 ), 同时也 可减少热损失以保证能源站效益。 9.6 其他安全卫生措施 ? 对于经常需要人员靠近维护/维修的场所设置必要的维护平台。 ? 设置直流电源作为保安电源以保证在全厂停电时机组安全停机。 ? 设置必要的事故照明和疏散照明, 以满足生产和安全的要求。 ? 能源站设有专门的安全监察机构、配置足够的人员和设施, 对职工加强安全思想 教育, 落实并严格执行各种运行、安全操作规程。

10 节约和合理利用能源
10.1节能措施 ? 本工程为燃气轮机联合循环热电冷三联供项目,充分考虑能源的梯级,是一个节 能、环保项目。比燃气轮机单循环发电的热利用率高,比普通发电厂的效率高。在主机选 型时,选用联合循环效率高的机组。 ? 本工程具有节水、节约土地资源和低环境污染的优势。 ? 余热锅炉尾部加装受热面,利用尾部烟气余热加热高温热水,通过热网水-水换 热器产生大部分生活热水, 减少抽汽量, 使余热锅炉排烟温度进一步降低, 既降低热污染, 又提高电厂热效率。 ? 热力系统中设置蒸汽旁路装置,汽轮机启动、停机或甩负荷时 ,主蒸汽经过旁路 装置减温减压后排到冷凝器,减少了不必要的汽水损失,既节约能源又保护环境。 ? 所有热力设备及热管道,如燃气轮机、排气烟道、余热锅炉、汽轮机、除氧器及 水箱、热网回水箱、热交换器、蒸汽管道、给水管道等等,均采用良好的绝热保温材料和 适当厚度的保温层以及可靠的保护层,以减少管道散热带来的能量损失。
85

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

10.2节水措施 根据厂址条件,本期工程2套联合循环机组供水系统采用带机械通风冷却塔的循环供 水系统,其补给水采用小谷围岛杂用水厂的中水。节约了水资源,也有利于电厂安全经济 运行。设计节水措施如下: ? 由于厂址条件受限制, 凝汽器的冷却水采用带冷却塔的循环供水系统。循环冷却 水补充水源为补给水采用小谷围岛杂用水厂的中水。 ? 循环冷却水量的确定应与汽轮机和凝汽设备供应商密切配合并与整个冷却水系 统的优化统一考虑,根据历年月平均的气象条件,结合汽轮机特性和系统布置进行优化计 算,从而避免因循环冷却倍率选择过大而增加冷却塔的蒸发和风吹损失。 ? 联合循环循环水系统采用扩大单元制, 在运行中可根据气象条件的季节性变化及 机组负荷的增减等因素,通过选择最佳水泵运行台数,对冷却水系统进行水量调节,减少 循环水的损失。 ? 加强对生活用水的管理,做到用水有计量,对公共浴室、食堂、卫生间等场所采 用节水型龙头和器具。 ? 循环冷却水量的确定应与汽轮机和凝汽设备供应商密切配合并与整个冷却水系 统的优化统一考虑,根据历年月平均的气象条件,结合汽轮机特性和系统布置进行优化计 算。 ? 主厂房排水均排至排水系统。

11 热力网
热力网不属于本次可研范围,由业主单独委托有资质的其他设计单位完成,能源站的 热力管道布置设计范围至热力站和制冷站建筑屋墙外1米为止。

12 劳动组织与定员
本工程主机为燃气—蒸汽联合循环机组,主机采用了先进的计算机分散控制系统,机 组的可控性及操作系统达到国国际选进水平,劳动定员以减员曾效为前提,在目前尚无定 额标准时,此处参照国内同类型电厂经验,结合本厂供电、供热、供冷,靠近市区的特点, 初步考虑能源站人员配备为60人。
86

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

表12-1 序号 l 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 董事长 总经理 付总经理 总工程师 总会计师 值 长 内

能 源 站 人 员 配 备 表 容 一 1 1 1 l l 4 36 4 5 3 2 1 60 期

单位:人

电厂运行人员 燃气系统 设备检修 生产辅助人员 生产管理 其它人员 合 计

13 工程项目实施的条件与轮廓进度
13.1工程项目实施的条件 13.1.1 施工场地 施工临时总用地约为3.8688hm2,其中厂区内施工用地为1.336hm2,其他部分为永大 集团内部用地,故暂不考虑另外租地;土建用地1.4508hm2,设备安装用地0.718hm2,其他 用地1.7 hm2。 由于厂址附近交通、生活等基础设施较为完善,厂区内用地及布置较紧凑,可考虑 在永大集团内部设施工生活区,在能源站北面有一区域为空地,该区域可做为施工生活区 及施工用地。 施工场地按使用性质、功能流程分区规划如下: (1) 主厂房区东侧的主厂房扩建端作为设备的组装场地,场地标高为15.00m,占地面 积约7180m2。
87

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

(2) 主厂房区北面以及综合楼南面的场地作为土建砂石堆场及混凝土搅拌区, 场地标 高为12.5m和17.00m,占地面积约6180m2。 (3) 能源站厂区北面靠近规划道路的现有永大集团的平房生活区北面空地区域, 该区 域为临时的生活区及施工用地,具体视厂区施工用地情况而定,场地标高约为 15.5m~19.7m,占地面积约17000m2(该区域面积较大,可考虑在这将部分场地作为施工办 工用地)。 (4) 能源站厂区西侧有一区域为永大集团内部的球场,做为土建的材料堆放、模板的 加工及组装场地,场地标高为20.5m,占地面积约8328m2。 13.1.2 施工能力供应 13.1.2.1 施工用水 施工用水、施工生活用水暂考虑来自永大集团水厂自来水系统。施工单位可根据具 体情况在主要施工区内沿道路、围墙敷设。 13.1.2.2 施工用电 电厂的施工电源和厂用备用电源暂考虑来自永大集团自备电站厂用电系统。 13.1.2.3 施工通讯 由于厂址附近通讯等基础设施较为完善,具备与市话、移动通讯等通信条件,施工 通讯可从当地电信局引接有线程控电话总机,开通直拨国内、国际长途,其他临时通讯系 统可与该通讯引接。施工现场采用对讲机联络。 13.1.2.4 施工用气 施工期间不设专用的制氧站或乙炔站,依靠外购等方式解决。 施工用的压缩空气由移动式空压机供应,以满足施工期间用气。 13.1.3 交通运输 拟建能源站位于永大集团公司东南侧,北临珠江新造水道。南有公路直通广州、市 桥、莲花山港,西有京珠高速。水路东距黄埔港约13公里,南距莲花山港约23公里,西距 广州港约21公里。 根据电厂目前的建设条件,建厂所需的设备、材料运输宜采用水运为主,陆路为辅 的原则。

88

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

13.1.4 施工道路 现规划施工区已与厂外道路相连,厂内施工道路采用永临结合,与厂区道路位置一 致。 13.1.5 大件设备及材料运输 见6.2.2-6.2.3。 13.2工程实施的轮廓进度 工程实施轮廓进度初步考虑如下: 施工准备期:含可研、初设、设备订货、EPC招标等 施工期: 1. 2. 3. 4. 燃气轮发电机组设备订货(第一套): 燃气轮发电机组设备订货(第二套): 燃气轮发电机组土建施工 (第一套): 燃气轮发电机组设备安装(第一套): 6个月 0个月 2个月 2个月 4个月

5. 从燃机土建开工至第一套机组联合循环发电投产: 9个月 6. 7. 8. 汽轮发电机组土建施工(第二套): 汽轮发电机组联合循环发电(第二套): 3个月交叉 3个月

从燃机土建开工至两套机组联合循环发电投产,总工期13个月。

这是基于正常的设备供货周期的初步安排。在第一台主机设备供货周期为6个月的情 况下,若2006年6月初土建能开工,1号燃机2006年12月单循环发电是可能的。 存在的问题:根据目前情况,估计汽轮机的供货周期至少为9个月左右,在目前EPC 承包商未定的情况下,汽轮发电机组和余热锅炉设备均未定货,2006年12月第一套联合循 环机组投产的目标进度难以实现,燃机单循环发电的可能性是有的,前提是要尽快招定 EPC承包商,尽快开展设计工作。 建议(1)尽快对EPC承包商进行招标;(2)尽快安排场地施工准备工作,包括及时 对场地垃圾进行清理、厂外污水渠改迁及高压线改迁工作,以便尽量争取时间。

89

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

14 投资估算与财务评价
14.1投资估算 14.1.1 工程概况 本工程由广州大学城能源站发电工程项目、能源站配套工程项目两部份组成。广州 大学城能源站拟建设二套FT8-3 SwiftPac联合循环机组,投资估算及经济评价按此进行 可研收口工作。 (1)能源站发电工程项目部分编制范围: 热力系统、水处理系统、供水系统、电气系统、热工控制系统、附属系统(环保工 程项目)及与厂址有关的单项工程、其他费用项目,以及自上游 LNG 供气方贸易计量站 接口至燃机前置模块之间的供气管道、电厂污水处理系统、厂外污水排水渠改造工程、能 源站到热水制备站和第一冷冻站之间的厂区热网及电缆等。 (2) 能源站配套工程项目部分: ? ? ? ? ? ? 能源站到过江隧道之间的集中供冷供热系统综合管网建筑工程; 送出输变电工程(变电站设备安装部分); 送出电缆线路工程; 至未端用户之间的 10kV 配电网; 过江隧道建筑工程; 厂外 LNG 输气管线。

14.1.2 设计系统主要特征 主机配置方案:2 台 FT8-3 SwiftPac 型燃机(60MW)+2 台双压自然循环余热锅炉 (最大 72t/h,3.82MPa, 450℃)+2 台 CL18-3.43/0.6 型抽凝式汽轮机和 2 台 QFW/18/2 型发电机(18MW),组成 2 套燃气—蒸气热电冷联合循环机组,单套联合循环机组装 机容量为 78MW。 厂址位置:大学城能源站厂址位置位于广州市番禺区市头电厂的东南侧,场地北邻 珠江480m,距对岸广州地区高校新校区小谷围岛约900 m,厂址位于原市头电厂东南侧 的预留建设用地区域,所处位置系城乡经济比较发达的珠江三角洲地区,有完善的交通网 络。 总平面布置:一期占地约65748m (不包括热水制备站,冷冻站、供气方调压站占 地27795m ),主厂房区布置在场地中部,固定端朝西,扩建端朝东,自南向北依次布置
90 2 2

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

供气调方贸易计量站、 燃机机组及余热锅炉、 汽机房及集控搂等、 电气楼及化水处理车间; 冷却塔及循环水泵房布置在主厂房西侧;本期以110kV电缆出线2回,通过综合管廊、过 江隧道送至小谷围岛内的110KV谷围站,预留二期出线2回。发电机以10kV电压等级出 线2回至大学城第一冷冻站,出线走廊满足建设要求;供气贸易计量站布置在厂区东南侧, 接自东南面的LNG管线,不考虑过渡期燃料。厂区北侧布置热水制备站和第一冷冻站、污 水处理站及净水站。 主厂房:燃机和余热锅炉采用露天布置,汽机房采用室内纵向布置,总长度62m, 厂房跨度23m。 机组选型:燃气轮机采用美国普惠动力的FT8-3 SwiftPac双联轻型机组;余热锅炉 暂按杭州锅炉厂,蒸汽轮发电机组按北京全思维动力设备有限公司设备考虑。 热力系统:新建二套FT8-3 SwiftPac 燃气-蒸汽联合循环机组,燃机单循环时的发 电出力约60MW,联合循环时发电出力可达78MW左右。由燃气循环系统、余热锅炉和 汽轮机的汽水系统组成。燃气轮机发电机组为集装箱快装机组,采用室外布置方式。余热 锅炉采用卧式自然循环,双压自除氧,无补燃,钢结构,露天布置形式,余热锅炉烟囱高 度暂定40 m,直径为3.2 m。 燃料供应系统:自上游LNG供气方贸易计量站接口至燃机前置模块之间的供气管道。 水处理系统:锅炉补给水处理采用全膜法(超滤+二级反渗透+电光离子)。 供水系统:机组循环冷却水系统按二次循环冷却塔方式,补水水源来自小谷围岛杂 用水厂,接口位于南岸隧道出口,建循环水泵房,建筑部分按规划容量一次建成。 电气系统:以单母线接线方式接入110kV系统,110kV出线二回,110kV配电装置 采用国产GIS屋内配电装置,共5个间隔。 热工控制:燃机就地控制随机进口,全厂采用DCS系统控制,设四机一控集中控制 室,布置于汽机房扩建端。 附属系统:辅助锅炉房。 基础处理:汽机房、燃机基础、汽轮机及发电机基础、余热锅炉基础、附属建筑等 基础均采用桩径为Φ 400~Φ 500预应力管桩,循环水泵房采用Φ 800灌注桩,循环水供、 排水管采用Φ 600砂石桩。 14.1.3 估算编制依据和编制原则 14.1.3.1 价格水平 工程静态投资为2004年价格水平。
91

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

14.1.3.2 工程量和有关计算参数 根据工程设计人员提供的工程量、设备材料清册、设计图纸资料、同类型机组计算 参数,以及技经人员收资等信息进行计算。 14.1.3.3 项目划分 项目划分:执行《电力工业基本建设预算管理制度及规定》(2002年版)。 14.1.3.4 定 额

采用国家经贸委发布的《电力工程建设投资估算指标》( 2001年版)、《电力工程 概算定额》(2001年修订版)。 14.1.3.5 设备价格 14.1.3.5.1 燃气轮机 燃气轮机本体采用美国普惠动力的FT8-3双联轻型机组进口设备,机组成套价格1672 万美元/套,该价格为到岸价(CIF),免关税和增值税,进口设备中的有关手续费、银行 财务费等按有关规定计取,详见“引进机组价格计算表”。 外汇汇率按1美元=8.05元人民币计列 14.1.3.5.2 余热锅炉 暂按专家建议杭锅厂到工地价1800万元/台计列, 按1.06%计取运费、 装卸及现场保管 费(该设备价格含除氧器等辅机); 14.1.3.5.3 蒸汽轮-发电机组暂按专家建议南京汽轮发电机厂出厂报价的1350万元/台 计列, 按1.06%计取运费、装卸及现场保管费(该设备价格含凝汽器等辅机)。 14.1.3.5.4 其他国内设备:参其他同类型工程设备价,运杂费率按7.06%计算。 14.1.3.6 材料价格 (1)安装工程执行原广东省电力集团公司粤电基[2001]94号文“关于印发二000年广 东省《电力安装工程装置性材料预算价格》及《发电工程装材综合预算价格》的通 知”。 (2)建筑工程按2004年广州市第四季度建筑材料结算价格计算价差。 14.1.3.7 人工工资 安装工程人工资单价:22.57元/工日,人工费调增系数7.48%;建筑工程人工资单价: 20.92元/工日,人工费调增系数7.28% 。

92

广东天联工程有限公司

广州大学城分布式能源站工程

可行性研究报告(修改 D)

14.1.3.8 基本预备费 外币部分按2%,人民币部份按8% 。 14.1.3.9 建设期贷款利息 建设期贷款利息利率为6.12% 。 14.1.3.10 价差预备费 执行国家计委投资[1999]1340号文规定,投资价格指数按零计算。 14.1.3.11 取费标准 执行《电力工业基本建设预算管理制度及规定》(2002年版) 。 14.1.3.12 其 他

厂区征地:能源站一期征地面积总面积为65748平方米,不含冷冻站、热水站、供气 贸易计量站用地,征地价格按35万元/亩计算。 不计列生活福利设施费用。 工程计划2006年6月开工,2006年12月上旬和下旬分别投产第一台机和第二台机。 14.1.4 工程总投资及技术经济指标 14.1.4.1 发电工程项目总投资估算 本工程发电项目总投资估算静态价格水平为2004年。







称 其中: 73070 69988 43277 7520 6815 12376

相关文章:
广州大学城项目分布式能源技术研究及应用
广州大学城项目分布式能源技术研究及应用_信息与通信_...为我国建 立分布式能源系统设计系列化、 模块化标准...休闲农庄项目可行性研究报告 2014年建筑幕墙建筑装饰行业...
广州大学城分布式能源项目
广州大学城分布式能源项目_销售/营销_经管营销_专业资料...利用烟气余热制备生活热水,设计能源梯级利用效率为 80...休闲农庄项目可行性研究报告 2014年建筑幕墙建筑装饰...
广州大学城天然气分布式能源项目简介
广州大学城天然气分布式能源项目简介_电力/水利_工程...用户多种能源需求而设计的, 在消耗 一次能源的同时...休闲农庄项目可行性研究报告 2014年建筑幕墙建筑装饰行业...
广州大学城“三联供”能源站调研报告
深入调研,并安排对目前国内标志性工程广 州大学城分布式“三联供”能源站进行...该项目由广东天联工程有限公司和广东电力设计研究 院设计。 三、广州大学城冷...
XX超算中心天然气分布式能源站项目可行性研究工艺方案
XX超算中心天然气分布式能源站项目可行性研究工艺方案...设计原则本项目在考虑能源站建设项目时除了遵照国家及...广州大学城分布式能源可... 119页 5下载券 国家...
广州大学城分布式能源站介绍
广州大学城分布式能源广州大学城分布式能源站 分布式能源广州大学城分布式能源站位于广州市番禺区南村镇, 与广州 大学城一江之隔,占地面积 11 万㎡,是广州大学...
“十三五”重点项目-分布式能源项目可行性研究报告
“十三五”重点项目-分布式能源项目可行性研究报告_专业资料。“十三五”重点项目-...分布式能源项目产品方案 第三节 分布式能源项目设计产能及产值预测 第五章 分布式...
“十三五”重点项目-燃气分布式能源项目可行性研究报告
“十三五”重点项目-燃气分布式能源项目可行性研究报告_调查/报告_表格/模板_实用文档。“十三五”重点项目-燃气分布式能源 项目可行性研究报告 编制单位:北京智博睿...
新兴重大工程-天然气分布式能源站项目可行性研究报告
新兴重大工程-天然气分布式能源站 项目可行性研究报告 编制单位:北京智博睿投资咨询有限公司 0 本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告, 此 报告为...
更多相关标签:
广州大学城分布式能源 | 分布式能源可行性报告 | 分布式能源可行性研究 | 广州大学城能源公司 | 广州大学城华电新能源 | 广州大学城新能源租车 | 广州大学城 能源站 | 广州大学城能源车 |