山西永祥煤焦化有限公司焦爐煤氣燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站可行性研究報告二零一一年六月山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究1目錄山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究21總論11項目概況項目名稱山西永祥煤焦化有限公司50MW燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目項目性質(zhì)技術改造項目業(yè)主單位山西永祥煤焦化有限公司建設地點山西稷山縣永祥煤焦化有限公司廠區(qū)內(nèi)建設規(guī)模50MW燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站12項目提出的理由、背景和編制依據(jù)隨著我國人口的不斷增加和經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源相對不足的矛盾日益嚴峻，尋找新的資源或可再生資源，以及合理綜合利用現(xiàn)有的寶貴資源將是我國今后如何確保經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在。我國高度重視循環(huán)經(jīng)濟，并把樹立科學發(fā)展觀、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟列入“十一五”發(fā)展規(guī)劃。正在制定的“十二五”規(guī)劃綱要中，節(jié)能減排、發(fā)展綠色經(jīng)濟仍然放在重要位置，并將繼續(xù)作為量化的約束性指標。我國是全球最大的焦炭生產(chǎn)國，每年在煉焦中伴生600800億NM3的焦爐煤氣，折合約250350億NM3的天然氣，總量超過西氣東輸工程總量。煉焦副產(chǎn)品焦爐煤氣是極好的化工原料和一次能源，以往采取火炬頭排空燃燒。這不僅造成了資源的嚴重浪費，對環(huán)境也產(chǎn)生了巨大污染。尤其我國資源約束明顯、供需矛盾突出；能源技術依然落后、能源效率明顯偏低；能源結(jié)構尚不合理、環(huán)境承載壓力較大。利用焦化企業(yè)的富裕焦爐煤氣，建設燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站，能夠充分利用焦爐煤氣的能量，產(chǎn)生電能供焦化廠自用。該項目具有發(fā)電效率高，自動化程度高，對焦化企業(yè)降低能耗，節(jié)能減排具有重大意義。山西稷山縣永祥煤焦化有限公司擬建設年產(chǎn)130萬噸的265孔、炭化室高度55米SK55SX550/1598F搗固型焦爐，焦爐產(chǎn)生的焦爐煤氣除一部分自用外，其余采用燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的方式，建設一座裝機容量52MW的電站，發(fā)出電量除自用外送入當?shù)仉娋W(wǎng)。編制依據(jù)（1）XXX與山西稷山縣永祥煤焦化有限公司合作協(xié)議書；山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究3（2）山西稷山縣永祥煤焦化有限公司年產(chǎn)130萬噸焦炭項目巖土工程勘察報告；（3）山西稷山縣永祥煤焦化有限公司年產(chǎn)130萬噸焦炭項目可行性研究報告；（4）可行性研究報告依據(jù)火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定（DLGJ1181997）、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠設計規(guī)定（DL/T51742003）進行編寫，執(zhí)行國家、地方和行業(yè)的有關法律、法規(guī)、條例以及規(guī)程和規(guī)范。13承辦單位概況稷山縣永祥煤焦有限公司是山西省運城市稷山縣一家民營企業(yè)，該公司于20032004年，建成一座66孔SC4398型焦爐及配套的洗煤系統(tǒng)、化產(chǎn)回收系統(tǒng)，年產(chǎn)焦炭20萬噸，根據(jù)山西省人民政府晉政發(fā)200513號文山西省人民政府關于對全省焦化項目實施分類處置的通知，該項目被列為5類，進入2010年后，該企業(yè)積極響應政府號召，與稷山縣恒昌煤焦有限公司（現(xiàn)有5類焦化保留項目，產(chǎn)能30萬噸/年）、山西永恒工貿(mào)有限公司（現(xiàn)有5類焦化保留項目，產(chǎn)能20萬噸/年）、稷山縣東升焦化工貿(mào)有限公司（現(xiàn)有5類焦化保留項目，產(chǎn)能20萬噸/年）、稷山縣紡織焦化有限公司（現(xiàn)有5類焦化保留項目，產(chǎn)能20萬噸/年）、山西秦晉資源開發(fā)有限公司（現(xiàn)有5類焦化保留項目，產(chǎn)能20萬噸/年）簽訂產(chǎn)能置換協(xié)議，經(jīng)山西省經(jīng)信委同意后，實施產(chǎn)能置換，開展建設炭化室高度55米搗固型焦化項目。14研究范圍按照電力規(guī)劃設計總院頒發(fā)的火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定（DLGJ1181997）以及燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠設計規(guī)定（DL/T51742003），該項目本階段的主要研究范圍包括1建設的必要性論證本工程燃用焦爐煤氣13815MW聯(lián)合循環(huán)機組建設的必要性和接入系統(tǒng)方案的比選；2按照有關政府部門頒發(fā)的規(guī)定和要求，開展相應評價和評估工作，出具相應報告，并通過審查，進一步落實有關建廠的人文、自然和環(huán)境等各方面的外山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究4部條件，完成建廠條件的可行性論證；3進一步落實本期工程的建設條件，如焦爐煤氣供應、冷卻水源、工程地質(zhì)、水文氣象及廠址穩(wěn)定性等；4對本期的生產(chǎn)與輔助生產(chǎn)等系統(tǒng)進行全面而初步的工程設想；為工程建設的合理性奠定初步的工作基礎；5論述電廠總體規(guī)劃及總平面規(guī)劃布置的合理性；6擬定本期工程各主要工藝系統(tǒng)；7論述電廠建成后對周圍環(huán)境的影響及環(huán)境治理措施、落實勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生防治措施；8論述本工程水土保持應有的有關章節(jié)。9論述節(jié)約與合理利用能源措施、編制電廠定員、提出項目實施的條件和輪廓進度；10對本工程進行投資估算和經(jīng)濟效益分析，提出影響造價的主要因素，論述造價水平的合理性，對本工程做出論據(jù)充分、科學合理、實事求是的經(jīng)濟評價；11接入系統(tǒng)、地震安全性評價、安全預評價報告、地質(zhì)災害危險性評估、環(huán)境影響評價報告、防洪影響評價報告、水資源論證報告等均不在本設計范圍內(nèi)，另行委托編制。15工藝及裝機方案嚴格執(zhí)行國家和地方的環(huán)境保護、勞動安全、職業(yè)衛(wèi)生、消防和抗震等有關規(guī)定、標準和規(guī)范，做到安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。充分考慮節(jié)約投資、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提供機械化程度和自動化水平、增加經(jīng)濟效益。本項目充分利用原煤氣凈化系統(tǒng)，并增設煤氣穩(wěn)壓和儲存設施。發(fā)電擬采用一拖一的燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。方案如下38MW燃機（PG6561B）15MW汽機53MW。151建設規(guī)模和內(nèi)容山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究5本方案建設內(nèi)容包括煤氣輸送增壓系統(tǒng)，主廠房、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，12T/H除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)、4500T/H循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，消防系統(tǒng)、空壓站，電氣系統(tǒng)、儀表自控系統(tǒng)及相應的公用工程。本項目利用化產(chǎn)回收后的凈焦爐煤氣作為燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的燃料。總裝機容量53MW，海拔衰減約10，年運行小時7200，ISO條件額定發(fā)電容量46MW，年發(fā)電總量33120104KWH，年電站自用電量15，即4968104KWH，年向電網(wǎng)供電為28152104KWH。為配合焦炭爐同步建設，本項目分兩期建設。一期建設煤氣輸送增壓系統(tǒng)、燃氣輪機發(fā)電機組、余熱鍋爐及供熱系統(tǒng)、12T/H除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、空壓站、電氣系統(tǒng)、儀表自控系統(tǒng)及相應的公用工程。二期建設主廠房、汽輪發(fā)電機組、4500T/H循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。綜合技術經(jīng)濟指標表序號指標名稱單位數(shù)值備注1總投資萬元11建筑部分萬元12設備部分萬元13安裝工程費萬元14其他費用萬元15預備費萬元2裝機及生產(chǎn)能力21裝機容量MW22額定發(fā)電量MW23年發(fā)電量104KWH/A24年外供電量104KWH/A山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究63消耗31年自耗電量104KWH/A32年消耗新水量104M3/A33年消耗藥劑量T/A16項目建設的必要性隨著我國人口的不斷增加和經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源相對不足的矛盾日益嚴峻，尋找新的資源或可再生資源，以及合理綜合利用現(xiàn)有的寶貴資源將是我國今后如何確保經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在。我國高度重視循環(huán)經(jīng)濟，并把樹立科學發(fā)展觀、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟列入“十一五”發(fā)展規(guī)劃。在國務院關于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見的文件中要求，“對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重大項目和技術開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化示范項目，政府要給予直接或資金補助、貸款貼息等支持，并發(fā)揮政府投資和社會投資的引導作用”。國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會、財政部、國家稅務總局關于進一步開展資源綜合利用的意見的文件中指出，資源綜合利用主要包括對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣、廢水（液）、廢氣、余熱、余壓等進行回收和合理利用。各地區(qū)、各有關部門對企業(yè)資源綜合利用項目應重點扶持，優(yōu)先立項，銀行根據(jù)信貸政策，在安排貸款上給予積極支持。本項目利用焦化企業(yè)的富裕焦爐煤氣，建設燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站，能夠充分利用焦爐煤氣的能量，產(chǎn)生電能并入地方電網(wǎng)。該項目具有發(fā)電效率高，自動化程度高，對焦化企業(yè)降低能耗，節(jié)能減排具有重大意義。18研究結(jié)論本項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策。能夠部分解決焦化廠嚴重污染環(huán)境的問題，并對能源充分利用具有較大現(xiàn)實意義。本項目工藝技術成熟可靠，不但具有很好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，同時項目的建設符合國家產(chǎn)業(yè)政策和國家環(huán)保要求。因此，項目的建設是可行的，是必要的。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究72電力系統(tǒng)21電力系統(tǒng)現(xiàn)狀運城市古稱河東，是三國蜀漢名將關羽的故鄉(xiāng)，位于山西省西南部，北依呂梁山與臨汾市接壤，東峙中條山和晉城市毗鄰，西、南與陜西省渭南市、河南省三門峽市隔黃河相望。全市轄1區(qū)2市10縣、133個鄉(xiāng)鎮(zhèn)辦事處、3338個行政村。全市總?cè)丝?046萬，其中城鎮(zhèn)人口1710萬人，鄉(xiāng)村人口3336萬。運城市地勢平坦，氣候溫和，土壤肥沃，光照充足，是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大區(qū)。年平均降雨量525毫米，日照2350小時，氣溫13攝氏度，無霜期212天，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件較為優(yōu)越。歷史上“嫘祖養(yǎng)蠶”、“后稷稼穡”、“舜耕歷山”等與農(nóng)業(yè)有關的優(yōu)美傳說均發(fā)生在這里。運城市是山西能源重化工基地的重要組成部分，也是山西省新興的工業(yè)基地。這里有全國最大的無機鹽化工基地南風集團、裝備規(guī)模居世界第一的運城制版集團、亞洲最大的鋁工業(yè)基地山西鋁廠、全國第二大銅冶煉基地中條山有色金屬公司、鐵道部的龍頭企業(yè)永濟電機廠等大型企業(yè)。近年來，初步形成了具有區(qū)域特色的六大產(chǎn)業(yè)群體。即鋁電材聯(lián)營、鋼鐵和鎂業(yè)等冶金產(chǎn)業(yè)群，日用化工、煤化工和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)群，機械及精密鑄造產(chǎn)業(yè)群，新型材料、玻璃器皿等亮點產(chǎn)業(yè)群，農(nóng)副產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)群，以旅游業(yè)為龍頭的第三產(chǎn)業(yè)群。后稷故里風光美切盼四海賢士來稷山縣位于山西省西南部，運城市正北端，相傳是我國農(nóng)業(yè)始祖“后稷”躬耕農(nóng)桑、教民稼穡之地。全縣轄5鎮(zhèn)2鄉(xiāng)、200個村委會、228個自然村，總面積686平方公里，總?cè)丝?246萬。稷山縣氣候溫和，土地肥沃，以盛產(chǎn)糧棉而著稱。汾河之水千里東來，橫貫東西全境。礦產(chǎn)資源含量可觀，有鐵礦、錳礦、石英石、石灰石、長石、青石、磷礦等，其中含鐵量2022的鐵礦儲量達784萬噸，含硅量達9395的石英石儲量達180萬噸；鋁礬土、鉀鈉長石、云母等也有較大的儲量。此外，稷山還擁有天然林地23萬余畝。各種藥材300余種，以晉南大黃牛為主的畜禽遍及全縣各地。改革開放以來，稷山縣走農(nóng)業(yè)奠基、工業(yè)強縣之路，大力發(fā)展經(jīng)濟。提高人民物質(zhì)文化生活水平，形成了六個方面的優(yōu)勢1、初步建立起了煤冶、化工、機械、輕紡、山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究8農(nóng)副產(chǎn)品加工為支柱的工業(yè)體系。2、形成了小麥、棉花、紅棗、蔬菜、畜牧五大農(nóng)業(yè)基地，走上了農(nóng)、林、牧協(xié)調(diào)發(fā)展的新格局。3、交通便利，通訊發(fā)達，侯西鐵路橫貫中部；國道108線和鄉(xiāng)運公路交匯于縣城；新修溝通二區(qū)三縣的佛營公路投入使用，全省第一條山區(qū)二級水泥公路剪彩通行；4000門程控電話割接開通。4、城鄉(xiāng)建設日新月異。縣城主干街道相繼拓寬，高樓大廈鱗次櫛比，街道綠化四季常青，單位院落花香襲人。三街六路兩公園的大體骨架基本形成。5、醫(yī)療事業(yè)興旺發(fā)達。縣人民醫(yī)院是全省唯一通過“二甲”評審的縣級醫(yī)院；婦幼院被國家衛(wèi)生部授予“愛嬰醫(yī)院”，楊文水的骨髓炎醫(yī)院是全國最大的一所農(nóng)村專科醫(yī)院，在國內(nèi)外享有盛譽。6、名優(yōu)產(chǎn)品眾多。稷山板棗皮薄、肉厚、核小，含糖量高，具有較高的醫(yī)用價值，名揚中外，飲譽四方。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究922電廠接入系統(tǒng)方案設想裝機規(guī)模為138000KW15000KW53MW，其接入系統(tǒng)電壓等級選擇為35KV或110KV。所發(fā)電量首先自用，剩余電量以110KV單回路接線接入變電站。變電站容量。電廠接入方案需委托電力設計院另行設計論證，本文是初步設想，僅供參考。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究103項目選址及建設條件31廠址條件稷山縣位于山西省西南部，運城市正北端，距太原市410千米，距運城市85千米。東靠新絳，西臨河津，南以稷王山和聞喜、萬榮接壤，北為呂梁山與鄉(xiāng)寧相連，行政區(qū)域劃分隸屬運城市管轄，地理坐標在東經(jīng)1104848111544，北緯352248354832之間。本項目建于稷山縣工業(yè)園區(qū)，場地開闊，工程環(huán)境良好，交通便利，位置優(yōu)越，供電、通訊、給排水均能滿足要求。稷山縣交通條件優(yōu)越，108國道橫貫東西，大運線省道519KM縱穿南北，侯馬西安與貨運線在此交匯。全縣基本實現(xiàn)村村通油路，鄉(xiāng)鄉(xiāng)通二級公路，形成三橋六路大循環(huán)的格局。全縣擁有油路里程483KM，油路密度達704KM/100KM2。本項目廠址南距禹侯高速約4KM，其間有鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路相連，另外，項目東側(cè)有園區(qū)公路，交通運輸條件十分便利，可滿足本項目貨運量要求。32建設條件321氣象條件稷山縣屬暖帶大陸性季風氣候，因地處汾渭平原的河槽地帶，地勢低平，北面被稷王山和呂梁山環(huán)繞，受大陸性氣候影響相對減少，所以比其它同緯度地區(qū)的降雨量偏少，形成春季干燥雨稀少，夏季多東風炎熱，秋季涼爽較多雨，冬季寒冷少雪多西風的四季分明、十年九旱、溫度變化大的小氣候特征。主要氣候特征如下全年主導風向東南風年平均風速20M/S年最大風速170M/S全年平均氣溫129山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究11年極端最高氣溫407年極端最低氣溫226年平均大氣壓力9711HPA年平均水氣壓力113HPA年平均降水量4706MM年平均相對濕度65年平均日照時數(shù)22896小時年平均蒸發(fā)量15289MM年平均無霜期223天最大凍土深度510MM322建設場地本項目廠址屬境內(nèi)山前傾斜區(qū)，廠區(qū)地形北高南低，西高東低，但整體高差不大，廠區(qū)也相對平坦。本項目建在稷山縣工業(yè)園區(qū)，場地開闊，工程環(huán)境良好，交通便利，位置優(yōu)越，供電、通訊、給排水均能滿足要求。廠址周圍無生態(tài)保護區(qū)、自然保護區(qū)、風景旅游區(qū)、文化遺產(chǎn)保護區(qū)以及飲用水水源保護區(qū)，廠址周圍現(xiàn)狀均滿足焦化行業(yè)準入條件中“新建和改擴建焦化生產(chǎn)企業(yè)在主要河流兩岸，公路干道兩旁，居民聚集區(qū)和其他嚴防污染的食品、藥品等企業(yè)周邊1公里以內(nèi)，國務院、國家有關部門和省（自治區(qū)、直轄市）人民政府規(guī)定的生態(tài)保護區(qū)、自然保護區(qū)、風景旅游區(qū)、文化遺產(chǎn)保護區(qū)以及飲用水水源保護區(qū)不得建設焦化企業(yè)”的規(guī)定。廠址選擇合理。323工程地質(zhì)稷山縣境屬黃河中游黃土高原區(qū)，北部為呂梁山，南部為稷王山，汾河自東向西橫貫中部。其地形為中間低、南北高的馬鞍形狀，境內(nèi)山巒起伏，高差懸殊，最高山峰玉皇頂，海拔1618米，最低河谷師家灘，海拔3851M，相對高差14354M。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究12地貌可劃分為四個區(qū)域，分別為基巖中低山區(qū)、黃土丘陵區(qū)、沖湖積平原區(qū)和山前傾斜區(qū)。地質(zhì)構造稷山縣地處山西臺背斜，呂梁隆褶帶南側(cè)汾河地塹之中。區(qū)內(nèi)以呂梁復背斜及南北兩條深大斷裂構成稷山現(xiàn)今地質(zhì)地貌特征。地層境內(nèi)地層出露以第四系松散沉積物為主。基巖次之。根據(jù)現(xiàn)場勘探，本項目廠址范圍無斷裂層等地質(zhì)現(xiàn)象存在，地面地層主要為粉質(zhì)黏土、粉土、細砂，建筑場地類別為類。324地震烈度稷山縣境內(nèi)在南北兩條深大斷裂帶，有羅云山斷、眉斷層及幾條隱伏斷層，資料記載，稷山縣境內(nèi)地震頻繁，但無強地震記錄，根據(jù)當?shù)赜嘘P資料及國家地震局最新頒發(fā)的中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖（GB183062001B1），本項目擬建區(qū)地震烈度為8級。325水文A地表水汾河東自新絳縣下王村入稷山境內(nèi)，西到史冊村進河津市界，自然流程435KM，河寬30米，平均流量2735M3/S，平均年徑流量137億M3，枯水年徑流量43億M3。清水全境清水流量為0235M3/S，年來量為4357萬M3，多系基巖裂隙水。主要分布于縣南稷王山麓和縣北呂梁山南麓的修善、西社、路村兩鄉(xiāng)一鎮(zhèn)境。其中，黃華峪水源來自圣王山裂縫中，以神頭泉為最大。洪水全境年洪水量為3936M3，枯水年約為6329M3，可見控制工程約222KM3。主要流域為三交溝、龍王溝、修善干溝、晉家峪、嗎壁峪、陽史溝一帶。本項目廢水全部在廠內(nèi)綜合利用，不外排。B地下水山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究13根據(jù)縣地下水普查科研組提供的資料，全縣地下水可開采量4357萬M3，面積為548KM2，補給量為4987萬M3/年、整體情況為除山前傾斜平原、高河漫灘一帶地下水較豐富外，其它地區(qū)較貧乏。其水文地質(zhì)分為4個區(qū)和7個亞區(qū)。積巖裂隙水區(qū)，分布在汾北呂梁山區(qū)的鋪頭、賊娃溝、后轉(zhuǎn)曲、前轉(zhuǎn)曲、石井溝及前寺等地和汾南稷王山麓上王尹、劉家坪等地區(qū)。組成積巖裂隙含水層的巖性，是較廣泛出露的前震旦系變質(zhì)巖，及震旦系石英巖，寒武、奧陶系石灰?guī)r、裂隙、節(jié)理、巖溶均較發(fā)育。當大氣層降水之后，則沿著它的通道做各種形式的運動，在適當?shù)那闆r下以泉的形式排除地表或以地下徑流的方式補給其他巖層。本區(qū)水質(zhì)良好，類型屬HCO3CAMG型水。山前傾斜平原孔隙水區(qū)、分為兩個亞區(qū)中埋富水亞區(qū)及中埋弱富水亞區(qū)。沖湖積平原孔隙水區(qū)，包括汾南汾北二級階地，汾河一級階地及高河漫灘。根據(jù)水位埋深及含水層的富水性能，可分為五個亞區(qū)汾南二級階地深埋弱富水亞區(qū)、汾南二級階地富水亞區(qū)、汾北二級階中埋地富水亞區(qū)、汾北一級階地淺埋中富水亞區(qū)、汾河高河漫灘淺埋富水亞區(qū)。黃土丘陵孔隙貧水區(qū)，分布在峨嵋臺地邊緣的西王、峨嵋、寶泉及其太寧坡一帶。含水層埋深在182214M，一般厚度在25M左右。本項目廠址地處縣境北部的山前傾斜區(qū)，屬于中埋富水亞區(qū)，含水層埋深100M左右，平均涌水量約50100M3/H。326煤氣資源山西省稷山縣永祥煤焦有限公司擬建SK55SX550/1598F型搗固焦爐，炭化室高55M，年產(chǎn)130萬噸冶金焦，煤焦油61萬噸，粗苯18萬噸。每小時產(chǎn)荒煤氣約5萬多立方米，部分煤氣回爐燃用，其余煤氣用于鍋爐燃用產(chǎn)蒸汽。130萬噸焦炭產(chǎn)凈煤氣量130萬噸320方/噸煤1450/8760小時085生產(chǎn)負荷系數(shù)28255方/小時。65萬噸320方/噸煤1455/8760小時085生產(chǎn)負荷系數(shù)15540方/小時。本項目擬利用在建130萬T/A焦炭生產(chǎn)線的富裕焦爐煤氣經(jīng)凈化處理后進行發(fā)山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究14電。可用于發(fā)電的煤氣為25000M3/H，一期可用于發(fā)電的煤氣為15000M3/H。一期建成后，燃機出力可達23000KW。焦爐煤氣主要成分表序號組分體積百分數(shù)備注1氮5691082氫5437063甲烷1422534一氧化碳751085二氧化碳22386氧氣03177C2H602068C3H8018079其他根據(jù)燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠設計規(guī)定（DL/T51742003）要求，與其他建（構）筑物或設施保證留有最小的安全距離。增壓站內(nèi)設備一般包括過濾器、壓縮機和監(jiān)控器、緊急切斷閥、計量裝置、放散系統(tǒng)、氮氣系統(tǒng)、疏液系統(tǒng)等裝置，設置一個排放火炬。一般情況下，燃機對焦爐煤氣燃料的品質(zhì)要求較高，需要對焦爐煤氣進行處理，采取分離、過濾等措施，去除天然氣中含油、水等成份以及天然氣中的硫化鐵粉末、泥砂、油泥、炭黑等雜質(zhì)。需設置計量裝置以便于電廠掌握焦爐煤氣瞬時流量及任一段時間內(nèi)的焦爐煤氣耗量。此外，焦爐煤氣增壓站還需配備確保安全和滿足有關功能的輔助系統(tǒng)和設施，如排污、泄壓、消防、防雷、照明等。增壓站布置形式有三種露天布置、加簡易防雨蓬的敞開式布置、室內(nèi)布置。由于調(diào)壓站內(nèi)的設備、閥門操作頻繁，有可能氣體泄漏；露天布置受氣候影響較大，容易引起閥門、儀表等設備銹蝕；因此，擬采用加簡易防雨蓬的敞開式布置形式。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究15327水源工業(yè)園區(qū)內(nèi)統(tǒng)一引用黃河水，為園區(qū)供應滿足地表水質(zhì)量標準GB38382002中的類標準要求的自來水。滿足余熱發(fā)電設計用水量100M3/H的要求。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究164建設方案41總體規(guī)劃及總平面布置411總圖布置燃氣輪機發(fā)電機組為箱體結(jié)構布置，蒸汽輪機發(fā)電機組采用室內(nèi)布置，余熱鍋爐采用露天布置。由于燃氣輪機排氣方向的原因，燃氣輪機與余熱鍋爐只能按照“丁”字型布置。本項目擬將汽輪機房布置余熱鍋爐的一側(cè)。本工程系新建燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電電廠，主要項目有一套燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組（53MW）、焦爐煤氣輸送增壓設施、主廠房、冷卻供排水設施、化學水處理車間、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、110KV升壓站等，以及檢修維護的附屬建筑和行政管理、生活服務設施。輔助生產(chǎn)設施集中規(guī)劃在主廠房附近，自東向西依次安排檢修綜合樓及材料庫、化學水處理區(qū)。化學水處理區(qū)西側(cè)為綜合水泵房及凈水站。辦公綜合樓在主廠房東邊。廠區(qū)設南大門，便于貨運出入。412交通運輸本電站建成投產(chǎn)后，運入和運出物資較少，運輸物資主要是生產(chǎn)運行設備的備品備件，沒有其它運出物品。運輸設備依靠現(xiàn)有運輸車輛即可滿足要求。廠址交通運輸方便，完全可以滿足建廠需要。413道路綠化本項目所占場地的道路和綠化在設計時根據(jù)地形條件，因地制宜地進行綠化設計。在道路兩側(cè)種植行道樹及綠籬，車間（特別是汽輪發(fā)電機房及化學水處理車間）周圍空地盡量種植草皮及四季花卉，充分美化環(huán)境與整個公司區(qū)域綠化協(xié)調(diào)統(tǒng)一。42焦爐煤氣凈化工程山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究17焦爐煤氣中含有大量的焦油和芳香烴，燃氣輪機長期運行后，這些物質(zhì)會在噴嘴處產(chǎn)生積碳，堵塞噴嘴，造成功率下降和噴嘴腐蝕穿孔。焦爐煤氣中的H2S會腐蝕燃氣輪機葉片，其燃燒產(chǎn)物會導致余熱鍋爐低溫腐蝕。因此，必須設置煤氣凈化裝置，保證煤氣中有害成分達到燃氣輪機的要求。本項目煤氣凈化工程已于焦爐建設同期完成。基本原則和工藝流程簡述如下421煤氣凈化回收工藝技術方案選擇原則1工藝技術充分體現(xiàn)規(guī)模效應、保護環(huán)境、充分利用當?shù)亟範t煤氣資源，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下力求技術水平適度先進合理、穩(wěn)妥可靠。2工藝路線的選擇充分考慮節(jié)約投資、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高自動化水平、增加經(jīng)濟效益。3嚴格執(zhí)行國家和地方的環(huán)境保護、勞動安全、職業(yè)衛(wèi)生、消防和抗震等有關規(guī)定、標準和規(guī)范，做到安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。4煤氣凈化系統(tǒng)設有初冷、脫焦油、煤氣輸送及回饋系統(tǒng)、脫硫及硫回收、硫氨、洗脫苯、油庫、精脫硫、煤氣穩(wěn)壓與儲存等工藝系統(tǒng)。422煤氣凈化回收工藝流程采用橫管初冷器兩段冷卻工藝冷卻荒煤氣，然后蜂窩式電捕焦油器除焦油霧，經(jīng)鼓風機后脫硫、脫氨，終冷脫萘、洗苯。（1）煤氣輸送焦爐煤氣經(jīng)冷凝鼓風工序由煤氣鼓風機送至電捕焦油器。（2）脫硫及硫回收工序采用焦爐煤氣含有的氨為堿源，以PDS加栲膠為復合催化劑的濕式氧化法脫硫工藝。此方法優(yōu)點是脫硫效率高、不需外加堿源、廢液量小并且直接回兌焦煤燃燒、運行穩(wěn)定。采用連續(xù)熔硫釜生產(chǎn)硫磺。（3）硫氨工序采用噴淋式硫氨飽和器新工藝，集酸洗與結(jié)晶為一體，流程簡單、效果好。采用振動流化床干燥器。（4）洗脫苯工序來自硫氨工序的粗煤氣，經(jīng)終冷塔上段的循環(huán)水和下段的低溫水換熱后，將山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究18煤氣由55降至27,然后進入洗苯塔由下向上經(jīng)過洗苯塔填料層，與塔頂噴淋的貧油逆流接觸，煤氣中的苯被循環(huán)洗油吸收，再經(jīng)塔的捕霧段脫除霧滴后出洗苯塔。洗油在循環(huán)使用的過程中質(zhì)量逐漸惡化，為保證洗油質(zhì)量采用洗油再生器將部分洗油再生，洗油再生量為循環(huán)洗油量的115，用過熱蒸汽加熱，蒸出的輕組分油氣進入脫苯塔，殘留在再生器底部的殘渣排入殘渣池定期送往煤場。（5）精脫硫經(jīng)過脫硫、硫氨、洗脫苯等工序凈化后煤氣約50作為回爐煤氣返回各焦爐作為其燃料。剩余煤氣含H2S約012G/NM3，擬采取并聯(lián)或串聯(lián)方式進入裝有催化劑的脫硫塔內(nèi)，含有H2S的粗煤氣通過脫硫劑時，H2S與活性氧化鐵接觸，生成硫化鐵或硫化亞鐵，使煤氣中的H2S降為20MG/NM3以下，可作為燃氣輪機的燃料送入氣柜貯存。含有硫化鐵或硫化亞鐵的脫硫劑與空氣中的氧接觸，在存在水分的條件下鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氧化鐵及單體硫，這樣就完成了脫硫劑的再生過程。（6）煤氣穩(wěn)壓和儲存從精脫硫工序來的凈煤氣作為燃氣輪機的燃料進入氣柜儲存，穩(wěn)壓后由煤氣壓縮機送往燃氣輪機發(fā)電機組。43燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組本項目擬建設燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站，屬于焦爐煤氣凈化后的綜合利用部分。遵照國家有關產(chǎn)業(yè)政策，將凈化回收的煤氣送入燃氣輪發(fā)電機組發(fā)電，發(fā)出的電能除一部分作為廠用電和焦化生產(chǎn)自用外，其余送入電網(wǎng)銷售。燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組以其高效率、安全可靠、低單位造價、短時啟停、調(diào)峰性能好、滿足環(huán)保要求等優(yōu)點，受到電力行業(yè)高度重視，目前已成為潔凈發(fā)電技術主力機組。431燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的特點與常規(guī)燃煤機組相比，燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站的主要特點如下（1）熱效率高燃氣輪機單循環(huán)運行的發(fā)電效率接近高參數(shù)燃煤電站的熱效率，一般可達2836，組成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組后，由于充分利用了燃機排氣余熱，其發(fā)電效山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究19率可達40或更高。（2）投資省由于燃氣輪機電廠沒有常規(guī)火力發(fā)電廠龐大的輸煤系統(tǒng)和除灰渣裝置，主廠房建筑也比較簡單，與同容量常規(guī)燃煤電站相比，初投資可節(jié)省40左右。（3）啟動快、運行靈活聯(lián)合循環(huán)電站在熱態(tài)啟動時，一小時內(nèi)能達到滿負荷，冷態(tài)啟動約3小時內(nèi)達到滿負荷。燃氣輪機本身能適應大幅度的負荷變化，因此聯(lián)合循環(huán)電站不僅能經(jīng)濟地帶基本負荷，還能很好地適應調(diào)峰運行。（4）有害物質(zhì)排放少燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站無固體灰、渣和煙塵排放，煙氣中的NOX,SO2含量較低。（5）占地少，定員少燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)裝置的主機是箱裝模塊結(jié)構，布局緊湊，既無常規(guī)燃煤電站的煤場、灰渣堆場，又無輸煤系統(tǒng)，因此占地面積較少，一般占地面積為相同容量常規(guī)燃煤電站的3040。機組所需要的輔助設備少，配備的自控儀表水平高，安全可靠，因而所需的操作人員較少。（6）建設周期短其建設周期一般自合同簽訂之日起10個月燃氣輪機發(fā)電機組即可投產(chǎn)發(fā)電，18個月聯(lián)合循環(huán)電站即可全部建成投產(chǎn)。建設周期明顯短于同容量的燃煤電廠（約24個月）（7）耗水量少燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)裝置所需水量僅為常規(guī)燃煤電站的60左右，特別適應于缺水地區(qū)。此外，目前國際上燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站的可靠性和可用率已經(jīng)達到了較高水平。（8）燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站使用壽命較短，一般為1520年，而燃煤電站為30年。432建設規(guī)模本項目擬建設一座31MW12MW燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電站。根據(jù)當?shù)亟範t煤氣資源條件，本項目采用“一拖一”形式，即采用一臺燃氣山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究20輪機、一臺余熱鍋爐和一臺蒸汽輪機。（1）燃氣輪機發(fā)電機組根據(jù)該項目實際情況，選擇以下幾種燃氣輪機進行對比。制造商單位美國GE日立索拉南京汽輪機燃機型號PG6541BH25TITAN130PG6581BL燃料焦爐煤氣焦爐煤氣焦爐煤氣焦爐煤氣燃機出力（ISO）MW37311545（ISO）氣耗NM3/H243321192027582實際出力MW2713883實際氣耗NM3/H1950010501進氣壓力MPA230052300523005效率31/4734/5034/41632/49熱耗率KJ/KWH11180105801023910420排氣溫度518555498522排氣流量T/H5211575燃機轉(zhuǎn)速R/MIN5133728011220透平級數(shù)33壓氣機組數(shù)17壓氣機壓比1214717發(fā)電機額定功率MW38352050發(fā)電機額定電壓KV63/10563/10563/10563/105冷卻方式空氣冷卻額定轉(zhuǎn)速R/MIN30003000短路比045功率因數(shù)0808滿載效率98勵磁方式無刷勵磁接線YYY頻率HZ50505050保護方式IP54CACW山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究21起動方式電動機/柴油機電動機63KV電動機63KVPG6B燃氣輪機發(fā)電機組屬于重型機組，應用較多，雖然效率較低，但運行噪聲較小，維修方便，尤其是機組大修無需到生產(chǎn)地，不確定的高風險因素較小。該機組從冷態(tài)到滿負荷的啟動時間為16分鐘，快速啟動時間為1014分鐘。機組在滿載甩負荷時不會引起超速和熄火。聯(lián)合循環(huán)運行時，為改善機組變工況性能，壓氣機進口導葉可調(diào)，已使燃氣輪機在部分負荷工況時，仍能保證空氣燃料比，維持較高的排氣溫度，是機組循環(huán)的熱效率不至于下降。南京汽輪機廠與美國GE公司聯(lián)合開發(fā)的PG6581BL適用于低熱值焦爐煤氣和高爐煤氣。H25屬于重型機組，效率較高，更適用于燃用低熱值氣體燃料。最近日立公司與哈爾濱703所合作在國內(nèi)配套生產(chǎn)，備件和維修較為方便。TITAN130屬于輕型機組，是美國索拉公司的產(chǎn)品。在國內(nèi)成熟經(jīng)驗較多，效率高，但維修費用高，燃氣發(fā)生器需返廠修理。（2）余熱鍋爐汽輪發(fā)電機組的選擇燃氣輪機排氣溫度一般在450550范圍內(nèi)，如何最大限度的利用這部分煙氣的顯熱，使汽輪機發(fā)出的電量最大，同時初投資較小，關鍵在于優(yōu)化其熱力系統(tǒng)。余熱鍋爐按模塊型式可分為臥式和立式兩種。按照蒸發(fā)系統(tǒng)循環(huán)方式劃分，有自然循環(huán)和輔助循環(huán)兩種。按其產(chǎn)蒸汽壓力可分為單壓、雙壓、三壓及再熱蒸汽系統(tǒng)等。目前臥式和立式余熱鍋爐均有較好的業(yè)績，其中臥式余熱鍋爐安裝數(shù)量略多。從運行效果來看兩種爐型均能較好地滿足聯(lián)合循環(huán)工況。下表列出了臥式與立式鍋爐的差別。臥式余熱鍋爐與立式余熱鍋爐比較表臥式余熱鍋爐立式余熱鍋爐汽水循環(huán)自然循環(huán)為主強制循環(huán)為主，各壓力等級蒸發(fā)器均有強制循環(huán)泵。可以設計為自然循環(huán)，但啟停和低負荷時必需啟動循環(huán)泵。煙氣煙氣流道瘦長，流場分布需要煙氣流為自下而上，流道面積小，有利山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究22臥式余熱鍋爐立式余熱鍋爐流場精心組織，否則會造成阻力增加和局部過熱現(xiàn)象。于流場均勻分布，但其入口處煙氣需90度轉(zhuǎn)彎，阻力大一些。受熱面支吊管束采用常規(guī)懸吊式，膨脹自由懸掛式結(jié)構，允許受熱部件各個方向自由膨脹檢修管束垂直安裝，兩端用集束聯(lián)箱或單排管束用小聯(lián)箱。僅管束端部和聯(lián)箱放置在煙氣流之外，更換管束困難，如果出現(xiàn)管子泄漏，一般將其割斷并封堵管束水平安裝，管子用彎頭連接，一般將彎單元放置在爐墻隔層外，可以方便地進行檢查和維修。如果出現(xiàn)管子泄漏，可以較方便地切割彎頭，更換受熱管道。疏水可方便地疏放水。不易疏盡。變負荷適應性蒸發(fā)受熱面采用自然循環(huán)系統(tǒng)，不適合負荷劇烈變化工況，頻繁的負荷變化影響安全操作。適應性一般。蒸發(fā)受熱面采用強制循環(huán)系統(tǒng)，管徑小，壁薄，爐內(nèi)水容量小，有利于降低熱慣性。適合負荷劇烈變化工況，對頻繁的負荷變化不敏感。適應性較好。抗震性能占地大，高度相對較低，本體采用整體式鋼框架，抗震性能較好。本體高，煙囪安裝在頂部，削弱了整體的抗震性能。布置SCR，增加高度，不利于余熱鍋爐的強度和抗震性。耗鋼量高度約25米，算上汽包，約30米。高度約40米，這不包括煙囪。因此為加強余熱鍋爐的整體強度，需要龐大的鋼結(jié)構，耗鋼量較多。另外，補燃器、SCR布置，兩者所占空間深度均在5米左右，顯然加重了構架的負擔。大件運輸由于本體高度25米左右，由大型鋼制構架和數(shù)十個管束模塊組成。鋼構架和管束均為超長件。以高度換取長度，管束長度可以大幅度縮短。適合運輸困難的山區(qū)腹地。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究23臥式余熱鍋爐立式余熱鍋爐占地受熱管束在水平長度上平行布置，占地大。受熱管束在垂直方向上疊加布置，占地小。造價受熱面管束量鋼材量較大，但因鋼結(jié)構主要為本體框架，因此總量較少，且無需配備循環(huán)系統(tǒng)設備，總造價較低。另外占地大，單位面積荷載小，地基處理費用低。受熱面管束量鋼材量少一些，但需要龐大的鋼結(jié)構，耗鋼量較多。又由于其占地小，地基處理成本也會因之上升。另外對應每一壓力級均有一套強制循環(huán)系統(tǒng)設備。總造價較高。立式余熱鍋爐啟動速度較快，適合調(diào)峰。相對而言，臥式布置的余熱鍋爐啟動速度雖較慢，但比汽輪機的啟動速度快得多。綜上所述，本可研推薦采用臥式自然循環(huán)余熱鍋爐。6B機組余熱鍋爐主要技術參數(shù)公司單位南汽備注聯(lián)合循環(huán)型號S106B燃氣輪機型號PG6561B蒸汽系統(tǒng)雙壓再熱高壓蒸汽壓力MPA36溫度450流量T/H66低壓蒸汽壓力MPA05溫度220流量T/H10余熱鍋爐排煙溫度1306B機組汽輪機主要參數(shù)表項目單位數(shù)值型號N15343額定功率MW15山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究24額定流量T/H66額定進氣壓力MPA343額定進氣溫度435抽汽量T/H抽汽壓力MPA039068額定轉(zhuǎn)速R/MIN30006B機組汽輪發(fā)電機主要參數(shù)表項目單位數(shù)值型號QFR502額定功率MW15額定電壓KV105額定轉(zhuǎn)速R/MIN3000功率因數(shù)08433建設內(nèi)容本工程項目擬建廠房一座、化學水處理車間一幢、增壓站一座、燃氣輪機發(fā)電機組一套、余熱鍋爐一套、汽輪發(fā)電機組一套、變電站一座以及附屬設施。（1）主要建（構）筑物一覽表序號建設內(nèi)容建筑面積（M2）備注1廠房15002備件庫1003辦公室10004配電間4005水處理間250合計3250（2）主要設備一覽表序號設備名稱單位數(shù)量備注山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究251燃氣輪機發(fā)電機組套12汽輪機發(fā)電機組套13余熱鍋爐套14化學水處理套15循環(huán)水冷卻塔套16煤氣輸送增壓設備套17電氣保護設備套18起重運輸設備套19主變壓器臺110廠用變壓器臺211高低壓開關柜套312電流互感器套113電壓互感器套1434熱力系統(tǒng)4341概述燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組以其大功率、高效率、安全可靠、低單位造價、短時啟停、調(diào)峰性能好、滿足環(huán)保要求等優(yōu)點，受到電力行業(yè)高度重視，目前已成為潔凈發(fā)電技術主力機組。4342燃氣熱力系統(tǒng)燃氣循環(huán)系統(tǒng)主要由燃氣輪機及其輔機構成。其中又可分為空氣和煙氣兩部分。主要設備是空氣濾網(wǎng)、消聲器、進氣道、燃機本體和高溫排煙通道。熱力流程為空氣濾網(wǎng)、消聲器、進氣道、壓氣機、燃燒器、高溫煙氣通道、動力渦輪和排煙擴壓管，然后進入余熱鍋爐的煙氣擴散段，再依次經(jīng)過各汽水受熱面和尾部消聲器，最后進入煙囪排入大氣。空氣在進氣裝置中過濾，除去灰塵顆粒和水滴，由進氣通道引入壓氣機壓縮升壓，軸流式壓氣機的前部一般安裝有34級可調(diào)導葉，籍此在維持燃燒溫度的情況下改變空氣流量，提高燃機的高效負荷范圍。壓氣機中的部分空氣被抽出，送至渦輪部分去冷卻高溫葉片和燃燒器部件。壓縮后的空氣大部分進入燃燒室，天然氣經(jīng)預熱后進入燃燒室，通過預混合燃燒后的高溫煙氣進入渦輪作功，帶動壓氣機和發(fā)電機發(fā)電。渦輪部分由35級高溫葉片組成，一半以上的機械功由壓氣機消耗，并回到燃氣熱力循環(huán)中。此外，燃氣輪機還有潤滑油、在線清洗系統(tǒng)、山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究26注水、冷卻等輔助系統(tǒng)。燃氣輪機排氣經(jīng)排氣擴散管進入余熱鍋爐，繼續(xù)聯(lián)合循環(huán)部分的燃氣循環(huán)。如果此時通過煙囪排入大氣，即為燃機簡單循環(huán)。余熱鍋爐與擴散管之間用金屬膨脹節(jié)聯(lián)接，吸收熱膨脹并阻隔振動。燃機的高溫煙氣先在余熱鍋爐入口喇叭段繼續(xù)擴散，至受熱面前已均勻分布。然后依次經(jīng)過余熱鍋爐的過熱器、再熱器、各壓力蒸發(fā)器、凝結(jié)水預熱器，此間加熱爐水生成過熱蒸汽，并使之過熱后送入蒸汽輪機作功。最后煙氣溫度降至130以下，進入煙囪，再依次通過消聲器、防雨擋板門至鋼制煙囪排入大氣。每臺余熱鍋爐配一根煙囪。4343汽水熱力系統(tǒng)本期工程熱力系統(tǒng)只考慮廠房和辦公室供熱。單軸燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組熱力系統(tǒng)按單元制設置，主要設備有余熱鍋爐、蒸汽輪機、凝汽器、凝結(jié)水泵、給水泵等各類水泵、管道和其它輔助汽水循環(huán)設備，系統(tǒng)主要有雙壓再熱蒸汽系統(tǒng)、凝結(jié)水、給水、蒸汽旁路、真空、輔助蒸汽等系統(tǒng)，以及其它輔助系統(tǒng)。以下內(nèi)容按系統(tǒng)分別說明構成和功能。1主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)按單元制設置，分為主蒸汽和低壓蒸汽系統(tǒng)，其中主蒸汽對應余熱鍋爐的高壓蒸汽。余熱鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽進入汽輪機高壓缸作功，中壓缸排汽與余熱鍋爐的部分低壓蒸汽匯合后進入汽輪機低壓缸。高壓和中壓蒸汽的減溫器均設置在兩級過熱器和再熱器之間，減溫水分別來自高壓和中壓給水管路。2蒸汽旁路系統(tǒng)本期工程的燃氣輪機不安裝旁路煙囪，為滿足燃氣輪機快速啟動或臨時單獨運行的需要，主蒸汽和低壓蒸汽管路均設置100旁路。主蒸汽即高壓蒸汽經(jīng)高溫高壓旁路閥，經(jīng)減溫減壓后接至低壓蒸汽分別經(jīng)中、低壓旁路閥排入凝汽器。減溫水接自給水系統(tǒng)。3給水系統(tǒng)余熱鍋爐分高低壓三級蒸汽系統(tǒng)，相應設置壓力等級的給水系統(tǒng)。給水自給水箱經(jīng)低壓水泵和高中壓給泵分別輸送，其中低壓給水從高中壓給水泵前接出，直接進入低壓汽包。低壓水泵和高中壓給水泵均設兩臺100容量離心式調(diào)速給水泵，以適應機組調(diào)峰運行，提高經(jīng)濟性。水泵均為一運一備。低壓水泵同時用作山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究27高中壓給水泵的前置泵。給水泵布置在給水箱下部地面。4凝結(jié)水系統(tǒng)凝結(jié)水系統(tǒng)主要作用是通過凝結(jié)水泵向余熱鍋爐的低壓省煤器輸送給水。本工程設計安裝兩臺100容量凝結(jié)水泵，一臺運行，另一臺備用。凝結(jié)水由凝汽器熱井兩路引出，然后凝結(jié)水泵升壓，兩臺凝結(jié)水泵出口合并成一路經(jīng)軸封冷卻器，至余熱鍋爐低壓省煤器入口。凝結(jié)水泵進口管上設置電動閘閥，濾網(wǎng)。每臺泵出口管道上裝一只止回閥和一只電動閘閥。為防止運行時排出的壓力水有可能倒入備用泵，造成備用泵吸入管系超壓，在每臺泵的吸入管閥門后裝一只泄壓閥。經(jīng)凝結(jié)水泵后的凝結(jié)水進入軸封冷卻器。軸封冷卻器為表面式熱交換器，用以凝結(jié)軸封漏汽。軸封冷卻器依靠軸封風機維持微真空狀態(tài)，以防止蒸汽漏入大氣及汽機潤滑油系統(tǒng)。軸封冷卻器安裝有兩臺軸封風機，一臺運行，另一臺備用。為維持上述的真空還必須有足夠的凝結(jié)水量流過軸封加熱器，以凝結(jié)上述漏汽。凝結(jié)水系統(tǒng)設有最小流量再循環(huán)管路。自軸封冷卻器出口的凝結(jié)水，經(jīng)最小流量再循環(huán)閥回到凝汽器，以保證起動和低負荷期間凝結(jié)水泵通過最小流量運行，防止凝結(jié)水泵汽化，同時也保證在啟動和低負荷期間有足夠的凝結(jié)水流經(jīng)軸封冷卻器。凝結(jié)水加熱除氧在凝汽器內(nèi)完成，機組啟動時，需通入額外的蒸汽，以達到除氧效果。5冷卻水系統(tǒng)冷卻水進出水管采用地埋敷設。本工程采用一次循環(huán)冷卻系統(tǒng)，機組的閉式循環(huán)冷卻水熱交換器的外部開式冷卻水也接自循環(huán)冷卻水管。為防過多雜質(zhì)，開式循環(huán)水系統(tǒng)設置自動反沖洗裝置凝汽器和閉式循環(huán)冷卻水熱交換器均設膠球清洗系統(tǒng)。6循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設閉式循環(huán)冷卻水熱交換器和循環(huán)水泵各兩臺，均為一運一備，并設一只高位膨脹水箱。熱交換器由開式循環(huán)冷卻水帶走熱量，開式循環(huán)水泵是否設置，視直流循環(huán)系統(tǒng)的水頭，本階段按安裝兩臺泵考慮，其中一臺運行一臺備用。山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究287凝汽器抽真空系統(tǒng)凝汽器真空系統(tǒng)采用功效較高且系統(tǒng)簡單的水環(huán)式機械真空泵，該系統(tǒng)占地小、設備少、耗水少，采用前置冷卻可以較好地滿足全旁路容量運行。設兩臺真空泵，一臺運行一臺備用。啟動時為加快抽真空進程，兩臺真空泵可同時運行。針對夏季氣溫較高，系統(tǒng)冷卻采用板式換熱器，減小傳熱端差，并設計雙冷卻水系統(tǒng)，正常運行由閉式冷卻水系統(tǒng)冷卻。高溫季節(jié)切換至工業(yè)水系統(tǒng)進行冷卻。8廠用輔助蒸汽系統(tǒng)及啟動汽源每套機組設置一套078127MPA高壓輔助蒸汽聯(lián)箱。輔助蒸汽系統(tǒng)提供汽輪機軸封用汽、凝汽器用汽等。該系統(tǒng)全廠共用。9余熱鍋爐疏水、放氣系統(tǒng)每臺余熱鍋爐設置一臺定期排污擴容器和一臺連續(xù)排污擴容器。啟動疏水、停爐放水、下聯(lián)箱定期排污水等接至定期排污擴容器，擴容后排汽排大氣，污水排至廢水處理站。汽包連續(xù)排污水經(jīng)擴容后排汽接至除氧器，排污水至定期排污擴容器。10汽輪機本體疏水、放氣系統(tǒng)本期工程汽輪機疏水進本體疏水擴容器，擴容器的排汽放水接至凝汽器。汽輪機軸封加熱器由軸封風機維持微真空狀態(tài)，防止蒸汽漏入大氣和汽機潤滑油系統(tǒng)，疏水經(jīng)水封管接入凝汽器。435燃料供應系統(tǒng)4351焦爐煤氣的品質(zhì)焦爐煤氣中含有5060的氫（H2），2327的甲烷（CH4），58的一氧化炭（CO），低位發(fā)熱量在16000KJ/M318800KJ/M3（千焦/M3）之間，每噸焦煤可產(chǎn)生焦爐煤氣300M3360M3（按320M3計算）。焦爐煤氣不僅是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料，更是理想的化工合成原料。燃氣輪機使用的燃料為本項目化產(chǎn)回收凈化系統(tǒng)凈化后的焦爐煤氣，其組分和熱值如下表凈化煤氣成分H2CH4COCO2N2O2CNHM低熱值單位KCAL/NM3山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究29平均值55632135710383939107152約4100荒煤氣雜質(zhì)含量表雜質(zhì)成分焦油粗苯萘氨硫化氫氰化氫雜質(zhì)含量（G/M3）3636674615凈煤氣雜質(zhì)含量表雜質(zhì)成分焦油粗苯萘氨硫化氫氰化氫雜質(zhì)含量（G/M3）微量25001010020003煤氣采用管道輸送，管道采用架空方式敷設。由煤氣壓縮機自煤氣罐送至燃氣輪機發(fā)電。煤氣經(jīng)調(diào)壓站調(diào)壓后，由00040006MPA調(diào)節(jié)至燃機所需要的壓力（約23MPA）供燃機使用。4352煤氣儲罐盛港焦化廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有兩萬立方煤氣儲罐一座，建成于2008年，至今處于運行中。所以，本項目不需再建新的煤氣儲罐。4353煤氣壓縮機目前使用的壓縮機有活塞式、離心式、軸流式。各有優(yōu)缺點活塞式壓縮機氣流速度低，損失小，效率高，壓力范圍廣，適應性強。外形尺寸及重量較大，結(jié)構復雜，易損件多，排氣脈動性大，單機容量小。離心式壓縮機和軸流式壓縮機屬于透平式壓縮機，氣流速度大，損失大，流量和出口壓力由性能曲線決定。排氣壓力不高，穩(wěn)定工作范圍窄。根據(jù)各鋼鐵廠和焦炭企業(yè)的使用情況，選擇沈陽鼓風機集團有限公司的產(chǎn)品項目單位參數(shù)備注壓縮機型號4M452232/0124壓縮機形式活塞式壓縮機結(jié)構臥式、三級壓縮吸氣壓力KPA10吸氣溫度常溫排氣壓力MPA24山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究30排氣溫度排氣流量NM3/M2000壓縮機軸功率KW1874電機功率KW2200電壓等級KV6或10采取兩用一備的運行方式。4354起動停機用柴油燃氣輪機起動及停機用燃料取自日用油箱，容積5立方米。可滿足燃氣輪機10次起動和停機對燃料耗量用油要求。436化學水處理系統(tǒng)廠區(qū)有三口自備水井和自來水。每口自備水井配一臺水泵，總?cè)萘繛?60M3/H。地下水水質(zhì)全分析數(shù)量單位項目MG/LMMOL/L數(shù)量單位項目MG/LMMOL/LK總固體NA溶解性固體CA2懸浮性固體MG2電導率（25，S/CM）FE2總硬度FE3碳酸鹽硬度AL3非碳酸鹽硬度NH4負硬度陽離子陽甲基橙堿度CL酚酞堿度SO42酸度HCO3PH值CO32游離二氧化碳NO3可溶性SIO2陰離子NO2非活性硅（SIO2）山西稷山縣永祥煤焦有限公司50MW級燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目可行性研究31F耗氧量陰（1）鍋爐化學補水用量本方案化學水處理能力按余熱鍋爐所需的補水量進行計算。本方案中，僅有一臺鍋爐，連續(xù)蒸發(fā)量為58