经过现场踏勘,整个厂址地形比较平坦,黄海高程系378.00m~379.00m左右。储煤可通过西铜高速、绕城高速等以汽车运至供热站中转储煤库储存。
厂址区域未发现地下矿藏和文物古迹。
厂址区域无地裂缝,暂未发现地质不良现象。
厂址抗震设防烈度按
8度考虑。
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西安市热力总公司 西安北联供热项目 可行性研究报告 4.2 燃料供应
经与西安秦华天然气公司沟通,拟建天然气锅炉房所需气源可由供热站北侧启源一路上DN800的次高压燃气管道上接入,输送距离约850m。该市政燃气管路设计压力
1.6MPa,供气压力0.25MPa~1.0MPa,至厂区调压站减压计量后,分别接至8台燃气锅炉燃烧器侧。按照燃气锅炉容量计算,单台锅炉最大天燃气用量约为13085~13364Nm3/h,用气压力0.2MPa~0.4MPa,锅炉房最大天燃气用量约为106667Nm3/h。已有市政燃气管路供气量及压力均可满足锅炉房用气要求。
燃气工程,包括室外中低压燃气管道、调压箱设备、锅炉房内燃气管道的设计、施工由西安秦华燃气公司负责。
4.3 电力供应及给排水条件
北联供热站可考虑由厂址西侧辛王公路引来两路10kV电源接入主厂房变电间,最大供电功率为9073kW,可满足供热站使用。
水源为城市自来水,可通过秦汉大道上给水管道接入;雨污水可就近排入秦汉大道雨污水管道。
4.4 技术条件
拟采用的116MW燃气高温热水锅炉制造技术成熟,其配套风机、燃烧器的同类型产品均已有多台投入运行,运行良好,可顺利实施。
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西安市热力总公司 西安北联供热项目 可行性研究报告 5 供热站工程方案
5.1 主要设计原则
1)总体设计指导思想是:环保、卫生、安全、节能、技术先进,为提高生产控制、管理水平创造条件。
2)采用全室内双层布置的燃气高温热水链条锅炉,配套低氮燃烧器较小对大气污染;炉后设置节能器和冷凝器装置提高锅炉热效率,减小燃气消耗量。
3)考虑管网建设成本及后期运行管理,供热系统采用传统双管闭式循环的高温热水供热系统,系统设计压力1.6MPa,设计供回水温度130/70℃;供热站内为分段单母管制。
4)热网循环补给水的水处理采用全自动软水器串联电化学除氧装置的方式,循环回水采用动态除污器。
5)锅炉鼓风机配套变频设备,在适应供热负荷变化的同时节约能源。
6)中转储煤场为全封闭煤库,防止对周围环境污染,兼起干煤棚作用;煤库围以
4.5米高钢筋混凝土挡煤墙,增加可用堆煤高度;煤库棚内设桥式抓斗吊车,并配备装载机和推煤机进行煤料倒运。封闭煤库挡煤墙上部采用钢结构以缩短施工工期。
7)室外管网主要采用地下敷设形式。
8)自控系统采用DCS分布式集-散控制系统,由工程师站、过程控制站、操作员站和现场检测装置组成。工程师站和操作员站采集现场检测装置的运行参数,实现各种检测、控制、报警、联锁、保护功能。
9)供热系统循环水泵采用变速装置,变频循环水泵在变流量下工作。供热系统补给水泵兼定压泵采用变速装置,维持系统压力稳定。
10)500kW以上大型驱动电机均采用10kV高压电机。
5.2 主要设备选型
5.2.1 燃气锅炉
根据城市规划要求、可用地范围、热用户用热需求以及城市燃气管线针对本项目的最大供气能力,并结合当前锅炉市场行情及技术成熟度,本工程拟选用3台燃气高温热水锅炉,单台额定供热量116MW,设计供回水温度130/70℃,系统设计压力1.6MPa。
燃气锅炉房土建工程分两次完成,分别是2016年11月和2019年11月;锅路设备中国新时代国际工程公司 -30-
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根据热用户负荷需要分期安装,一期安装2台,二期安装2台,三期安装4台,每期也可根据热用户情况再予以分期。
目前市场上容量为116MW的燃气热水锅炉有立式、卧式两种,针对设备生产企业提供的技术资料,对两种炉型的对比见表5-1。
表5-1 116MW立式、卧式燃气锅炉对比
序号 1 2
项 目
加工周期 安装周期
立式锅炉(营口绿源) 45-65天/台 90天/3台 42天/台 90天/3台
锅炉内循环泵(变频,37kW 、1台)
节能器一台;
3
配套设备
43MW燃烧器及燃气阀组, 3套
630kW鼓风机
4 5 6 7 8 9
总体尺寸(L×W×H) 7×11.4×14(m) 布置效果
售价(含配套辅机、安装、运输费用) 热效率 技术成熟 排放及噪音
比较舒适
卧式锅炉(天津宝成) 50~90天/台 燃烧器3个月 60~90天/台
节能器一台;
63MW低氮燃烧器及燃气阀组, 2套
630kW鼓风机 冷凝器一台; 24×8.9×11(m) 比较舒适
1510.5万元/台 (不含内循环泵) 约1400万元/台 约94%,排烟温度小于80℃ 引进芬兰技术
SO2=32mg/Nm NOX=100mg/Nm3 本体=70d(B)
国内:北京供热集团双榆树供热厂6×116MW(全进口) 大部分用户在韩国 引进芬兰NWTB技术 336吨
97.5%,排烟温度小于55℃ 技术较成熟,国内主流技术 SO2<35 mg/Nm NOx=100 mg/Nm3 含风机<80 d(B)
116MW西安高新热力4台 70MW北京10台、新疆13台 自主产品 锅炉总净重300吨
10 11 12
类似型号锅炉用户 产品自主设计及改造能力 基础荷载
由表5-1对比可见,立式锅炉和卧式锅炉在价格、技术、效率、环保排放指标等方面各具优势。
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西安市热力总公司 西安北联供热项目 可行性研究报告 本工程拟建场地较为宽裕,因此选择价格较为便宜、热效率较高、技术较为成熟的卧式锅炉,本可研报告推荐采用卧式全自动燃气高温热水锅炉,并照此工程方案进行技术、经济的设计计算。
锅炉技术规范如下:
锅炉额定热功率: 116MW
额定出水/回水温度: 130℃/70℃
额定出水压力(表压): 1.60MPa
排烟温度(冷凝器器出口): <55℃
锅炉设计效率: 97.5%
设计循环水量: 1250t/h
锅炉本体尺寸: 24×8.9×11 (m)
天然气压力: 0.2MPa~0.4 MPa
锅炉为D型双锅筒纵置式、底部支撑、全膜式壁水管锅炉。
采用2组进口全自动超低NOx型电子比调箱式燃烧器,额定功率63MW。调节比1:6,燃气供气压力0.2~0.4MPa,一次风压力3500Pa,
额定热负荷时天然气耗量为12704Nm3/h(厂方数据)。
燃气锅炉配带燃烧器、燃气阀组、节能器、冷凝器、鼓风机、锅炉内循环泵、燃烧器控制管理系统(BMS)。
为了消减鼓风机噪音,鼓风机配套进口消声器并设置隔音罩。
锅炉装设超温报警装置、程控点火和熄火保护装置,且有下列功能的联锁装置:
1)风机断电时,自动切断全部燃料供应;
2)燃气压力低于规定值时,自动切断燃气的供应;
3)锅炉压力降低到会发生汽化或水温升高超过了规定值时,自动切断燃料供应;
4)循环水泵突然停止运转时,自动切断燃料供应。
5.2.2 热网循环水泵
供热站燃气锅炉房8台锅炉并联,其热水循环系统为封闭循环。锅炉进、出水总管采用分段单母管制。
循环水泵设置在锅炉入口侧,共5台,其中1台小泵(对应1台锅炉运行流量),4台大泵(每台对应2台锅炉运行流量)。根据工程分期,一期安装2台,1大1小,小泵备用;二期安装1台大泵;三期安装2台大泵。循环水泵扬程选择时,结合定压点压力,中国新时代国际工程公司 -32-
西安市热力总公司 西安北联供热项目 可行性研究报告 考虑供热站热损失、管网阻力、最远端用户阻力,并保证系统最高压力小于1.60MPa。循环水泵技术参数为:
小泵:Q=2627m3/h,H=0.92MPa,N=1250kW,10kV变频调速,备用;
大泵:Q=5670m3/h,H=0.91MPa,N=1800kW,10kV变频调速。
循环泵特性曲线应平缓,以使并联效果良好。为了节能和便于负荷调节,水泵均配备10kV变频电动机,采用变频技术,实现对电动机(水泵)的调速,以配合负荷变化时调节循环水量的需求,为了保证供热站稳定运行设置1台小泵作为备用泵。
5.2.3 水处理设备
系统最大循环流量13301t/h计算,正常补给水量0.01×13301=133t/h。
选用三套连续出水的全自动软水器串联电化学除氧装置,额定出力为50t/h,分三期安装,每期一套。
配套30m3(4000×2800×2400)的软化水箱及除氧补给水箱各3台,分期安装。
5.2.4 定压补水泵
考虑拟供热区域内地面落差较大,最大高低差20m,热网最高点不超过地面以上12m,130℃热水汽化压力为0.172MPa,静水压线高度计算如下: 20+12+17.2+5=54.2(米水柱)
静水压线取0.55MPa;补水泵扬程取0.61MPa。
事故补水量0.04×13301=532.04t/h;
补水泵流量1.1×532.04/4/0.85=172.13t/h。
配套补给水参数:Q=173m3/h,H=0.60MPa,N=55kW,共4台,均变频。其中一期安装2台,二三期各安装1台。
燃气锅炉房主要设备见附表-1。
5.3 供热站组成
供热站厂由以下建(构)筑物组成:
1)主厂房
内设锅炉间、风机及烟气后处理间、变配电间、变频柜间、集中控制室、循环水泵间、机修间、仓库、水处理水泵间、电修室、热工修配室、汽水分析室、资料室、工具间、生产运营部、热网运营部、热网控制中心、办公室、会议室等;
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西安市热力总公司 西安北联供热项目 可行性研究报告 2)中转储煤库
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