1、四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 检索号： SD-F057K-A-01 成都石油化学工业园区 天然气分布式能源集中供热项目 可行性研究报告 四川深蓝电力设计研究院 2014 年 06 月 23 日 成都 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 批 准： 刘云祥 审 核： 房 沂 校 核： 敖 浩 李 晔 编 制： 房 沂 黄 静 李 晔 敖 浩 陈吉春 王大林 丁建华 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 11目 录 1 总论 .1 1.1 项
2、目背景 .1 1.2 研究范围 .3 1.3 工作简要过程及主要参加人员 .3 1.4 项目概况 .4 2 供热方案 .7 2.1 热负荷 7 2.2 供热方案 .8 3 燃料供应 .8 3.1 燃料品种及来源 .8 3.2 燃料性质 .9 3.3 燃料耗量 .9 3.4 燃气输送 .9 4 厂址条件 .10 4.1 厂址概述 .10 4.2 交通运输 .11 4.3 水文及气象 .11 4.4 地震、地质及岩土工程 .12 5 工程设想 .13 5.1 厂区总平面布置 .13 5.2 装机方案 .15 5.3 主机技术条件 .18 5.4 热力系统辅助设备选择 .19 5.5 燃烧系统及辅助
3、设备选择 .21 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 225.6 电气部分 .22 5.7 化学部分 .26 5.8 热工自动化部分 .29 5.9 主要工艺设备布置 .30 5.10 建筑结构部分 .31 5.11 供排水系统及冷却设施 34 5.12 消防系统 .37 6 环境保护 .40 6.1 采用的环境保护标准 .40 6.2 厂址环境质量现状分析 .41 6.3 主要污染源和主要污染物 .41 6.4 绿化与坏境监测 .45 6.5 环境效益 .45 6.7 水土保持 .45 6.8 结论 46 7 劳动安全和工业卫生 46 7.
4、1 火灾爆炸及防护 .47 7.2 电气伤害及防护 .48 7.3 机械伤害及防护 .48 7.4 其他伤害 .48 8 职业卫生 .49 8.1 生产工艺过程中可能产生的职业病危害分析 .49 8.2 设计中应满足工业卫生要求的环节和场所 .49 8.3 职业危害防护措施 .49 9 节能分析 .50 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 339.1 设计依据和主要原则 .50 9.2 项目能源消耗种类和数量 .54 9.3 项目所在地能源供应状况分析 .54 9.4 项目能耗指标及分析 .55 9.5 节能措施和节能效果分析 .55 10
5、人力资源配置 .56 11 项目实施的条件和建设进度及工期 57 12 投资估算及财务分析 58 12.1 投资估算 .58 12.2 经济评价主要计算原则及参数 .61 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 4附图目录 （ 1） 区域位置图 SD-F057K-Z-01 （ 2） 厂区总平面布置图 SD-F057K-Z-02 （ 3） 电气主接线图 SD-F057K-D-01 （ 4） 原则性热力系统图 SD-F057K-J-01 （ 5） 原则性燃烧系统图 SD-F057K-J-02 （ 6） 锅炉补给水处理系统图 SD-F057K-H-01
6、 （ 7） 水量平衡图 SD-F057K-S-01 （ 8） 循环冷却水供水系统图 SD-F057K-S-02 （ 9） 燃气轮机组及余热锅炉布置图 SD-F057K-J-03 （ 10） 燃气锅炉房布置图 SD-F057K-J-04 附件目录 附件 1 成都石油化学工业园区管理委员会关于四川新威能源投资有限公司园区集中供热项目申请报告的回复 （成石管函 201420号） ； 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 11 总论 1.1 项目背景 1.1.1 项目的提出 成都石油化学工业园区承接四川石化基地下游产品加工， 园区内大多企业需采用蒸汽，
7、 如园区内需使用热源的各个企业均自行修建锅炉房，使用天然气为燃料，因各企业自建锅炉房规模小，难以形成规模效益，利用率低。而且天然气价格高，导致蒸汽成本高，加重企业生产成本。 在园区内建立天然气分布式冷热电联 产集中供热站，技术成熟，先进可靠，可降低蒸汽成本，有利于解决以上环保、供汽成本问题，与园区企业互惠互利，符合国家相关政策。 为此四川新威能源投资有限公司委托四川深蓝电力设计研究院依据成都石油化学工业园区管理委员会 关于四川新威能源投资有限公司园区集中供热项目申请报告的回复 （成石管函 201420 号） ，综合考虑成都石油化学工业园区各企业用热用电现状， 进行建厂的可行性研究，提出项目的装
8、机方案和厂区总平面布置方案。 1.1.2 项目建设的必要性 1.1.2.1 项目属国家能源政策鼓励发展的分布式能源项目 2011 年国家发改委发布了关于发展天然气分布式能源的指导意见 （发改能源 20112196 号） ，指导意见指出，天然气分布式能源是指利用天然气为燃料， 通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在 70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。与传统集中式供能方式相比， 天然气分布式能源具有能效高、 清洁环保、 安全性好、四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 2削峰
9、填谷、经济效益好等优点。 本项目以天然气为燃料，实现热电联供，直接向用户蒸汽，实现能源的梯级利用，综合能源利用效率 81.74%；项目厂址与用户均处工业园区内，就近实现了能源供应。属国家能源政策鼓励发展的分布式能源项目。 1.1.2.2 促进天然气综合利用，降低企业用能费用，提高市场竞争力 分布式能源站有效的促进天然气的利用， 通过对一次能源的梯级利用，综合效率高于 81.74%，将有效降低工业园区企业用电、热成本，提高市场竞争力。 1.1.2.3 降低输电网损，提高园区供电的可靠性 分布式能源站的建设减少了大容量远 距离高电压输电线的建设，不仅减少了高压输电线的电磁污染， 而且减少了高压输电
10、线的线路走廊和相应的土地占用，也减少了对线路下树木的砍伐，有利于提高能源效率，降低系统网损，加强地区供电的可靠性。 1.1.2.4 可替代分散锅炉，满足工业热负荷的需要并实现节能减排，保护环境 分布式能源站就近、集中提供工业生产蒸汽，不仅能有效地降低能源消耗、在园区内营造良好的投资条件；同时有利于集中处理锅炉产生的烟气，控制排污总量，减少环境污染程度。 分布式能源站工程考虑装设燃气循环加余热利用系统装置， 遵循产业经济生态化、生态经济产业化的理念，改变传统的生产方式和消费方式，创新体制机制、合理利用资源、发展生态经济，有助于推动工业文明向生态文明迈进， 为转变发展方式、 实现科学发展提供示范。
11、 1.1.2.5 有利于满足区域负荷发展的需要 分布式电源的建设将减轻区域内电网 压力，所发电力就地消纳，四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 3满足就近供电的需要。对以水电为主的四川电网，在枯水期将对电网是较为有效的平衡和补充。 1.2 研究范围 本项目可行性研究着重研究供热供电现状和规划； 燃料来源与供应；水源、环境保护、水文气象、工程地质等条件，确定机组选型及各工艺系统方案设想，作出投资估算和经济评价。并提交可行性研究报告及附图 。 1.3 工作简要过程及主要参加人员 2014 年 6 月 10 日受四川新威能源投资有限公司的委托，四川深
12、蓝电力设计研究院 2014 年 6 月 11 日完成本项目工程组的组建。于2014 年 6 月 11 日赴位于成都彭州市境内的隆丰镇的成都石油化学工业园区内项目备选厂址进行实地考察和现场踏勘， 并与工业园区相关职能部门沟通，初步确定设计原则。 2014 年 6 月 20 日提交可行性研究报告（送审稿） 。 参加本项目可行性研究的主要人员名单详见表 1-1。 表1-1 主要人员名单 姓 名 单 位 职务或专业 刘云祥 四川深蓝电力设计研究院 总工程师 房 沂 四川深蓝电力设计研究院 设计总工程师、电气主要设计人黄 静 四川深蓝电力设计研究院 化水专业主要设计人 李 晔 四川深蓝电力设计研究院 热
13、机专业主要设计人 陈吉春 四川深蓝电力设计研究院 土建专业主要设计人 黄 静 四川深蓝电力设计研究院 供水专业主要设计人 王大林 四川深蓝电力设计研究院 环保专业主要设计人 丁建华 四川深蓝电力设计研究院 技经主编 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 41.4 项目概况 1.4.1 项目所在地概况 厂址位于四川成都彭州市（县级）境 内的隆丰镇。在彭州市市区以北约 5km，距成都市约 36.7km，地理位置为东经 1035422，北纬310404。 彭州市位于成都平原西北部，地处东经 1035109 1045809，北纬 305549 3185
14、69。北部的龙门山脉为天然屏障，南部为沃野千里的成都平原。市境北接茂汶、 汶川，东北和东南邻什邡、广汉市，南隔蒲阳河青白江与郫县、新都县相望，西连都江堰市。彭州市政府驻地天彭镇位于市境南部平原地区，南距省会成都 36 公里，是全市的政治、经济、文化中心。 厂址地理位置关系详见附图 SD-F057K-Z-01。 1.4.2 报告编制依据 （ 1）成都石油化学工业园区管理委员会关于四川新威能源投资有限公司园区集中供热项目申请报告的回复 （成石管函 201420号） ； （ 2）四川深蓝电力设计研究院与四川新威能源投资有限公司签订的设计合同； （ 3） 关于发展天然气分布式能源的指导意见 （发改能源
15、20112196 号） ； （ 4） 天然气利用政策 ； （ 5） 分布式发电管理暂行办法 ； （ 6） 燃气冷热电三联供工程技术规程 （ CJJ145-2010） ； （ 7） 燃气 -蒸汽联合循环电厂设计规定 （ DL/T5174-2003） ； （ 8） 火力发电厂可行性研究报告内容深度规定 （ DL/T5375-2008） ； 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 5（ 9） 小型火力发电厂设计技术规范 （ GB50049-2011） ； （ 10）项目建设单位提供的有关专题报告、支持性文件、协议以及基础资料。 1.4.3 项目建设规模
16、 项目规划总容量为 60MW 燃气轮发电机组 +115t/h 余热锅炉 +溴化锂热水制冷机组，分二期建设。 一期建设 1 15MW 燃气轮发电机组 +1 25t/h 余热锅炉 +130t/h 天然气燃气锅炉。二期建设 2 25MW 燃气轮发电机 +2 30t/h余热锅炉，同时发展溴化锂热水制冷机组，供园区内中央空调或其它用冷负荷使用。 本报告按一期建设规模编制，即 1 15MW 燃气轮发电机组 +125t/h 余热锅炉 +1 30t/h 天然气燃气锅炉。 1.4.4 主要设计原则 （ 1）项目总体规划与园区总体规划相协调；总体规划结合自然地形条件按照批准的规划容量对厂区、施工区、供排水设施、供
17、热设施统筹规划；总体规划坚持贯彻节约用地的原则；总平面布置以工艺流程合理为原则，因地制宜布置。 （ 2）机组年利用小时数为 8000 小时，日小时数为 24 小时； （ 3）燃料采用天然气，由彭州川港燃气有限公司供应。 （ 4）项目生活用水和工业用水水源来自园区，由成都石化基地水务有限公司供给。 工业水系统采用带玻璃钢逆流式机械通风冷却塔的循环供水系统，工业水回收循环利用。 （ 5）项目消防水系统自行配备，由工业消防水池，工业消防水泵，稳压设备，消防水管网及消火栓、灭火器组成。 （ 6）项目排水采用分流制，分为雨水系统，生活污水系统和生四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能
18、源集中供热项目可行性研究报告 6产废水系统。 雨水系统收集雨水后排入园区雨水母管或直接排入园区排水系统； 生活污水和生产废水汇集后由地埋一体式污水处理装置处理达标后进入复用水池复用，多余的 排放至园区的污水处理厂。 （ 7）项目场地冲洗水及绿化等用水采用复用水，节约水资源。 （ 8）项目发电扣除厂用电外，其余电量全部经园区 110kV 变电站接入电网。 （ 9）锅炉补给水处理系统出水量按 30t/h 设计，采用钠离子交换系统。 1.4.5 项目主要技术经济指标 表 1-2 主要技术经济指标 序号 项目名称 单位 数据 备注 1 总投资 1.1 工程静态投资 万元 7697.35 1.2 单位投
19、资 元 /kW 5132 1.3 工程动态投资 万元 7873.38 1.4 单位投资 元 /kW 5249 2 财务评价指标 2.1 经营期平均含税上网电价 元 /MWh 720 2.2 天然气价（含税） 元 /Nm33.0 2.3 售蒸汽价（含税） 元 /GJ 91 2.4 项目财务内部收益率（税前） % 8.11 2.5 项目投资回收期（税前） 年 9.71 2.6 投资利润率 % 7.33 2.7 投资利税率 % 16.45 2.8 项目投资财务净现值（税后） 万元 560.15 2.9 项目资本金财务内部收益率 （税后） % 9.96 2.10 投资各方财务内部收益率 % 10 2.
20、11 总投资收益率 % 7.39 2.12 项目资本金净利润率 % 13.75 3 总布置指标 3.1 厂区围墙内用地面积 hm21.65852 3.2 厂区建构筑物用地面积 m25141.5 3.3 建筑系数 % 31 3.4 厂区道路及广场面积 m25884.68 3.5 厂区围墙长度 m 508.2 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 7表 1-2 主要技术经济指标 序号 项目名称 单位 数据 备注 3.6 厂区绿化面积 m22487.78 3.7 厂区绿地率 % 15 3.8 拆迁工程量 户 /人 无 4 运行指标 4.1 项目发电额
21、定总功率 kW 15000 4.2 项目发电实际出力 kW 13732 4.3 年利用小时数 h 8000 4.4 年发电量 104kWh 10986 4.5 年供电量 104kWh 10656 4.6 年供热量 104GJ/a 54.13 4.7 年平均热电比 % 136.86 4.8 年平均热效率 % 81.74 4.9 供热气耗率 Nm3/GJ 35.62 4.10 发电气耗率 Nm3/kWh 0.128 4.11 折算发电标煤耗 g/kWh 148.38 4.12 折算供热标煤耗 kg/GJ 41.22 4.13 全年耗水量 104m3/a 32.44 4.14 综合厂用电率 % 3
22、4.15 全厂人员指标 人 44 5 污染物排放量 5.1 SO2 排放量 t/a 1.55 5.2 NOX排放量 t/a 51.73 5.3 烟尘排放量 t/a 5.17 5.4 工业废水排放量 104t/a 3.808 2 供热方案 2.1 热负荷 本项目建成后向园区范围内的成都金石达环氧乙烷公司和聚地公司 2 家企业供汽。 2.1.1 蒸汽的需求量 成都金石达环氧乙烷公司和聚地公司 2 家企业蒸汽的需求量、 参数详见表 2-1。 表 2-1 供汽参数表 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 8蒸汽参数 序号 企业名称 用汽量 （吨 /时）
23、共用小时数 （ h） 压力 MPa 温度13.7 24 1.2 189 1 成都金石达环氧乙烷公司 11.4 20 0.58 158 2 聚地公司 4 24 1.2 189 合计 29.1 2.1.2 项目设计热负荷 综合上述 2 家企业的热负荷现状和发展， 同时考虑园区范围内的蒸汽供应距离，本项目的设计热负荷详见表 2-2 表 2-2 设计热负荷表 用汽参数 用汽量（ t/h） 1.2MPa 192 24 2.2 供热方案 项目建设 1 台 25t/h 余热锅炉 +1 台 30t/h 天然气锅炉， 2 台锅炉主蒸汽参数均为压力 1.2MPa，温度 192。 1 台余热锅炉运行， 1 台天然气
24、锅炉备用，向上述热用户供汽。 从项目接至各热用户的供热管道沿园区道路敷设， 布置在道路的绿化带上，采用低支架方式敷设，管道保温层外表面至地面的净距保持在 0.5 至 1.0m。供热管道横跨道路时采用高支架方式敷设，管道保温层外表面至地面的净距大于 4.5m。 3 燃料供应 3.1 燃料品种及来源 本项目燃料为天然气，接自园区天然气管网，园区管网的天然气由彭州川港燃气有限公司供应， 供气能力 700 万 m3/d（ 16800 万 m3/a） 。 本项目天然气年耗量 3337 万 m3/年， 占园区天然气管网供气能力的 20%，园区天然气管网完全能够满足项目的天然气燃料需求。 四川深蓝电力设计研
25、究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 93.2 燃料性质 项目采用彭州市天然气，其特性如表 3-1。 表 3-1 彭州市天然气成份表 序 号 成 份 单位 数 值 1 甲 烷 % 94.88 2 乙 烷 % 2.16 3 丙 烷 % 0.3 4 氮 气 % 1.76 5 二氧化碳 % 0.68 6 烃类物质 % 0.22 7 相对密度 0.5846 8 高热值 MJ/kg 37.12 3.3 燃料耗量 本项目设 1 台 15MW 燃气轮发电机组，按日运行 24 小时，年运行 8000 小时计，其天然气消耗量如下表 3-2。 表 3-2 天然气消耗量 小时耗量（N
26、m3/h） 日耗量（Nm3/d） 年耗量（万Nm3/a） 4171.03 100104.70 3336.82 3.4 燃气输送 本项目所用天然气由彭州川港燃气有限公司供应， 接引到项目围墙边。 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 10104 厂址条件 4.1 厂址概述 4.1.2 厂址地理位置 厂址位于四川成都彭州市（县级）境 内的隆丰镇。在彭州市市区以北约 5km，距成都市约 36.7km，地理位置为东经 1035422，北纬310404。 彭州市位于成都平原西北部，地处东经 1035109 1045809，北纬 305549 318569
27、。北部的龙门山脉为天然屏障，南部为沃野千里的成都平原。市境北接茂汶、 汶川，东北和东南邻什邡、广汉市，南隔蒲阳河青白江与郫县、新都县相望，西连都江堰市。彭州市政府驻地天彭镇位于市境南部平原地区，南距省会成都 36 公里，是全市的政治、经济、文化中心。 4.1.2 厂址自然条件 彭州市境内地貌轮廓， 区域南北长， 东西窄， 地势西北高东南低，海拔最高处为 4812m，最低为 489m，由西北向东南呈阶梯状下降。地貌类型分为山地、丘陵（含台地）和平原三大类。大体以谭家场、关口、万年场、红岩场一线为界，以北属“龙门山山地区”，以南属“成都平原区”。山地地处市境西北部，属龙门山脉南段，分玉垒、华蓥和光
28、山三条支脉。海拔 4812m 的太子城主峰，为彭州市最高海拔及成都市第二高峰；丘陵主要分布于桂花、隆丰、九陇、楠杨、万年和红岩等各镇境内；平原地处市境东南部，为成都平原一部分湔江冲积扇，海拔 489m 的三邑镇乌鸦埝为彭州市最低点。 4.1.3 厂址周围环境 厂址位于彭州市（县级）石化基地南偏西并靠近中心区域，厂址四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 1111区域内无地震敏感性地层分布，无引 起地震次生灾害的地质条件，无基本农田用地， 对基本建设没有影响， 可以进行合理的土地开发利用，也完全满足规划分布式能源电厂、出线走廊等的布置和使用。厂址东
29、南、西及北分别与 “消防站 ”、 “晟源公司 C9 深加工项目 ”、 “丁辛醇副产物综合利用项目”“ 80 万吨 /年乙烯项目”等单位用地相邻。 4.2 交通运输 4.2.1 公路 项目处于四川石化基地，园区旁为大件路，交通非常便利。 4.2.2 大件运输 按该厂的设计规模为 15MW 及配套燃气、余热锅炉，根据相关资料查得设备最大运输重量约为 5060T 左右（主变压器含油重），不同的厂家设备尺寸略有不同，但均可由公路 运输完成大件运输工作。其它大件设备如下（参考同类型机组）： 定子尺寸（ cm）： 425 227 291；重量（ T）： 26.6 转子尺寸（ cm）： 621 102 13
30、6；重量（ T）： 12.1 管屏受压件模块尺寸（ cm）： 11.86 3.78 1.8；重量（ T）： 34 烟道墙板尺寸（ cm）： 15.15 4.28 3.22；重量（ T）： 30 园区旁为大件路，沿途无空中障碍，无大中型桥梁，可满足大件运输要求。 4.3 水文及气象 彭州属四川盆地亚热带湿润气候区的 “盆地北部区” 。 气候温和，雨量充沛，四季分明，无霜期长，日照偏少，高温期与多雨期同季，气候区域差异明显。 年平均气温为 15.7，最热的七月月平均气温为 25.1，最冷的一月月平均气温 为 5.1，气温的竿际变幅为 1.3。 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布
31、式能源集中供热项目可行性研究报告 1212全年无霜期 278 天。全市多年平均降水量 1225.7mm，降水季节分配不均，夏季降水的强度大，秋季绵雨多。灾害性天气主要表现为干旱、暴雨、秋绵雨、低温冷害、大风和冰雹等。 由于纬度和地形地势的影响，彭州境内由东南向西北，气温逐渐降低，日照逐渐递减，无霜期逐渐缩 短，而降水量则逐渐增多，明显形成平坝、丘陵、低山区、高山区的气候差异。 4.4 地震、地质及岩土工程 厂址地处成都凹陷第四系沉降中心的 北部，湔江冲积扇的中部，老马牧河古河床及蒙阳河的源头。其地势平坦开阔，西北高东南低，高程（黄海高程） 703 642 米之间，场地自然高差近 60 米。自然
32、坡降为 7.5 11。第四系松散地层厚度较大，为 150 200 米，层位比较稳定，稳定岩性单一，从地表向下大致分为： （ 1）耕土：粉土、粉质粘土质 0.3m 0.6m（河滩地段缺）； （ 2）全新统冲积卵石层：含砂、孵石量占 53%，厚度 1 15m； （ 3）上更新统卵石层：含砂及粘土，厚度 20m 40m； （ 4）下更新统泥砾层：密实，厚度大于 100m。 彭州市在地质构造上，跨“东部四川中台拗”和“西部龙门山褶断带”两种地质构造单元。在漫长的地质年代中，境内地质构造经历了长期、复杂、多阶段的发育过程。 厂址区域内无地震敏感性地层分布， 无引起地震次生灾害的地质条件，根据国家质量技术
33、监督 局中国地震动参数区划图（ GB18306-2001），该地区地震动峰值加速度在 0.10g 0.15g 之间，相当于地震基本烈度度。 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 13135 工程设想 5.1 厂区总平面布置 项目位于规划的工业园区内， 由业主提供经规划部门同意的厂址红线规划图， 厂址红线内面积为 4.76376hm2， 所划定厂址为矩形平面，东西宽约为 172.60m，南北长约 276.00m，总面积为 4.76376hm2，拟建场地区域平坦开阔，已进行平整。 根据厂址条件，本期工程规划在红线范围的北部区域布置，该区域东西宽约为
34、 172.60m，南北长约 112.00m，面积为 1.93312hm2。 厂区总平面布置详见图 SD-F057K-Z-02。 5.1.1 总平面布置原则 总平面布置应满足工艺流程合理、方 便运行管理，在布置中按功能相近布置原则将建、 （构）筑物分组团布置。 针对本工程须考虑扩建的特点，主设备区布置在厂区的南侧位置； 为使屋内、 外配电装置的输电线路进出线应方便， 避免线路交叉，将配电及控制楼、燃气轮机变压器布置在厂区的东南侧；由于天然气调压站本身的特殊性，应将其与其它辅助生产建筑分开布置，由于业主方提供的天然气来气方向在站区东侧，并须满足安全距离，故将天然气调压站布置在站区东北侧；根据相关规
35、范、规程要求，燃机电厂厂区应布置至少两个出口，基于这些要求进行如下总体布置。 5.1.2 总平面布置 能源站布置的主要建、构筑物包括：由“燃气轮机” 、 “余热锅炉”及“燃气锅炉房 ”共同形成的主生产区、配电室及控制室、循环水冷却塔、综合水泵房、化水处理车间、生产办公楼等。 本工程主工艺区根据场地情况初步拟定将燃机分别按西头东尾四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 1414布置，燃气锅炉房布置在其西侧。主厂区之东隔路相望的是与之配套的“主变压器” 、 “配电及集中控制楼”等电气设施。主工艺区方位确定后，其余建构（筑）物则按工艺流程分组团进行布置
36、，其布置如下： 厂区主出入口西侧布置循环水系统，主要布置有“循环水冷却塔” 、 “储水池” 、 ”消防事故水池”各 1 座，以及与之配套的“综合水泵房” 。 循环水系统再往南为化学水处理系统，其间主要布置有“化水处理车间” 、 “软水箱”等化水处理设施。 厂区主出入口布置的是“生产办公楼”及其相关附属设施，组合成厂前区。 5.1.2 厂区竖向布置 厂址系四川石化基地现已平整的一块场地， 由于暂无站区场地标高，设计拟将建筑物四周场地排水排至站内道路，由道路雨水管网统一排至石化基地雨水管网系统。 5.1.3 厂区交通 主要进厂公路与厂区北面园区 规划道路连接后引至厂前区， “主要进出口”进厂道路长
37、约 22.0m，宽 12.00m。 “次要进出口”与厂区西面园区规划道路连接后引至站区，长约 25.0m，宽 9.00m。 在厂区内沿燃机区、配电区、循环水系统区、化学水处理区、厂前区等四周布置环行道路， 其它个别系统之间布置人行通道及消防道路，厂前区布置广场及主要绿化。 5.1.4 厂区总平面主要技术经济指标 厂区总平面主要技术经济指标详见表 5-1。 表 5-1 厂区总平面主要技术经济指标 序号 项目 单位 指标 备注 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 15151 规划红线面积 hm21.93312 本期 2 规划容量用地面积 hm21
38、.65852 围墙内面积 3 建构筑物用地面积 m25141.5 4 建筑系数 % 31.0 5 场地利用面积 m28383.88 6 利用系数 % 50.54 7 厂区道路及广场用地面积 m25884.68 8 厂区绿化面积 m22487.78 9 绿化系数 % 15.0 10 围墙长度 m 508.2 11 容积率 0.63 5.2 装机方案 对成都石油化学工业园区各用能企业的热负荷调查显示， 各用能企业负荷需求特性有一定差异，热负荷较稳定。根据园区热负荷特点及燃料供应特点，本项目工程拟建设余热锅炉型联供系统。 结合园区所需热负荷情况和供热方案，本项目装机方案确定为 1 15MW 燃气轮发
39、电机组 +1 25t/h 余热锅炉 +1 30t/h 天然气燃气锅炉，正常时余热锅炉运行，天然气锅炉备用。 系统流程详见原则性热力系统图 SD-F057K-J-01。 5.2.1 燃气轮机的选择 分布式能源系统主要由发电设备、 余热利用设备及相关主辅设备构成，目前分布式能源系统中应用较 多的发电机形式以燃气轮机、燃气内燃机和微燃机为主，国内常用的机组为燃气轮机和燃气内燃机，四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 1616由于微燃机容量小、造价高，在国内 实际工程项目中很少使用。 燃气轮机与一般常见的活塞式发动机一样， 是一种以空气和燃气为工作介质
40、将燃料化学能转变成热能， 又把部分热能转变成机械能的热机。燃气轮机能快速启动，被认为是比较适合在小功率电站中用作承担基本负荷的机组。由于燃气轮机体积小 ，重量轻，维护简单，机动性好，因此也常用作卡车移动式电站或列车电站。 燃气轮机余热排放较为集中， 适合于以蒸汽需求为主的区域式分布式能源项目，同时燃气轮机具有系统单位造价相对较低，寿命周期较长（大修周期在 68 万小时左右） 、出口烟气温度较高、氮氧化物排放率低等优点。 燃气内燃机突出的优势是发电效率高、环境变化（海拔高度、温度）对发电效率的影响力小、所需燃气压力低、单纯发电效率高、系统占地小（可地下建站）等优点，适合在小区域内使用，适用于以建
41、筑冷热为主的楼宇式分布式能源项目。缺点是组成系统单位造价高、余热分散且品位不高、氮氧化物排放较高等。 综合考虑，从能源利用角度考虑，本 工程以供应工业蒸汽为主，采用燃气轮机更能充分利用余热资源。 本工程考虑以燃气轮机为原动机为企业提供蒸汽、冷等负荷。 在国际燃气轮机市场中， 中小型燃气轮机比较知名的生产商主要有： GE、 P&W、 西门子、 Rolls Royce（罗尔斯罗伊斯） 、 日立、 Solar、南汽等，其中 Solar 和西门子在中小型燃气轮机的市场比重较大。 综上所述， 综合考虑工业园区内的热负荷需求特点及机组运行经济性，本项目建议在 Solar 和西门子中小型燃气轮机中选择。 5
42、.2.2 余热锅炉的选择 燃气轮机的排气温度很高，约为 450 600，因而大量热能随四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 1717高温燃气排入大气，从而燃气轮机的效率很低，仅为 35%左右。因而通常采用燃气 -蒸汽联合循环系统，将燃气轮机的排气引入余热锅炉，用来加热给水从而产生水蒸汽驱动汽轮机或直接供给热用户。 由于燃气轮机排气温度比燃煤锅炉炉膛温度低， 因而余热锅炉的传热主要是依靠对流接触传热。按锅炉水循环形式来说，有自然循环和强制循环两种；按排气流动方向的不同，分为立式余热锅炉和卧式余热锅炉；按汽水系统，余热锅炉产生的蒸汽压力分为单压无再
43、热循环，双压无再热循环，双压再热循环，三压无再热循环和三压再热循环五种形式；按是否带补燃，余热锅炉分为补燃型余热锅炉和不带补燃余热锅炉。 单压余热锅炉只产生一种压力的蒸汽， 适用于低参数、 小型机组。双压或三压余热锅炉产生两种或两种以上的压力， 确保能更多份额的回收热能，适用于排气温度较高，单机功率较大的机组。 补燃型余热锅通过在余热锅炉中补充燃烧一定数量的燃料， 增大余热锅炉的蒸汽产量，可以提高余热锅炉的效率。无补燃的余热锅炉仅单纯地利用燃气轮机排烟余热对给水进行加热， 无需补燃天然气即可产生符合需要的蒸汽。无补燃余热锅炉的系统较为简单，方便维护检修。 从目前收集到的园区热负荷数据可知，本工
44、程平均热负荷为24t/h。根据本工程热负荷需求特点，负荷波动性较小，供热蒸汽参数较低（ 1.2MPa 饱和蒸汽） ，不配置汽轮机，因而推荐采用无补燃单压余热锅炉。 5.2.3 燃气锅炉的选择 燃气锅炉是指利用燃气燃烧加热的蒸汽锅炉。 燃气锅炉可以在低负荷（满负荷 25%30%）下长期运行，效率四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 1818下降不明显，约 12 个百分点。主要原因是，首先，燃气锅炉低负荷运行时，烟气流速低，管壁烟气与水的换热效果变差，排烟温度有上升的趋势；其次，燃气锅炉低负荷运行时，对应相应蒸发量的受热面积增加，排烟温度有下降的趋
45、势。 燃气锅炉一般具有锅炉蒸发量的 10%20%的超负荷运行能力。主要原因是燃气燃烧后较煤燃烧后的烟气干净，无飞灰，对锅炉内壁的冲击损害小；燃气锅炉传热面积大，可以达到较大的出力，比燃煤锅炉更易于超负荷运行。 本项目拟建设 1 台 30t/h 燃气锅炉，作为机组正常运行时的备用锅炉。 5.3 主机技术条件 （ 1）燃气轮机发电机组 额定发电功率： 15MW 设计燃料： 天然气 单机循环效率： 34.95% 压比： 16.4:1 排气温度： 492 热耗： 10300kJ/kWh （ 2）余热锅炉 设计燃料： 无补燃 额定蒸汽流量： 25t/h 额定蒸汽压力： 1.2MPa 额定蒸汽温度： 19
46、2 （ 3）燃气锅炉主要技术参数 额定蒸发量： 30t/h 四川深蓝电力设计研究院 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 1919热负荷变化范围： 25 120% 额定锅炉供汽压力： 1.2MPa 额定蒸汽温度： 192 锅炉给水温度： 104 锅炉热效率： 89% 供货设备的噪声： 85dB 5.4 热力系统辅助设备选择 5.4.1 热力系统的拟定 热力系统按 1 25t/h 余热锅炉 +1 30t/h 天然气锅炉拟定。详见图 J-01。 5.4.1.1 主蒸汽系统和供热系统 主蒸汽系统采用单母管制，运行灵活，检修方便。从 2 台锅炉接出的主蒸汽管道分别接进主蒸汽母
47、管， 再从母管引出 1 根管道接至各热用户。 5.4.1.2 高低压给水系统 低压给水采用母管分段制，高低压给水采用单元制，余热锅炉和天然气锅炉分别设置独立的高低压给水系统，共 2 个系统，每个系统设置 2 台 100%容量的电动给水泵（ 1 台运行 1 台备用） 。 5.4.1.3 除氧器及加热蒸汽系统 余热锅炉和天然气锅炉分别设置独立的大气式除氧器各 1 台。 加热蒸汽接自锅炉汽包。 5.4.1.4 补充水系统和供热回水系统 锅炉补充水接至除氧器。 因为现阶段供热系统的用汽回水情况不甚明晰， 在设计项目补充水系统时，供热系统的用汽回水率暂按为 0%考虑，但同时在厂内设四川深蓝电力设计研究院
48、 成都石油化学工业园区天然气分布式能源集中供热项目可行性研究报告 2020回水箱，以便今后实际运行有回水可能时收集回水，回水箱内的回水检验合格后经回水泵泵入给水箱。 5.4.1.7 锅炉排污系统 余热锅炉和天然气锅炉分别设置排污扩容器各 1 台。 排污扩容后的蒸汽排入大气。 5.4.2 全厂汽水平衡 全厂汽水平衡见 5-2 表。 表 5-2 全厂汽水平衡表 序号 项目 单位 数量 备注 1 锅炉额定蒸发量 t/h 25 2 锅炉实际蒸发量 t/h 25 3 汽水损失量 t/h 0.75 3 % 4 锅炉排污量 t/h 0.5 2 % 5 锅炉给水量 t/h 25.5 + 6 对外供汽量 t/h 24.25 7 供汽回水率 % 0 8 供汽回水量 t/h 0 9 供汽损失水量 t/h 24.25 10 化学补充水量 t/h 25.5 + 5.4.3 主要辅助设备选择 主要辅助设备选择详见 5
