华能天津杨柳青热电热泵采暖可研(标准).doc

华能天津杨柳青热电有限公司华能天津杨柳青热电有限公司 热泵与热电联产耦合供暖可行性研究报告热泵与热电联产耦合供暖可行性研究报告华北电力大学2011 年 3 月目 录第一章 总论41.1 项目及建设单位概况.41.2 热负荷基本情况.61.3 项目背景及意义.91.4 项目研究范围.101.5 项目编制依据.111.6 主要技术原则.12第 2 章 热泵与热电联产耦合供暖方案122.1 基础数据.132.2 技术方案一（并联方案）.132.3 技术方案二（串联方案）.152.4 供热系统热平衡分析.162.5 原有设备利用.172.6 新增供热系统设备.182.7 施工方案.192.8 运行方案.212.9 热泵与热电联产耦合供暖方案的热泵机组选型设计.232.10 公用工程条件.24第 3 章 项目实施计划及人员配置26第 4 章 节能与环保274.1 节能原则.274.2 环境保护.274.3 环保效益.284.4 环境影响评价.29第 5 章 消耗、劳动安全与工业卫生295.1 编制原则.295.2 编制的衣服.295.3 环境因素的影响.29第 6 章 投资估算及经济分析306.1 总投资估算.306.2 收益技术经济分析.32第 7 章 循环经济奖励政策35第 8 章 结论36第一章第一章 总论总论1.1 项目及建设单位概况1.1.1 项目名称华能天津杨柳青热电有限公司热泵与热电联产耦合供热可行性研究报告1.1.2 项目建设性质根据国家节能能源，保护环境的政策和华能天津杨柳青热电有限公司有关节能减排的要求，回收电厂循环水余热提供采暖供热，以扩大供热能力，节能减排，节约用水。

1.1.3 建设地点华能天津杨柳青热电有限公司位于天津市杨柳青镇杨柳青镇是西青区政治、经济和文化的中心，其历史沉积久远，文化底蕴深厚，具有丰富民间艺术，同事人文景观、自然景观资源丰富，休闲旅游也发展迅速天津市西青区杨柳青镇位于天津中心城区西南，西青区的西北部，新规划范围北起子牙河，南至柳丽路，东临柳翠路，西至青沙路依据《天津市西青区杨柳青镇控制性详细规划》 ，规划用地总面积 23.17 平方公里西青区和中心城区之间的交通发达，京沪高速公路和京沪高速铁路都由西青区经过，是天津西部进入天津市区的重要通道地铁二号线的西延工程将进入杨柳青镇杨柳青镇内有多条主干道，包括：西青道、新津杨路、柳霞路、柳口路、104 国道、青沙路等，形成城镇街区主要道路网京杭大运河之南运河流经杨柳青境内，并穿过镇区西青道、新津杨路、柳霞路承载着与中心城区的交通联系，柳霞路作为一条景观大道，是中心城区进入杨柳青镇的首选道路1.1.4 建设单位概况建设单位全称:华能天津杨柳青热电有限公司华能天津杨柳青热电有限公司目前运行 4 台 300MW 供热机组，具有 2200 万平米的供热能力目前主要承担天津市区部分热负荷和杨柳青镇的集中供热负荷。

以当前的供热热负荷需求增长速度，两年内达到电厂供热能力的上限，因而继续扩大供热能力1.1.5 汽候条件天津位于中纬度欧亚大陆动感，面对太平洋，季风环流影响显著，冬季受蒙古冷高气压控制，盛行偏北风，夏季受西太平洋副热带高汽压影响，多偏东风天津汽候属暖温带半湿润大陆季风型汽候，有明显由陆到海的国度特点：司机明显，长短不一；春季多风，多旱少雨；夏季炎热，雨水集中；秋季天高汽爽；冬季和干冷干燥少雪年平均降水量为 550-680 毫米，夏季降水量约占全年降水量的 80%1.1.6 地形地貌西青区地处海河水系下梢，地面高程在海拔 2-5 米之间，洼地只有 2 米，是子牙河、南运河等大河流经及汇水之地，加上众多的灌排大渠，构成西青区网稠密、纵横交错的北国水乡景观杨柳青镇中不有南运河穿过， 规划地段北侧有子牙河整体地段呈现西、北部高（最高为 5 米） ，东、南部低（最低为 2 米） 1.1.7 土壤及水文区境内土壤土质盐碱，地势从西北向东南逐渐降低，全部耕地都分布在洼地里，土壤质地由砂变粘，土壤盐化程度由轻变重，土壤呈现由砂质潮土-砂壤质潮土-轻壤质潮土-中壤质潮土-重壤质潮土-湿潮土-盐化潮土有规律的分布。

西青区地处海河流域下游，境内自然河流与人工河道纵横交织，素有“九河下梢”之称全区一级河道 3 条，二级河道 10 条，分布在规划区范围内的一级河道有一条（子牙河） ，二级河道一条（南运河） 1.2 热负荷基本情况1.2.1 电厂供热现状电厂主要向市区和杨柳青镇供热根据电厂要求，热泵机组供暖主要为杨柳青镇提供采暖负荷根据杨柳青电厂提供的资料，2010-2011 供暖季，电厂已经向杨柳青镇实现供热面积约 287 万平方米根据《天津市西青区杨柳青镇控制性详细规划》 ，经统计，杨柳青镇规划住宅采暖面积约 450 万平方米，规划公建采暖面积约320 万平方米至 2020 年，杨柳青镇现状及规划采暖建筑面积总计约 1115 万平方米综合以上热负荷发展情况，目前华能杨柳青热电有限公司供热能力将在 2 年内突破上限，迫切需要增加供热能力1.2.2 电厂可挖掘的供热能力杨柳青电厂目前投产运行的三期、私企机组各为 2*300MW 供热机组设计供热能力为一期 532MW，二期机组 700MW，总供热能力为 1232MW电厂在满足中心城区供热需求的同时向杨柳青镇提供供热目前电厂 4 台供热机组为抽凝式供热机组，在功能器件最大供暖抽汽量的工况下，三期每台机组有 200t/h 左右的蒸汽进入凝汽器凝结，四期每台机组有 100t/h 左右的蒸汽进入凝汽器凝结，其热量由冷却塔释放到大汽，同时损失大量的水。

此外，机组的给水泵正常工况下由小汽机拖动，小汽机的排汽也排往凝汽器，此部分的余热也可以回收伏辅机的冷却水，最终热量也进入循环冷却水，该部分占总热量的份额较小，但也不应该忽略根据厂方提供的额定抽汽工况热平衡图，采用热量法进行估算，并且取辅机冷却水的热量为 3.5MW,则余热的估算结果如下表：表 1.1 机组余热情况估算表三期余热主机排汽小机排汽辅机冷却三期合计5号机组 MW142.524.83.5170.86号机组 MW142.524.83.5170.8四期余热主机排汽小机排汽辅机冷却四期合计7号机组 MW67.323.53.594.38号机组 MW67.323.53.594.3合计余热 MW419.696.614520.2由此表可见，电厂循环水总得余热 530.2MW，供热指标按照50W/m2计算，总得供热潜力为 1060.4 万平米四期机组单台计算余热有 94.3MW,若考虑疏水放热，则余热达到 95MW 以上，供热潜力为 190 万平米1.2.3 耗热指标及耗热量依据国家《城市热力网设计规范》 （GJJ34-2002）中的相关规定以及天津市采暖期汽温，室外采暖计算温度，建筑物的采暖热指标按下表进行估算。

表 1.2 建筑物采暖指标采暖热指标（w/m2） 建筑物类型 未采取节能指标采取节能指标住宅58-6440-45办公、学校60-8050-70商店65-8055-70影剧院95-11580-105供热区域内民用住宅为主，现有采暖住宅中仍然有部分为老式建筑考虑管网输送热损失及热力站换热损失，建筑物采暖平均热指标取 50w/m2.1.2.4 年负荷利用小时及年供热量根据天津市人民政府 1995 年第四十八号令关于天津市集中供热管理规定，天津市的集中供热采暖日期起始于当年的 11 月 10 日，至次年的 3 月 20 日结束，共计 131 天，采暖小时数为 3144 小时根据《供暖通风设计手册》中的汽象参数，天津市区采暖室外计算温度为-9℃，室内计算温度为 18℃，在 122 天的采暖期限内的平均室外温度为-0.9℃，在 147 天的采暖期限内的平均室外温度为 0.3℃，通过加权平均，得出天津市在 131 天地采暖期内的平均室外温度为-0.47℃年最大负荷利用小时数为 2145 小时1.3 项目背景及意义随着社会的日益发展和进步，国家对资源节约、环境保护、能源的综合利用等方面的要求逐步提高。

根据天津市“十一五”总体规划的要求，2005 年修编完成的《天津市城市总体规划（2005-2020） 》顺利通过国务院的批复城市集中供热作为总体规划的一部分，已经列入总体规划之中华能杨柳青热电有限公司目前运行 4 台 300MW 供热机组，具有 2750 万平米的供热能力目前主要承担天津市区部分热负荷和杨柳青镇的集中供热热负荷以当前的供热热负荷需求增长速度，两年内达到电厂供热能力的上限，因而继续扩大供热能力华能与天津杨柳青热电有限公司结合可利用的余热情况和集中供热需求，提出了热泵与热电联产耦合供热的循环水余热回收计划，以求解决越来越突出热负荷持续增长和供热能力不足的矛盾热泵与热电联产耦合的供热方式，能够回收循环水余热，扩大供热面积该供热方式与原有的供热系统密切配合，可深度发掘厂内的供热能力，同事减少燃料消耗，达到节能减排、节水的目的，负荷当前节能环保的大方向回收利用热电厂循环水进行集中供热的意义在于：1）提高热源效率根据供热热负荷增长情况，要确保热源建设与城市发展同步或略超前的发展，考虑目前能源、环境的压力，增加供热能力应该遵循”节能环保“的思路本项目在目前供热工况下，尽量利用原有可利用的热源，提高热电厂的热利用效率，突破本厂现有的供热机组的设计供热能力，以适应供热负荷的日益增长需求。

2）增加供热面积火力发电厂汽轮机排汽冷凝热量排空是目前普遍存在的问题严重影响能源的使用效率在热负荷需求足够的情况下，采用热泵与热电联产耦合的供暖方式，回收利用汽轮机排汽余热，不但可以增加供热面积，而且能够节能减排、节约用水1.4 项目研究范围本次可行性研究的设计范围包括厂内热泵与热电联产耦合供暖的可行方案、工程投资估算及项目经济评价1）针对华能天津杨柳青热电有限公司回收利用 7 号/8 号机组的循环水余热，满足承担杨柳青采暖供热负荷的需求，对项目所需要的有关生产设施和辅助生产设施等工程的可行性分析2）根据热需求现状和发展情况，对吸收式热泵机组供热规模、设计等进行综合论证和技术经济分析3）本项目属于节能技术改造项目根据现有电厂循环水余热条件，及采暖负荷情况，拟建设如下内容：利用现有热电厂厂内放置吸收式热泵及其配套的机泵建设从现有 8 号汽轮机抽汽至吸收式热泵机组的蒸汽管道以及疏水回收系统增加厂内一次网供热热水管网，建设从电厂热泵站房到目前供热首站的一次网热水管道④在循环水进塔前管道开口，焊接循环水支管到吸收式热泵，再从吸收式热泵出口到冷却水池钱的冷却水管道⑤低速循环泵改造以匹配热泵所需 GW 及功率。

1.5 项目编制依据1）编制依据中华人民共和国国家标准《采暖通风与空汽调节设计规范》国家发展改革委员会有关产业政策、节能政策与法规建设单位提供的本项目的基础数据和技术资料与建设方有关部分进行技术交流后形成的公式和意见等；2）采用的主要技术规范、标准和技术规程《采暖与通风空汽调节设计规范》GB50019-2003《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《城市热力网设计规范》CJJ34-2002城镇直埋供热管道工程技术规程 CJJ/T81-98工业金属管道工程施工及验收规范 GB50253-1997工业企业噪声控制设计规范 GBJ083-85生产设备安全卫生设计总则 GB5083-85建筑设计防火规范 GB50016-2006建设项目环境保护规定（87）国环字 002 号1.6 主要技术原则1）贯彻可持续发展战略，按照国家关于节能减排的产业政策要求2）严格执行国家、部委及集团公司有关标准、规范和规程，平面布局安全合理，工艺过程力求技术先进和运行可靠3）最大限度的提高资源的综合利用率，节能降耗，保护环境4）充分考虑节能系统的特点，站房、管网等均本着节约投资，尽可能减少影响生产和安全第一的原则确定技术改造路线。