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1、低热值煤发电工程资源利用设计方案1.1原则要求(1)本工程所利用的资源需符合国家发展改革委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知(发改投资20062787号)精神要求。(2)本工程设计中遵循落实科学发展观、建设资源节约型和环境友好型社会的国策，认真贯彻开发与节约并重、合理利用和优化配置资源的方针，在主要工艺系统设计、主辅机选型及材料选择中，严格执行国家有关规定。(3)项目厂址与土地利用总体规划方案执行中华人民共和国土地管理法以及国务院、国土资源部建设项目用地预审管理办法(国土资源部第27号令)等国家颁布的有关土地政策、法令、标准和规定的要求。1.2 能源利用1.2.1 安徽省能源供应
2、状况分析及开发方案(1)煤炭资源安徽省煤炭资源尤为丰富，保有储量约246.54亿吨，居全国第7位，华东第1位。安徽煤种齐全，煤质优良，用途广泛。现已探明的煤炭储量99%赋存于淮南煤田和淮北煤田，淮南煤田含煤地层面积约5451平方公里，淮北煤田含煤地层面积约9651平方公里。两淮煤炭生产基地已被列入国家13个亿吨级基地之一。2008年，安徽省煤炭年产量超过1亿吨。规划到2020年，全省煤炭产量达到20000万吨/年，其中淮南矿业集团100oO万吨/年，淮北矿业集团3000万吨/年，皖北煤电集团1600万吨/年，国投新集能源2900万吨/年，乡镇煤矿500万吨/年。(2)石油资源目前安徽省境内探明
3、的油田仅滁州市天长县内王龙庄和安乐两个油田，面积约10.9平方千米，储量约1051万吨。本着“节约与开发，并重的方针，采取高新技术和先进适用技术改造用油、用气产业，努力降低油耗、气耗。做好石油战略储备工作，改扩建合肥石油储备库，建设完成原油、成品油管道工程，并积极争取国家石油战略储备在我省新增布点。(3)煤层气主要分布在淮北、淮南煤田。据初步预测，蕴藏煤层气面积约有7191平方千米，预测煤层气含量9087亿立方米，在深度小于1500米以内的煤层气含量6319亿立方米；深度在1500-2000米内的煤层气含量2768亿立方米。沿江江南煤田也含有少量煤层气。全省煤层气的利用主要在民用方面、煤层气发
4、电刚刚起步；建成储气罐1.18万立方米；铺设输气管路13.5万米；利用煤层气IOoo立方米。目前主要充分利用国家“西气东输”、“川气东送”工程，建成15条天然气省内支线管道。以城市生活用气和“以气代油”为主，逐步使天然气向采暖及空调、汽车燃料等领域渗透，实现开发利用多样化。经济发展公共建设用户和工业用户，力争在天然气发电、天然气化工、天然气工业燃料利用方面取得积极进展。1.2.2 燃用燃料的合理性分析本工程燃料由两部分组成：煤泥和洗中煤。目前矿区目煤厂排放的煤泥、肝石等低热值煤，一部分低价出售，一部分堆置在肝石山上，造成了资源的极大浪费，建成资源综合利用电厂后，就为这部分放错位置的资源找到了正
5、确的出路，变废为宝。按照现有低热值燃料来源的数量及质量，钱营孜低热值煤发电工程2350MW建成投产后，按年运行550Oh计算，年发电量3850GWh,上网电价假定计0.444元/kWh,年售电收入即为16.03亿元（厂用电计6.2%）。经济收益十分可观。低热值煤发电有利于减轻环境污染。煤泥黏性大，有的还具有一定的流动性。由于这些特性，导致了煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难。尤其在堆存时，其形态极不稳定，遇水即流失，风干即飞扬。结果不但浪费了宝贵的煤炭资源，而且造成了严重的环境污染。洗中煤热值低，掺混在优质煤中长距离运输，加剧运力紧张矛盾，增加运输能耗，也是对环境的一种间接危害。这些低热值燃料被
6、利用后，对环境的危害就可以被极大改观。低热值煤发电燃烧过程中产生的氮氧化物、二氧化硫等废气排放可以通过脱硝、脱硫等成熟技术加以严格控制。产生的灰渣等可以用作建筑材料制砖等，减少了黄土用量，保护耕地，改善了矿区环境。低热值煤发电有利于节省能源。根据上述章节测算，钱营孜低热值煤发电工程按年运行5500h计，燃用的煤泥洗中煤总量折标煤11.65万t,这部分能源中有相当部分是变废为宝得来，节省了可观的能源。低热值煤发电有利于促进产业转移和劳动力再就业。皖北矿区有50多年的开采历史，部分老矿井由于煤炭资源的枯竭，使矿井产量递减以至最终报废关闭，导致工人失业。煤肝石综合利用促进了产业转移、劳动力再就业，还
7、为刚刚步入社会的新一代劳动力提供了就业机会。低热值煤发电有利于促进煤炭行业的结构调整。煤炭作为我国的基础产业和主要能源产业，由于受长期计划经济的影响，产业结构矛盾突出。低热值煤发电由于有较好的社会、经济和环境效益，也符合国家的产业政策，是煤炭行业产业产品结构调整的有效途径之一。1.3 土地利用工广厂址：该厂址位于钱营孜矿工业广场北围墙外侧。在钱营孜矿工业广场北围墙外地形平坦开阔。除东北方向约450m外有后湖王家村外，距其它居民村均较远。钱营孜矿工广保护煤柱按现设计往东、往南、往北均为430m左右。建设电厂的拟新征地块在工广北侧原设计保护煤柱范围内，需要约650x310m2的建设场地。若电厂在此
8、位置新建，则需要对工广保护煤柱范围适当向北外移扩大。该地块区域内地形平坦，现为旱地。自然地面高程为23.223.6m。厂区内分布一些干涸的沟渠，局部有池塘和坟地，无居民房屋拆迁工作。建设场地内有两条IlOkV及两条IOkV线路需移位重建。本期工程厂区围墙内用地约17.76hn?。厂址永久用地约60.912h施工临时用地约35.045hm2o厂址区大部分为一般农田。由当地政府根据占补平衡的原则对土地性质进行调整。行宫铺厂址：行宫铺厂址位于宿州南部工业开发区的西外沿处,S305省道西边。东北距离宿州市区约3.5公里。厂址东南侧紧邻宿蒙河、S305省道及行宫铺村，西北角处有南陈、松林、新周坪孜等村庄
9、。东西两侧现为农田。拟选厂址区为宿州市2010-2030规划的工业建设用地，按宿州市城市总体规划：该厂址区北侧为纬五路,东侧为经二路，南侧为宿蒙河、S305省道及南外环路，西侧为经一路（蒙城一永城公路）。该区块约75%为有条件建设用地，25%为一般农田，占用农田部分由当地政府根据占补平衡的原则对土地性质进行调整。厂址位于平原地区，地形平坦、开阔。厂区内分布一些干涸的沟渠和坟地。厂区内无居民房屋拆迁，厂址场地中央有一条输电线路需改道。本期工程厂区围墙内用地约20.72hm2o该厂址永久用地约74.19hm2,施工临时用地约24.545hm2o本项目两个拟选厂址均已取得土地管理部门的文件。表12.
10、3-1厂址用地一览表行宫铺厂址工广厂址厂址用地总面积(ho?)60.912（征）+35.045（租）74.19（征）+24.545（租）厂区用地面积(运煤方式：皮带运煤+公路Mhm2)17.7620.72土地性质大部分为一般农田。约75%为有条件建设用地，25%为一般农田。贮灰场用地(Im?)4040厂外输煤栈桥用地面积(hm2)0.43211进厂道路用地面积(hn?)1.951.95厂外补给水总用地(hid)0.12（征）+21.6（租）0.12（征）+1.1（租）其它用地(h?)0.650.4施工生产区及施工生活区用地(hn?)13.445）13.445（租）1.4 水资源利用根据本工程的
11、实际情况，为确保电厂长期、经济的安全运行，并达到节约用水、保护环境的目的，在设计中按照各工艺系统对水量及水质的要求，结合水源条件,设计合理的供水系统，尽量做到循环用水、梯级用水，一水多用。根据电厂各排水点的水量及水质情况，合理确定各排水系统及污、废水处理设计方案，尽量做到污、废水收集处理后全部回用。采取节水措施后，在正常工况下，全厂将无废水排放。本工程2x350MW机组采用湿法脱硫方案时，夏季用水量1408m3h,发电耗水指标为0.563m3sGW机组全年利用小时数按5500h计，全年2350MW机组总用水量约为683.65104m3ao1.5 主要建筑材料利用1.5.1 在采用钢筋混凝土结构
12、方案的基础上，以下对建筑主材：钢筋的选用加以比较。随着科技的不断提高，各种新的建材不断涌现，高强钢筋是其中的成熟产品，在生产中的运用也日益广泛。本节专题讨论其在本工程中运用的可行性和必要性，以达到节约投资、方便施工、增强美观的目的。1.5.1.1HRB400热轧钢筋的特点目前，热轧HRB40011I级钢筋是国家重点推广的建筑用钢更新换代产品。近些年来,由于国家政策的引导和市场需求的推动作用以及冶金新技术新理论的出现创造了条件,国内多数钢厂和科研院所纷纷在HRB400上开展了一些试验研究工作,近乎是出现遍地开花的局面。各大钢厂多以微合金化的方法生产HRB40011I级钢筋,设备采用较先进的半连轧
13、、全连轧生产线。微合金化方法主要采用V和Nb,含量随着钢筋规格的变大而提高。就从加入合金种类看,主要是VN、FeV和FeNb。由于氮在钢中能够明显促进V的析出,提高有效V的数量,采用VN微合金化比采用FeV可节约30%以上的钢。钗微合金化钢筋采用VN合金化时wV含量处于0103%0108%的水平,而用FeV则要高出OIOl%)103%;比较来看,用Nb微合金化时用量明显降低,通常在0102%0105%范围内;在价格方面，FeNb又较FeV和VN低且稳定,故用FeNb生产HRB400In级钢筋具有明显的经济优势和竞争力。但是，Nb微合金化钢易出现连铸坯裂纹和造成屈服点不明显等问题,对轧制工艺要求
14、苛刻。经过近几年的研究,这些问题通过采取微Ti处理、二冷制度调节和控制控冷工艺等措施已得到很好地解决。目前,已呈现Nb代V微合金化生产HRB40011I级钢筋的趋势。对于通过控轧、控冷工艺形成的细晶粒钢筋，目前还基本上处于实验室研究和工业试验生产阶段。用成分为0118C20122Si20160Mn的低碳碳素钢在850或更低温度以较大的变形量可以获得1020m的奥氏体晶粒尺寸,随后加以20Cs或更大的冷却速度冷却时,便可以得到46m或更细小的铁素体,从而使得钢筋的力学性能明显提高。较低的轧制温度和大变形量对轧机提出了更高的要求.如果轧制设备允许,通过控轧控冷生产细晶粒钢筋是一种非常有成本优势和获
15、得良好性能钢筋的生产工艺。这也是在最近的GB14992-1998修订中将细晶粒钢筋纳入国标的一个重要原因,各方应进一步开展工作加快细晶粒钢筋的工业化生产。HRB400的大幅推广因而具有如下优势：(1)强度高、延性好。其设计强度为360MPa,比HRB335可节省用钢10%18%;可见HRB400级钢筋具有良好的经济效益。(2)性能稳定，应变时效敏感性低.安全储备量比HRB335大；随着我国国民经济快速发展，综合国力增强，相对于结构安全度偏低，特别是钢筋混凝土结构偏低较多的现状，完全具备了适当提高结构安全度的经济承受能力，国家新版规范也按此思路作出反映。(3)焊接性能良好,适应各种焊接方法；方便
16、施工，加快进度。(4)抗震性能好。强屈比大于1125;(5)韧脆性转变温度低。通常在-40C下断裂仍为塑性断口,冷弯性能合格；(6)具有较高的高应变低周疲劳性能,有利于提高工程结构的抗破坏能力.(7)提高资源利用率，减少能源消耗和环境污染。由于现在热轧带肋钢筋的直径已从6mm直到50mm,规格较为齐全，工程实践中，可采用其中小直径钢筋用作箍筋或墙、板类构件配筋。1.5.2 薄壁离心钢管综合管架由于其贯穿厂区，体量较大，是发电厂标志性的构筑物。管架柱距适当拉开，并减小截面可使厂区显得开阔、壮观。基于以上考虑，工程中经常使用轧制H型钢、钢管或薄壁离心钢管做为管架柱的材料。其中，薄壁离心钢管作为一种
17、复合结构，可以充分发挥钢和混凝土两种材料的物理力学特性，克服两者单独使用的弱点；其相对于轧制H型钢质量分布均匀，抗弯模量对称，整体稳定性好；相对于纯钢管可充分利用混凝土的受压性能，节约用钢量。薄壁离心钢管为成型产品，现场拼装，施工方便、快捷。在技术上电力系统已有了相应的规程作为技术支撑。我院在许多工程中的成功应用也为该材料奠定了实践基础。1.5.3 沟道盖板在电厂建设中，室内、外沟道盖板单件虽小，但数量较多，且直接影响厂区美观。工程中传统的做法是采用双面配筋的钢筋混凝土盖板，考虑到边、角易破损，盖板四周用钢板或槽钢包边，另外，在沟道顶部一般包角钢，以使盖板平整。无机复合盖板是以无机物、植物纤维
18、等环保材料制成的新型盖板。它采用新型材料代替钢筋做肋，在节约钢材的同时，解决了异形板的制作问题。该盖板在电力系统已得到一定程度的应用。其主要优点如下：(1)轻质。易搬动，易施工，方便检修。(2)美观。该盖板工厂化生产，一次浇注成型，尺寸统一。可由建设单位选择防滑花纹和颜色。(3)耐久性好。由于材料原因，该盖板韧性、抗老化性均优于钢筋混凝土盖板，且解决了室外盖板钢材、钢筋易锈蚀的问题。(4)防火性能好，达国家A级标准。对于部分要求防腐蚀的沟道盖板，可考虑采用拉挤成型玻璃钢格栅板，室外采用封闭型。过道路沟盖板由于其需承担较大的汽车荷载，仍然采用钢筋混凝土结构1.5.4耐磨地面材料近几年，建筑地面材
19、料不断发展，涌现出一大批新的地面材料，给地面材料的选用提供了很大的空间。根据火力发电厂建筑使用功能的不同，对地坪材料有不同的要求，如何选用地面材料，我们进行了充分调研，主厂房地面材料，过去一般采用水泥砂浆地面、地豉地面、预制水磨石地面、花岗岩等地面材料，它们都有一个共同特点，即耐击不够，缝隙比较多，有不易清洗的缺点。火力发电厂建筑设计规程要求电厂输煤系统建筑应有水冲洗设施，而水冲洗地面不宜采用块状材料铺装。因为块状材料缝隙比较多，容易积灰，不易冲洗干净。传统的现浇水磨石地面，由于需要现场水磨，工期长、污染周边环境、影响设备安装，现在一般在电厂建筑中都不采用；另一种传统的水泥砂浆地面，不耐磨又容
20、易起尘。水冲洗地面急需一种既耐磨不起尘，又容易清洗，施工方便的地面材料。耐磨地面材料正可以解决这一问题，耐磨地面材料有很多种，在设计中，根据使用功能对地坪材料不同的要求，选择不同的耐磨材料。1.5.4.1 耐磨地面材料性能、特点和施工方法(1)环氧树脂耐磨地面涂料环氧树脂耐磨地面涂料是以环氧树脂为基础的高分子合成耐磨材料。环氧树脂耐磨地面涂料特点是附着力强，机械强度高，色彩鲜艳，能满足各种地面不同的要求，具有耐磨、防水、耐酸碱、耐油、防滑等特性。其施工方法如下：.基面必须要求清洁、干燥、含水率12小时。.该涂料施工性能好，低于零度亦可施工。.耐磨洁净地坪涂料系双组份，使用时按一定配比混合搅拌均
21、匀后施工。(2)特殊矿物骨料耐磨地面材料特殊矿物骨料耐磨地面材料，是一种非金属骨料耐磨地面材料，由一定颗粒级配的非金属骨料，特种水泥，其它掺合料和外加剂组成。材料使用方便，开袋即可使用，施工时，按46kg11f的用量将其均匀的撒布在初凝阶段的混凝土表面，经专门手段加工(主要是机械镁打磨)，使其与混凝土地台形成一个整体，从而获得厚度为23mm且有耐磨、防尘和美观的耐磨地面。特殊矿物骨料耐磨地面材料主要适用于室内外需要增加表面耐磨性能并着色的混凝土地面。例如：购物中心、停车场、学校、地下车库、医院、工业厂房、仓库、码头等。它的特性和优点是能增强混凝土地面的耐磨性和强度；带有色彩的耐磨地面材料能免去
22、因周期性涂装或将表面增厚所带来的费用；形成一个高密度、易清洁、抗渗透的地面。(3)特殊合金骨料耐磨地面材料特殊合金骨料耐磨地面材料，它与特殊矿物骨料耐磨地面材料组成、配方、施工方法基本相同，只不过将合金骨料(主要成份金刚砂)代替矿物骨料。它具有更好的耐久性、防尘性、耐腐蚀性；不生锈、易清洁等优点，主要适用于磨损耐久性要求更高的场所；承受频繁交通的地面；经常有冰盐的场所等。(4)砂浆型耐磨地面材料砂浆型耐磨地面材料是一种高级无溶剂环氧树脂和精选骨料组成的彩色砂浆工业地面材料，与可抹平的混合砂浆形成一个整体面层。砂浆型耐磨地面材料适用于抗中等化学腐蚀和机械冲击地面。例如：加工和储存区域；车辆通行和
23、装卸区域；湿操作区域。它的特性和优点是色彩丰富，可选择性多；外光平整、亮丽、无接缝、易清洁；对凹凸不平地面有补平效果。施工一般要经过四道工序：.基面清洁，.底涂层，.主涂层，.封闭层。主涂层应在正确处理和涂有底漆的表面上,最小厚度不宜小于6mmo1.5.4.2 耐磨地面材料拟在本工程中运用的部位火力发电厂建筑各个生产车间对地面材料有着各自不同的要求，我们将根据各种耐磨地面材料的不同性能,合理选用，优化匹配，使性价比达到最佳。(1)环氧树脂耐磨地面涂料，耐磨性能好，颜色众多，色彩鲜艳，防耐酸碱性能优异，拟用在主厂房运转层、化水建筑需要耐酸碱地面。(2)特殊矿物骨料耐磨地面材料，耐磨性能优良，耐冲
24、击、强度高，有面层与混凝土地台形成一个整体等性能特点，拟用在汽机房、除氧煤仓间、锅炉房底层、中间层地面，以及对地面有耐磨、不起尘、易清洁要求的建筑。(3)特殊合金骨料耐磨地面涂料材料，耐磨性能更加优异，耐冲击强度更高，不起尘、易清洁等特点，拟用在磨损耐久性要求更高的场所，如主厂房零米检修厂地等。(4)砂浆型耐磨地面材料，耐磨、不起尘、抗渗透、易清洁，施工时不需要机械钱打磨等特点，主要适用于耐中等化学腐蚀和抗中等机械冲击地面。砂浆型耐磨地面材料与特殊矿物骨料耐磨地面材料配合使用，面积比较大的部分采用机械银打磨的特殊矿物骨料耐磨地面材料，面积比较小的部分采用不需要机械镇打磨砂浆型耐磨地面材料，如在封闭栈桥踏步、设备基础及孔洞边、墙边做150Inm宽砂浆型耐磨地面材料，其它部位做特殊矿物骨料耐磨地面。这样在墙边、柱边、设备基础及孔洞边形成150mm宽镶边，面积较大的地面和镶边可以用不同的颜色，这样既解决边角机械镶打磨不到的问题，又丰富了地面的色彩。以上做法我们拟用在主厂房皮带层、输煤系统转运站及封闭栈桥等部分。1.5.5结语新材料发展速度很快，其应用也是一个不断发展的过程,在本工程不同的阶段，我院将不断积极关注、了解相关的信息，利用并用好新的建材，以达到科技先进、节约投资的目标。
