武昌燃机二期工程可研报告120419

40-F413K1-A01湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程第二台套燃机项目补充可行性研究总报告书中南电力设计院工程设计资质证书：工程设计综合资质甲级A142001089号工程勘察证书：工程勘察综合类甲级170001-kj号环境影响评价证书：国环评证甲字第2604号工程咨询资格证书：工咨甲22120070030号2012.04武汉院长：齐斌总工程师：杨爱丽项目经理：杨青山审核：梅雪峰、李汉峰、张慧新、刘勇、李晓宁、周红梅、卢柏春、刘香阶、陆灏、周丽琼、黄继前、刘丽芳、钟胜、马进霞、孙晓萍、许维明、梁汉桥校核：阮刚、秦鹏、付胜明、魏亚洲、李晓一、葛民、龙仕军、彭昕、王志军、周学员、李晨、杜明军、李泰军、张立平、唐建、樊哲培、陈国荣、晏丽华编写：程锋、陈辉、付勇、吴峰涛、刘杰、梁贤金、曾卫红、冯祺、谢网度、李展燕、范自力、黄楠、叶姣、肖水英、陈前、朱蔚贞、阮保铭、刘成伟、刘天卉、王元、江波i目录11概述1.1编制依据本工程可行性研究编制是根据国家发展计划委员会计基础[2003]250号《国家计委关于武昌热电厂利用天然气改扩建工程项目建议书的批复》和湖北华电武昌热电有限公司《湖北华电武昌热电有限公司关于第二台套机组相关工作函》进行的。1.2项目概况本工程是在国家决定实行“川气东送”的大背景条件下提出的，按照国家计委关于编制各地区城市热电联产规划的通知要求，武汉市计委将武昌热电厂纳入了市区热源点规划，同时根据《武汉市天然气规划》和《湖北省天然气利用规划》核定，武昌热电厂“煤改气”作为优先安排实施的技改项目。1999年湖北省电力勘测设计院编制了本工程项目初步可行性研究报告，2000年湖北省计委鄂计基础字[2000]516号文和国家电力公司国电规[2001]206号文向国家计委提出了《关于湖北武昌热电厂利用天然气改扩建工程项目建议书的请示》报告，国家发改委于2003年予以批复。国家电力系统体制改革后，该项目业主方为中国华电集团公司。根据国家发改委批复意见，在本工程项目可行性研究阶段通过对本地区供热和供冷热负荷的进一步核实，以及为了提高电厂热效率和电厂的经济性，在燃料供应满足的条件下，根据业主方要求，燃气联合循环机组规模按2台185MW级容量开展可行性研究设计工作。2湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程可行性研究报告于2005年9月通过了电力规划设计总院的审查，并以“电规发电[2005]521号文”发送了审查意见。与本工程有关的前期单项工作，如接入系统设计、环境影响报告、水土保持、取水许可等均已通过了国家有关主管部门的审查和批复，批复文号如下：1）华中电网有限公司华中电网计[2005]99号：关于印发湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程接入系统（一次部分）评审意见的通知2）湖北省环境保护局鄂环函[2004]259号：关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程环境影响报告表审批意见的复函3）水利部水函[2005]83号：关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程水土保持方案的复函4）中华人民共和国建设用地规划许可证武规工地字[2005]030号5）取水许可申请书及长江水利委员会长水政[2004]692号：关于印发《湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程水资源论证报告书》审查意见的函6）湖北省水利厅鄂水利堤复[2004]259号：关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程涉及河道堤防管理有关事宜的批复7）湖北省水利厅鄂水利资函[2004]495号：关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程排水口设置论证报告的审查意见8）湖北省发展和改革委员会鄂发改能源[2004]1101号：关于湖北华电武昌热电厂利用天然气改扩建工程热力网工程可行性研究报告的批复9)湖北省发展和改革委员会鄂发改能源[20054]1086号对该工程予以核准31.3研究范围根据国家发展计划委员会颁发的《热电联产项目可行性研究报告内容深度》规定，本阶段主要研究范围：1)热负荷条件2)电厂接入系统3)燃料供应4)机组选型5)水文气象条件及取水可靠性6)工程地质和水文地质条件7)投资估算和经济评价8)工程建设周期进度和条件9)水土保持方案研究10)环境保护1.4主要设计原则和指导思想1)热电厂按1×185MW燃气蒸汽联合循环规模设计。2)采用川气东送及西二线，天然气直接引至电厂围墙外1m。3)电厂水源取自长江，供水系统采用直流供水方式。4)本期出线按110kV电压等级考虑。5)年利用小时数按4500小时计。42电力系统2.1电力系统现况2.1.1湖北电网现况湖北省土地面积18.59万平方公里，占全国面积的1.94%。下辖13个地级行政市（州）、3个直管市和1个直管区。省会武汉市，省内主要城市有武汉、鄂州、黄石、黄冈、咸宁、孝感、十堰、襄樊、随州、宜昌、荆门、荆州、恩施。1）电源装机截至2011年底，全省全口径发电装机容量达到53140.8MW（含三峡电站21000MW），较2010年装机规模增长8.3%；其中水电装机33861.5MW，占总容量的63.72%；火电装机19173.6MW，占36.08%；风电100.4MW，占0.19%。其他装机5.3MW。全省发电量210167GWh，较2010年增长4.2%；其中水电发电量116672GWh，较2010年减少7.4%，火电发电量93328GWh，较2010年增长21.1%。其他装机发电量167GWh。统调总装机容量为47425MW，其中水电30633.5MW，占64.6％，火电16791.5MW，占35.4％。统调发电量191926GWh，较2010年增长4.6%；其中水电发电量108676GWh，较2010年减少5.8%，火电发电量83251GWh，较2010年增长22.2%。2）用电现况2011年湖北省全社会用电量达到145076GWh，较2010年增长了9.1%；统调用电量126010GWh。2011年湖北省统调最大负荷达到24834MW，较52010年增长了12.6%。3）电网现况湖北电网位于华中电网的中心，北接河南电网，南达湖南、江西电网，西部与川渝电网相通；同时通过直流与华东及广东电网联络；在华中电网乃至全国联网中处于较为重要的地位。2011年湖北500千伏及以上电网网架结构与2010年相比变化不大，团林换流站投产后，江陵-斗笠线路改接至团林换，荆门特高压、樊城变以及咸宁变各扩建1台主变。湖北与外区联网线均维持了2010年的联网规模，即与河南、湖南、重庆电网分别通过4回、3回以及4回500千伏交流线路联网，与华东、广东电网分别通过3回、1回±500千伏直流联网。此外，还通过荆门～南阳～晋东南1000千伏特高压交流线路与华北电网相联。到2011年底，湖北电网拥有1000千伏变电站1座（荆门特高压变），变电容量2×3000MVA；500千伏变电站24座（包括开关站3座，换流站5座），变电总容量26590MVA；换流变总容量15744MVA；500千伏线路104条，线路长度10522.91公里。220千伏变电站156座，变电容量43269MVA，220千伏线路380条，线路长度10562.27公里。湖北电网目前仍存在以下主要问题：（1）局部500kV电网大方式下的供电能力仍然不足，电网运行安全裕度较小；（2）鄂西北地区季节性缺电问题日益突出。鄂西北500kV网架薄弱，枯水期220kV电网层面火电仅有襄樊电厂4台300MW机组，随着鄂西北负荷的增加以及特高压南送功率的加强，十堰樊城联变的下网功率很难控制在规定范围以内，部分220kV线路存在热稳过载问题。（3）特高压扩建工程大功率南送，在枯水大方式下加重了鄂西北地区电网运行难度，樊城变下网容量易越限。6（4）部分发电厂机组无功出力控制偏低，引起部分500kV变电站下网无功偏大，主变中压侧功率因数偏低。2011年湖北省220kV及以上电网地理接线图见图2.1.1-1。7图2.1.1-12011年湖北省220kV及以上电网地理接线图82.1.2武汉电网现况(1)武汉市电网现况武汉是湖北省省会，华中地区最大城市，下设13个区，其中武汉江北为江汉、江岸、桥口、汉阳四个中心城区以及蔡甸、汉南、东西湖、黄陂、新洲五个远城区；江南有洪山、武昌、青山三个中心城区以及江夏远城区。全市面积8494平方公里，2010年末全市常住人口约980万人。1）电源现况截至2010年底，武汉市域内装机总容量为4741.5MW，基本为火电，其中江南2018.2MW，江北2723.3MW。统调装机总容量为3711.5MW，其中江南1135MW，主要有青山电厂（220+330MW）、武昌燃机（185MW）、武钢自备电厂（2×200MW）；江北2576.5MW，主要有阳逻电厂（4×300MW）、阳逻三期（2×600MW）、沌口调峰电厂（176.5MW）。非统调电源装机1030MW（含武钢小机组455MW）。2）用电及负荷情况2010年，武汉市全社会用电量为35363GWh，同比增长14.07%；统调最大负荷达到6837.4MW，同比增长12.74%。3）电网现况武汉电网是湖北电网乃至华中电网最大的供电枢纽和负荷中心，武汉市电力供应主要来自汉川电厂、阳逻电厂、青山电厂、鄂州电厂、武昌热电厂、沌口调峰电厂及500kV凤凰山、光谷、玉贤、木兰、军山、钢都变，并向鄂州、咸宁、孝感、黄冈北部转供电力。到2010年底，武汉地区有凤凰山（2×750MVA）、玉贤（801+1000MVA）、木兰（2×1000MVA）、光谷（2×1000MVA）、钢都（1000MVA）和军山（1000MVA）等六座500kV变电站，变压器10台，总9容量9301MVA。220kV变电站33座、变电容量11030MVA（含用户变电站4座，即武钢变、冶金变、轧钢变和厂前变，共1470MVA；特高压试验基地120MVA/1台，武昌东牵引站160MVA，彭岗牵引站100MVA）；220kV公用变电站26座，主变容量共计9180MVA，其中，江北主变容量为5640MVA，江南主变容量为3540MVA。目前有江滩、武展、民生、和平、体育馆、桂家湾、珞珈山及德胜堂8座220kV变电站深入中心城区供电。(2)武汉市江南电网现况武汉江南电网供电范围包括武昌、洪山、武钢、青山、江夏和东湖高新区。1）电源现况截止2010年底，武汉江南电源装机容量为2018.2MW。其中，统调电源1135MW，主要有青山电厂(550MW)、武钢自备电厂(400MW)、武昌燃机(185MW)等；非统调电源有武钢小机组(455MW)、武汉石化自备(18MW)等共装机883.2MW。2）用电负荷情况2010年，武汉江南统调最大负荷约3474MW。3）电网现况截止2010年底，武汉江南有500kV变电站3座（凤凰山、光谷、钢都），变电容量4500MVA（凤凰山2×750MVA、光谷2×1000MVA、钢都1×1000MVA）。220kV公用变电站10座，变电容量3540MVA。4）存在的主要问题（1）短路电流问题日益突出。随着系统规模的扩大和鄂东江南大型火电机组的陆续投产，武汉江南短路电流不断攀升，短路电流问题日益突出，特别是光谷变220kV短路电流已逼近50kA，现有开关遮断容量裕度极小。10（2）钢都供区存在供电可靠性隐患。受短路电流限制，正常方式下光钢Ⅲ需断开运行，在钢都变主变故障时，原通过钢都变下网潮流转移至花轧（ACCC-400）、钢花线（LGJ-400）上，线路潮流较重，随着区内负荷增长，存在过载隐患。（3）和、体、桂、热与外区联络断面供电能力不足。和、体、桂、热供区目前与外区的联络线是原青花Ⅰ、Ⅲ回和钢桂I、II、III回共5回线路，在青山电厂少开机方式下，主要通过桂I、II、III回3回线路转供，存在“N-1”重载或过载问题。2.2湖北电网发展规划2.2.1负荷预测《湖北电网“十二五”发展规划》报告对湖北电网及各地区负荷水平进行了预测，本报告以此为基础，并根据目前湖北省用电增长情况进行了适度调整，预测了湖北电网的负荷发展水平：预测湖北省2015年全社会用电量为21