
关于中电投-乌兰察布2×100万千瓦
煤电机组工程项目纳入国家“十三五”规划的报告
乌兰察布电网“十二五”中后期随着负荷的快速增长,将是内蒙古电网未来主要的缺电地区之一,电网电力缺口不断增大,特别是乌兰察布市与北京市大兴区50平方公里产业园区及 天皮山冶金化工园区的投资建设,从满足乌兰察布电网电力平衡角度需要,“十二五”后期,乌兰察布电网具有较大的电源建设空间,“十三五”期间急需考虑辖区内备选电源建设,以缓解乌兰察布电网的供电压力。
2014年1月和3月,中电投华北公司先后组队前往乌兰察布实地调研和考察,并多次向国家能源局电力司有关领导进行咨询和交流,一致认为当地有很大的电力缺口。
经国内知名专家推荐,建设乌兰察布2×100万千瓦
煤电机组工程,本工程决定采用新型超超临界二次再热燃煤发电机组。通过研究论证,该机组在系统设计、装备制造研究等方面取得重大突破,而且我旗具备了工程实施条件。现特申请纳入国家“十三五”规划,项目具体情况如下:
一、项目概况
(一)项目名称:中电投-乌兰察布(一期)2×100万千瓦煤电机组工程。
(二)建设规模:电厂规划容量为4台100万千瓦机组,分为两期开工建设。
(三)建设进度:第一期工程2台机组计划2016年9月开工建设,全部工程于2020年9月完成。
(四)投资估算:根据本工程可行性研究成果,本工程2×100万千瓦超超临界燃煤机组(二次再热型)静态投资为81.79亿元、动态投资为86.05亿元,4台机组的动态投资则为172.10亿元。
(五)资金来源:本工程由中电投华北公司投资98%,北京浩翔新能源公司投资2%。
二、项目选址及用地
项目拟选址在乌兰察布市 天皮山冶金化工园区。
三、项目建设的必要性和意义
(一) 研究和开发具有自主知识产权的高参数(30MPa及以上,温度超600℃)大容量高效超超临界火力发电机组,在现有超超临界发电技术上进一步降低煤耗,提高机组的经济性,是洁净煤发电技术的主要方向。目前,欧盟、美国和日本的700℃及以上参数的火电机组规划中无一例外地选择二次再热作为研究方向之一。而我国能源消耗的现状及环境保护承受的巨大压力,促使我国应尽快开发成熟的、更高效率的清洁燃烧火电机组,以便在700℃技术成熟之前建造比现有机组效率大幅提高,污染物和二氧化碳排放大幅降低的超超临界火电机组。
(二) 满足乌兰察布电力负荷增长的需要。乌兰察布电厂二期2×1000MW机组考虑在“十三五”期间投产,则可参与竞争填补“十三五”乌兰察布的电力缺口,是内蒙古电网“十二五”期间可供选择的项目之一。“十二五”期间随着负荷的快速增长,乌兰察布电网电力缺口不断增大,2015年实际备用率为负值。由此可见,从“十一五”末至“十二五”期间,乌兰察布电网具有较大的电源建设空间,因此本工程投产之后可以缓解乌兰察布电网的供电压力。
(三) 进一步提高乌兰察布供电可靠性。乌兰察布地区用电基本依赖公网供给,供电平衡及供电可靠性完全依赖于公网。随着今后公网发展带来短路容量的增加,地区间220kV线路将逐步解开,这些因素不仅影响乌兰察布电网的供电,而且也影响其供电的可靠性。乌兰察布4台机组的相继投产,使乌兰察布电网电力缺口有所缓解,完全可以改变乌兰察布电网缺电的局面,进一步提高乌兰察布电网的供电可靠性。
四、项目建设的可行性
本工程项目一期2×1000MW超超临界二次再热发电机组工程充分利用“新型超超临界二次再热燃煤发电机组关键技术研究项目”的成果,形成了具有自主知识产权的1000MW超超临界二次再热发电机组装机方案。
(一)主机设备先进可靠
经调研和专家组论证,上海电气集团具有研发、制造1000MW超超临界二次再热机组的能力。
(二)项目利用成熟先进的高温高压材料
本项目四大管道和高温高压材料采用目前国际上可靠先进、普遍应用的P92、HR3C、超级304等材料。P92作为锅炉高温联箱和高温管道;HR3C和超级304作为高温受热面,目前运行稳定可靠并仍有一定裕量,具有成熟应用业绩。上述材料是国际国内700℃计划实施应用之前,比较现实而可靠的选择。
(三)主机参数先进稳妥
主机参数选择31MPa,600℃/610℃/610℃,其中主汽压力与国际已运行机组的最高值持平,综合参数为世界最高。在再热蒸汽超过600℃条件下,锅炉侧现有相关材料已接近温度极限,锅炉运行中对再热汽温偏差的控制要求很高。而二次再热机组的再热蒸汽温度的调节方式本身又是新的技术课题,其锅炉的温度偏差控制要比一次再热机组要难。因此从积极稳妥角度出发,再热蒸汽温度在现有600℃基础上适当提高,并为二次再热锅炉的温度偏差控制留有适当的裕量,本工程再热蒸汽温度确定为610℃。
(四)项目采用集成创新技术实现综合提效
为在乌兰察布投资建设100万千瓦世界先进二次再热机组,形成综合提效的示范效应,使示范工程性能指标及节能减排效果达到最优。拟在该工程进行集成优化创新,争取机组热耗降低约5%。主要内容及效果概述如下:
(1) 采用二次再热高参数机组
(2) 通过系统设计优化,降低机组热耗
(3) 采用综合技术有效降低厂用电率
(4) 采用先进节能环保技术,降低污染物排放
(5) 采用数字化技术,提高机组控制品质和管控水平
(五)经济效益明显
按机组年利用小时数5000h,标煤价(含税)827元/t,以资本金内部收益率10%,发电(评价用)标煤耗269.1g/kWh、厂用电率3.9%(含脱硫、脱硝)等条件测算,经营期平均含税上网电价为378.03元/MWh,低于内蒙古电网现行新建火电项目标杆上网电价,本项目财务评价可行且具有一定的市场竞争力,各项财务指标及不确定性分析也表明项目建成后将取得较好的经济效益。
五、项目具有广泛的示范性
该工程项目采用超超临界二次再热,通过提高主参数,集成优化等综合技术,实现了综合提效的良好效果,总体指标达到世界领先水平。同时项目的建设将对我国高效清洁火力发电技术水平的提升、对国内各地区建设高水平电站项目具有良好的示范作用。
(1) 采用二次再热技术,提高机组参数,降低机组热耗是新建燃煤机组大幅提高效率的根本途径。项目成果将对未来高效燃煤机组参数、容量的选择,材料选用及高温再热器汽温调节具有积极示范作用,同时为我国今后700℃机组实施的可行性做好技术储备。
(2) 综合采用烟气余热利用技术,提高给水温度;通过系统设计优化,进一步提高机组回热效率。关键技术已在部分投产、在建机组实施,高水平示范成功将为技术的进一步升级打下良好基础,示范效果明显。
(3) 采用综合技术降低厂用电率,有效降低电厂主要能耗,技术方案节能效益显著,可推广性强,对今后我国新建及存量机组技改具有很好的指导意义。
(4) 采用先进节能环保技术,为今后新建机组满足更新更高环保排放标准,创造更大社会效益提供标杆。技术推广需求和前景均非常迫切和良好。
(5) 采用数字化成套应用技术,形成基于网络与数字化信息的生产过程运行、控制、管理一体化系统,对今后新建及存量机组具有良好的借鉴性。
综上所述,本工程项目一期2×100万千瓦超超临界二次再热燃煤机组在机组技术性能及煤耗(热效率)、环保排放等主要技术指标方面均达到当今世界最高水平,装机方案切实可行,建厂条件优越,经济效益明显,示范效益突出。投资建设本工程对提高我国高端大型燃煤机组装备设计制造和运行水平,能够实现我国火力发电重大技术进步,彻底摆脱国外知识产权束缚,引领国际火力发电技术发展新方向。因此,本项目希望能够纳入国家“十三五”规划,并进一步组织实施。
