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文档简介
第一章、总论
1.1项目名称
项目名称:某地区城区集中供热工程
1.2项目单位
主管单位:某地区重点项目建设办公室
建设单位:某地区城区集中供热工程筹建处
项目负责人:
项目联系人:
联系电话:
1.3工程概况及项目规模
1.3.1工程概况
按照XX县(2005-2020年总体规划》,XX县城区划分为三个区域,
分别为老城区、新城区和石油小区。老城区是在老城中心区向东西方
向扩展逐步形成的,它包括了老城中心、王家川、雷家滩居住小区以
及县城东头的工业区。新城区则是依托槐里坪有利地形地势,逐步形
成以商贸、办公、居住为主的城县新区。石油小区是在现有七里村油
矿及其张义夫子居住用地的基础上发展起来的功能完善的综合小区。
XX县城现状建设用地为207.公顷,现状人口3.38万人。近期为283.5
公顷,远期为420公顷,近期人口规模为4.5万人,规划远期人口规
模为6万人。
1.3.2工程规模
经过本项目的可行性研究后确认,XX县城区集中供热工程项目可
行性研究报告规模包括XX县城区规划划分为三个区域,分别为老城
区、新城区和石油小区。根据规划区地形地貌、功能分区、县城道路
现状、规划热负荷的性质及分布情况,本项目可研报告拟将本次供热
区域分为9个热力区。
其中保留三个集中供热小区的锅炉房和供热管网(分别称为
II、III、VI供热分区及管网),在供热范围内增设六座集中供热锅
炉房,本项目只考虑集中供热锅炉房至小区的供热主管网及街区
的供热管网。
1、供热范围内增设六座集中供热锅炉房,锅炉装机总容
量约为280兆瓦;
2、项目实施后,XX县集中供热采暖面积可达到210万平
方米;
3、本项目将敷设XX县城区供热管网:3.72Kmo
1.4项目编制依据
本可行性研究报告主要依据以下文件编制:
(1)《XX县城区集中供热工程建设项目建议书》;
(2)《XX县城市基础资料汇编》;
(3)《XX县城区总体规划》(2005-2020);
(4)XX县城区现状图;
(5)热负荷现场调查资料表。
(6)主要依据的规范:
采用的规范、标准
《锅炉房设计规范》(GB50041-92)
《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)
《热水锅炉安全技术监察规程》劳锅字口991]8号
《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2005)
《城市热力网设计规范》(CJJ34-2002)
《城镇直埋供热管道技术规程》(CJJ/T81-98)
《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》(CJJ104-2005)
《聚氨酯泡沫塑料预制保温管》(CJ/T114-2000)
《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)2001年版
《工业企业采光设计标准》(GB50033-91)
《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)
《建筑地面设计规范》(GB50037-96)
《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)
《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)
《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
《建筑物抗震设防分类标准》(GB50223-2004)
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》
(GB50032-2003)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《工业建筑防腐设计规范》(GB50046-95)
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T19-92)
《供配电系统设计规范》(GB50052-95)
<10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-94)
《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)
《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)
《工业企业照明设计标准》(GB50034-92)
《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》(GBJ64-83)
《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-83)
《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)
《钢制电缆桥架工程设计规范》(CECS31:91)
《室外给水设计规范》(GBJ13-86)1997年版
《室外排水设计规范》(GBJ14-87)1997年版
《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)
《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)
1.5项目研究范围及主要工作内容
(1)集中供热站及其工艺方案
1.本工程将设置集中供热站(锅炉房)六座,供热站用地范围
内将建设锅炉房构筑物,根据供热站的规模设计煤场、上煤系统、除
渣系统。另外,还需建设综合办公楼,变配电室,机修间,生产生活
等辅助设施。
供热站工艺方案的论述详见后面章节。
(2)供热管网及其工艺方案
考虑XX县城区供热现状,本项目只研究集中供热站至小区热力供
热主管网及主要街区供热管网。
供热管网工艺方案的论述详见后面章
1.6项目编制技术原则
(1)根据XX县城区供热现状,在已批复的各项文件的基础上,结
合项目建设的资金状况,从实际出发,远近结合,工业民用结合,选
择合理、科学的设计方案,确保供热效果,改善大气环境,提高人民
生活居住水平。
(2)依据国家有关节能政策,合理利用能源,提高经济效益;实事
求是,尊重科学,积极采用新工艺、新设备、新材料,保证与日益发
展的现代化城市要求相匹配。
(3)县城区集中供热热负荷的确定要具有合理性、全局性和前瞻性
(1)合理性:
对县城管网热负荷现状的调查要详尽,周密.重点是考虑现有负荷
在采暖、生活热水等方面有无增减的可能性,调查民用住宅和工业、企
业单位的负荷比例,以便结合实际情况,确定热指标和热负荷;
(2)全局性:
确定热负荷时应立足于整个县城热网的联网运行,重点是联网区
域管网负荷的调整问题。在考虑各热源能力及相应热网负荷的基础上,
不但要满足各供热分片区域内的热负荷需求,同时要兼顾其他区域热
负荷的增长和联网运行的调峰功能。
(3)前瞻性:
大型供热外网工程的设计使用寿命要达到15-20年,因此本可
研报告要以XX县城市的发展规划为基础,不但要根据现有县城总体
规划和县城热力规划来确定民用采暖与生活热负荷的逐年增长量,更
要结合延长地区经济发展的趋势作出相应的调整,作出方向性的待发
展负荷远景分布规划,以便今后实施时确定负荷及进行管径计算。
(4)确定设计计算参数不但要科学合理,也要灵活可行
(5)集中供热站结合总图布局的规划,考虑建设的可能性,集中供
热连片,通过经济与技术比较,选择最优工程方案,充分发挥该项目
的经济效益与社会效益。确保项目的经济有效性。
(6)供热管网敷设采用直埋敷设,并尽量利用自然补偿,管道埋设
深度一般大于1.0米。
(7)集中供热站采用微机进行监测与控制,提高集中供热的自动控
制管理水平。为了充分节省能源,便于今后系统的调节,运行安全可
靠,采用“质量一流量调节”。同时采用先进的事故报警技术,确保调
度人员对整个供热系统进行合理调度和科学管理。
1.7、工程投资
供热管网及热力站
近期远期(增加)
工程总投资7524万元;4079.47万元
固定资产总投资7369.67万元;3995.30万元;
工程费用5998.58万元;3375.32万元;
其它费用825.19万元;324.04万元;
预备费用545.9万元;295.95万元;
建设期贷款利息78.08万元;42.33万元;
铺底流动资金77.17万元;41.84万元;
热源厂改造投资估算
近期远期(增加)
工程总投资3628万元;15000^16000万元
1.8主要技术经济指标采暖负荷
序号项目单位指标
1集中供热站(锅炉房)座6
2供热能力MW62.41
3供热面积X10m2110
4年供热热负荷GJ3.78xl05
5采暖期最大供热负荷MW62.41
6采暖期最小供热负荷MW35.274
7采暖期平均供热负荷MW43.316
8管网供、回水温度℃130/70
9管网最大供热半径Km4.7
10管网总循环水量t/h894.5
正常:17.89
11管网总补水量t/h
事故:35.78
12年耗煤量t/a258730
13年灰渣量t/a87620
14年耗水量X104t/a3.56
15年耗电量万度/a234
16职工人员人55
17热源厂占地面积m29600
18工程总投资万元7524.92
19单位供热总成本元/一10.96
20管网总长度Km17.35
工钢材t320
程木材m3160
三
21
材
水泥t1560
耗
.里SL
第二章、县域概况与项目建设条件
2.1县域概况
2.1.1、地理位置和自然条件
(1)地理位置
XX县位于XX省北部,延安市域东部,地处北纬36°13'37〃一
36°45z20〃和东径109。3374〃—110°29,43〃之间。北靠延川
县,西连延安,南接宜川,东临黄河与山西省的大宁、永和县相望。
全县东西长72.9公里,南北宽55.05公里,全县总面积2368.73平方
公里。
(2)自然条件
XX县城地处陕北黄土高原丘陵沟壑区,全县地势由西北向东南倾
斜,海拔一般为600T100米。县城存在着部分的不良工程地质现象,
如滑坡、断层地裂、洪水淹没以及湿陷性黄土沉陷等,对城市建设造
成极不利的影响,且各类影响因素在不同区域内表现出的作用力强弱
也不等,对城市造成一定程度的灾害与威胁。
XX县城抗震设防地震烈度为6度。
XX县城地质结构属于华北陆地台鄂尔多斯台地,为陕北构造盆地
的一部分,区内基岩出露甚少,广为第四系黄土覆盖。主水系(延河)
河道狭窄,弯曲多折,地形征特地带狭长,延河由西向东横贯全县注
入黄河。道路规划依据地形,随山就水,采用自由式路网结构。
2.1.2、地形地貌
县境内地貌分为四大类型:河谷阶地、黄土宽梁残嫄、黄土梁昴
丘陵、黄土覆盖石质丘陵。河谷阶地主要是沿延河两岸形成的两级冲
积阶地,海拔在646-825米,面积23.5平方公里,占总面积的0.99%,
主要分布在黑家堡乡、七里村镇、张家滩镇的延河川道地带。沟道谷
地面积113.68平方公里,占总面积的4.8%,分布在延河两岸的支毛
沟内。黄土宽梁残源地貌一般海拔在756-1364米之间,面积为1070.53
平方公里,占总面积的45.2%,主要分布在七里村、刘家河、安沟、
交口、张家滩等乡镇的嫄区。黄土梁即丘陵区一般黄土覆盖厚度在
20-200米之间,面积为575.53平方公里,占总面积的24.3%,主要分
布在郭旗、郑庄、安沟、七里村、张家滩、雷赤、南河沟等乡镇南部
梢林地带。黄土覆盖石质丘陵地貌区是由三迭纪砂页岩组成,覆盖薄
层不连续的黄土,黄河深切形成峡谷,谷底海拔450-590米,石质丘
陵高出谷地400-500米,植被较差,是全县水土流失严重地区,面积
585.19平方公里,占总面积的24.71%,海拔470-1290米,分布在罗
子山、安河、南河沟、雷赤、张家滩等乡镇的梁窕地带。
2.1.3、工程地质
(1)湿陷性黄土分布:县区广泛分布第四纪黄土层,其中
晚更新(Q3)黄土垂直节理十分发育,湿陷系数为2.89-9.17,
为强湿陷性。而中更新(Q2)黄土湿陷系数<0.015属非湿陷性黄
土。
(2)土层承载力:承载力[R]=1.96X104KPa,主要持力层
为粘性土厚1-15米,[R]=225KPa。XX县建筑地基持力基本满足
要求
2.1.4、县域行政区划及总人口规模预测
XX县现辖6镇6乡,共288个行政村,全县总人口为146053人。
6个镇分别是:安河镇、张家滩镇、七里村镇、交口镇、黑家堡镇和
郑庄镇,6个乡分别为:安沟乡、刘家河乡、罗子山乡、南河沟乡、
雷赤乡和郭旗乡。
人口规模预测:(区域综合平衡法)参照XX省和延安市城镇化发
展的相关指标以及XX县城镇化发展的趋势,确定XX县规划近期和远
期的城镇化水平将分别达到35%和47%。2010年、2020年全县人口和
城镇人口如下表:
现状近期(2010)远期(2020)
全县人口(万14.615.517
人)
城镇人口(万3.985.428
人)
城镇化水平27.263547
(%)
2.1.5、社会经济状况及资源
1、XX县农副产品丰富多样,有利于发展农副产品加工业。发展农
副产品加工业可充分利用农业资源,并且其经济效益带动面大,能够
促进全县农村经济的发展。另一方面,发展农副产品加工业可促进XX
县产业结构多元化的发展。
2、XX县城商贸发达,特别是近儿年商贸业的发展速度较快,不
仅是县域内的商贸中心,随着交通条件的改善,其商贸业将辐射沿黄
河周边地带的城镇。
3、XX县石油资源丰富,且有着悠久的石油文化,七里村油矿位于
县城的西部,其在生产和技术上都具有一定规模,从长远来看,石油
工,也仍将是延长的主导产业。
4、煤的分布范围大约132平方公里,主要分布在郑庄镇的西北部
和郭旗乡的西南地区,估计储量1300万吨以上,含煤地层为三叠系延
长群瓦窑堡组,煤质为中硫、中灰、低磷、高发热量的3号气煤,发
热值为6400千卡以上,是良好的动力及配焦用煤。县境内天然气系伴
生气田,蕴藏量小,限于技术及资金条件,未进行工业回收利用,只
有少数居民作为生活燃料设管道引用。
5、石灰石,当地群众称料浆石,是制水泥和烧石灰的主要原料,
主要分布在郑庄镇,但在童儿湾、白家川、郭旗、刘家河、黑家堡等
乡镇也有分布,估计地质储量在31万吨以上,经化验含钙45%以上,
且杂质少。万吨以上的矿区有5个,分别是:新民村矿区、左树湾矿
区、李台矿区、梢树沟矿区和丹山矿区。
2.1.6、气象条件
XX县的室外气象参数如下:
1.台站位置:北纬36°12',东经113°07',海拔926.5米。
2.冬季室外采暖计算温度:-12℃o
3.冬季室外通风计算温度:6Co
4.冬季主导风向:C(22%)、SW(22%)O
5.全年主导风向:C(31%)、S(18%)o
6.室外风速:冬季2.1米/秒、夏季L6米/秒。
7.日平均温度W5°C的天数:133天。
8.日平均温度W5℃期间内的平均温度-2.2℃
9.大气压冬季913.3mmIIg
夏季900.2nlmHg
10.最大冻土深度:79厘米。
2.2县城供热现状及存在的问题
目前XX县内工农业生产及居民生活在天然气未通前大部分以煤
作为主要燃料,而使用的煤种大多数是当地煤,长期以来一直作为XX
县的主要燃料,县城的现状供热形式为分散式供热,大部分单位供热
采用自备独立锅炉房,尚有一些单位因经济困难没有集中供热设施而
采用小炉具取暖。县内所有燃煤采暖锅炉大部分烟囱在30米以下,除
尘设备陈旧,排烟均为低空排放,加上冬季逆温层的影响,县内粉尘、
二氧化硫、氮氧化物污染严重。
统计到2007年10月底,某地区城区已建成锅炉房40余座,安
装各型锅炉约有100台,总锅炉容量约为280兆瓦,主要是办公建筑、
商业建筑、宾馆、学校采暖用和部分工业使用。雷家滩小区为集中采
暖,锅炉房的锅炉总容量为11.2兆瓦,采暖面积约为167108平方米。
七里村油矿占城区人口约1/3,有锅炉房三座,其中四台用于工业,
七台用于采暖,还有两台茶浴炉。城区内很多居民冬季采暖仍然以小
火炉为主。
调查结果表明,XX县城区的冬季取暖方式比较落后,供热规模都
很小,布局既分散也不合理,经营管理都很不规范。由于联片采暖锅
炉房的供热规模较小,则锅炉的单台容量也不可能大,最大为L4-2.8
兆瓦(2-4吨/小时)。城区现有热水锅炉100台,大部分都是2t以下
小锅炉。这样容量的锅炉热效率很低,一般只有40%-50%。按国家及
省劳动保护部门规定,此容量的锅炉可以不对炉水进行“除氧”处理,
可以采用干式除尘。所以,造成锅炉(包括管道系统)腐蚀严重。另
外,由于小锅炉一般都采用简单的排烟除尘设备(无脱硫手段),加之
运转工人技术水平低,岗位责任心不强,管理一般化等因素,造成了
除尘效率低下,各个小烟囱大量冒黑烟,加重了冬季城市上空大气污
染程度。在县城更有数百户居民采用当地生产的家用小锅炉供暖。更
有相当规模的工业锅炉、窑炉和数以百计茶(浴)炉式常年运行,并
且窑炉、茶(浴)炉无除尘装置,对城市大气环境形成常年污染。
2.3县城供热环境及存在的主要问题
由于目前小型锅炉过多,容量小,效率低(平均45%),烟囱均为
铁皮钢制烟囱,高度较低,加之消烟除尘设施落后、老化、不完善,
造成当地相当严重的大气污染。
1、污染严重:
小型锅炉分散面广,其配套的除尘设备普遍效率底,相当一部分
小锅炉房没有正规的除尘器,尤其在采暖季大气污染较严重。
2、浪费能源
分散的小锅炉均以煤为燃料。单台容量在2.8兆瓦(4吨/时■蒸汽
锅炉或2.8兆瓦热水锅炉)及其以下锅炉一般出力不足,能耗高,热
效率低。
3、影响市容
大量的小锅炉分散在县城各个位置,煤灰渣在城县道路上交叉送
输,既影响交通,又影响县城市容卫生。
4、各种炉窑燃料(煤)燃烧产生的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等
有害物质的污染;
5、汽车排放的尾气对城市低空空气环境的污染;
6、土建工程作业(挖掘、运输、拆迁、清理现场)产生的尘埃;
城市周边风力作用产生的沙尘悬浮物。
根据延安市环保监测站检验报告单显示,2004及2005年度某地
区:
烟尘年排放量770L2吨
二氧化硫年排放量8467.2吨
•氧化碳年排放量8920吨
以上各项指标均超过国家标准。
2.4项目建设的必要性
通过上述分析,某地区城区的供热现状存在以下主要问题:
(1)目前供热系统无统一规划,城区锅炉房布置零乱,各部门分
散独立供热,没有实施区域集中供热;
(2)锅炉单台容量小,热效率低,供热效果差,造成煤、电等能
源
的极大浪费。
(3)锅炉房内除尘设备落后、陈旧,效率低,烟囱数量多且高度
低
使城市大气环境污染严重,影响人民群众身体健康。
(4)大量的小锅炉房分散于市区各个位置,煤、灰渣在城市道路
上交叉运输,既影响市区交通,加重了市区运输负担,而且
又影响市容卫生,增加环境污染。
(5)目前城区发展较快,新增建设项目多,现有锅炉房已满足不
了供暖要求,形成了年年扩增,年年供热能力不足的恶性循
环的严重局面。
随着城市建设的发展,采暖面积不断增加,如果继续保持分散无
序的采暖供热模式,大气污染和能源浪费的状况将进一步加剧,严重
影响了市民的日常生活,制约了城市各项事业的发展,与XX省延长城
区的建设发展方向更是格格不入,这将是一种不能容忍的局面。因此,
发展集中供热事业,改变某地区城区供热设施的落后状态已经成为某
地区城区建设刻不容缓、优先解决的重要任务之一。同时,集中供热
系统是现代化城市的基础设施之一,也是衡量城市公用事业水平的一
项重要指标。实行集中供热,不仅能给城市提供稳定、可靠、高品位
的热源,而且可有效节约能源,减少城市污染,对改善人民生活环境,
方便居民日常生活,合理地利用城市有效空间,美化城市,都具有积
极的意义,其经济效益、环境效益和社会效益均十分显著。
本项目是某地区城区基础设施建设的重要组成部分。工程建成后,
可满足XX省延长城区215.51万疗建筑物的集中供热,同时可拆除新
城区全部小锅炉和烟囱并避免在新建小区的设置小锅炉房,彻底改变
原有供热设施简陋、采暖条件落后的局面,符合国务院关于环境治理
整顿的政策方向,其意义非常重大。本项目的实施符合国家环保政策
要求,符合当地政府中长期发展规划方向。
陕北作为国家重要的能源重化工基地,近年来随着国家投资及建
设开发力度的不断加大,社会经济发展迅速。XX县亦在区域经济快速
发展的带动下,社会经济及城镇发展得以提速,呈现出前所未有的发
展态势,同时随着马头关黄河大桥的建成通车,将大大改善XX县的对
外交通条件,XX县将成为延安市通往山西省的大门。因此,XX县的发
展急需树立新的城市形象。随着县城规模的不断扩大,人口的不断增
加,市政基础设施建设对城市发展的影响表现的更加突出。县城集中
供热作为市政基础设施是重要内容之一,对县城发展显得尤为重要。
2.5项目建设条件
2.5.1燃料
本项目消耗燃料为燃煤,XX省延长城区供热锅炉均采用本地区XX
省延长煤矿的煤。
煤矿煤质资料如下:
挥发分:V'15.06%灰:Ay33.08%
水:W,0.95%硫:Sy3.38%
发热量:QU21120千焦/千克
2.5.2水源
根据《XX县城市基础资料汇编》提供的材料,自来水公司日供水
能力达10万立方米。本项目生产所需水量由城市供水系统供给,
水质资料如下:
PH=7.89铁:<0.05mg/1
总硬度:412mg/l镒:<0.1mg/1
氟化物:1.0mg/l铜:<0.04mg/1
锌:<0.1mg/1
浑浊度:1°
溶解性总固体998mg/l
物理性质:无色无味、透明
2.5.3电源
根据某地区供电局证明材料,城区内有110千伏输电线路和变电
站,可将电力输送到集中供热站和各小区热力站,电力供应便利、可
靠。
2.5.4交通运输条件
某地区道路系统完善,交通条件总体比较发达。境内的西延、侯
西及铜蒲铁路均由县城周围经过,加之四通八达的公路网络和国道108
高速公路,为延长提供了便利的交通运输网络。具备了全方位的交通
条件。
第三章、供热负荷
3.1供热范围
3.1.1供热范围
某地区城区集中供热工程供热范围:西至冯家村,东至呼家村,
南北以延河为中心向两侧扩展约1.5公里,同时烟雾沟作为城市水源
地,整个供热范围约40平方公里。
供热范围图一详见附图一01
3.2热指标确定
3.2.1供热最大热指标的确定
1、热负荷计算方法:
采暖热负荷采用面积热指标估算法进行计算。
2、耗热指标的选取:
某地区民用建筑及公共建筑多数为370砖墙,民用住宅建筑一般
以三~六层的砖混结构为主,其中有较多平房,大部分建筑是七十~八
十年代建设的。近年来才有高层建筑物落成。根据国家行业标准《城
市热力网设计规范》(CJJ34-2002)规定,未采取节能措施的现有建筑:
学校、办公供热设计热指标为60〜80W/IR2、住宅供热设计热指标为58〜
64w/m2;采取节能措施的规划建筑:学校、办公供热设计热指标为50〜
70w/m\住宅供热设计热指标为40〜45w/m2,结合XX省延长城区集中
供热工程供热范围内基本为现有和在建民用及公共建筑,其外墙均为
370厚砖墙,且在本项目供热范围内民用住宅及公共建筑楼房均以3〜
6层砖混结构为主,平房占有一定比率的实际情况,经过实地调查和
参考其它城市供热指标取值,见”现状建筑构成及分类热指标汇总表”:
建筑物构成及分类热指标汇总表
建筑物所占比例热指标
项目
性质(%)(W/m2)
居住5560
商业2170
行政1570
现状
文教5.470
其它3.670
合计Ifl'
居住7045
规划公建3065
合计100
根据上表计算:本项目现有建筑的采暖热指标(包括5%的管网热
损失)取值为:
综合性热指标取67.73w/m\
本项目正建和规划建筑的采暖热指标(包括5%的管网热损失)取
值为:
综合性热指标取52.Iw/m2o
3、供热分区及采暖面积的确定
采暖面积是由用地面积乘以建筑容积率,再乘以热化采数而得。
民用建筑热化系数取0.7,工业区热化系数取0.4。
3.2.2平均及最小热指标
最小热指标=后二|A=0.5652A
18+5
XX省延长城区采暖期室外计算温度为-13℃,室内采暖设计温度
平均热指标==0.7261A
18+5
为18℃,采暖期W5℃的天数为133天,采暖期室外平均温度为-2.2℃,
设最大热指标为A,则:
现有城区建筑采暖面积热指标表表3-1
建筑采暖热指标W/m2
物
最大平均最小
性质
67.759.438.2
综合
378
新建及规划城区建筑采暖面积热指标表表3-2
建筑采暖热指标W/m2
物
最大平均最小
性质
45.729.4
综合:52.1
45
3.3供热规模、供热分区及热负荷
供热规模:XX县为带状城市,用地比较零散,不宜采用大型的集
中供热方式,本次规划建议采用分片集中供热方式,以地形地貌、河
流和道路的分割为依据进行供热分区。经设计人员与建设方共同实地
调查后,确定本集中供热工程:总供热面积为:515.51X10皆,其中
保留已有供热面积:44X10Wo
供热分区:XX县城位于陕北黄土高原丘陵沟壑区,结合XX县两
山一川一河,东西长,南北窄的地形特征,参照XX县城市建设中规划
带状组团式的布局模式,在供热分区上可以形成“一河两心三片”的
功能结构。
根据地势道路形成的自然街区,本着节约资金,保留与新建结合,
合理的、最大限度的以有限的资金取得最好的效益划分供热区域是,
在这个前提下,共划分9个供热区域,其中3个区域为原有保留区域。
供热区域划分范围详见图“供热区域范围图”及表3.3—1。
热负荷:
I区估算采暖负荷为6.77兆瓦,以居住用地为主;锅炉房内设一
台7兆瓦燃煤热水锅炉,炉型为链条热水锅炉。
II、III区为七里村油矿的工业区和住宅区,规划保留两座现状锅
炉房,供生产和生活使用。锅炉房的容量和管网可根据该区域内的发
展建设而进行扩充改造。
W区为规划发展的非工业用地,其中W、V区的采暖热负荷分别
为18.0MW和17.OMW,设锅炉房一座,内设2台17.5MW锅炉,炉型为
循环流化床热水锅炉
VVI、加、区为县城的建成区,估算采暖热负荷分别为n.1MW、
23.3MW,规划建一座锅炉房,锅炉房容量为:2台17.5MW热水锅炉。
炉型为循环流化床热水锅炉
vni区为雷家滩住宅小区,保留现状锅炉房和管网。
VIIIX区为县城的建成区,IX区一台7MW和两台4.2MW燃煤热水锅
炉
V1IIX区为规划的工业区,采暖负荷为27MW,设锅炉房一座,内设2
台14MW燃煤蒸汽锅炉,炉型为链条锅炉。
IX刈区为规划发展的非工业用地,采暖热负荷为6.6MW,设锅炉房
一座,内设一台7MW燃煤热水锅炉,炉型为链条热水锅炉。
4、区域集中供热站
4.1热源选择
4.1.1集中供热站的炉型选择:
根据燃烧方式不同,锅炉可以分为链条锅炉、循环流化床锅炉、
烟粉炉等。供采暖和生活用热的锅炉不宜选择煤粉炉。
链条锅炉和循环流化床锅炉有各自的特点,选择什么样的炉型最
好,受到诸多因素的制约,不是绝对的。
1、锅炉燃烧方式的选择,应符合以下要求:
(1)对煤种的适应性好;
(2)对负荷的适应性和压火性能好;
(3)消烟、除尘、脱硫效果好;
(4)劳动强度较小。
当燃用H、III类烟煤时,可选择链条炉排锅炉;当燃用发热量、
挥发份较低的煤,宜选择循环流化床锅炉;当使用石煤、煤开石或高
硫份煤时,应选用循环流化床锅炉。
2、循环流化床锅炉的特点:
(1)循环流化床锅炉的优点
循环流化床锅炉是二十世纪发展起来的利新型燃烧方
式锅炉,其中主要优点是:
①低污染燃烧。由于循环流化床燃烧炉膛温度可控制在850℃左
右,并可在投燃料的同时加投石灰石CaCQ»这样可以达到去除SO2与
控制NO,有害物质生成的目的。
②燃烧适应范围广,除燃用一般的煤以外,还可以燃低热值的煤
肝石、油页岩、煤泥等。
③适合调峰运行,循环流化床锅炉能做到在30%额定负荷下不投
油稳燃。
④锅炉热效率高。循环流化床锅炉的燃料是在多次循环中完成燃
烧的,所以燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的热损几乎可以
达到“0”的水平。
(2)循环流化床锅炉的缺点
①对煤的粒径有严格要求,一般应控制在8mm以下,最好在4mm
左右,对煤的运输、堆放、破碎有比较严格的要求。
②由于炉膛风压要求高,鼓、引风机的电动机功率大。
③锅炉烟尘中原始含尘浓度较高。
④⑤设备价格较链条炉高。
3、链条炉排锅炉的特点
(1)链条炉排锅炉的优点
①有比较成熟的制造运行经验。
②操作简单方便。
③运行自耗电低于循环流化床锅炉。
④价格低于循环流化床锅炉。
(2)链条炉排锅炉的缺点
①对燃料的适应性差,一般只宜燃用H、IH类烟煤。
②锅炉的热效率和锅炉燃烧效率均低于循环流化床锅炉。
根据以上比较,考虑到XX县城的煤源状况,其煤质较差,所以我
们经过设计方案比选,集中供热站选用链条炉排锅炉。
4.1.2集中供热站设计方案
根据XX县城区的现状条件,处于河流沟谷地带,城市可建设用地
本来就稀缺,加之地形复杂开发建设具有一定难度,而与之相关的生
态问题又必须重点关注,采暖方式为分片集中供热。随着经济的发展,
以及国家有关政策的改变和要求,在燃料的选择使用上应机动灵活,
尽量选择清洁能源。以将其对大气的污染降到最低。
区域集中供热锅炉房的设计方案根据《XX县城区总体规划》
(1996-2010),原12个供热分区,经过调研及经济分析确定为9个
供热分区。
4.2集中供热站厂址
集中供热站(锅炉房)厂址选原则:靠近集中供热区城,在基建、
运行维修和环境保护等方面有好的经济效益和环境效益。锅炉房各建
筑物、构筑物和场地的布置,应充分利用地形,使挖填方量最小,排
水良好。
区域集中供热锅炉房的厂址位置详见附图一02
区域集中供热锅炉房根据供热区域规模大小和工艺设备流程,确
定供热站(锅炉房)的厂址占地面积。
区域供热站(锅炉房)占地面积表
供热锅炉房容量建筑物、构锅炉房占地
米暖面积热负荷
分区(燃煤热水锅筑物占地面面积(含煤灰
(万后(MW)
号炉)积场)
I10.426.77一&7MW链条炉15X32M235X50M2
II12.8'1保留现状锅炉
房及管网
III8.82+5.686.17+6.24保留现状锅炉
房及管网
IV51.835两台17.5MW链35X36M265X55M2
条炉
V40.534.40两台17,5MW35X32M265X55M2
VI16.711.2保留现状锅炉
房及管网
vn22.515.8台7MW和两台26X32M250X50M2
4.2MW链条炉
w24.228二台14MW链条34X32M260X55M2
蒸汽炉
IX10.156.6一台7MW链条炉15X32M215X32M2
4.3.区域集中供热锅炉房的厂址比选:
4.4.燃料
1本项目消耗燃料为燃煤,XX省延长城区供热锅炉均采用本地区XX
省延长煤矿的煤。
4.5供热介质及供热参数的确定
4.5.1供热介质:
集中供热站锅炉热水出口温度95℃,:根据国家相关政策,对民用
建筑采暖供热的城市热网宜采用热水作为其供热介质。因此,本项目
确定供热介质为热水。
热水介质有如下优点:
a、热能效率IWJ。
b、调节方便。
c、热水蓄热能力强,热稳定性好。
d、输送距离长。
4.5.2热水供热介质参数:
供水温度一般为95C,回水温度为70℃。管网输送至管网输送至
各热用户
4.6集中供热站工艺系统
4.6.1集中供热站热力系统工艺流程:
锅炉供水——>管网供水管____>管网回水箪一
A
-----------------------犁水循环泵器
一►除氧器>除氧水箱补水泵
一除氧泵——软化水箱——软水器-自来水
4.6.2定压方式
定压点:
集中供热小区地势高差不大,考虑系统运行的安全可靠,为防止
定压点过高或过低,造成设备承压增大或系统倒空汽化,本系统采用
变频连续补水定压方式。定压点设在技术安全可靠、操作管理方便的
循环泵入口处。
定压值:
各集中供热区域内,将一级供热管网的定压点设在集中供热锅炉
房内循环水泵的入口处。根据建设方提供的现状地形图查知,供热范围
内建筑物多为5〜7层,高度约20m,集中供热锅炉房的地面标高与一
级供热管网最高点高差均在10m内,保证整个系统任何一点在任何情
况下均不会发生汽化的压力为10+20=30.0mH20,考虑3〜5mH2O柱的安
全富裕30.0+5=35.OmIW柱。定压压力保证供热系统高点不汽化、不
倒空,低点满足设备承压,初步确定定压值为:(0.30-0.4MPa)o
对于有高层建筑的供暖小区,其供暖系统的定压形式,可采用双
水箱分层式供暖定压系统,低区可与外网直接相连,它的高度主要取
决于室外管网的压力工况和散热器的承压能力,高区部分增设高低位
水箱,利用进回水两个水箱的水位高差进行高区系统循环,同时利用
低位水箱的非满管流动的溢流管使系统与外网回水管压力隔绝,从而
达到单独定压的目的;也可采用低区部分由锅炉房直供并进行系统定
压,高区部分可以通过在高层地下室内增设一套水一水换热器,单独
定压,使之与锅炉房直供系统相隔绝。具体采用何种定压系统,应根
据供热小区高层建筑单体的实际情况、投资情况及系统布置情况综合
确定,保证供热效果。
4.6.3水处理系统
锅炉房软化水量的确定
L锅炉的排污率按锅炉的蒸发量的10%计。
2.用户处的管网漏损按锅炉蒸发量的25%计。
3.锅炉房内部汽水损失量按锅炉负荷的5%。
4.锅炉房需软化的水量为:
D=l.2X(0.1+0.25+0.05)X锅炉蒸发量m/h
锅炉水处理系统设备的确定
锅炉给水软化设备。根据区域集中锅炉房的总容量及所需软化水
量D配置软水设备。
锅炉给水除氧方式采用解析除氧。
4.6.4除渣、除尘系统
除渣系统
IV、V、VH1区锅炉房的灰渣采用水力输送方式。锅炉燃烧后的灰
渣通过锅炉排渣管排入渣沟后,用循环水冲至室外灰渣池,通过灰渣
池沉淀后,用门式抓斗起重机将灰渣从渣池中抓出,沥干后装车送走。
经过沉淀池过滤池后的水通过渣浆泵供锅炉房冲渣、除尘循环使用。
其他区锅炉房除渣系统采用机械除灰渣方式。
除尘系统
锅炉烟气除尘系统根据锅炉的烟气量选用花岗石文丘里喷淋水膜
除尘器。其除尘效率为98%,脱硫效率为65%,
4.6.5燃烧系统
给煤系统
集中供热站来煤用汽车卸入储煤场。
IV、V、VID区锅炉房锅炉给煤采用多斗提升机+皮带运输机
其他区锅炉房锅炉给煤采用手推车+翻斗上煤机
4.7集中供热站工艺设备
各区域集中供热站的工艺设备见附表4.7-C4.7-6
5、供热管网
5.1供热范围
5.1.1供热范围
根据某地区集中供热规划要求,确定某地区城区集中供热工程供
热范围,根据《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》(CJJ104-2005),本
工程热水管网采用直埋敷设,采用有补偿敷设方式。
热力管道均沿人行道直埋敷设,根据城市规划要求及实际情况,
•般布置在道一侧,支管道主要沿街区道路及院区道路直埋敷设。(双
管敷设)
5.1.4敷设方式
整个供热管网采用直埋方式敷设,对有三通、阀门部件等薄弱环
节在应力不满足安全条件时,采用波纹补偿器予以保护。管道覆土深
度一般大于1.2m,分支处设阀门井管道低点设放水井,高点设放气
井。
5.1.5管道保温
管道保温材料•:蒸汽管道保温采用复合保温,离心玻璃棉加隔热
层等,外护管采用钢套管和玻璃钢外。见“蒸汽管道复合保温管结构
简图”。
高温水管道选用聚异氟服酸脂泡沫塑料,保护层选用高密度聚乙
烯保护层。根据不同管径,保温厚度按国家标准确定,其范围一般在
30〜60mm。
5.1.6管道材料
根据管内供热介质参数较低(温度<150℃,压力<L6Mpa)的
特点,管材选用Q235钢,公称直径DNW300时,选用无缝钢管,DN
>300mm时选用螺旋焊缝钢管,管网测漏方法采用在予制管予埋测漏
导线,在锅炉房设测漏仪检漏。
5.2管网水力计算
5.2.1水力计算
管网计算流量考虑了网损(包括热损和漏损)系数1.05。在水力
计算时,供水温度为95℃,其密度为938.8kg/m:回水温度70℃,其
密度为980.59kg/m:管道粗糙度为0.5mm,局部阻力当量长度比例,
干管为0.2,支干管为0.3,使用《城市供热手册》中所给的热水管道
水力计算表进行,计算结果见表5.2T
水利计算表表5.2-1
执伊
管段J、、、管段
编号面积荷流量管段长度管径流速比摩阻压降
实际计算
(M2)(MW)(t/h)(m)(m)(mm)(m/s)(Pa/m)(Kpa)
主干
线
5.5管道热补偿、保温材料及附件
5.5.1管道热补偿:
根据供热管网走向,管道热补偿考虑采用自然补偿,在三通、分
支和弯头等应力集中处若不能满足应力条件时选用直埋式波纹补偿
器。
5.5.2保温材料:
管道保温材料:蒸汽管道保温采用复合保温,离心玻璃棉加隔热
层等,外护管采用钢套管和玻璃钢外。见“蒸汽管道复合保温管结构
简图”。
高温热水供热管网采用预制直埋保温管,并配备相应的管道附件
如三通、弯头及保温管接头材料。预制直埋保温管一一聚异氟服酸脂
泡沫塑料保温管,聚异氟腺酸脂泡沫塑料与钢管紧密结合有效隔绝了
隔绝了钢管外表面与空气、水的接触,具有良好的防腐性能。聚异氟
服酸脂泡沫塑料导热系数小,具有保温性能好散热损失小的优点。
5.5.3附件:
管道分支线上均安装阀门,阀门采用金属硬密封钢制球阀。管道、
阀门、补偿器等附件一律采用焊接连接。
5.6管道试压、冲洗及质量验收标准
5.6.1管道试压
管道在安装完毕,接头处保温前作水压试验,强度试验压力为工
作压力的1.5倍,强度试验可分段进行。总试验压力(严密性试验)
为工作压力的1.25倍。试压宜在51以上的环境温度下进行,否则须
作防冻措施。
5.6.2管道冲洗
管道系统在试压合格后须用清水进行冲洗,以管内可达到的最大
流速或不小于1.5m/s的流速连续进行冲洗,直至出口处水色和透明度
与入口处目测一致时为合格。每500米设排污短管一个,冲洗用水接
附近城市自来水管,排水管应接至附近排水井。排水管截面积不小于
被冲洗管截面积的60%。
5.6.3质量验收标准
管道的施工及验收须按国家标准CJJ34-2002《城市供热管网工程
施工及验收规范》中有关规定和保温管生产技术要求进行。
6、集中供热站平面布置与建筑设计
6.1区域平面布置
(1)供热站在平面布局时充分考虑已有设施的环境以及安全要
求。遵循以下原则:
1、以最大限度的减少烟尘和有害气体对周边环境的污染。
2、供热站布置使辅助间和控制室有良好的采光,并使各车间也有
较好的自然通风条件。
3、来煤、出渣要方便。
集中供热站包括锅炉间、辅助间、运煤走廊、碎煤机房、煤场、
渣池、渣沟、渣泵房、烟囱等构筑物。
集中供热站用地呈规则矩形。主要建筑物应有良好的日照和通风,
建筑物之间的间距符合〈〈建筑设计防火规范〉〉的要求.
6.2竖向道路及排水
集中供热站各构筑物场地比周围道路高约0.4m。
尽可能的利用原有道路。
场地的雨水经自然泾流排至四周道路,最终汇至北侧道路出入口
处,融入厂区的排水系统。
6.3建筑设计
集中供热站的建(构)筑物主要有锅炉房、烟囱、烟道等。
锅炉房为框架结构,主要满足工艺流程的要求,由操作间,值班室,
水处理间,化验室,休息及卫生间组成.平面布置紧凑,功能合理.
(a)节能设计
木工程节能设计主要考虑冬季保温,保温措施主要采用当地
的习惯做法,如增加保温层的厚度,窗为密闭式单层单玻塑钢窗,
外墙为370厚粘土空心砖或300厚加气碎砌块墙。
(b)防噪声设计
对于噪声较大的房间需要进行噪声控制,如安装消声器,同时
加强门窗的密闭性,防止噪声、噪音的扩散,减少噪声对周围环境
的干扰。
(c)绿化
对场地进行人工绿化,以生长情况良好的速生树及点植部分观
赏性强的树种为主,以灌木,绿篱为辅进行绿化配置.使绿化率达
47.3虬使厂区形成赏心悦目的园林化景观,铺装地面与草地结合衬
托建筑物,为全厂职工创造舒适,宜人的工作,休息环境.
(d)装修标准
屋面:屋面采用SBS防水层屋面.
外墙:优质外墙用乳胶漆.
内墙:优质内墙用乳胶漆.
顶棚:综合楼主要部位采用轻钢龙骨矿棉板吊顶或二次装修(标
准定),其它用房为白色乳胶漆.
楼面:综合楼及重要生产生活建筑物采用铺地砖,其余为水泥砂
浆楼面。
地面:综合楼及重要生产生活建筑物采用铺地石专,其余为水泥砂
浆地面。
栏杆:厂区围墙部分为铁艺栏杆,综合办公楼为铁艺栏杆,其它生
产建、构筑物均采用不锈钢栏杆。
门,窗:大部分采用塑钢或铝塑(或断桥铝材)门窗,部分生产建筑
物大尺寸门采用夹芯板保温。
7、结构设计
7.1设计依据
⑴、《XX县城区总体规划》(1996-2010)
(2)、国家颁布的现行结构设计规范及规程
7.2抗震设防
本地区抗震设防烈度:6度,基本地震加速度:0.05g,设计地震
分组:第一组。抗震设防建筑场地类别:H类;
7.3工程地质
本工程暂无可行性研究阶段工程地质勘察报告,根据XX县城所在
地区,参考该地区工程地质概况,对本工程工程地质概况及地基处理
措施简单描述如下,待完成工程地质勘察报告后最终确定:
该地区位于XX县城地处陕北黄土高原丘陵沟壑区,地质结构属于
华北陆地台鄂尔多斯台地,主水系(延河)河道狭窄,弯曲多折,地
形支离破碎,区内基岩出露甚少,广为第四系黄土覆盖。建设用地分
布在延河两侧的一、二级阶地上。城区地质结构良好•,地层构成地面
4-10米,地面坡度15%左右。县城周围黄土分布极为广泛,厚度60-80
米,由于长期遭受侵蚀切割,形成沟壑纵横、溃沟密布的黄土残墉。
最大冻土深度为79mmo
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