工业余热市政集中供热项目可行性研究报告

PAGE工业余热市政集中供热项目项目可行性研究报告目录第一章申报单位及项目概况 11 项目申报单位概况 12项目概况 22.1项目名称及建设背景 22.1.1项目名称 22.1.2项目背景 22.1.3项目建设的必要性 62.2项目建设地点 72.3主要建设规模和内容 72.4项目建设目标 82.5主要设计原则和指导思想 82.6设计依据 82.7工作简要过程 93工程技术方案 93.1热源供应 93.2备用热源供应 113.2厂址条件 113.2.1厂址地理位置、区域概况及地形、地貌 113.2.2工程地质、地震参数、气象、水文及水文地质 123.2.3水源和排水 123.3总平面布置 133.3.1总平面布置原则 133.3.2总平面布置方案 133.3.3竖向设计 143.3.4绿化 143.3.5防护设施 143.3.6运输设施 143.4热负荷 143.4.1热负荷统计 143.4.2供热方式 163.5装机方案 163.5.1技术原理 163.5.2技术发展简介 163.5.3技术的优越性 173.5.4技术实施方案 183.6供热站系统 203.7控制系统 223.7.1控制概述 223.7.2供热站控制方式及自动化水平 223.7.3供热控制中心监测方式及自动化水平 243.7.4主要设备选型标准 243.8热水管网工程 253.8.1敷设方式 253.8.2连接方式 263.8.3调节方式 263.8.4水力计算 263.8.5热源水管网管道材质及附件 263.8.6保温及防腐 273.9电力供应和通信 283.9.1电源引入方案 283.9.2过电压保护及接地 283.9.3电缆设施及防火 293.9.4通信 303.9.5电气消防 303.10供排水系统 313.10.1综述 313.10.2生产水系统 313.10.3生活水系统 313.10.4消防给水系统 313.10.5排水系统 323.11土建部分 323.11.1概述 323.11.2设计执行遵守的主要规范、规程及标准 333.11.3主要建构筑物 343.11.4建筑部分 353.11.5结构部分 363.12暖通部分 364劳动安全与工业卫生 374.1消防 374.2工艺生产过程中可能产生的不安全因素和职业危害因素 375供热公司定员 405.1岗位定员指标 405.2机构设置 416工程实施条件和轮廓进度 416.1实施条件 416.2轮廓进度 416.3招投标安排 426.3.1招标范围 426.3.2拟采用的招标组织形式及招标方式 427投资估算和经济效益分析 437.1编制原则 437.2编制依据 447.3工程投资估算 457.4财务评价与分析 467.4.1资金投入 467.4.2投入计划 467.4.3基础数据 467.4.4经济效益分析 477.4.5敏感性分析 487.4.6盈亏平衡分析 487.5控制投资的措施 497.6结论 50第二章发展规划及产业政策分析 511发展规划分析 512产业政策分析 512.1属国家鼓励发展的产业 512.2符合“循环经济”要求 522.3满足经济快速发展的需要 52第三章资源开发及综合利用分析 53第四章节能方案分析 541设计依据 542能源消耗种类和数量分析 553节能量指标分析 554工艺系统设计中的节能措施 565主辅机设备选择中考虑节能的措施 566材料选择时考虑的节能措施 567节约用水措施 578节约原材料的措施 579节能效果 5810节能量的计算 58第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 59第六章环境和生态影响分析 601合理利用能源 602厂址位置与自然条件 603环境现状与分析 603.1大气环境质量现状 603.2地下水环境质量现状 613.3声环境质量现状 614环境标准 615环境保护及治理措施 625.1污染物治理措施 625.2厂区绿化 625.3环境影响分析 635.4环境管理及环境监测 635.4.1环境管理 635.4.2环境监测 64第七章经济影响分析 661国民经济评价 662区域经济影响分析 663经济安全分析 66第八章社会影响分析 681社会影响效果分析 682社会适应性分析 693社会风险及对策分析 70第九章结论及建议 721结论 722建议 73工业余热市政集中供热项目项目可行性研究报告PAGE74第页第一章申报单位及项目概况项目申报单位概况申报单位名称：XX有限公司企业性质：有限责任公司XX有限公司成立于2011年6月，注册资金600万。是一家以合同能源管理方式，从事洁净能源开发、投资与运营的专业化能源服务公司。专业从事浅层地热开发、高效集中供热、热电联产技术的开发、设计、工程建设、运营服务于一体的高新技术企业。下设市场部、技术部、能源规划部、能源投资部、工程部、研发部、售后服务部等。XX有限公司位于XX西街88号。

公司现有员工68人，拥有热能、暖通、自动化控制和项目融资等各方面的专业人才，并通过紧密合作和多元化持股方式，组成了一个由行业精英构成的管理团队。XX有限公司成立以来在土壤源热泵工程、污水源热泵工程、地下水水源热泵工程、工艺水热泵工程设计、安装和运行方面，已经积累了丰富的经验。XX有限公司以节能减排为经营宗旨，主要从事工业余热、浅层地热、太阳能综合利用，对钢厂、电厂、化工厂等企业的工业余热实现供热、发电联合应用，为用能企业提供节能减排整体解决方案。采用BOT模式、EPC模式（交钥匙工程）及合同能源管理方式实现对工业余热和浅层地热的综合利用的设计、投资、建设及运营。同时，XX有限公司也是建筑冷热能源整体解决方案供应商，到目前为止，公司设计实施了30多个水、地源热泵及太阳能综合利用项目，一致受到了业主方的好评。2项目概况2.1项目名称及建设背景2.1.1项目名称****县工业余热市政集中供热项目2.1.2项目背景1）社会环境背景我国城镇建筑能耗约占全国总能耗的30%，其中集中供热的能耗又占到40%以上，是建筑节能的重中之重。目前全国供热建筑面积近100亿平方米，每年采暖能耗约为2亿吨标煤。随着能源价格不断上涨，节能减排任务日趋繁重；巨大的供热能耗已成为制约城市供热安全、热电企业节能减排、政府推动社会经济可持续发展的重要瓶颈。我国传统的集中供热主要采取热电联产、区域联合供热和小区锅炉房供暖等几种方式。从20世纪40年代至今,近60年的历史大致分为4个阶段:单纯利用阶段-单纯管理阶段-基础建设阶段-综合发展阶段。20世纪80年代以前,从北方采暖地区大城市来看,以分散锅炉房供暖比重最大。据对29个大中城市集中供热方式的统计显示,分散锅炉房供热占我国总供暖面积的84%,其中90%以上的锅炉房的容量一般只维持在7MW以下的水平。20世纪80年代以后,进入到综合发展阶段。热电联产、热交换站以及相配套的尖峰锅炉房等集中供热系统在许多城市相继建成。建设部综合财务司2004年6月发布的2003年城市建设统计公报：2003年集中显示供热取得新成绩,据统计集中供热面积18.9亿m2,比2002年增长21.2%。许多城市的大型热源已不止一个,如北京、沈阳等集中供热系统较发达的城市,已经实现初级多热源并网运行。集中供热的发展趋势，是采用节能新技术新方法和多热源联网供热。节能新技术新方法包括:利用热电冷联产、江河湖海等地表水和地热等自然能源,利用工厂排出的低品位废热和建筑排热等多种形式的废热、这些也是节能降耗、提高系统经济效益的重要手段、例如：北京亚运村、上海浦东开发区、天津港保税区、武汉沌口新技术开发区等地区的供热工程,都是统一规划设计和行政机构筹资兴建,采用由集中锅炉房直接向用户供应蒸汽的方式,冬季用于加热、夏季用于吸收式制冷,已取得了较好的经济效益、社会效益和环保效益。根据发达国家发展经验,这是最基本的,也是最有效的方式。近几年,多热源环网联合供热系统经过实际运行,已取得了非常明显的效果,并充分显露出其诸多优点:①提高了整个供热系统运行可靠性与安全性。当热网中某一热源出现故障时,各热源可相互替代,相互补充。②可灵活调整供热量,达到良好的节能效果。系统中多热源,可根据供热负荷的具体情况,制定出更为合理的供热方案,并可随时使全系统的供热工况(供热量、供回水温度和水力工况)优化,从而实现较理想的节能措施。③系统的水力稳定性好。采用环状网连接,热网比摩阻较小,各换热站的资用压头大,增强了系统的水力稳定性。④优化水力工况,平衡供热效果。⑤供热系统热源的可扩充性强。发达国家已开发形成了多热源(如垃圾焚烧厂、热电)供热格局。厂、锅炉房等随着多种技术的不断成熟,我国必将发展出更多可利用的热源如:地热、太阳能以及垃圾焚烧所产生的附热等。可见,多热源联合供热系统为更多新能源的加入提供了必要的基础。2）政策背景节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。目前，我国已成为世界第二大能源生产国和第二能源消费国。特别是近两年来，在国民经济快速增长的拉动下，我国能源需求增长较快，能源紧张业已成为制约经济持续、稳定发展的重要问题。我省由于高耗能产业比重偏大，致使能源消耗增长过快，能源自给率不断降低，对外依存度加大，单位国内生产总值综合能耗、工业公司单位产品综合能耗、建筑业单位建筑面积采暖能耗等指标高位运行。为进一步推动全社会开展节能降耗，缓解能源瓶颈制约，建设节能型社会，促进经济社会可持续发展，实现全面建设小康社会的宏伟目标，国家和省相继出台了多项节能政策、法规。其中国家《“十二五”节能减排综合性工作方案》提出，到2015年，我国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算)，比2010年的1.034吨标准煤下降16%，比2005年的1.276吨标准煤下降32%。“十二五”期间，我国将实现节约能源6.7亿吨标准煤。《****省“十二五”节能减排综合性实施方案》也提出到2015年末，全省万元GDP能耗比2010年降低18％，比2005年降低34.5％。文中提出“谋划实施电机系统节能、能量系统优化等节能技改工程”；“每年竣工节能技改项目500项，形成年节能能力300万吨标准煤”；“电机系统运行效率提高2-3个百分点”的目标要求。3）项目背景目前****县城主要是由分散的小锅炉以及小型锅炉房供热，其热源数量多，热效率低，耗煤量大，煤烟、粉尘排放量大，SO2排放超标，空气污染严重，直接妨碍该区域经济的发展，影响该区域市民的生活质量。近2年来，****县商品房建筑面积逐年增加，生活小区约50多个，现有供热小锅炉房26个，采暖面积约为140万平方米，加上再建、正建小区建筑面积达300万平方米，远期将达到600万平方的采暖需求。由此来看，随着****县城市化进程不断加快，特别是加大了对城中村、旧城区的更新改造步伐，提高了建筑容积率，建筑面积也将增加，供热负荷将不断增加，供需矛盾将不断加剧。同时，****县城周边有电厂、钢厂的大量余热被白白放散，既浪费了能源，又污染了环境。综合以上****县城的基本供热情况，XX有限公司提出了采用基于吸收式换热集中供热新技术，将电厂、钢厂的这部分余热加以回收利用，用于城市居民集中供热。本工程计划分三期实施，一期为利用电厂的余热建设供热机组，铺设县城区域内的主供热管道，并建设供热控制中心，此项目的实施可满足****县城内79万m2的居民用热需求。二期为利用钢厂的余热建设供热机组，并与主供热管道连接，此项目的实施可满足****县城内300万m2的居民用热需求。三期为利用建设中的冶金工业园的余热建设供热机组，并与主供热管道连接，此项目的实施可满足****县城内600万m2的居民用热需求。此项目实施后，既可以回收利用原白白放散的余热资源，又解决了冬季居民用热需求，促进了小火炉改造项目的实施，改善了区域环境。并且该技术成熟可靠，且运行费用较低，符合国家环保政策，即能实现很好的社会效益，又能实现较好的经济效益。2.1.3项目建设的必要性1）符合国家产业政策和行业发展规划本项目符合《产业结构调整指导目录(2011年本)》（征求意见稿）“鼓励类”第三十八条“资源节约和综合利用”第二十三项“节能、节水、节材环保及资源综合利用等技术开发、应用及设备制造”中的节能环保及综合利用技术应用范畴，是国家鼓励建设的项目。本项目为节能技术改造项目，符合《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》发展目标提出的“资源节约环境保护成效显著”的目标要求。2）符合地方发展规划《****省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》（简称****省十二五规划）指出“以转型升级为重点加快改造传统产业。引导企业积极开展“对标行动”，大力推进技术改造，实施1000项技改工程”。“以示范工程为抓手强力推进节能减排。深入实施“双三十”示范工程，推进100项节能技改、200个污染减排项目建设，对年耗能万吨标煤以上的1000家重点用能企业、1000家重点排污企业实施全程监控，确保单位生产总值能耗和二氧化碳排放量均下降3%”。****省十二五规划还指出：节能环保产业。重点推进高效电机、智能控制节电装置等节能技术和产品的开发应用，发展生物处理、环境监测等环保技术和产品。积极发展再生资源回收和再制造利用技术。建立和完善节能环保技术创新、产品推广服务体系，积极推广能源合同管理新模式。本项目的实施，充分节约电、煤等资源，符合****省“十二五规划”的发展要求。《保定市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》指出“大力推进节能减排。落实省新“双三十”示范工程[16]要求，重新筛选一批单位能耗高、排放总量大的重点县（市、区）和企业单位，明确节能减排目标并向社会公开承诺。加强重点行业、重点领域监管，严格环境评价和环境准入，坚决淘汰落后产能。”本项目的建设既是资源综合利用项目，又是一项典型的节能工程。工程建成后，只需投入很少的能量（水、电、蒸汽），就可回收大量余热资源，解决****县城区供热矛盾。综上所述，本项目的建设符合****省、保定市的地方经济和社会发展规划，项目建设必将推动当地供热行业的发展，对当地产业及发展起到积极的示范、推动作用。所以项目的建设是必要的、可行的。2.2项目建设地点本项目拟建于****县城规划区内2.3主要建设规模和内容建设规模：本期项目建成后可满足****县城区79万平方米的供热。建设内容包括：一级吸收式供热站1座及其主要设备安装；供热控制中心1座及其主要设备安装；供热主管网11公里2.4项目建设目标本项目的实施，降低了热能损失，减少能源浪费，将原放散的大量热能转化为高质量的供热热源，可以满足****县不断增长的热力需求。本项目的实施，对企业合理利用资源、保护环境、提高企业知名度和市场占有率、提高企业的经济效益均具有重要作用。本项目的实施，对增加地方财政收入、发展区域经济、提高人民生活水平、促进当地热力行业的发展具有重要的促进作用。2.5主要设计原则和指导思想1）工艺流程合理，功能分区明确，减少污染危害；2）合理布局、节约用地，尽量减少土石方工程量；3）结合地形条件和项目地理位置，因地制宜，合理布置；4）新建厂区布置满足城市规划及环保、消防等方面的要求；5）建设规模在满足****县城区79万平方米的供热的基础上，为项目扩建预留端口；6）热工控制方式按DCS系统进行设计；7）电气控制保护系统按微机保护方式设计；8）在保证安全、经济运行的条件下，尽可能降低工程造价；9）供热站年运行小时数以2880小时论述。2.6设计依据1）XX有限公司提供的基础数据等相关资料；2）主要设备厂提供的设备图纸、资料；3）国家现行的有关设计规范、标准。2.7工作简要过程根据与业主签订的工程咨询合同，我公司工程技术人员于2011年11月上旬赴现场进行了厂址踏勘，收集了有关资料，并与有关人员共同商讨了有关建设条件事宜，就该项目的建设原则达成了共识。在业主的大力配合下，经过我公司参与本项目的技术人员的努力，于12月份完成本报告。3工程技术方案3.1热源供应本项目拟采用热源来自XX电厂冷却循环水。XX电厂是七十年代建厂的老电厂，现在电厂建有一台掺烧高炉煤气的75吨/小时的循环流化床锅炉，配套15MW凝汽式汽轮机。以发电为主，冬季厂内少部分供热。凝汽器循环水冷却方式采用建有冷却塔的闭式循环系统，冷却塔通过与空气对流方式交换热量使循环水温度降低，达到循环使用的目的。****电厂现一台15MW汽轮机机组，工艺循环水3400吨/小时，一般通过冷却塔需要降低10℃左右才能满足工艺生产使用要求。能量被白白浪费，而且由于冷却塔的蒸发及飘水等因素也消耗大量水资源。本项目拟把冷却循环水做为热源，采用吸收式换热技术收集其中的余热，用于居民冬季用热。本技术成熟、可靠，能很好地解决****县城的****电厂循环水可利用的热量：Q=CM△tC--水的比热容取4.18，取4.18KJ（Kg·℃）M--质量流量，单位为Kg/s△t—温差可提取的热量为：Q=4.18×3400×10/3600=39.5MW。经过测算得知，如果采用吸收式换热技术，利用电厂0.8MPa的低压抽汽做为驱动热源，将厂内3400吨/小时冷却循环水自循环冷却过程中，原放散到大气中的废热全部收集起来，可以制出90℃的热水。经综合考虑计算吸收式换热机组每小时产出的供热量为39.5MW。由于供暖区域内大部分为新建小区，根据《城市热力网设计规范》和《民用建筑节能设计标准》，本设计采暖热指标选取50W/m2。由此可知，本项目实施后，可以满足县城约79万m2民用建筑群用热。而且，利用余热资源供热，可以降低企业供热成本，实现再生能源****电厂现有主要生产设备见表1-1表1-1现有主要生产设备一览表序号设备名称规格型号单位台数备注1循环流化床锅炉YG-75/3.82-MQ1台12引风机YX75-12No21D台13一次风机GX75-2No14.5D台14二次风机GX75-2No13D台15汽轮机N15-3.43台16发电机15MW台17凝汽器N-1250循环水量3400-3800t/h台18凝结泵6N-6A台29循环泵600S-32A台23.2备用热源供应为满足本项目实施后的正常运行条件，保障****县城区居民的正常用热权益，经XX有限公司与****电厂协商后决定：1）在75t循环流化床锅炉主蒸汽管道上，引出一支旁路管道，并建两套减温减压器。#1减温减压器将锅炉产的3.43MPa,435℃的中温中压蒸汽降为0.98MPa,200℃的低压蒸汽，引至一级吸收式供热站内的吸收式换热机组作为#2减温减压器将锅炉产的3.43MPa,435℃的中温中压蒸汽降为0.3MPa,180℃的低压蒸汽，引至2）****电厂承诺将新建2台75吨/小时的循环流化床锅炉，作为本项目的备用热源。3.2厂址条件3.2.1厂址地理位置、区域概况及地形、地貌1）地理位置及区域概况****县矿产资源丰富，且储量大，品位高，埋层浅，易开采。现已探明各种矿产43种，主要有铁、铜、铅、锌、金、银、钼、石棉、大理石、石灰石、花岗岩、褐煤等，其中铁矿储量达2亿吨。水电能源丰沛，现有110千伏变电站2座，35千伏变电站12座，1.2万千瓦火电厂1座，水电站31座，年发电量约2亿度，供电能力4.5万干瓦。交通便利，通信完备。京原铁路横贯东西，5条主要公路干线，分别通往山西、****、保定、天津等地。本项目的一级吸收式供热站拟建于****电厂厂区内，****电厂位于****县城东南侧，距****县城约6公里；供热控制中心拟建于****电厂西侧5.5公里处，占地约20亩，紧邻108国道，交通便利，运输条件良好。3.2.2工程地质、地震参数、气象、水文及水文地质1）工程地质拟建区域地质条件较好，地层较为稳定，均为中等压缩性土，无新近沉积和软弱土层。R=0.04—0.16Mpa。2）地震参数根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本项目抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，第一组。3）气象条件****县域夏季凉爽，由于地面抬升，群山环抱，****形成了独特的自然气候，盛夏月份平均气温仅21.7℃，据统计，城区年平均气温13.3℃，历史极端最高气温42.9℃。冬季历史极端最低气温-26.5冬季采暖期从当年的11月中旬至来年3月中旬，共4个月左右。3.2.3水源和1）水源该项目新鲜水由****电厂自备水井提供，厂区内设有深水井两台，取水量共为152）排水拟建项目排水采用雨污分离制。生产废水经处理达标后，用于绿化及地面喷洒或排入污水管网，生活污水经隔油池、化粪池处理达标后排入污水管网。3.3总平面布置3.3.1总平面布置原则1）满足生产需要，符合国家现行的防火、安全、卫生规范；2）在符合生产工艺流程、操作要求和使用功能的前提下，建构筑物尽量合并、集中布置，经济合理、有效地利用土地；3）根据生产装置的性质，合理分区布置，便于生产管理；4）辅助生产设施，在符合其特性要求条件下，尽量靠近负荷中心；5）根据工厂的性质和要求，尽可能为工厂绿化、净化创造有利条件；6）根据建厂条件和生产发展趋势，尽可能处理好近、远期的关系。3.3.2总平面布置方案根据上述原则及各装置性质，结合厂址自然现状和周围的环境，其建构筑物主要包括：1）一级吸收式供热站拟选在****电厂内西侧邻近冷却塔处空地，供热站机房占地面积约1250m2)供热控制中心拟建于****电厂西侧5.5公里处，占地约20亩，紧邻108国道，主要布置有供热办公楼、调度中心、备品备件库、维修车间、车库及职工宿舍等。3.3.3竖向设计1)竖向设计原则*满足生产、运输及防洪对高程的要求，并为其创造良好条件；*竖向设计应符合城市规划要求，并与总平面布置相协调；*使厂区与周围的环境相协调，并保证场地有较好的排水；*尽量减少土石方工程量，并使填挖方尽可能平衡。2)竖向设计方式项目所在场地平坦开阔，平均坡降0.5%，相对高差较小，因此，本节项目竖向设计采用平坡式。3.3.4绿化3.3.5防护设施*满足有关设计防火规范的要求；*符合生产安全规程及有关安全卫生规程；*为职工和四邻的企业创造一个安全的生产环境。3.3.6本项目配备办公车辆和小型运输车辆，生产所需大型运输车辆主要依靠社会运输力量解决。3.4热负荷本项目热负荷主要是****县城内的居民区及企事业单位的办公区。3.4.1热负荷统计我公司设计人员现场对公司热负荷进行了调查，本项目供热热负荷主要是****县城内部分居民住宅小区，采暖面积共约79万m2，总耗热量为39.5MW。供热热负荷见表1-2。表1-2供热热负荷统计表序号小区名称采暖面积（万m2）耗热量(MW)1115.5210536.63.344.62.352.41.2642773.5831.592.51.251042111.30.651210.5130.80.4141.20.615211631.5172.71.35181.10.55190.70.352094.5210.70.35220.40.2合计79供热方式本项目实施后，供热方式为水-水换热。3.5装机方案本项目采用“基于吸收式换热的集中供热新技术”。3.5.1技术原理吸收式热泵技术是利用少量的低温热源作为驱动热源，通过溴化锂溶液的吸、放热过程变化，实现热量从低温热源（余热水侧）到高温热源（采暖水侧）的转化。流程原理如下：吸收式热泵吸收式热泵低压蒸汽0.2Mpa余热源水泵热水泵热用户90℃50CGAE33℃23流程原理图3.5.2技术发展简介2007年清华大学建筑节能研究中心在世界上首次提出“基于吸收式循环的热电联产集中供热新技术”。经过科研人员和相关热电厂、供热企业五年的试验和改进，该技术已成功应用于实践并得到学术界、政府相关部门和企业一致肯定。2008年6月至2009年3月，内蒙古赤峰市富龙热电厂的“基于吸收式循环的热电联产集中供热新技术实验工程”承担供热面积20万平方米，节能率超过60%，增量投资3年内完全收回。经内蒙古自治区科技厅组织专家鉴定后认定：“该项目是我国热电联产集中供热领域的一项重大原始创新，项目成果总体达到国际先进水平”。2009年9月，八位院士联名提出题为“大力推广基于吸收式换热的新型热电联产集中供热，实现大幅度建筑节能”的《工程院士建议》，上报中共中央、国务院有关领导、中共中央办公厅，国务院办公厅、全国人大和全国政协。2009年12月，该技术被列入国家发展和改革委员会《国家重点节能技术推广目录》。2010年该技术作为“高效节能技术和装备”领域的重大节能示范技术，正在列入国家十二五《节能环保产业发展规划》。2011年8月，大同第一热电厂实施了乏汽余热回收利用工程，利用清华大学“基于吸收式换热的集中供热新技术”对2×135MW机组进行改造，实现供热面积由400万m2增加到660万m2，使原有系统供热能力增加50%之多，从根本上解决了当地集中供热热源严重不足问题。经过一个采暖季的运行数据及西安热工研究院检测报告表明：系统供热能耗降低了50%，可减少一半二氧化硫、烟尘等污染物排放。该项目的节能减排效果震惊国内电力及供热行业，引发极大关注。3.5.3技术的优越性基于吸收式循环的热电联产集中供热新技术的创新性和先进性主要体现在热源处采用基于吸收式热泵的加热新流程，充分回收电厂冷凝废热、增大热电厂供热能力，大幅度降低供热能耗，同时，在热力站处采用自主研发的吸收式换热机组，利用一二次热网之间巨大的换热温差做为驱动力，使一次热网的供回水温度由目前的130/70变为130/20，大幅度增加既有城市热网的输送能力。该技术相对于常规热电联产集中供热系统，可提高热电厂供热能力30%以上，降低超过40%的热电联产供热能耗，并增加既有管网输送能力达80%。该技术还可以利用夏季城市热网进行供冷，提高设备利用率，改善夏季城市建筑空调用电结构。在我们北方地区城市全面推广基于吸收式循环的热电联产集中供热新技术，每年节约标煤达3000万吨，减排二氧化碳8000万吨，对我国实现节能减排的战略目标具有重要作用和意义。表1-3再生能源供热系统与小锅炉供热系统优缺点比较表系统分散式燃煤锅炉再生能源供热系统优点a、锅炉房均设于末端用户侧，独立成一系统，控制灵活；b、没有远距离输送管网，方便城区道路施工及规划。a、属于企业工艺循环水低温废热的再生利用，不消耗一次能源，仅用少量电能为代价实现大规模集中供热，更加节能；b、不消耗化石能源，故不产生废气、烟尘，更加环保；c、利用电厂的余热，最大限度降低运营成本；d、终端可设有热泵站，能有效保证用户需要，不存在远端用户供热效果不能达标的现象；缺点a、耗费一次能源——燃煤；b、对大气仍有一定污染，需排放废气及少量烟尘；c、由于煤炭价格的不断上涨，供热成本呈逐年增高趋势。受水源条件限制；3.5.4技术实施方案1）在****电厂厂区内，建设一级吸收式供热站，供热站内安装2台吸收式换热机组，并串联1台汽水换热器，吸收热电厂冷却循环水中的热量，在满足电厂工艺要求情况下，将冷却循环水温降10℃，利用吸收式换热机组，将供热管网中的循环水温由50℃升温至90℃，再通过热网输送管道输送至县城各2）在75t循环流化床锅炉主供汽管道上，开旁路建两套减温减压系统，并与供热站内的吸收式换热机组和汽水换热器连接。#1减温减压器将锅炉产的3.43MPa、435℃的中温中压蒸汽降为0.98MPa、200℃的低压蒸汽，引至一级吸收式供热站内的吸收式换热机组#2减温减压器将锅炉产生的3.43MPa、435℃的中温中压蒸汽降为0.3MPa、183）铺设供热站至各换热站的主供热循环管道，共约22km。整个热水管网采用枝状管网系统，从电厂出来主管网为DN800,依次变径为DN500、DN300、DN200。4）建设集中供热控制中心，占地约20亩，紧邻108国道，主要布置有供热办公楼、调度中心、备品备件库、维修车间、车库及职工宿舍等。本项目采用集中控制监测方式。在一级吸收式供热站设立控制室，并安装DCS控制系统；在供热控制中心内设立总调度室，在供热站机房内布置GPRS传输端，总调度室设置接收端，实现远程监测。值班人员在总调度室内进行监视、记录，GPRS系统并具备通讯功能，同操作人员保持时时通讯。3.6供热站系统1）在****电厂内西侧邻近冷却塔处空地建设一级吸收式供热站，并铺设与电厂循环水供回路母管连接的管道，供热站内布置汽水换热器1台、蒸汽型吸收式换热机组2台、供热主循环泵3台。蒸汽型吸收式换热机组的性能参数见下表1-4：表1-4蒸汽型吸收式换热机组性能参数2）在75t循环流化床锅炉主供汽管道上，开旁路建两套减温减压装置，将锅炉产生的中温中压蒸汽降压后，引至一级吸收式供热站并与换热器连接。作为供热站内热泵机组的驱动热源和供热管网的备用热源。本系统所需设备见表1-5：表1-5供热站主要设备一览表序号设备名称单位数量规格型号备注1汽水换热器台1P1600单片有效换热面积1.60m2装机面积800m2Q=1800m2吸收式换热机组台2换热量25MW3热水主循环泵台3Q=800m2/hh=69m2用1备4#1减温减压器台1Q=50m2t1=435℃t2=5#2减温减压器台1Q=60m2/hP1=3.43MPaP2=0.9t1=435℃t2=6合计台83.7控制系统3.7.1控制概述本设计是为一级供热站机组及辅助部分和供热控制中心的热工自动化设计,一级供热站自动控制采用DCS仪表控制系统；供热控制中心为利用GPRS技术实现远程监控。为了保证系统的可靠性，重要运行参数采用数字显示仪表和无纸记录仪进行显示和记录。3.7.2供热站控制方式及自动化水平本设计中供热站采用控制室，并设电缆夹层。热控部分设供热站设备控制盘一面，布置在供热站附近。供热站设备安全监视保护系统采用继电保护形式。控制盘台上设必要的操作按钮，以实现对重要的电动机、电动门或电动执行机构的远程操作。盘面参数采用新型数显表，压力、差压变送器，均满足技术先进、实用、可靠的原则。本项目控制室设在供热站附近。采用一套以微处理器为基础的分散型控制系统（DCS）。在控制室内，运行人员以DCS为监视及控制中心，实现对机组的监视和控制，可达到如下水平：*在控制室内即可实现机组的启停；*实现正常运行工况的监视和调整；*实现异常工况报警和紧急事故处理。本项目拟采用分散控制系统（DCS）对机组进行监视和控制，其功能范围包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、辅机顺序控制系统（SCS）等。并留有极少量独立于DCS的安全停机硬手操。以确保DCS发生全局故障时机组安全停运。1)数据采集系统（DAS）数据采集系统（DAS）能连续采集和处理与机组有关的重要测点及设备状态信号，以便及时向运行人员提供有关信息，实现机组的安全经济运行。一旦机组发生任何异常工况，及时报警，提高机组可利用率。DAS至少有下列功能：*显示：包括操作显示、成组显示、棒图、报警等。*制表记录：包括定期记录；事故追忆记录；事故顺序记录；跳闸一览记录等。*历史数据存储和检索*性能计算2)连锁机组的辅机应根据热力系统的运行要求设置连锁。3.7.3供热控制中心监测在供热站加装一个GPRS模块终端，数据终端与设备控制柜进行通讯，将设备控制柜内的数据传输到数据终端，GPRS数据终端再通过无线网络将数据上传到服务器，再在供热控制中心总调度室内加装一套GPRS 上位机软件，这样经过授权的电脑即可时时从服务器读取数据。GPRS是通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService）的简称，它是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术。采用GPRS数据传输技术后，可实现以下功能：*换热站内各运行数据通过GPRS技术汇总并存储到集控电脑，可对供热系统实现精确控制。*自动将各换热站内的数据进行实时采集存储，减少人为抄表产生的误差。*实现换热站无人值守，提高运行管理人员的工作效率。*通过公共网络实现数据传输，主管领导在全球范围内对所有运行数据监控。3.7.4主要设备选型标准分散控制系统（DCS）通过招议标确定，该系统应有同类型机组成功运行业绩；选用电容式变送器；保护用驱动开关用进口设备；执行机构采用电动型；其他控制设备采用国内优质产品；本项目自控设计范围包括供热集散控制系统。供热站内的循环水系统、补水系统、预备应急系统等均纳入DCS内并在主控室内监视、控制。自控设计的任务是为上述工艺系统设计一套完整、可靠的监视、控制系统。保证机组安全、可靠、经济运行。表1-6控制系统主要设备一览表序号设备名称单位数量主要技术参数备注1集中监控系统套12GPRS数据传输模块套13传感器支16合计套/支183.8热水管网工程由****电厂内的供热站引出供回两条主供热管，向西5.6km到县城广平大街，与****县城供热管沟内供回两条主供热管对接.根据用热户分布情况具体安排各换热站位置，本项目约铺设供热主管网11整个热水管网采用枝状管网系统。从电厂出来主管网为DN800,依次变径为DN500、DN300、DN200。供热管线图根据实际勘测。3.8.1敷设方式为不影响城市美观、减少热力网热损失、节省工程造价，根据本工程管网运行参数，县城外主管道采用无补偿直埋方式敷设。县城内主管道及分支走综合管沟。3.8.2连接方式本项目直埋和管沟内供回两条主供热管采用焊接连接方式。与设备连接处采用加膨胀补偿器的法兰连接方式。3.8.3调节方式本项目运行采用阶式质-量综合调节方式。根据建筑末端的用热负荷及室外温度变化综合调节供回水温度及循环水流量。3.8.4本项目热水管网供回水温度为95℃/50℃，管网粗糙度为0.5mm,以最终热负荷确定干线和支线管径，并采用经济比摩阻30～3.8.5热源水管1）管材本工程对管径DN≤200mm的管道，选用焊接钢管，质量执行标准GB/T8163-1999,管径DN≥250mm的管道，选用螺旋焊接钢管，材质Q235B,质量执行标准GB/T9711.1-1997。2）管道附件弯头与三通应采用专业厂家生产的预制产品，其材质应与直管段材质相同。采用热压成型偏心变径管，其变径角度应小于10°,其材质应与直管段材质相同。选用阀门参数PN=1.6MPa，视管径大小用蝶阀、截止阀。3）管道壁厚工作钢管的计算壁厚按下式进行计算δ0=PNDW/2〔σ〕tφ+PN根据计算结果和目前钢管标准尺寸及生产厂家的实际生产钢管系列确定所使用的钢管壁厚。3.8.6保温及防腐管道采用硬质聚氨脂预制保温管（外防护为高密度聚乙烯套管，保温层为硬质聚氨脂泡沫塑料）。材质性能如下：1)聚氨脂耐温≥120平均孔径≤0.5mm闭孔率≥88%吸水率≤10%抗压强度≥0.2MPa剪切强度≥0.12MPa平均密度60～80Kg/M3导热系数≤0.027W/M℃2)高密度聚乙烯套管密度940～965Kg/M3断裂伸长率≥350%耐环境应力开裂F50≥200h纵向回缩率≤3%3)保温层厚度经计算热源水外管网保温厚度如下表1-7表1-7热源水外管网保温厚度表钢管直径DN800600≤500保温层厚mm5050403.8.6热水管网材料一览表本项目热水管网所需材料见表1-8表1-8热源水管网用材一览表序号材料名称规格型号单位数量备注1钢管DN835km202钢管DN529km0.23钢管DN325*7km0.64钢管DN273*7km0.65钢管DN219*7km0.66阀门DN800套47阀门DN500套68阀门DN300套89阀门DN250套810阀门DN200套83.9电力供应和通信3.9.11）一级吸收式供热站内的设备用电引自XX电厂，电厂内建有380V低压配电室一座，可以满足设备用电需求。2）供热控制中心内的设备用电引自****县城市电网；3.9.21）在一级吸收式供热站采用60×6mm2镀锌扁钢设接地网，该接地网与****电厂总接地网连接。供热站内各设备外壳、金属管道等金属部分均采用25×4mm2镀锌扁钢与室内接地干线连接。2）供热控制中心共用一个主接地网。接地网由水平接地体和垂直接地极组成，以水平接地体为主；水平接地体采用60×6mm2镀锌扁钢，垂直接地极采用φ50镀锌水煤气管，长度为2.5m。公司主接地网连接成一个整体。厂区接地网接地干线的埋设深度为冻土层以下。3.9.3电缆设施及防火用电设备的380V动力电缆选用阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆。照明电缆全部采用铜芯电缆。直埋电缆采用聚氯乙烯护套铠装电缆。一级吸收式供热站的电缆采用电缆沟和埋管敷设结合的方式；供热控制中心的电缆采用沿综合管架架空敷设、电缆沟及埋管敷设。所有电缆保护管均要求热镀锌。电缆防火的主要措施有：在电缆沟及各建筑物通向外部的沟道的出口处及长距离每100m设封闭的防火墙，墙两侧的电缆各涂3m的防火涂料。电缆沟在分支及拐弯处设防火分段。在厂区主通道的分支及拐弯处，电缆中间接头及其相邻的电缆各层电缆均涂3m的防火涂料以防火灾蔓延。所有贯穿电缆的各种孔洞（如穿墙、穿楼板、盘底孔洞、竖井孔洞等）均应封堵，并对封堵处两侧电缆各涂3m长的防火涂料。当电缆竖井不超过7m时，应在电缆竖井的中间适当位置设阻火隔层；当电缆竖井超过7m时，电缆竖井每隔7m应设阻火隔层,电缆竖井穿楼板处应设防火封堵，竖井出入口（与桥架连接的部分）可采用有机防火堵料进行封堵。在高温场所，若电缆与高温管道或设备的垂直交叉净空距离小于0.5m，平行距离小于1.0m时应加防辐射热屏蔽板；靠近易燃系统时应加保护罩并在两端适当位置各涂3m长的防火涂料。3.9.4本项目厂内通信部分的设计参照《厂内通信设计技术规定》，并根据本项目的实际情况和业主的要求，主要方案如下：1）生产管理通讯和生产调度通讯本项目设行政交换机和调度交换机，其功能由供热控制中心的交换机实施。2）通信电缆网络为了沟通本电站和各行政、生产岗位及个换热站之间的通信业务，需组成本厂的通信电缆网络。网络由保安配线架、交接箱、分线盒和各种通信电缆组成。3）通讯电源为确保系统通信设备的安全可靠运行，通信电源取自供热控制中心的直流系统，引接两回。3.9.5本项目设置火灾报警系统、消防电话对讲系统、消防广播系统、联动控制系统。1）火灾自动报警系统：将感烟、感温、手动报警按钮、线型感温缆的报警信号送至火灾报警控制器，同时发出控制信号控制相关区域联动设备，并启动本报警区域和相邻报警区警报装置进行报警。2）消防对讲电话系统:消防对讲电话主机设在供热控制中心的总调度室内，在每个手动报警按钮上配有电话插孔,将电话听筒插入后,即可与总调度室通话报告现场情况.在总调度室的消防值班人员,可通过消防电话系统对现场进行指挥。3）消防广播系统:在总调度室的火灾报警控制器主盘上设一套消防广播系统。消防广播扬声器采用吸顶式安装和壁挂式安装。4）联动控制系统：由火灾报警系统对供热控制中心的配电箱的状态进行监视，当与消防联动时，火灾报警系统自动或人工确认后切断配电箱供电。3.10供排水系统3.10.1综述1）一级吸收式供热站内生产、生活及消防用水均由****电厂供水管网提供。2）供热控制中心内的生产、生活及消防用水水源为****县城市供水管网。本项目排水采用分流制系统。生产和生活污水排入****县污水管网。3.10.2生产供热管网内的循环水由****电厂供水管网提供。3.10.3生活用水由公司供水管网提供。3.10.4本项目设计所采用的标准如下：《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）考虑本项目运行中的同时火灾次数为1次，事故时最大消防用水量为35L/s，其中室外消火栓系统用水量为25L/s，室内消火栓用水量为10L/s，消防历时2h。火灾事故时，一级吸收式供热站消防用水由****电厂消防供水系统供给，不再设立单独的消防泵房。供热控制中心内将建设消防泵房及消防水管网，形成环状布置。在环网上设有分段检修阀和室外地下消火栓。消防水管网为临时高压系统。公司消防设施以常规的消火栓为主。配备一定数量的灭火器。该项目总平面布置根据建（构）筑物的性质、层数、面积、耐火等级和火灾危险类别设置建（构）筑物的防火间距，以满足有关防火要求。站区道路环形布置，符合消防通道的要求，保证消防车可以到达站区内任何建筑物和重要场地。3.10.5本项目排水系统包括生活、生产及雨水排水系统。本项目污水主要为生产污水和生活污水。生产、生活污水就近排入厂区外城市污水管网。雨水就近排入厂区的雨水排水管网。3.11土建部分3.11.1概述本项目建设规模：供热面积79万平方米。本期建（构）筑物有电厂内的一级吸收式供热站机房；供热控制中心内的供热办公楼、总调度室、备品备件库、维修车间、车库及职工宿舍等。。为使工程保证质量、技术先进、经济合理、安全适用，本项目结合当地的地质、气象、建材、施工等条件，按照国家及地方有关规范、规程、标准进行设计。3.11.2设计执行遵守的主要规范、规程及标准1)《建筑结构可靠度设计统一标准》 （GB50068-2001）2)《建筑抗震设防分类标准》 (GB50223-2004)3)《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2010）4)《构筑物抗震设计规范》 （GB50191-93）5)《建筑结构荷载规范》 （GB50009-2006局部修订）6)《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2002）7)《建筑地基处理技术规范》 （JGJ79-2002）8)《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2002）9)《砌体结构设计规范》 （GB50003-2001）10)《动力机器基础设计规范》 （GB50040-96）11)《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）12)《地下工程防水技术规范》 （GB50108-2001）13)《建筑设计防火规范》 （GB50016-2006）14)《建筑内部装修设计防火规范》（2001年版）（GB50222-95）15)《建筑采光设计标准》 （GB/T50033-2001）16)《建筑气候区划标准》 （GB50178-93）17)《工业企业噪声控制设计规范》 （GBJ87-85）18)《工业企业设计卫生标准》 （GBZ1-2002）19)《建筑地面设计规范》 （GB50037-96）20)《屋面工程技术规范》 （GB50345-2004）21)《房屋建筑制图统一标准》 （GB/T50001-2001）22)《建筑结构制图标准》 （GB/T50105-2001）23)《建筑制图标准》 （GB/T50104-2001）24)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202–2002）25)《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204--2002）26)《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203--2002）27)《建筑地面工程施工质量验收规范》 （GB50209-2002）28)《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）29)《地下防水工程施工质量验收规范》（GB50208-2002）3.11.3主要建构筑物详细情况见表1-2表1-2平面布置建筑物一览表序号项目单位数量一一级吸收式供热站1机房m21250二供热控制中心1办公楼及调度中心m27332维修车间及车库m211883备品备件库m28644职工宿舍楼m27965门卫m224合计m248553.11.4建筑部分1)设计原则建筑设计适用、经济、美观。建筑平面、剖面的设计在满足工艺生产、操作和检修的同时，应满足防火、防爆、防腐等要求。2)屋面采用新型防水材料（一般采用一道防水层，电气室、控制室等电力仪表建筑物屋面设置二道防水层），排架结构及钢结构屋面排水坡度采用10%，其它屋面排水坡度一般不小于2%，如为上人屋面则采用1%坡度且设置混凝土保护板，一般由建筑找坡。屋面保温层采用40mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料板。3)墙体承重墙体采用烧结粉煤灰实心砖墙，框架结构的填充墙体采用非承重烧结粉煤灰空心砖墙。4)楼地面机房零米采用C20细石混凝土，卫生间采用防滑彩色釉面砖，控制室、DCS工程师站等有防静电要求的楼地面应设置全钢防静电活动地板，机房采用防滑地砖。5)装修机房内墙面及顶棚均抹灰刷涂料并作踢脚（钢筋混凝土竖壁、柱不抹灰，配电室、变压器室的顶棚不抹灰只刷涂料），控制室作轻钢龙骨吊顶，机房及楼梯间采用不锈钢栏杆，其它位置采用钢管栏杆。6)门、窗门：小门外门采用钢防盗门，内门采用木门。有特殊要求时采用钢木大门、安装用钢大门、变压器室钢门窗、隔音门、铝合金门、防火门等。窗：一般采用塑钢窗，有特殊要求时采用隔音窗、防火窗、铝合金百页窗等。3.11.5结构部分办公楼采用钢筋混凝土框排架联合布置，纵向柱距为6.0m，围护结构采用加气混凝土砌块。设备基座采用现浇钢筋混凝土框架结构，四周设缝与周围结构完全分开。供热站机房平面尺寸30mx41m柱基一般采用现浇钢筋混凝土独立基础。填充墙采用基础梁承墙的形式，承重墙采用砖砌条基。设备基础采用现浇大块式混凝土基础。3.