某供热工程可行性研究报告

PAGE内蒙古西乌珠穆沁旗白音华能源化工园区生活区（矿区城市）供热工程可行性研究报告项目编号：(K2006—29)版次号：V1二○○六年七月目录TOC\o"1-2"\h\z第一章概述 11．基本情况 12．自然概况 1第二章热负荷 161．气象条件 162．供热现状 163．热负荷 17第三章热源厂工程方案 221．热力系统方案 222．公用工程 36第四章供热管网工程方案 511．供热介质和供热参数 512．供热管网型式及敷设方式 513．供热管网布置方案 55第五章热力站工程方案 641．热力系统及规模 642．热力站主要设备 663．热力站建筑与结构设计 694．热力站电气设计 70第六章热力网及热源运行调节方式 721．总体调节方案 722．调节措施 73第七章仪表、自控系统 741．概述 742．热工控制 74第八章劳动安全及工业卫生 801．设计依据 802．劳动安全及工业卫生措施 80第九章节能效益 821．节能措施 822．锅炉灰渣综合利用 83第十章社会效益 841．内蒙古西乌珠穆沁旗白音华矿区及周边地区环境状况 842．集中供热达产后的环境效益 843．其他社会效益 854．热源厂环保措施 85第十一章管理机构及劳动定员 871．管理机构 872．劳动定员 873．培训计划 88第十二章项目实施 901．承办企业情况 902．项目进度计划 91第十三章招投标 931．招标范围 932．招标组织形式 933．招标方式 934．项目招标方案 932．资金筹措 97第十五章财务评价 99第十六章结论和建议 1051．结论 1052．存在问题及建议 105附图1、热源厂总平面规划图2、热源厂锅炉房±0.000平面图3、热源厂锅炉房6.000米层平面布置图4、热源厂锅炉房断面图5、锅炉房原则系统图6、供热分区图7、管网平面布置图8、热力站原则性热力系统9、热负荷小时延续时间图10、管网水压图11、管网水力计算图内蒙古西乌珠穆沁旗白音华能源化工园区生活区（矿区城市）供热工程呼和浩特市同心德市政设计有限公司PAGE91第一章概述1．基本情况1、项目名称：内蒙古西乌珠穆沁旗白音华能源化工园区生活区（矿区城市）供热工程2、建设单位：西乌珠穆沁旗白音华能源化工园区管委会3、设计单位：呼和浩特市同心德市政设计有限公司4、建设地点：内蒙古西乌珠穆沁旗白音华矿区2．自然概况2.1地理位置白音华矿区地处内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗白音华苏木和哈日根台镇范围内，北依东乌珠穆沁旗，南邻赤峰市的克什克腾旗、林西县、巴林左旗、巴林右旗、西靠锡林郭勒盟政治文化中心锡林浩特市，东与通辽市阿鲁科尔沁旗毗邻。全旗人口7.2万人，是一个典型的以蒙古族为多数，以畜牧业为主体的纯牧业区。规划区地理坐标为东径118°22′12″—118°52′30″，北纬44°45′—45°15′。整个煤田总体呈东北——西南方向分布，走向长约60km，倾向平均宽8.5km，煤田面积510km2，煤炭资源储量为14069.96Mt。2.2地质、地貌西乌珠穆沁旗位于内蒙古高原中东部，大兴安岭西北侧，地势走向呈东南高西北低，由东南向西北倾斜。全旗最高点为古如格斯台乌拉，海拔1957m，最低处为查干淖尔附近，海拔仅850m。地貌形态由四大类型组成，包括中山山地区、低山丘陵区、坡状高平原、沙丘沙地区。中山地区位于本旗东南部，由大兴安岭支脉苏克科鲁山地构成，地势险峻，是本旗大部分河流的发源地。低山丘陵区是中山山地与高平原的过度区。坡状高平原分布广，主要集中在西北南部，地势平缓，略有起伏，丘顶园浑，宽谷洼地十分发育。沙丘沙地区以半固定沙丘为主，明沙较少。嘎亥勒苏沙带横贯本旗中西部。2.3气象条件西乌珠穆沁旗属大陆性半干旱草原气候，冬寒夏热，年温差变化较大，极端最高气温37.3℃，极端最低气温－40.7℃，年平均气温2.2℃，多年平均降水量340.4mm，多年平均蒸发量为1760.8mm，雨季主要集中在每年6—9月份，占全年降水量的81.8%。每年9月份至翌年5月为霜冻期，最大冻土深327cm，春季多风，一般为4—9级，以西、北风为多，最大风速达20.0m/s。（1）气象站情况锡盟地区地广人稀，气象站较少，距厂址东约20km罕乌拉气象站已于1980年撤消。该站于1959年4月建本次采用西乌旗气象站近10年各项目观测资料的平均值并参照已撤消的罕乌拉气象站观测资料综合分析提供气象条件。（2）气象要素特征a、气压（hpa）西乌旗各月平均气压见表西乌旗各月平均气压月1234567平均气压905.1904.3902.2897.9897.0894.8894.4月89101112全年平均气压898.1901.2904.4904.6905.0900.8b、气温（℃）西乌旗各月平均气温见表西乌旗各月平均气温月1234567平均气温－18.3－14.0－6.24.412.017.220.1平均最高气温－12.8－7.20.611.919.123.825.8平均最低气温－22.8－19.6－12.0－2.44.610.214.6月89101112全年平均气温18.411.82.7－7.5－14.72.2平均最高气温24.619.19.9－1.2－9.08.7平均最低气温12.65.4－3.2－12.4－19.5－3.7c、相对湿度（%）西乌旗各月平均相对湿度见表西乌旗各月平均相对湿度月1234567相对湿度69665742435769月89101112全年相对湿度695855616860d、降水量（mm）西乌旗降水量根据白音乌拉水文站1959—2003年资料，多年平均降水量为340.4mm。e、日照时数（h）西乌旗各月平均日照时数见表西乌旗各月平均日照时数月1234567日照时数191.8207.4249.1248.7270.3271.3244.6月89101112全年日照时数267.2243.8225.8180.9172.72773.6f、蒸发量（mm）西乌旗蒸发量根据白音乌拉水文站1955—1980年资料，多年平均蒸发量为1760.8mm。g、各月平均风速（m/s）西乌旗各月平均风速见表西乌旗各月平均风速月1234567平均风速3.12.93.03.73.22.52.3月89101112全年平均风速2.22.62.93.23.22.9h、冻土深度（cm）西乌旗近10年最大冻土深度173cm。罕乌拉1971—1980年最大冻土深度为327cm。2.4水文及水文、工程地质1、大气降水及蒸发（1）降水量与蒸发量西乌旗多年平均降水量为340.4mm，多年平均蒸发量为1760.8mm。a、空间分布不均匀西乌旗多年平均降水量总体趋势由东南向西北递减，多年平均由巴彦都日格的350mm，递减至松跟乌拉特场的220m。b、年内分配不均匀全旗降水受季节影响，年内分配差异较大，多年平均降水量为340.4mm，年内降水主要集中在7、8、9三个月，占全年降水量的56.3%，春冬两季降水少。c、年际变化大降水量年际变化也大，年降水量最大值为561.7mm，最小值为205.0mm，最大值是最小值的2.74倍。（3）蒸发量西乌旗多年平均蒸发量为1760.8mm，是多年平均降水量的5.17倍，年内以4—9月蒸发量为最强烈，占全年蒸发量的69%。2、地表水资源（1）河流水系西乌珠穆沁旗境内较大的河流有巴拉格尔郭勒、高力罕郭勒、彦吉嘎郭勒、新郭勒等。各河均属内陆河，地面走势南高北低。除新郭勒属额仁诺尔水系外，其余各河以乌兰戈壁水系为多。白音乌拉水文站是该地区设在巴拉格尔河仅有的一个观测项目较齐全的水文站点。详见西乌珠穆沁旗水系图（图二）。巴拉格尔高勒，上游称沙尔林郭勒。发源于西乌旗哈拉根台苏木哲尔德毛日图东南约6km处（与赤峰市道陶尔拜其交界），向西北倾，东经118°26′，北纬44°20′。向西北流至乌苏音，转向北至东乌旗哈尼呼热东南注入乌兰盖戈壁。河长244.4km，河道平均比降1.29‰，集水面积8268.49km2，全河在哈布特盖西北以上均有清水或间歇水，以下河床不明显。在乌尔塔郭勒入口处以上，间断约有0.5km宽的沼泽地，以下至乌苏音和约有1—3km宽的沼泽地。至河源107.4km设有白音乌拉水文站，控制面积2866km2，河道比降1.59‰，水文站高程987m，坐标为东经117°36′，北纬44°36′。高力罕郭勒（高力罕河）上游称超勒拜郭勒、布尔嘎斯郭勒、塔宾郭勒、太本郭勒。发源于西乌旗哈拉根台苏木查干布格图山顶，向东南倾，东经118°26′，北纬44°30′。东南流至特默图郭勒入口处转向北至格日勒图，又向西北先注入塔日牙诺尔，经该诺尔调节溢出，流至阿尔勒诺尔汇入乌拉盖河。全河长267.9km，河道平均比降1.18‰，集水面积2825.55km2。全河除河源有2km长为干河外，在塔日牙诺尔以上均有清水或间歇水，在塔日牙诺尔以下河床不明显。3、工程地质白音华城市所处区域位于流径哈日根台苏木的高力罕河西岸上，该地区地貌为外围低山丘陵和冲洪积平原，地形平缓，处于同一个工程地质区域内，具有相同的地层结构。可分为三大层：1、粗粒砂土：褐黄色，稍密～中密，稍湿，地表广布。层厚在4.0~7.0m之间，呈自然起伏状。承载力特征值fak=200~260KPa。2、粉质粘土：深褐色为主，硬塑～坚硬状态，中等压缩性，夹粉土，含钙质结核。层厚在6.0~8.0m之间，其顶板埋深约在8.0~12.0m之间，承载力特征值fak=230~283、泥岩砂岩：泥岩呈紫红色，砂岩多呈灰白色，强风化，此层巨厚。其顶板埋深约在12.0~20.0m之间，承载力特征值fak=280~360KPa该区域在20.0m深度内未见地下水。根据《中国地震动参数区划图》GB18306—2001，本区地震动峰值加速度为小于0.05g，地震动反应谱特征周期0.35S，相当于地震基本烈度小于6度。2.5城市概况2.5.1社会经济概况西乌旗位于锡林郭勒盟东部，地处大兴安岭余脉西北麓，蒙古地槽西缘，东西长约250公里，南北宽约145公里，地势由东南向西北低倾，东南部为大兴安岭山地，北部和西部为坦荡的波状平原，嘎亥额勒苏沙地横亘旗境内中西部地区。东邻草原煤都霍林郭勒，南接红山文化发祥地赤峰，西连草原明珠锡林浩特，北通中蒙边境珠恩嘎达布其口岸。土地面积22960平方公里，其中可利用草场面积20290平方公里，占全旗总面积的88.37%。西乌旗矿产资源十分丰富，不仅种类繁多，而且蕴藏量较大。已探明的矿产资源主要有煤、铁、铅、锌、镍、大理石、萤石等。其中自治区级能源基地白音华煤田储量141亿吨、吉仁郭勒煤田储量16亿吨、巴彦呼硕煤田储量28亿吨，巴布盖诺尔铜很多金属矿等开发潜力较大。全旗现有3个建制镇，12个苏木，2个牧场，84个嘎查，13个分场，2003年全旗总户数19661户，总人口71923人，全旗总面积22434.5平方公里，国民生产总值为86238万元，第一组为43630万元，第二组为18385万元，第三产业为24223万元，人均生产总值为11990万元，地方财政收入2501万元，农牧民人均纯收入3372元，年末牲畜总头数为163.53（万头只）。哈日根台镇现有461户，1630人，年末实有牲畜123277头（只），巴彦华苏木现有653户，总人口2883人。白音华煤田位于内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗白音华苏木和哈日根苏木管辖范围内。整个煤田总体呈东北——西南方向分布，走向长约60km，倾向平均宽8.5km，煤田面积510km2，煤炭资源储量为14069.96Mt。根据内蒙古自治区电力发展规划，内蒙古自治区西乌珠穆沁旗经贸委委托内蒙古自治区煤矿设计研究院对矿区的开发进行了总体规划。矿区划分为露天开采区和矿井开采区。露天开采区划分为四个露天矿。按照优先开发赋存条件好、煤质好、经济效益好的矿田和对矿区总体发展有利的原则，首先开发二号露天矿。接续开发顺序是一号露天矿和三号露天矿、四号露天矿、一至十号矿井、后备矿井。二号露天矿2006年开始建设，2008年投产，2010年达到一期1000万吨/年的建设规模；一号露天矿2009年开始建设，2011年投产，2012年达到700万吨/年的设计规模；三号露天矿2009年开始建设，2012年投产，2016年达到设计1400万吨/年的规模；矿区在2015年达到3000万吨/年的总规模；四号露天矿2014年开始兴建，2016年投产，2020年达到设计2400万吨/年的规模，至此，矿区总规模达到6000万吨/年。白音华煤田二号露天矿内圈定资源储量为1152.19Mt，可采储量为1105.92Mt。该地区的煤具有中灰、中低热值、高挥发分、低硫、低融灰分的特征。煤的牌号为褐煤，是良好的动力用煤。二号露天矿走向长5.76km，倾斜宽4.40km，面积21.08km2；设计生产能力为1500万吨/年，服务年限为69.3年。虽然城镇发展的优势明显，但现状基础设施相对薄弱，必须抓住国家加大小城镇建设力度的良好机遇加速发展。给排水工程作为维持城市生活、生产正常运行的动脉，更应走在前面。2.5.2规划概况2.5.2.1城市发展总体目标1、在规划期内，将白音华城区建成为：以行政办公、商业、金融服务、文化娱乐、科研教育、生活居住休闲功能为主体的，服务于矿区生产的具有草原特色的现代化城区。2、建成盟域城镇体系的重要一极，锡盟东部重要的工业城市和自治区中东部的能源基地之一。3、使白音华城市具备相对独立完善的产业体系，适度的人口规模，合理的城镇功能分区，完备的基础设施和服务设施体系，地方民族性与现代化相结合的城市社会风貌，良好的城市生态环境与文明的社会环境。2.5.2.2城市性质《内蒙古白音华矿区城市总体规划》明确，白音华是以煤炭工业、电力工业为主的集—通经济带上重要城市，是西乌旗的工业中心。2.5.2.3城市人口规模内蒙古自治区建设厅文件“内建规[2005]66号关于《内蒙古白音华矿区城市总体规划》的批复”明确，白音华城市人口规模为：近期（至2010年）总人口达到8万人。远期（至2020年）总人口达到15万人。2.5.2.4城市用地规模内蒙古自治区建设厅文件“内建规[2005]66号关于《内蒙古白音华矿区城市总体规划》的批复”明确，近期2010年城市建设用地面积9.1km2，人均113.75m2/人。远期2020年建设用地面积19.53km2，人均130.2m2/人。城市总体规划用地为2763.16公顷。2.5.2.5城市园林绿地规划目标(2020年)《内蒙古白音华矿区城市总体规划》明确，远期规划公共绿地面积为200.48公顷，人均公共绿地面积为13.37m2/人。规划高力罕生态公园为563.87公顷，哈尔敖包公园为155.37公顷。占建设用地的9.74%。2.5.2.6集中供热工程规划1、供热热负荷预测考虑结合城区内规划用地构成，规划各区供热量，详见“供热分区图”。1）依据国家标准：《城市热力网设计规范》，城市总体规划阶段预测城市的近期、远期规划按照城市单位面积综合热负荷指标确定。2）规划近期供热热负荷2005到2010年的规划近期供热热负荷为212.94MW，即766.584GJ/h。3）规划远期供热热负荷：2011~2020年的不属于本次设计内容范围2、供热设计原则1）坚持热力规划的原则，以适应不同阶段的不同项目的采暖需求。2）充分考虑开发区的特殊性，区内部以工业生产用户为主。3）在东、西区之间建立起供热的联系通道，同时力求减少不必要的浪费。4）注重供热集约化，提倡高温水供热，提高供热效益。5）重视东区环境建设和工程的结合，实行发展建设与环境保护协调发展的原则。。6）遵循逐步建设的原则，坚持供热规划、分期建设，使工程得以可持续发展。3、供热工程建设策略1）充分发挥供热的优势，有效的利用其各项资源。2）科学设计、合理布局、节约用地和合理用地，提高其经济、环境效益。3）建设一片、供热一片、实现有序的动态开发，做到高效建设、高效运行。4）各项建设都要与环境建设相结合，贯彻环境与社会经济全面发展的可持续理念。5）注重结合其它基础设施建设，注重与之配套建设。6）加强对供热建设项目的监督管理。工程建设各方面必须严格执行国家有关法律、法规和建设标准，依法实行建设项目报建制、招投标制、施工许可证制、合同管理制和工程监理制，保证工程建设质量。2.6设计依据及范围2.《西乌珠穆沁旗白音华矿区城市总体规划》(2004—2020)。《西乌珠穆沁旗“十五”计划及远景目标规划》。依据内党发[(1998)14号]《关于搞好小城镇规划建设推进农村牧区经济进展和城市化的意见》。西乌珠穆沁旗城建局关于编制供热可行性研究报告的委托书。本工程应遵循和执行的国家有关法律、法规：《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)《中华人民共和国环境防治法》(1984年5月)《建筑设计防火规范》(GBJ16——87)(1997版)《给排水设计规范》(GBJ0268——1997)《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19——2003)《城市热力网设计规范》(CJJ34——2002)《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)(JGJ26——1995)《锅炉房设计规范》（GB50011——1992）《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81——1998）《城市供热手册》《空气环境质量标准》（GB3095——1996）《大气污染物综合排放标准》（GB16297——1996）水质分析资料煤质分析资料2.本项目建设规模如下：新建一座8×29MW链条炉排热水锅炉房和31座热力站，规划供热面积为354.9×104m2；新建供热管网共11385m。2.7可研范围本工程可行性研究报告编制的范围：西乌珠穆沁旗白音华矿区城市热源厂（含厂区内的主厂房、输煤系统、除灰（渣）系统及水处理系统等的设计）、一级管网及热力站的设计。具体内容：1、项目建设的必要性、可行性分析。2、工程总体布置：供热管网及热源厂供热的技术方案。3、环保、节能及劳动安全方案。4、项目实施计划及招投标。5、工程投资估算，资金筹措计划。6、项目经济效益评价。以下内容不包括在本工程设计范围内，由建设单位另行委托设计：1、环境影响评价书；2、工程地质勘察报告；3、热力站出口后的二级管网。2.8项目建设的必要性2.近年来，西乌珠穆沁旗政府对白音华矿区城市总体规划进行修编工作，重新确定了城市的战略思想、规划目标和发展方向，使城市整个的经济实力和辐射力不断增强，随着国家西部大开发战略的实施以及对小城镇建设力度加大，电力、农畜产品加工的迅速发展，凭藉其自身独特的区位优势和丰富的自然资源、雄厚的农牧业基础以及目前良好的工业发展势头，白音华矿区城市一定能抓住良好机遇，加速排水工程的建设，带动地方经济迅速发展。随着白音华矿区城市经济的发展，城市基础设施的不断完善，城市环境的不断改善和居民生活水平的逐步提高，用水量将迅速增加，同时排水量也相应增加，如城市污水和工业废水不经处理直接排入高力罕河，将严重污染水体、土壤和大气环境。最终对下游地区水环境造成污染，鉴于高力罕河水系严峻的水污染形势，只有完善城市排水管网，兴建污水处理厂，使城市污水入水体前处理达标才是解决上述存在环境问题的根本出路，因此为确保白音华矿区城市健康可持续的发展，振兴地区经济改善投资环境，解决高力罕河流域水污染问题，本次工程的实施和建设十分必要、十分紧迫，且能实现巨大的经济效益和环境效益。2.随着改革开放的日益深入，很多热用户将采用自建锅炉房和小煤炉自行供热，致使能源浪费、环境污染严重。这不但影响了城市的形象，也在一定程度上阻碍了经济的发展。为改善环境质量，当务之急是防止建成众多的采暖小锅炉。只有迅速实施集中供热，才能满足日益增长的热负荷需要，才能有效地控制和减少该区域的大气污染，改善环境质量，提高人民生活水平。为适应白音华矿区城市的经济发展战略，强化城市职能，带动全旗城镇化的进程，新建白音华矿区城市基础设施是非常必要的，具体表现在以下方面：1．为适应白音华矿区城市的经济社会发展战略，相应需要配套建设白音华矿区城市生活区，完善生活区的服务功能与布局，使白音华矿区城市在其经济圈内的中心职能提升，带动地区的建设与发展。2．以将白音华矿区城市建设成为“能源之都”为目标，运用科学先进的城市建设管理手段和规划理念，充分挖掘地方民族文化要素，塑造环境优雅，具有草原特色的城市形象。3．正确处理城市建设与矿区开发及生态环境保护的关系，以现代化的生态城市为建设目标，合理组织城市空间布局，使其与周围自然环境相协调，促使生态、景观与城市建设统一和谐。4．新建白音华矿区城市基础设施，对于白音华矿区城市生产区而言，一方面从城市政治、经济、金融、商业、贸易、交通、科技文化、卫生、教育和居民生活等等都提供了强有利的服务和保障，将极大地促进白音华矿区城市生产的快速发展。另一方面，白音华矿区城市生产的快速发展，必然会促进相关链接产业的迅猛发展，这将会大大促进白音华矿区城市建设和城市规模的扩大，从而会带动本地和周边地区经济的快速发展。项目的建设符合西乌珠穆沁旗白音华矿区人民政府《西乌珠穆沁旗白音华矿区城市总体规划》(2004—2020)的要求，也符合国家能源产业政策，在全面实施可持续发展战略的大好形势下，本项目的迅速实施，显得尤为迫切和非常必要。2.9编制原则1、在西乌珠穆沁旗白音华矿区城市总体规划原则的指导下，依据保护和改善环境，造福人民的要求，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。2、结合城市现状，着眼今后发展，因地制宜，并与市政其它工程协调规划设计，合理使用资金。在方案设计时，充分考虑近远期相结合，尽量节省近期投资，处理好近、远期的建设关系，做到衔接合理。3、选择运行可靠简便，经济合理的工艺流程。4、符合国家和自治区相关产业政策以及国家建设部技术规范和标准。5、采用新材料、新技术和新工艺。6、处理好工程建设与环境保护的关系，紧密结合，贯彻使城市可持续发展的原则。第二章热负荷1．气象条件年平均气温2.2℃极端最高气温37.3℃极端最低气温－40.7℃冬季室外采暖计算温度－22℃采暖期天数176天采暖期平均温度－8.9℃采暖期起止时间10月20日～次年4月15日最大冻土深度173cm主导风向西北风年平均风速3.0m/s地震烈度6度2．供热现状西乌珠穆沁旗白音华矿区现居民居住较分散，各功能分区建设未能形成规模，冬季采暖主要有以下几种形式：（1）（2）现阶段大部分地方为空地没有分散的小锅炉房为热源的采暖形式。本地区是一个新建的矿区，为了防止出现形成各单位分散独立的供热系统，及造成锅炉房多且布局不合理，能源、资金浪费，锅炉烟囱林立，污染环境等，严重地影响了镇内居民的身心健康。初步调查，现有锅炉房0座。由于各家各户的土暖气对大气环境造成的影响，因而对环境污染相当严重。暂时没有境保护局调查统计。3．热负荷3.1供热范围通过对热负荷调查和分析，我们可以得出以下结论:(1)供热范围内的生产用汽的工业用户较少，用汽量小且分散，实施集中供汽很不经济，故暂不考虑生产用汽的集中供应。（2）生活用热水以宾馆、饭店、医院为主，用量不大，经比较现阶段实施集中供生活热水很不经济，故暂不考虑集中供生活热水，个别住宅和公建如需生活热水，可采用小型燃油、燃气或电炉自行解决。（3）夏季空调制冷以电制冷为主，溴化锂制冷机很少。经比较现阶段实施集中制冷很不经济，故本区暂时不考虑集中供制冷负荷。综上所述，目前只考虑各类建筑物（居民、商业等）的采暖用热负荷。3.2各类热负荷耗热指标及供热面积1、各类热负荷耗热指标根据《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)(JGJ26——1995)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19——2003)、《城市热力网设计规范》(CJJ34——2002)参照当地的冬季供暖经验，参照《西乌珠穆沁旗白音华矿区城市总体规划》(2004—2020)、《西乌珠穆沁旗“十五”计划及远景目标规划》确定采暖耗热指标。供热指标的选取直接影响工程投资和供热效果。因现有建筑物未考虑建筑节能，根据该地区供热运行实际情况，确定现有建筑采暖综合热指标为70W/m2。根据《城市热力网设计规范》〈CJJ34-2002〉西乌珠穆沁旗白音华矿区(以上数值均包括5%网损)集中供热负荷指标汇总表现状（规划（2010）综合现状（规划（2010）6080557566.460供热面积为准确地对供热面积进行统计，依据规划道路将建成区、拟建区划分为共计31个街区（详见供热分区图），本工程对A1~A12、B1~B7C1~C7和D1~D5共计31个街区实施集中供热。对各个小区的供热面积分现状及规划建设分别进行统计和计算。现状采暖建筑面积经调查统计现状建筑面积空地。规划采暖建筑面积规划采暖建筑面积是指2010年供热范围内新增建筑面积，因西乌珠穆沁旗白音华矿区内建筑物大多为平房，根据西乌珠穆沁旗人民政府[2004年—2020年]《西乌珠穆沁旗白音华矿区城市总体规划》，建筑物容积率取0.6，求得西乌珠穆沁旗白音华矿区2010年新增供热面积354.9万m2。至2010年，西乌珠穆沁旗白音华矿区拟实施集中供热的面积见下表：集中供热面积汇总表单位：万m2现状规划（2010）合计建筑面积可供面积建筑面积拟供面积建筑面积拟供面积00910354.9910354.93.3热负荷计算（1）现状采暖热负荷因现状可实施集中供热的面积为0万m2，采暖综合热指标为66.4W／m2，则现状热负荷为0×66.4=0MW。（2）规划采暖热负荷规划热负荷是指至2010年供热范围内新增热负荷，新增热负荷为：354.9×0.6=212.94MW。（3）设计热负荷本工程设计热负荷值见下表：设计热负荷表现状规划（新增）合计建筑面积综合热指标设计热负荷建筑面积综合热指标设计热负荷供热面积设计热负荷万㎡W/㎡MW万㎡W/㎡MW万㎡MW066.40354.960212.94354.9212.94因为本工程热负荷均为采暖热负荷，且热指标值里已包含了管网热损失，故按热指标计算出的热负荷即为设计热负荷。（4）热负荷曲线根据热源厂的供热面积354.9万m2供热面积供热指标，可分别计算出采暖期内不同室外温度下建筑物的采暖供热负荷及耗热量，由此绘出采暖热负荷曲线。全年采暖热负荷计算分别见表3-1。热负荷计算结果见表3-2。从表中可以看出全年总供热量为：421784GJ。西乌珠穆沁旗白音华矿区热源厂2010年热负荷表（供热面积354.9万㎡）序号室外温度℃延续小时数h单位面积热负荷热负荷供热量W/㎡MWGJ/h>547751520819.569.03248.508242062174.34267.6243320222.579.65286.74421982484.96305.8565119625.590.27324.972602142795.58344.0887-120528.5100.89363.2048-219830106.2382.329-319531.5111.51401.43610-418933116.82420.55211-518334.9122.13439.66812-617736127.44458.78413-717637.5132.75477.914-817339138.06497.01615-916840.5143.37516.13216-1016542148.68535.24817-1116243.5153.99554.36418-1215845159.3573.4819-1315546.5164.61592.59620-1415248169.92611.71221-1514949.5175.23630.82822-1614651180.54649.94423-1714252.5185.85669.0624-1813954191.16688.17625-1913655.5196.47707.29226-2013157201.78726.40827-2112858.5207.09745.52428-2212460212.94766.584合计477514186.020热负荷计算结果表表3-2序号项目单位数值1供热面积104㎡354.92设计热负荷MW212.943平均热负荷MW140.74年供热量GJ3238050.82热负荷曲线见附图。第三章热源厂工程方案1．热力系统方案1.1供热热源1、确定原则热源厂的型式主要根据热负荷的性质确定，工艺设计本着经济合理，安全可靠，改善工人工作条件，提高机械化、自动化水平的原则，采用国内外先进技术，讲求经济效益、社会效益及环境效益。2、供热参数本工程全部用于建筑物采暖，固锅炉选型为高温热水锅炉，同时由于本工程供热范围较广，供热面积较大，系统运行压力较高，故热源与热用户通过换热设备间接连接，供热介质采用高温水，根据以往工程的技术经济比较，考虑本工程最终规模，本可研确定一级管网（即热源至各热用户热力站的管网）供回水温度为130/70℃，二级管网（即各用户热力站至各采暖建筑物的管网）供回水温度为90/65℃。3、锅炉选型目前用于热源厂的炉型主要有层燃炉、煤粉炉及循环流化床锅炉，其中煤粉炉虽然生产和运行经验成熟，但制粉系统比较复杂，设备投资较高，多用于发电锅炉，其锅炉负荷率调节范围较小，只有在稳定工况下连续运行，方能获得较高的燃烧效率。故本工程新建热源厂锅炉选型主要考虑以下两种炉型：层燃锅炉和循环流化床锅炉。两种炉型简述如下：（1）层燃锅炉层燃锅炉目前在供热行业应用较为广泛。其核心部分为一个可以循环转动的炉排，它技术成熟、运行可靠、操作简单、管理方便、造价低，锅炉初始排放浓度低，无需配置高效的电除尘装置。锅炉排烟除尘选用石质水浴除尘器进行烟气净化,其脱硫效率为70%，除尘效率为98%。除尘、脱硫后的烟气由100m高的烟囱排放。经计算满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中二类区Ⅱ时段大气污染物排放标准的要求。锅炉配套鼓、引风机的风量、风压较小，耗电也少。锅炉安装方便，施工周期短，整个工程的建设投资和运行费用均较低。但它不能进行炉内脱硫，需单独增加脱硫装置，对煤种的适应性较差，对负荷的适应性也不强，锅炉效率也低于循环流化床锅炉。（2）循环流化床锅炉循环流化床锅炉可以实现炉内脱硫，燃料适应性好，燃烧效率高，对负荷适应性强。且由于低温燃烧可以抑制NOX的生成。但循环流化床锅炉初始排放浓度较高，为满足环保要求，需选择高效的静电除尘器或布袋除尘器（除尘效率必须达到99%以上），耗电较高，而且循环流化床锅炉的初投资及运行费用均较高，其操作也比较复杂，对运行管理要求较高。西乌珠穆沁旗白音华矿区集中供热锅炉燃用周边的白音华煤田煤煤矿燃煤。从技术方面分析，循环流化床热水锅炉和层燃锅炉均是可选炉型。两种炉型各项技术指标对比见“炉型各项技术指标对比”表。从比较结果可以看出，链条炉尽管具有结构简单、燃烧稳定、负荷适应能力较强、耗电量较少的优点，但由于其燃烧效率较低、占地面积较大、金属耗量高、污染物排放量较大和不便于灰渣的综合利用等不足。循环流化床热水锅炉属沸腾炉型，其主要优势是特别适用低热值、高灰分的低劣质煤种，有利于充分燃烧，获取比较高的热效率；虽然灰渣量较大，但灰渣活性良好，可直接用作水泥生产原料。对高热值、低灰分的优质煤种，这种优势并不能充分发挥；相对层燃炉其缺点主要有：锅炉房设备投资较高，上煤系统需设电动给煤机，燃烧系统需设二次风机，除渣系统需设冷渣器，为达到锅炉污染物排放标准，除尘系统必须采用高压静电除尘器等等。土建及消防系统设备投资也比较高。综上所述，必然导致建设投资增大、运行能源消耗增大。估算土建投资约高30％，设备投资约高50％，运行电耗约高20％。因此，从西乌珠穆沁旗白音华矿区的实际情况出发，因地制宜，选择层燃链条炉排锅炉优于循环流化床锅炉。因此，本期工程拟选用层燃链条炉排锅炉。根354.9层燃链条炉排锅炉。炉型各项技术指标对比表项目名称链条锅炉循环流化床锅炉性能参数对煤种的适应性煤种适应性较差煤种适应性强燃烧区温度1200800~900热效率80~85%85~90%负荷调节性一般较强50~100%范围调节燃料制备简单较复杂运行管理操作简单管理方便操作较复杂管理要求高运行费较低较高环保影响除尘脱硫方式炉外湿法脱硫除尘炉内脱硫，需静电或布袋除尘器氮氧化物排放水平400~600PPM50~200PPM灰渣综合利用可作为铺路材料灰渣未经高温融化，其活性好，可作水泥熟料或建材原料4、热源规模根据西乌珠穆沁旗白音华矿区热负荷发展情况，确定新建热源厂规模为8×29MW链条热水锅炉。热水锅炉主要技术性能指标的技术参数如下：DHL29-1.6/130/70锅炉主要技术性能指标指标单位数值额定热功率MW29额定出口压力MPa1.6额定出口／进口水温℃130／70热水流量T/h453锅炉热效率%83.1热风温度 ℃132燃料低位发热量KJ/Kg>8372炉膛出口烟气温度℃850排烟温度℃156脱硫率%>85锅炉本体水阻力 Mpa0.13炉排有效面积m235.2燃料耗量kg／s2.053抗地震烈度度8适用燃料Ⅱ、Ⅲ类烟煤燃烧方式 链条炉排5、煤质资料白音华集中供热工程设计煤种按白音华露天煤矿考虑，根据国家电力公司热工研究院所作的白音华电厂燃煤常规分析数据表明，本工程采用设计煤种如下：白音华集中供热工程相关的煤质资料项目符号单位设计煤种元素分析收到基碳Car%40.32收到基氢Har%2.74收到基氧Oar%10.54收到基氮Nar%0.78收到基全硫St,ar%0.49工业分析收到基灰分Aar%9.25收到基水分Mt%35.88空气干燥基水分Mad%12.95干燥无灰基挥发分Veda%46.85收到基低位热值NectarkJ/kgkcal/kg145003463哈氏可磨性指数HGI/41灰熔点变形温度DT℃1200软化温度ST℃1310熔化温度FT℃1460灰成分二氧化硅SiO2%53.19三氧化二铝Al2O3%22.27三氧化二铁Fe2O3%3.44氧化钙CIO%8.24氧化镁MgO%1.75氧化钾K2O%0.72氧化钠Na2O%0.41三氧化硫SO3%6.23二氧化钛TiO2%1.05二氧化锰MnO2%1.75白音华煤田煤的用途主要是发电用煤和液化用煤。白音华煤田煤炭资源丰富，煤层厚，倾角小，埋藏浅，构造简单，适于大规模开采。白音华煤田煤质总体上为中灰、中低热值、高挥发份、低硫、低熔灰份的褐煤。根据本区煤具有良好的动力煤性质，结合其煤质特征可知，本区的煤炭用途较为广泛，可作为工业锅炉及电厂的燃料煤，也可作为化工用煤、液化用煤、高炉喷吹用煤和生产工业型煤。6、供热介质及供热参数集中供热系统的一级供热介质为高温循环热水。注意到直埋式预制保温管的聚氨酯保温层的耐热性≤120℃，设计运行供水温度确定为130℃，回水温度70℃。一级供热管网系统设计压力1.6MPa，热源厂供热半径约6km。集中供热系统的二级供热介质为低温循环热水，设计运行供水温度90℃，回水温度65℃。二级供热管网系统设计压力1.0MPa，热源厂供热半径约0.6km。一、二级热水系统在热力站实现热交换。一级热水系统为闭式循环系统。7、热力系统锅炉额定进出口循环水温度为130／70℃，在保证适当流量的前提下锅炉可按设计运行温度运行，并随大气地面温度变化进行调节。锅炉热水热力参数由锅炉制造厂商负责保证。一级热水系统以补水泵定压，变频控制，并设安全阀，防止热水升温膨胀造成的系统压力超限。循环水流量3120.2m3/h，补水率2%，补水量60m3/h。补水为除氧软化水。锅炉定期及连续排污水，进入湿式除尘循环水系统，或经排污降温池降温后进入厂区排水系统。热网回水经除污器及循环水泵进入锅炉，为预防水击现象，在循环水泵进出口管之间设旁通管，旁通管上设止回阀，意外断电时可降低循环水泵入口侧压力。8、锅炉补给水水处理系统根据水分析报告，选用组合式逆流再生钠离子交换器和海棉铁除氧装置对系统补水进行处理，使补给水水质达到规范标准，即：序号项目单位数值1悬浮物mg／L≤52总硬度mmol／L≤0.63溶解氧mg／L≤0.14含油量mg／L≤25pH（25℃7～12水质要求：按GB1576—79《低压锅炉水质标准》规定水压试验按JB1612—83技术要求进行P3=16.3kg/cm2(1.59Mpa)本工程水处理设备容量按系统设计补水量60m3／h设计，盐耗约450kg／天。同时，后续设计阶段在热力系统适当位置预留加药口，以便调节炉水pH值，维持其弱碱性。9、锅炉房工业冷却水锅炉房设备循环水泵、鼓风机、引风机轴承冷却水直接由自来水给水系统引入。为节约用水，冷却用水循环使用，或收集后用于冲渣降温。10、锅炉房主要设备锅炉房主要设备详锅炉房主要设备材料表。西乌珠穆沁旗白音华矿区热源厂锅炉房主要设备材料表序号设备名称规格型号单位数量1热水锅炉DHL29－1.6／130／70－AII台82鼓风机G4－73.11DQ=53142m3/h变频控制台83引风机Y5－73.11DQ=76040m3/hH=2829PaN=1变频控制台84分层给煤装置配套套85水膜除尘器文丘里φ3000台86除尘灰水循环泵Q=40m3H=40mN=11kw台87一级热循环泵Q=1260m3H=95mN=500kw变频控制台38一级热水系统定压补水泵Q=60m3H=50mN=11变频控制台29二级热水循环Q=300m3H=32mN=55变频控制台310二级热水系统定压补水泵Q=8m3/hN=3kw变频控制台211海绵铁除氧器Q=60m3/h2×φ套112逆流再生钠离子交换器φ1500Q=66m3/h台213软化水箱60m3台114软化水箱24m3/hNo.1台115排污降温池6000×3500×1500个116除污器DN300台117除污器DN600台1185t桥式吊车L0=28m台119给煤皮带机套320重框链除渣机B=600L=33m套121斗链除渣机B=600L=33m套122桥式抓斗清灰机L0=9m台123灰水沉淀池35000×9000个124烟囱上口3500H100m座125电子汽车衡台126铲车227灰场碾压车辆11.2热源厂厂址选择根据《西乌珠穆沁旗白音华矿区城市总体规划》，热源厂设在城区的东北侧。厂址位于规划一街路北，规划二街路南，规划九路路西，规划八路路东，南北长约200米，东西长约250米，拟征地面积约5万m2。该规划厂址地理位置适中，水源有保障，交通运输便利，电力供应到位，并且位于城市边缘，污染环境小，是热源厂首选位置，且具备向东扩建的条件。1.3热源厂厂区平面布置1.3.1厂区平面布置及功能分区根椐热源厂的功能特点，将厂区分为厂前区、辅助生产区和生产区。厂前区位于厂区南侧，与生产区用道路和行道树分隔，干煤棚设置在厂区的最北侧、紧靠物流入口，便于运输。厂前区设综合楼并连建食堂和单身宿舍；车库与机修间连建。这种平面布置形式即有利生产又方便生活。厂内生产区按煤仓间、锅炉间、除尘器、引风机房、烟囱顺序布置。厂区设置两个出入口，使人流和物流分开，便于管理。1.3.2厂区竖向设计本热源厂厂区地势较为平坦，基本无挖方、填方工程。厂区内各种建筑物、构筑物按工艺需要布置；热力、给排水、电力、通信等各专业管线全部地下敷设，坡度与标高按需统一协调。1.3.3厂区道路与绿化设计热源厂厂区内道路呈环状，道路分别为6m宽和4m宽，人行道为2.5m宽。整个厂区道路顺畅，满足防火要求。厂区内绿化乔木与灌木相结合，花卉与草坪相结合。主次干道两侧种植树木，厂前区以大面积绿地和人工造景美化环境，绿化面积达到规范要求。绿化系数大于0.35。1.3.4设计原则遵循工业企业总图设计规范及城市规划的要求，使平面布局的功能分区合理、规范，满足消防和生产工艺的要求。1.3.5总平面布置根据热源厂的生产特点及不同车间的功能要求，将热源厂划分为行政管理区、辅助生产区、原料贮运区和主要生产区。根据热源厂的外部交通运输条件，为整个热源厂设置两个出入口。主要的人流出入口设置在厂区的南面；货运出入口设置在厂区的西北角处。以减少人物流的交叉，同时减少污染。①行政管理区布置在厂区的南面，办公室、调度中心、职工餐厅、招待所布置在办公楼里。②辅助生产区布置在行政管理区的北面，将汽车库、推土机库、机修间、备品备件库紧靠南墙而布置。③主生产区布置在厂区的北面，原煤破碎由西向东布置，锅炉房布置在厂区的东侧，并且在厂房的东侧留有扩建端，满足将来扩建的需要。④原料堆场布置在厂区的西侧，处于常年主导风向的下风侧，同时将灰渣堆场布置在厂区的东侧，方便运输及管理。1.3.6竖向设计热原厂内地势西高东低，地形较为平坦，竖向设计采取平坡式形式，车间的布置依地形的变化调整，尽量减少土方量，厂区内的排水采用以场地自然排水与道路有组织排水相结合的方式将地表水排出厂外。全厂建(构)筑物一览表序号名称平面尺寸(m)层数屋架下弦标高(m)建筑面积(m2)结构形式备注1锅炉间135×30229.58100框排架2煤仓间135×7.55305062.5框架3引风机室96×7.518720框架4烟囱Ф=3.51100钢筋砼5辅助间30.4×3016912框架6干煤棚160×331155280排架71号栈桥80×31240钢桁架8碎煤机室6.6×16418422.4框架92号栈桥80×31240钢桁架10冷却水池8×81钢筋砼11地磅房7.8×7.214.263砖混12变电所24×1229.8612砖混13蓄水池Ф=361钢筋砼14供水泵房15×613.6100砖混15机修及材料库24×915.5233砖混16办公楼36×123111300砖混17调度中心30×1228.5763砖混18食堂及招待所24×1216306砖混19浴室及车库24×1216306砖混20传达室4.5×31318砖混21警卫室4.5×31318砖混22自行车棚15×690轻钢23灰库200m1合计计250001.4燃料供应系统1.4.1燃料来源及用量如前所述，热源厂锅炉房共安装29MW热水锅炉8台，由于低发热量14500KJ/Kg,即单台耗煤量为2.053Kg／s（7.39T／h），燃煤的最大计算耗量为1182.4T／d，最小计算耗量为945.92T／d。要求燃料煤粒径≤40mm，用汽车以封闭形式运至锅炉房，运距按10km计，厂内设电子汽车衡计量煤耗。1.4.2上煤系统设计（1）设计依据锅炉20小时最大用煤量1182.4T/d1.4.2上煤系统设计（1）设计依据锅炉20小时最大用煤量1182.4T/d锅炉用煤粒度≤40mm来煤粒度≤40mm来煤方式汽车运输干煤棚贮量15天（2）生产组成及班制上煤系统是为锅炉用煤而设置。进厂煤的粒度≤40毫米，已经符合锅炉用煤粒度的要求，因此在系统中不再设置筛分破碎等生产环节，从而使系统大为简化。本系统由通廊前接锅炉房，后接封闭式干煤棚而组成。生产班制为二班生产。（3）工艺流程来煤汽车进厂经地磅称量后，直接卸入30×240m封闭式干煤棚内，煤堆高度可达7.5米（堆积密度0.65~0.95），操作容量18000吨，为锅炉15天的用量。干煤棚内设有三台5吨抓斗式桥式起重机，完成上煤、堆高作业，另配ZL－15铲斗车，辅以堆垛作业。上煤时，起重机抓斗把棚内煤抓至受煤斗内，再由振动给料机将斗内的煤给至1号带式输送机，在1号带式输送机头部处设有一台电磁除铁器以去除混在煤中的磁性物质，以免其进入锅炉内。再经2、3号带式输送机送至锅炉房顶部煤仓内贮存备用。在3号带式输送机上设有电动犁式卸料器以使将煤分送至各炉顶煤仓之内。在炉前设分层给煤装置。（4）主要设备选型及性能名称台数生产能力t／h·台15t×2834002TZG－80－120FC振动给料机34003带式输送机B＝65034001.5除灰渣系统本期工程建设规模为8×29MW热水锅炉，燃烬灰渣首先输送至渣仓，定时清运。水膜除尘器出灰由桥式抓斗清灰机清除外运。热源厂灰渣运至当地建材生产企业进行再生产、再利用，或直接做为建筑材料用于基本建设。5.5.1锅炉排灰渣量锅炉容量小时灰渣量(t/h)日排灰渣量(t/d)年排灰渣量(kt/y)灰渣灰渣灰渣1×29MW1.1650.62725.63013.7943.0761.6558×29MW9.3205.016205.04110.35224.60813.240注：(1)表中所列日排放量按24小时计算，年按平均负荷。(2)电除尘器效率按99.5%计算。(3)灰、渣比例65:35计算。1.6锅炉房布置锅炉间开间柱距18.00m，锅炉中心线置于二柱中间，炉间中心距18.00m，锅炉间跨距16.50m，煤仓间跨距6.60m，锅炉房运转层标高5.100m，皮带机层16.30m。锅炉房屋架下弦19.00m。锅炉间±0.000层布置鼓风机及框链除渣机。变压器室及低压配电室布置在锅炉间±0.000层南侧。东侧布置循环水泵及水处理等热力系统辅助设备。引风机间跨距5.40m，梁下弦标高6.0m，全长86m。引风机室为轻型建筑物。烟囱为钢筋混凝土结构，高100m，出口直径3.5m，1台锅炉运行烟气出口设计流速10.0m／s，8台锅炉运行烟气出口设计流速30.0m／s；最大可容8台锅炉运行，烟气出口设计流速30.0m／s。2．公用工程2.1建、构筑物设计本设计热源厂征地面积约5公顷，设计规模8×29MW。设计内容包括：锅炉房主体、引风机房、烟囱、煤廊、沉灰池、干煤棚、综合楼、食堂及机修间等建、构筑物。锅炉房主体可向东扩建一台同规模锅炉房。本热源厂除锅炉房体量比较大外，其余附属用房体量都比较小，因此，把厂前区的食堂和单身宿舍用高低错落的体量与综合楼组织在一起，使之与车库与机修间形成一个建筑群体。配以人工小溪、大面积的花草和树木，营造出宜人的空间环境。生产区各个建筑满足功能要求，力求简洁合理。厂区建、构筑物建筑面积合计25000m2。2.1.1装修标准厂区所有外装修均贴米色外墙面砖，局部配以色带。外门窗采用铝合金门窗。厂房地面均为细石混凝土地面，办公用房及较高级的房间均采用防滑地砖。内墙面。办公用房及较高级的房间均采用乳胶漆墙面，厂房根椐使用功能确定装修标准及用材。2.1.2建筑防火整个厂区建筑防火均严格按照国家标准《建筑设计防火规范》进行设计，厂区内建筑物均为二级耐火等级，相互之间有足够的防火间距。各单体建筑设计也均按照国家标准《建筑设计防火规范》执行。2.2结构设计2.2.1结构设计采用的设计规范《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）《砌体结构设计规范》（2002年局部修订条文） （GB50003－2001）《钢结构设计规范》（GB50017－2003）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）《烟囱设计规范》（GB50051－2002）《高耸结构设计规范》（GBJ135－90）《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81－98）《建筑设计防火规范》（2001年版）（GBJ16－87）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046－95）2.2.2结构设计条件（1）地质条件场地地势平坦，场地土均由第四纪全新世—上更新世冲洪积物组成，地貌主要岩性为粉土层、粘性土层和砂类土层组成。粉土的地基承载力特征值fak=100KPa。场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为III类。地基土为中压缩性土。（2）设计参数本场地最高地下水水位为地下1.60m。场地标准冻深为1.73m。（3）设计基准期为50年。基本风压Wk=0.50kN／m2，基本雪压S0=0.15kN／m2。（4）本工程设计使用年限为50年，池体混凝土结构及建筑物地下的混凝土结构的环境类别为二b，建筑物地上的混凝土结构的环境类别为一类.建筑结构的安全等级为二级.地基基础设计等级为丙级。2.2.3结构设计地基处理（1）地基对一般建（构）筑物可采用天然地基土做为结构基础持力层。对承载力较大的建（构）筑物，采用复合地基或打桩、换填、强夯等方法进行地基处理。（2）基础一般框架、排架结构，采用钢筋混凝土柱下独立基础，围护结构采用条形基础。砌体结构采用钢筋混凝土条形基础或毛石基础。烟囱采用筏基或桩基。锅炉采用钢筋混凝土交叉梁基础。设备基础采用大体积混凝土基础。2.2.4结构设计材料（1）环境类别为一类时砼为C25，其余砼为C30。素砼垫层砼为C10。（2）砼抗渗等级S6，抗冻等级F200（用于池体部分）。（3）钢筋HPB235级（Ф）HRB335级（Ф）RRB400级（Ф）（4）烧结普通砖MU10，毛石MU30，加气砼砌块MU5。（5）水泥砂浆M5～M10，混合砂浆M5～M10。2.2.5主要建（构）筑物结构型式（1）锅炉房为框、排架结构。煤仓间采用钢筋混凝土框架结构，煤斗采用悬挂式钢煤斗。操作平台采用钢筋混凝土框架结构。围护结构采用轻质砌体。（2）干煤棚采用钢筋混凝土排架结构，轻钢屋面，两台桥式抓斗吊车，钢筋混凝土挡墙。（3）输煤栈桥采用大跨度钢桁架、底板为预制混凝土板，顶板及围护结构采用轻型复合彩板。（4）除尘器基座采用钢筋混凝土框架结构。（5）烟囱为钢筋混凝土结构。烟道采用钢筋混凝土框架结构，内砌耐火砖。（6）综合楼采用钢筋混凝土框架结构。（7）附属建筑物及热力站采用砌体结构。2.2.6抗震设计（1）采用的设计规范《建筑抗震设计规范》 （GB50011－2001）《室外给水排水和然气热力工程抗震设计规范》（GB50032－2003）《构筑物抗震设计规范》 （GB50191－93）《建筑工程抗震设防分类标准》 （GB50223－2004）（2）抗震设计原则本工程的构、建筑物，当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需要修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区建筑抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。（3）抗震设防烈度及抗震措施①本地区的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震第一组，构筑物和建筑物建筑工程抗震设防分类为丙类。②本工程地震作用按建筑抗震设防烈度6度计算，构筑物和建筑物按本地区抗震设防烈度采取抗震措施。在砌体结构中设置构造柱、圈梁、地圈梁，增加结构的整体性。（4）结合当地的实际情况，尽量采用新技术、新结构型式、新材料，以及当地的材料，在满足工艺要求以及符合规范规定的前提下做到既安全又经济。2.3采暖通风设计2.3.1采暖设计根据劳保卫生条例对人员工作环境的要求及设备冬季运行的要求，在热源厂所有建筑物内设冬季室内采暖。设计参数如下：（1）热媒为90／65℃热水。（2）室内设计采暖温度。一层操作间、水泵间及仓库10℃，水处理间、变配电间及机修间15℃，上煤间12℃，楼梯间及卫生间14℃，上煤通廊及风机间8℃，浴室25℃，办公值班及其他房间18℃。采暖总建筑面积25000平米，采暖总热负荷1375kw。采暖系统以单管系统为主，散热器为柱翼型灰铸铁散热器。2.3.2通风设计（1）生产性房间。生产性车间、实验室等根据生产工艺要求为排除余热或有害气体及粉尘，设机械通风，主要采用轴流风机。通风量按换气次数6～12酌情确定。（2）生活性房间。卫生间、浴室、厨房、餐厅等分别采用轴流风机、换气扇、通风器，进行室内通风换气，保证室内空气质量符合卫生标准。2.4排水及消防系统设计2.4.1给排水1、供水水源热源厂附近有市政供水干管，且水压约为2.5公斤/厘米2，因此热源厂的水源由厂区附近的市政供水管道供给，从市政供水干管上分别接入两根DN200的给水管道，在厂区内呈环状布置，互为备用，满足厂区的生产、生活用水及消防用水。2、给水系统热源厂的给水系统包括生产用水、生活用水及消防用水。（1）生产用水系统生产用水主要用于锅炉补充水的软化水处理用水和风机冷却用水，由于风机冷却水采取封闭循环，耗水量很小，可忽略不计，因此厂内的主要生产用水量为锅炉补水量、软化水反冲洗用水量、机械过滤反冲洗水量及煤场洒水量等，最大小时用水量约为35米3／小时，由自来水管道直接供给。（2）生活用水系统生活用水水源为市政自来水，由于自来水压力可满足生活用水要求，因此不设水泵。全厂劳动定员约为142人，生活用水量主要包括办公生活用水、淋浴用水及汽车冲洗用水等，最大小时用水量约为9米3／小时。（3）消防用水系统消防用水主要由室外消防用水及室内消防用水组成，根据《建筑设计防火规范》（GBJ16－872001年版），本工程室外消防用水量为15升／秒，室内消防用水量为20升／秒。厂区内修建一个100米3消防水池，贮存室内消防用水100米3，一次火灾2小时内其余室内消防用水量由市政自来水管道及时补充。室内消防用水量由消防泵抽取消防水池内的水加压供给。室外消防用水量由市政自来水直接供给，自来水压力可满足室外消防要求。综上所述，厂区给水系统最大小时用水量应为生产、生活系统最大小时用水量，即44米3／小时。火灾时，供水管网应提供最大小时用水量包括室外消防用水量、生产生活用水量及消防水池补水量，约120米3／小时。3、排水系统厂区内分别设置污水和雨水两套排水系统。厂区污水主要包括生活污水和生产废水。生产废水主要为锅炉放水、机械过滤反冲洗水和软化水反冲洗水的排放及输煤冲洗排水，其中锅炉放水属定期排放，排放量小，无有害污染物，但水温较高，经降温后，再排入污水管道；机械过滤反冲洗水和软化水反冲洗水的排水均无污染，直接排入污水管道；输煤栈桥冲洗排水经地下污水井（沉煤池）沉淀处理后，排入污水管道。生活污水中的粪便污水经化粪池处理，食堂含油污水和汽车冲洗污水分别经隔油池和隔油沉淀池处理。然后与生产废水合并，依据厂区地势，接入市政污水管道。4、雨水系统厂区汇水面积为1.93公顷，设计雨水量约为650米3/小时。厂区内雨水经雨水口收集，有组织排放。为减少管道埋深，雨水管道走向，依据厂区的地势，最终雨水汇集后，接入市政雨水管道，若无市政雨水管道，则排入附近的马路边沟或用管道输送至附近河流。2.4.2消防系统1、消防设计原则消防系统的设计，贯彻“预防为主，防消结合”的方针。按照下列设计标准和规范进行设计：《建筑设计防火规范》（GBJ16－872001年版）《锅炉房设计规范》（GB50041－92）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140－901997年版）2、消防用水量厂区内火灾次数按一次计，其最大建筑物为锅炉房，建筑物高度≤24米，建筑物体积约3万米3，火灾危险性属丁类，建筑耐火等级为一级，根据《建筑设计防火规范》第8.2.2条规定，其室外消防用水量为15l/s，根据《建筑设计防火规范》第8.5.2条规定其室内消火栓用水量为10l/s，另顶层输煤廊道与锅炉房之间设置防火分区，用水幕分隔，水幕用水量为10l/s，因此室内消防用水量为20l/s，因此室内外消防总用水量为35/s。火灾延续时间为2小时，一次火灾消防总用水量为252米3，其中室内消防用水量为144米3。3、消防系统消防水池厂区内设一座100m3消防水池，水源由市政给水管道供给，贮存一次火灾室内消防用水量100m3，一次火灾2小时内其余室内消防用水量由市政自来水管道及时补充。消防水箱在锅炉房顶层设置消防水箱，贮存12米3消防水，用来扑灭室内初期火灾。在锅炉房一层或消防泵房内设补水泵一台，由水箱内的液位传感器控制，自动往消防水箱补水。消防泵房在室外设半地下式消防泵房一座，内设消防泵，直接由消防水池取水，泵为自灌式启动。消防给水水压约为60米，计算详见下表：锅炉房消防给水所需水头计算表（一）序号消防设施所需水头（m水柱）数据1建筑物高度（m）242最高层消火栓设置高度（m）22.13消防水源最低水位（m）-4.04水枪直径(mm)D19实际流量（l/s）4.9充实水柱（m）11出口需要水头（m水柱）155水龙带直径(mm)65长度（m）25水头损失（m水柱）2.66泵房内水头损失（m水柱）2.57管网内水头损失（m水柱）10消防所需总水头（m水柱）56锅炉房消防给水所需水头计算表（二）序号消防设施所需水头（m水柱）数据1建筑物高度（m）242最高层消防水幕设置高度（m）233消防水源最低水位（m）-4.04水幕喷头直径(mm)DN15喷头流量（l/s）0.9喷头压力（m水柱）18雨淋阀水头损失（m水柱）2.75管网内水头损失（m水柱）10消防所需总水头（m水柱）58综合上述室内消防流量为20l/s，消防所需压力60米水柱。选用消防泵80DL×3三台，二用一备，Q=10l/s，H=64m，N=15kw，η=70%。选用消防水箱补水泵一台50SG10－50，Q=10m3/h，H=50m，N=4kw。消防设施由于市政供水管道的压力可以满足室外消火栓的供水压力，因此室外消防采用市政供水管道直接供给。从厂外市政供水干管上引入两根DN200的给水管道，并在厂内呈环状布置，厂区内设置室外地下室消火栓SA100／65-1.0共10个，其间距均小于120m。从消防泵房内引出两根DN100消防供水管道，分别接入室内消防供水管道，并与室内的消防供水立管组成环状管网，室内各层均匀布置消火栓，消火栓间距不超过30米。在每个锅炉房的室内消防管道引入管上分别设置一个地下式水泵结合器SQS150－A型，以便消防车为室内消防系统加压供水。低层室内消火栓处设置消防减压装置，以满足消火栓的正常使用。每个室内消火栓内均设置启泵按钮，火灾时，可直接启动消防泵，投入灭火。在锅炉房顶层与输煤廊连接的孔洞部位设有消防水幕，消防流量为10l/s，该处设有感烟感温探头，火灾时可自动启动消防泵，消防水幕自动动作，投入灭火。并根据需要在厂房内配置一定数量的磷酸铵盐干粉灭火器。2.5电气设计2.5.1锅炉房概述本热源厂为西乌珠穆沁旗白音华矿区集中供热热源，设计供热面积为354.9万平方米，安装8台29MW的热水锅炉，总供热能力212.94MW。2.5.2设计依据（1）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053－94）（2）《供配电系统设计规范》（GB50052－95）（3）《低压配电设计规范》（GB50054－95）（4）《锅炉房设计规范》（GB50041－92）（5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）（6）《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）（7）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16－92）（8）有关用电专业提供的用电设备容量及技术要求。2.5.3设计范围本工程电气设计为西乌珠穆沁旗白音华矿区集中供热工程的供配电设计，包括10/0.4KV级变电系统、电机控制系统、照明系统、防雷接地系统等，电源外线不属于我院的设计范围。设计分界点为变配电间的高压进线电缆头，电缆头内侧为我院设计范围。2.5.4负荷等级及供电电源本锅炉房是西乌珠穆沁旗白音华矿区集中供热工程的重要热源，如果停电将会造成大面积的供热中断，严重的影响了人民群众的生活,为保证锅炉房安全运行，必须具备可靠的供电电源。因此，本工程的供电电源按二级用电负荷考虑，需要两路电源供电，一路为主电源，另一路为备用电源。供电电源电压等级为10KV。2.5.5负荷情况及变电站的设置本工程总的计算负荷为4068KW，全部为低压负荷，主要用电设备：循环水泵电机3台，单台功率500KW；引风机电机8台，单台功率185KW；鼓风机电机8台，单台功率90KW；0.4KV补水泵电机8台，单台功率11KW；一用一备；0.4KV皮带机8台，单台功率7.5KW；0.4KV除尘循环泵8台，单台功率11KW；一用一备；0.4KV采暖循环水泵电机2台，单台功率55KW；二用一备；0.4KV除渣机2台，单台功率11KW；除上述用电设备外，还有一些其它的用电设备均为低压用电设备。在热源厂设一座10KV变电站，安装两台200KVA－10/0.4KV变压器，两台变压器同时使用，供非采暖期检修、办公及消防用电。在锅炉房附设一变配电间，安装两台1000KVA－10/0.4KV变压器，两台变压器同时使用，供锅炉房内低压用电设备用电。2.5.6电器设备的选择鉴于本工程的重要性，为了保证配电系统的可靠运行，设备必须选用国内外优质产品。变压器选用节能型变压器。高压开关柜选用具有五防功能的中置式开关柜，高压开关选用真空断路器。为了防止断路器频繁操作产生的操作过电压，造成系统故障和破坏高压电器设备相间及相与地之间的绝缘，在每台真空断路器的出口处装设过电压吸收装置，将操作过电压可靠地限制在被保护设备的绝缘允许范围内。低压开关柜选用MNS型抽屉式开关柜。低压器件选用目前使用的可靠性高的元器件。变频调速器及软起动器尽量选用国内优质产品，当国内产品不能满足技术性能要求时，选用国外优质产品。2.5.7运行方式10KV高压系统为双电源，一用一备，接线采用单母线分段方式，正常运行时，母联合闸运行，当检修母线时，将母联打开。两路电源互为备用，连锁方式采用电气、机械两种方式。变电站低压配电系统采用二台200KVA－10/0.4KV干式变压器供电，运行方式为两台同时使用，接线采用单母线分段方式，正常运行时，母联不合闸。锅炉房低压配电系统采用二台1000KVA－10KV/0.4KV干式变压器，运行方式为两台同时使用，接线采用单母线分段方式，正常运行时，母联不合闸。在非采暖期停止使用两台1000KVA－10KV/0.4KV干式变压器，由变电站两台200KVA－10/0.4KV干式变压器供非采暖期消防、照明和维修等用电。2.5.8功率因数补偿根据本工程低压负荷为主的特点，本工程功率因数补偿低压采用低压侧集中自动补偿方式，补偿后总的功率因数大于0.92。2.5.9电量的计量计量采用高压计量的方式，在10KV侧两路进线处设置专用的计量柜，柜上设有专用的计量电表，供有关部门计量用，照明和动力分开计量。2.5.10起动方式起动方式：循环水泵电机、引风机电机、鼓风机电机、补水