城市城区集中供热规划书.doc
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1、霸州市 城区供 热 专 项 规 划(20122022年)河北名泉地热开发有限责任公司二零一三年十二月 目 录第一章 1第一节 供热规划编制背景1第二节 城市概况2第二章 资源9第一节 地热资源评价9第二节 地热流体水特征及评价10第三章 集中供暖现状15第一节 供热现状15第二节 热网现状15第三节 霸州市供热存在的问题16第四节 供热系统存在的问题18第四章 地热资源开发利用现状19第五章 地热资源开发利用的必要性21第六章 集中供热的规划与设想24第一节 指导思想24第二节 编制依据24第三节 规划原则24第四节 规划目标25第五节 供暖热负荷27第六节 规划主要内容29第七章 节能与环保
2、33第一节 节能方案分析33第二节 环境效益分析37第八章 绿化与消防42第一节 绿化42第二节 消防42第九章 劳动保护与安全生产43第一节 劳动保护43第二节 安全生产43第三节 劳动安全卫生44第十章 节能评述45第十一章 实施措施与建议46第一章 概述第一节 供热规划编制背景城市集中供热系统是城市重要的基础设施,体现一个城市经济社会发展的水平,使城市综合服务功能高低的具体体现。发展城市集中供热已成为我国城市建设的一项基本政策,是国家能源政策的具体体现。随着国家有关节能政策贯彻落实的逐步深入,人们充分认识到发展集中供热不仅是一项温暖工程,也是一项环境工程、更是一件民心工程、节能工程。集中
3、供热不仅能给城市提供稳定、可靠的高质量热源,改善居民生活环境,提高市民的生活质量,而且能明显发挥规模效益作用,在节约能源,有效减少城市污染,节省城市建设用地,落实科学发展观等诸多方面有着十分重要的意义。近年来,霸州市的建设正处于一个快速发展的阶段,城市基础设施的建设是市场机制下城市快速发展的前提,为适应城市建设的发展应对总体规划中在供热专业规划进一步细化和完善。为此,我公司特编制20122022年集中供热规划设计书,努力适应霸州市快速发展的需要。而且根据霸州市的地域特点,资源分布特点,以及人文特点等,确定霸州市的集中供热方式及热源种类。霸州位于京津保交汇处,交通四通八达,市场经济繁荣发展,有北
4、京的南大门之称。正是这样的一座城市,恰好又位于牛驼镇地热田和文安苏桥堂二里地热异常带之间,地热资源堪称非常丰富,可利用率较高,资源分布广泛。因此就确定了霸州市集中供热的热源选择以“地热资源为主,吸收式热泵机组为辅,燃煤燃气锅炉调峰”的热源发展方向。第二节 城市概况1、地理位置霸州市位于河北省中部,冀中平原北部。东邻天津市西青区,南与文安县隔河相望,西邻新城县、雄县,北与固安县、永清县、安次区接壤。市区位置位于境西部,北距北京90km,东距天津70km,西至保定92km.总面积800.27K,人口56.26万人,市区常年暂住人口5.5万人左右。全市辖6镇6乡,1个省级经济开发区和两个办事处,38
5、3个行政村,8个居民委员会,全市有汉、回、蒙、苗、壮等29的民族。霸州市具有良好的区位优势。京九铁路、津霸铁路从区内穿过,是南方诸省、市进入京、津和关外重要通道之一。津保高速、津保公路和106国道临区而过,市、县级公路四通八达,交通条件十分便利。2、气候条件霸州市位于大清河流城冲积平原,地势平坦,土地肥沃,主要为壤沙质潮土和粘质潮上,海拔5-8m,属大陆季风气候,四季分明,冬季干燥寒冷,夏季炎热潮湿。全年无霜期180天,阳光充足,年平均日照2726小时,年太阳总辐射能511-611KJ/cm2;年平均降雨量543.6mm,蒸发量1100-1800mm,地表水域小,地下水资源丰富。3、能源资源状
6、况近几年,随着煤炭、石油、天然气等传统能源的日益枯竭及环境的逐渐恶化,节能、环保的呼声日趋高涨。而建筑能耗(主要指采暖及洗浴热水)也随着建筑业的迅猛发展及人们生活水平的提高,在日益增加,占社会经济总能耗的比例也越来越大。为降低建筑能耗,并减少由此带来的大气污染,各国都在积极探索新能源和可再生能源的开发利用,其中以地热能、太阳能发展尤为迅速。地热资源作为一种能够替代常规能源的可再生资源被广泛应用于供暖、洗浴、种植养殖、旅游和医疗保健等诸多方面,其开发利用越来越受到世界各国的高度重视。许多国家已将其列为实施可持续发展战略的重要内容,采取措施加大了勘查和开发利用力度,取得了显著的经济、社会和环境效益
7、。据不完全统计,目前全世界已有110多个国家和地区将地热资源列为优先开发利用的替代型能源,地热资源的开发利用量正在以每年12.8%的速度递增。权威专家预测,数十年后,地热资源必将发展成为继煤炭、石油、天然气之后重要的补充能源之一。地热资源在我国开发利用始于北京、天津,主要用于城市供暖、工农业用热及洗浴、旅游疗养等。结合国际国内能源发展形势,尤其是浅层地热开发利用在我国日趋加速发展的广阔前景,相关的技术和设备的研究、生产已经引起国家有关部门的高度重视。2006年8月,建设部、财政部联合下发了关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见,明确了在起步阶段,主要采取建立示范项目、总结经验、以点带面、逐步
8、推开的方法。与此同时,设立了示范项目专项补贴资金,重点推广太阳能和地热能应用技术。4、地热资源概况霸州市地热资源丰富,是霸州市主要矿产资源之一。其地热资源的勘查可追溯到上世纪70年代。当时,石油部门为寻找油气资源,在全市范围内进行了电法、重力、磁法、地震勘探,钻有数十口油气勘探井和开发井。同时发现了一些重要热水储层,如中、上元古界蓟县系,古生界寒武一奥陶系,新生界上第三系。之后不同部门在霸州地区进行了不同程度的地热研究工作,出版了地热文献和地热勘查报告,对本地区地热状况都有较明确的论述,如中国地热、华北地热、京津冀油区地热资源评价与利用、河北省廊坊市地热资源调查评价报告、河北省霸州市城区地热资
9、源勘查评价与开发利用规划等。霸州市地热资源分布广泛,从目前掌握的地质资料看,分布范围包括城区及全县辖区的乡镇。热储层主要为上第三系明化镇组、馆陶组、古生界奥陶系、中上远古界蓟县系。霸州城区主要热储层为上第三系明化镇组和馆陶组。热储层横向上广泛分布,纵向上多层分布,稳定性好,埋深适中,具有较好的盖层,市地热资源负极的有利区块。研究成果证实,霸州市位于牛驼镇地热田和文安苏桥堂二里地热异常带之间,中低温地热资源非常丰富。上第三系热储全区均油分布,蕴藏着丰富得4080地热水,元古界、古生界热储存在着80110地热水,有着良好的地热开发利用前景。5、霸州市区域地质背景霸州市主要位于冀中拗陷北部霸县凹陷市
10、冀中拗陷的一个次级构造单元,走向北东,面积2510km2,西部及北部有牛驼镇凸起,东有文安斜坡,霸州市城区即位于霸州市凹陷的北部。霸州市凹陷形态是一个负向的箕状洼子,西北部陡,东南缓,西陡东缓,凹陷沉积中心在城区东部。凹陷基岩由古生界至远古界组成,因断裂沉陷,最大埋深近7000m,基岩之上沉积了巨厚的新生界,沉积盖层主要为新生界第三系、第四系构造单一,其底略有起伏。霸州市凹陷西北的牛驼镇凸起是一个新生代早期的拱升区,基岩由元古界古生界组成,有其优越的地热地质条件。霸州市凹陷的东部有苏桥潜山带,基岩由古生界组成,亦有较好地热地质环境。凹陷内新生界次级断层众多,其走向大多数与主断层一致或斜交,以北
11、东向或东西向延伸者居多,落差数十米到二、三百米不等。工作区内霸74井断层和岔94井断层是新生界地层内的两条主要断裂,把工作区内的第三系切割为北、中、南三大块,上第三系均向东倾斜。两条断层相距约2km,走向近东西,伸延约5km,断面较陡,倾向相反,最大落差约370m。据地震确定断层各要素如下:霸74井断层倾向182,倾角6575,落差120300m,岔94井断层倾向5,倾角6070,落差200370m。主断层与次级断层均为正断层。6、霸州市地热基本特征霸州市地下热水,按其赋存条件可分二种,一种是赋存于新生界碎屑沉积层的孔隙水:一种是赋存于碳酸盐岩中的裂隙岩溶水。按其地址特征及储集地层可分为四各热
12、储层,即新生界上第三系明化镇组孔隙热储层、馆陶组孔隙热储层、古生界寒武奥陶系裂隙岩溶热储层、中上古元界蓟县系裂隙岩溶热储层。牛驼镇地热田在市境内仅分布在南孟镇,面积约30km2,目的热储层为蓟县系雾迷山组。文安斜坡地热田有上第三系明化镇组、馆陶组和奥陶系三个热储层。霸州市城区目前已探明和开采的主要有两个热储层:上第三系明化镇组热储层和馆陶组热储层。各热储层其特征如下:上第三系明化镇组热储层在霸州市断凹中心地带,最大沉积厚度达1856m,一般厚度在8001000m。地层为一套河流相沉积,沉积厚度变化较大,以上粗细为主要特征,岩性为中,细砂岩、沙砾岩与泥岩互层。明上断砂层发育,含水层为半固结砂岩、
13、沙砾岩,明下断砂层发育比较差。区内热储层厚度明化镇组下断砂岩厚249.5383.5m,占地层2632%,孔隙度20%左右。明化镇组上段砂岩厚169.0307.5m,占地层36.4%47%,孔隙度30.7%32.5%。平均地温60摄氏度左右,矿化度1.0g/l左右。上第三系馆陶组热储层霸州市断凹中心地带沉积厚度最大,从断凹中心向断凹边缘沉积厚度渐薄,一般厚度在16002000m。馆陶组为一套红色泥岩互层,下部为粗砂岩,底部为沙砾岩,沙砾岩厚度183.5239.5m,有东南向西北增厚,占地层厚度为37%增至45%,渗透率值为30.410-3m2;孔隙度14.6%20.5%,有东南向西北降低。平均低
14、温70摄氏度左右。单井涌水量一般10001800m立方/d,矿化度2.1223.352g/l。富水性好,是市区内地热条件较好的热储层。古生界寒武系奥陶系热储层寒武奥陶系地层储厚比28%。区内热储厚7.5426m,热储中部温度55.2109.4摄氏度,单井涌水量为9601890m3/d,井口水温5380摄氏度,矿化度2.067.612g/l。是区内地热条件较好的热储层,主要分布在文安斜坡和牛驼镇断凸。蓟县系雾迷山组热储层区内中元古界地层埋深3000m以浅区,主要分布在牛驼镇断凸,顶板埋深:8182776m,据牛驼镇断凸地热井资料统计,热储厚度130654m,热储中部温度73.3103.1摄氏度,
15、单井涌水量12002400m3/d,井口水温73.392,矿化度2.63.0g/l。7、地热水的补给、径流和排泄从区域地球化学特征来看,本区地下热水总的径流方向是由西向东、由北向南两个径流方向,但由于各构造单元所处的地质构造和水温地质条件的不同,所反映的地下热水与总体方向略有差异。如廊坊固安一带主要来自西部山区地下水的补给,水质类型由HCO3Na型过渡为ClNa型,矿化度由低变高。而牛驼镇以北至永清东北部分布由ClHCO3Na型水,矿化度也有所降低,这反映了这各区域内有来自北部和西部不同化学成分水的补给,水质类型有HCO3Na逐渐过渡为ClSO4Na型。根据同位素分析,古生界、中元古界地热水1
16、8O值北部低于南部,在牛驼凸起部位,西北部C14年龄也低于南部,皆说明本区地热水北部和西北部新、南部老,地热水的径流方向氏自西向东、自北向南。西部太行山、北部燕山基岩裸露区广泛接受大气降水渗入地下,在静水压力作用下,向东、向南缓慢运移,成为本区底下热水的补给来源。各热储含水之间都埋藏这较稳定的泥岩、页岩隔水层,水质东态基本稳定,热储层之间没有明显的水力联系。地下热水的排泄方式以人工开采为主,侧向径流为铺。第二章 资源第一节 地热资源评价自上世70年代始,不同部门在本区域进行了不同程度的地热研究工作,出版了地热文献和地热勘查报告,对本区地热地质条件都有较明确的论述。2000年华北油田地热项目部所
17、作的京津冀油区地热资源评价与利用,对京津冀油区地温场区域分布特征及形成条件,地热田的分类,地热资源量的分级计算方法进行了研究,对地热田的水化学、水质进行了评价,对地热能综合利用进行了调研,并提出了开发建议。2003年廊坊市国土资源局提交的河北省廊坊市地热资源调查评价报告,收集了大量地热资料,对上第三系热储和基岩热储进行了地热资源评价,圈定地热田1处,地热异常区7处,提出了勘查和开发利用规划方案和管理建议。特别是2005年霸州市国土资源局进行的河北省霸州市城区地热资源勘查评价与开发利用规划,在详细了解第三系热储层发育情况的基础上,进行了大型抽水实验,获得了水量、水温、水质等资料,对城市规划区63
18、km2范围内的地热资源进行了资源量和可开采量的计算,并进行了资源评价,制定了开发利用规划。根据河北省霸州市城区地热资源勘查评价与开发利用规划报告,霸州市城区上第三系孔隙热处地热资源总量,热焓535.0651016J,相当标准煤182.570106T,可采地热资源量133.766106T,相当标准煤45.643106T;有效利用地热资源量78.0931016J,相当标准煤26.6481016T(计算结果见表2.1)。据河北省矿产资源储量评审中心对河北省霸州市城区地热资源勘查评价与开发利用规划报告的批复意见,城区上第三系馆陶组热处资源量为C+D级,明化镇组热储资源量为D级,霸州市城区地热田的总的地
19、下热水的可开采量为21300m3/d。据河北省廊坊市地热资源调查评价报告概算,霸州市城区及开发区以西的温泉旅游度假区和高新技术产业区地热资源的可开采量为26400m3/d;文安斜坡地热田的可开采量约为54000m3/d;中部地区的可开采量约为145425m3/d。第二节 地热流体水特征及评价上第三系热水系统上覆第四系为非热水系统,下为下伏下第三系热储层不甚发育的热水系统.上第三系市是继下第三系湖盆萎缩厚期的河流相沉积,呈不等厚的砂泥岩互层.砂(砾)岩孔隙型热储存的地热水,有其独立的化学特征.上第三系各井地热水化学基本特征从表2.2中可知,本区上第三系浅部明化镇组至深部馆陶组,地热水化学类型由H
20、CO3C1Na渐变至C1Na型;矿化度从0.64g/L(淡水)渐变为2g/L(微咸水);钙、镁离子含量低,皆微极软水,呈微碱性,PH值8.09.0。表2.1 霸州市城区上第三系孔隙热储资源量计算结果及与标准煤热能折算一览表区层号面积106m2热储厚度m孔隙度%热储中部温度tjrKg/m3CrJ/KgwKg/m3CwJ/Kg106J/m3地热资源可采地热资源有效利用地热资源资源量1016J相当标准煤1016t资源量1016J相当标准煤1016t资源量1016J相当标准煤1016tA36.1240.017.468142600879.23978.7564186.82.601121.68941.521
21、30.42210.38024.2258.26634.5243.025.051142600879.23988.0724186.82.74985.27129.09521.3187.27414.985.111备用33.2265.034.034142600879.23997.3884186.82.92951.53917.58612.8854.3965.7981.978合计103.8258.49988.20264.62522.05045.00315.355B12.6271.514.776142600879.23973.6524186.82.54954.06318.44713.5164.61211.118
22、3.79413.8243.020.959142600879.23983.6884186.82.66940.27613.74310.0693.4367.6082.596备用15.5376.529.038142600879.23995.1964186.82.83137.87012.9229.4673.2305.1291.75合计41.9132.20945.11233.05211.27823.8558.14C15.1270.016.577142600879.23973.1044186.82.58166.29322.62016.5735.65513.6794.66915.1255.022.658142
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