某城市集中供热工程设计方案.doc
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1、明水县明水镇城市集中供热工程初 步 设 计 工程编号:HRB2011026第一册 设计说明书中国市政工程华北设计研究总院工程设计综合甲级-A1120001022011年9月总 目 录第一册 设计说明书第二册 设备材料清册第三册 投资概算书第四册 图纸部分目 录1. 第一章 项目概况11.1 设计依据11.2 城市概况21.3 可行性研究报告批复简介61.4 建设方案61.5 热源及热网概况61.6 设计原则61.7 设计内容62. 第二章 热负荷62.1 供热现状62.2 热负荷规模预测102.3 采暖热指标112.4 热负荷分布122.5 设计热负荷142.6 年供热量143. 第三章 设计
2、概要163.1 热源厂工程163.2 热力网工程313.3 土建工程323.4 电气工程363.5 监控系统394. 第三章 主要工程量汇总414.1 管网工程414.2 换热站工程414.3 热网监控系统415. 第四章 环境保护和节约能源415.1 环境保护415.2 节约能源416. 第五章 消防、安全与工业卫生426.1 设计依据及主要采用的设计标准426.2 安全方针和目标426.3 安全保证体系426.4 现场安全施工措施426.5 消防安全管理措施426.6 环境卫生管理措施426.7 预期效果427. 第六章 工程进度428. 第七章 管理机制与人力资源配置428.1 管理机构
3、体制428.2 人力资源配置429. 第八章 主要技术经济指标429.1 规模参数429.2 主要技术经济指标4210. 第九章 存在问题和建议4310.1 存在问题4310.2 建议4311. 附件431. 第一章 项目概况1.1 设计依据1.1.1 相关文件(1)可行性研究报告的批复;(2)环境影响报告书的批复;(3)热源厂厂址批复;(4)热网路由走向的批复;(5)明水县人民政府、绥化市城市规划设计研究院于2009年2月编制的明水县供热工程近期建设规划;(6)明水镇城市总体规划(20012020);(7)明水县国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要;(8)明水县建设局提供的基础资料;1.1
4、.2 技术规范(1) 采暖通风与空气调节设计规范(GB 50019-2003);(2) 锅炉房设计规范(GB50041-2008);(3) 城镇供热管网设计规范(CJJ34-2010);(4) 城镇直埋供热管道工程技术规程(CJJ/T81-98);(5) 城市供热管网工程施工及验收规范(CJJ28-2004);(6) 城市供热管网工程质量检验评定标准(CJJ38-90);(7) 高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管(CJ/T114-2000);(8) 工业设备及管道绝热工程设计规范(GB50264-97);(9) 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范(GB50242-2002);(
5、10) 市政公用工程设计文件编制深度规定;(11) 供热工程制图标准(CJJ/T78-97);(12) 其他设计有关法律、法规及规范。1.2 城市概况1.2.1 自然地理状况明水县隶属于黑龙江省绥化市,地处黑龙江省中南部,通肯河流域,东部属小兴安岭余脉丘陵地带,西部属松嫩平原腹地,东与海伦县接壤,西与林甸县毗邻,南靠青岗县,北依拜泉县,东西长86公里,南北宽31.5公里。地理坐标为东经12515到12630,北纬47到4720之间,幅员面积2400平方公里,人口34万。全县耕地面积163万亩,草原70万亩,林地54万亩。气候特点是四季交替明显,年平均日照2824小时,年平均降水量476.9毫米
6、,宜农、宜林、宜牧,素有“一林、二草、七分田”之说。202国道(哈黑一级公路)贯穿全境,与明海、明三、明沈三条二级国路构成了四通八达的交通网,是哈尔滨市以北的重要商品集散地。县城距绥化行政公署所在地绥化市153公里,距省会哈尔滨市182公里,距首都北京1570公里。明水县地处高纬度地带,距海洋较远,受海洋影响不大,季节性变化十分明显,属北温带大陆性气候。其特点是:冬季漫长寒冷干燥;夏季温热多雨;春季降水少,多大风;秋季降水适中,温凉宜人,霜来早。西部和南部是开阔平原,风速大,气温偏高,降水偏少。东部和北部是丘陵漫岗地区,风速小,气温偏地,降水多。全县各地气温变化情况基本相同,温差不超过0.3。
7、全县气温季节性变化明显,冬季漫长寒冷,夏季温热适宜。1月份最冷,月平均气温-20.9;7月份气温最高,月平均气温21.9。年温差42.8。年平均气温2.0。最高年4.0(1975.1982年)。最低年0.2(1956年)。全县海拔平均249.2米,海拔最高程293.6米。最低程156.7米,(县西南角通达马场),高低间差136.9米。地势是中部高,东西两侧渐低。从永兴镇西部起至双兴东部,有一东南西北走向的岭,为松嫩流域的分水岭。由此岭向东西两侧渐低,通肯河沿岸和西部草原最低。地势横断面呈不规则形。全县地貌可分为四种类型区。丘陵岗地区、缓坡漫岗区、低洼平原区、沿河漫滩区。1.2.2 社会经济状况
8、随着改革开放和社会主义市场经济的飓冈扑面而来,明水县经济建设和社会事业发生了翻天覆地的变化。县委、县政府通过推行“中部搞围路经济、东部搞果菜经济、西部搞畜牧经济”的“中东西”发展战略,块乡经济与社会各项事业取得了突飞猛进的发展。以产业开发为重点的农业经济实现了跨越式 发展。通过成功地实施米稻战略,农业基础不断壮大。种植大豆、玉米、高粱、小麦、水稻、谷糜等粮食作物和甜菜、亚麻、烤烟、果菜穑经济作物。工业门类较为齐全,形成了以食品、医药、化工、机械、建材、纺织为主的22个工业六类67种工业产品行销海内外。以市场建设为噗的流通商贸领域全面繁荣。以社会发展为重点的投资环境全面优化。城内道路硬化率达到8
9、0%以上,率先实现了三级油渣路面,达到了乡乡有通公路。吨给水设务可满足城镇用水需要,日排水量达到吨以上。万门程控电话、移动电话实现全国联网。供电安全容量40,000千伏安,餐饮、文化、体育等服务、娱乐设备较为齐全。明水县在深化认识县情的基础上,确立“强农、兴工、上牧、活商、富民、富县”的发展方向,突出抢抓机遇、超常发展的主旋律,调整经济结构,优化产业布局的发展战略,使县域经济和社会各项事业取得了较大发展。到1997年末,全县国内生产总值已达到11.5亿元,年均递增20.4%,其中第一、第二、第三产业增加值分别为6.2亿元、1.9亿元、3.4亿元;人均国内生产总值3407元,地方财政收入4206
10、万元,年均递增21.7%。1.2.3 城市状况明水镇为明水县县委、县政府所在地,是县域的中心城镇。明水镇位于明水县中部,幅员面积11平方公里。明水镇是县委、县政府所在地,是全县的政治、经济、文化中心。重要的商业、金融、文化、教育、广播、通信等机构都集中在此。近几年,明水镇的工业经济发展较快,目前已形成了医药、食品、化工、机械、纺织等门类齐全的工业体系。以农副产品为主要加工原料的制糖、制油、亚麻加工、玉米加工和绿色环保产品纸餐盒生产等工业,运营良好。以药业发展重点,引起了哈三精药业集团、绥化医药公司以及中药材种植开发等医药生产经营企业,工业经济规模日益壮大。2008年全镇工业产值达11亿元,预测
11、2012年工业产值达到15亿元,2020年工业产值28亿元。明水镇城区现有人口8.9万人,现有用地规模716.10万平方米,人均90.71平方米。根据总体规划,2012年城镇人口10万人,规划区面积1068.93万平方米,人均93.01平方米;2020年城镇人口13万人,规划区面积1469.11万平方米,人均113.01平方米。明水镇年平均气温为2.0,采暖期达183天,明水镇是一个以燃煤为主要能源的城市,大多数的燃煤方式为小锅炉及自制炉具,CO、CO2及氮氧化合物排放量均大大超过国家城市大气污染控制标准。镇内烟囱林立,每当气压较低的时候,整个市区上空被烟气笼罩,并且不宜扩散,给城镇居民的生活
12、带来严重的不良后果,明水镇急需加速发展集中供热事业,以便改善周边大气环境,同时也将提高居民生活质量,节约大量能源,将为明水镇经济发展及对外招商引资创造良好的投资环境。供热多为分散小锅炉房直接供暖,不仅供暖效果不好而且污染环境严重。每当气压较低的时候,排出气体不宜扩散,城市笼罩在烟气之下严重影响了居民的正常生活,对居民的身体造成伤害。小锅炉房设备简陋对烟气处理,能源利用方面都存在严重不足。为了响应国家节能减排的号召,本着造福群众的目的,明水镇发展集中供热事业势在必行。1.2.4 气象资料明水县属北温带大陆性季风气候,其特点:春季降水少,多大风;夏季温热多雨;秋季降水适中,温凉宜人,霜来早;冬季漫
13、长寒冷干燥。常年主导风向为西北风。极端最高气温: 37.1极端最低气温: -38.1年平均气温: 2.0采暖期室外平均温度: -10.4采暖室外计算温度: -26采暖期天数: 183天冬季日照率: 71%年平均室外风速: 4.1m/s冬季主导风向: 西北风全年主导风向: 西北风基本风压值: 0.45kPa基本雪压值: 0.40kPa冰冻期: 195天最大冻土深度: 2.07m地震基本烈度: 6度1.3 可行性研究报告批复简介可行性研究报告批复于 号被黑龙江省发改委核准,批复中确定项目建设规模为建设2台58MW循环硫化床热水锅炉房及配套管网。建设管网15993米,建设换热站26座。项目总投资为2
14、4507万元。1.4 本项目建设方案1.4.1 方案论述1.4.1.1 装机规模依据明水县明水镇城市供热工程可行性研究报告,明水县现在建生物质电厂1座,装机为2台75t/h锅炉。生物质电厂承担基础负荷,新建区域锅炉房承担调峰负荷。明水镇现在建2台75t/h生物质电厂,供热能力为51MW,折合供热面积85万平方米。供热参数为115/70。明水镇现城区至2015年设计供热面积为280万平方米,依据明水县建设局提供的资料,明水县拟用3年时间规划发展滨泉新城。滨泉新城位于现状城区的东南侧,规划占地210平方公里,规模建筑面积200万平方米。目前正处于筹建阶段,拟于2015年前建成。滨泉新城为明水县的重
15、点开发区域,考虑滨泉新城的实际建设进度,2015年底可实现集中供热面积约100万平方米。为避免重复建设,根据建设局意见,滨泉新城新发展负荷仍由本项目锅炉房承担,届时,整个明水镇实际可实现集中供热面积将达到380万平方米。考虑生物质电厂的供热能力,至2015年由本项目新建区域锅炉房承担供热面积应为295万平方米,由此确定新建区域锅炉房装机规模为3X58MW热水锅炉。远期热负荷增加时,可在近期锅炉房基础上再扩建2X58MW热水锅炉,达到最终规模,届时供热能力约为500万平方米,与生物质电厂联合供热时,基本能满足远期老城区和滨泉新城的热负荷需求。由于滨泉新城正处于规划阶段,2012年起开始实施,目前
16、规划区的详规数据尚未完善,本项目后文相关论述都只针对2015年老城区热负荷。对于滨泉新城热负荷,本项目只配套建设热源,热网主干线预留管线接口条件。其它滨泉新城管线工程不在本项目范围内。1.4.1.2 供热参数及型式热网采用130/70的高温水间接供热,换热站规模控制在530万之间。1.4.1.3 运行方式由于生物质电厂与区域锅炉房供热参数不同,两者间采用解列运行方式。在高寒期采用3台锅炉同时运行,锅炉负载率为100%;当一台锅炉事故工况时,2台锅炉与生物质电厂满负荷运行,可保证设计热负荷的73%,能保证规范所要求的供热最低保障率65%的要求。热网采用130/70的高温水间接供热,换热站规模控制
17、在530万之间。1.4.2 锅炉选型热源选用3台58MW往复炉排热水锅炉。与链条炉排相比,往复炉排锅炉适于燃烧水分和灰分较高、热值较低 (12560kJ/kg) 的劣质煤和一般易结焦的煤。同时,该炉结构简单,制造容易,金属耗量低,耗电量较少。具体如下:锅炉型号: DHW58-1.6/130/70锅炉额定热功率: 58MW锅炉额定工作压力: 1.6MPa锅炉额定出水温度: 130锅炉额定进水温度: 70锅炉设计效率: 83%1.5 初设与可研的对比情况说明(1)热源装机规模:可研批复中确定热源的建设规模为2台58MW热水锅炉房,初设阶段确定建设规模为3台58MW往复炉排热水锅炉,这主要基于热负荷
18、规模发生变化。可研中仅考虑了老城区热负荷,未考虑滨泉新城热负荷。明水镇老城区热负荷为280万平方米,滨泉新城2015年底可实现集中供热面积100万平方米,则近期明水镇实际设计供热面积将达到380万平方米。考虑在建生物质电厂2台75t/h锅炉投产后其供热能力为85万平方米,则新建锅炉房承担的供热能力为295万平方米,由此将本项目的建设规模调整为3台58MW热水锅炉房。(2)锅炉炉型:可研批复中确定热源的锅炉炉型为循环硫化床锅炉,初设阶段确定锅炉炉型为往复炉排锅炉,这主要基于国家环保政策发生变化和运行经济性。根据新火电厂大气污染物排放标准(2012年1月1日起实施),新建燃煤锅炉二氧化硫、氮氧化物
19、排放限值定为100mg/立方米;烟尘方面,燃煤锅炉全部执行30mg/立方米的限值标准。按照此要求,循环硫化床锅炉的优势已不明显,为满足新标准的要求,势必得增加炉外脱硫设备,“采用循环硫化床锅炉采用炉内脱硫即可达到烟气排放标准”已经不成立了。与往复炉排锅炉和链条炉排锅炉相比,循环硫化床锅炉具有燃料制备复杂、操作复杂,管理要求高、运行费用高等缺点,作为区域锅炉房的燃烧设备是不经济的。链条炉具有负荷调节性差、对燃烧煤质要求较高等缺点,而我国优质煤产量日益减少,因此应用范围受到限制。综上,初设中将锅炉炉型确定为往复炉排锅炉。(3)管网长度:本初步设计中管网改扩建总长度为11832m,可行性研究批复中新
20、建管网总长度为15993m,管网长度减少4161m。原因如下:可行性研究阶段管线布置及长度均在城市规划图上量取,管网路由走向也按直线确定,换热站位置也未落实。而初步设计阶段管线路由布置和长度量取均在现状地形图上进行,导致管网长度减小;可行性研究阶段换热站位置均为每个负荷分区内示意,换热站布置时距离规划道路较远,初步设计阶段换热站位置均为实际位置,大部分换热站距离规划道路较近,亦导致管网长度增加。(4)换热站数量:初设中换热站数量为22座,可研中为26座。经过明水县建设局相关负责人与设计院技术人员的现场勘察,对现状锅炉房并网改造的可行性进行技术分析,最终将换热站数量确定为22座。(5)建设项目总
21、投资:初步设计项目总投资为3790.23万元,可行性研究批复中项目总投资为24507万元,初步设计与可行性研究批复对比投资增加3.7%。其主要原因是初步设计管网工程量与可研比较有所增加。1.6 本项目热源及热网概况1.6.1 热源概况近期新建358MW往复炉排热水锅炉,远期再扩建258MW往复炉排热水锅炉。锅炉房采用双层布置,上煤系统按远期一次建成。烟气除尘采用布袋除尘器,设湿法脱硫塔。1.6.2 热网概况热网最大管径为DN800(锅炉房出口段),供热半径为5.7公里,管线总长19.055公里;新建换热站22座。1.6.3 供热范围本工程的供热范围为明水县明水镇城区。1.7 设计原则根据国家资
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