城市集中供熱工程設計方案

1、城市集中供熱工程設計方案11項目名稱：XX市城市集中供熱工程1.2承辦單位概況XX市三甲煉焦是XX市大型民營企業(yè)，在XX市三甲鎮(zhèn)新建有一座年產120萬噸焦炭的現(xiàn)代化煉焦廠共24孔X12組焦爐，煉焦時每組焦爐可產生105Nm3/h,9501髙溫煙氣。每組焦爐配一臺35t/h余熱蒸汽鍋爐，共建35t/h余熱鍋爐12臺，可產生382Mpa、450£的蒸汽420t/h。該焦化廠擬建12MWX3臺空冷抽汽汽輪發(fā)電機組，一臺12MW純凝機組。目前已經在建12MW空冷抽汽和純凝汽輪發(fā)電機組各一臺。XX市供熱公司成立于80年代初期，20年來發(fā)展較為遲緩。迄今為止，公司已建成鍋爐房3座，總噸位17t/

2、h。其中1#鍋爐房裝備一臺3t/h熱水鍋爐，2#鍋爐房裝備有6t/h和4t/h熱水鍋爐各一臺，3#鍋爐房裝備一臺4t/h熱水鍋爐，均采用95-701熱水作熱媒，現(xiàn)狀供熱面積約10萬m2。目前政府正在組建XX市供熱工程指揮部。13擬建地點：省XX市本工程擬建主要容如下：(1) 熱網首站一座(位于XX市三甲煉焦公司廠區(qū)圍)(2) 供熱一次管網：DN700，長度約7KMx2(3) 熱網熱力站約1015座(4) 供熱二次管網DN400DN150長度暫按8kmx2考慮1.5建設年限建議分23期建成，一期完成從三甲鎮(zhèn)至城區(qū)熱力主干管道，以及城區(qū)已有主要建筑采暖二次管網工程；二期以后隨著城市規(guī)劃的逐步實施陸

3、續(xù)完成、完善供熱管網。時間安排：一期工程建設期一年，二期工程隨規(guī)劃實施進度確定。1.6投資估算根據工程圍建設容，經測算工程投資約：1.87億元2項目建設的必要性和條件可持續(xù)發(fā)展的需要節(jié)能減排的需要環(huán)境保護的需要提高城市品位和居民生活質量的需要根據XX市城市總體發(fā)展規(guī)劃，隨著城市生產發(fā)展和市政建設以及居民生活水平不斷提髙，近年來市區(qū)面積逐年遞增，XX市在政治、經濟、文化等方面發(fā)展迅猛。然而：隨著各類公用、民用建筑的增加，各種規(guī)模的小鍋爐大量涌現(xiàn)，據統(tǒng)計：除上述供熱公司所屬三座鍋爐房以外，全市尚有分散小鍋爐162臺，總噸位318t/h，單臺鍋爐噸位最大為6t/h,最小為0.5t/h，均采用常壓熱水

4、鍋爐，現(xiàn)狀實際供熱面積僅為103萬m2。這些小鍋爐布置分散，煤耗高，熱效率低，一般均在40%以下，不僅造成了能源的浪費，而且給城市空氣環(huán)境造成了較為嚴重的污染，粉塵、二氧化硫排放造成污染嚴重的問題日益突出。使XX這個新興城市形象受到影響。2.2項目建設的有利條件鑒于市區(qū)各區(qū)域供熱面積初具規(guī)模；三甲煉焦具備穩(wěn)定熱源。在XX市三甲鎮(zhèn)新建有一座年產120萬噸焦炭的現(xiàn)代化煉焦廠，共24孔X12組焦爐，煉焦時每組焦爐可產生105Nm3/h,9501髙溫煙氣。每組焦爐配一臺35t/h余熱蒸汽鍋爐，共建35t/h余熱鍋爐12臺，可產生3.82Mpa、4501的蒸汽420t/h。該焦化廠擬建12MWX3臺空冷

5、抽汽汽輪發(fā)電機組，一臺12MW純凝機組。目前已經在建12MW空冷抽汽和純凝汽輪發(fā)電機組各一臺。每臺抽汽機組滿負荷發(fā)電量12MWh，用蒸汽96135t/h,其中抽汽部分5080t/h(0.98-127MPa、310°C)用于向XX市區(qū)供熱。3臺抽汽機組抽汽量(5080)t/hX3=150240t/h用于供暖。按每噸蒸汽可供暖1.0萬平方米計算，可向XX市區(qū)供暖150-240萬平米。因此實現(xiàn)集中供熱條件趨于成熟，具備十分有利的條件。2.3國家相關政策要求：熱電聯(lián)產是一項成熟的技術，在我國已有近四十年的歷史，積累了豐富的經驗。國家在發(fā)展城市集中供熱方面曾多次發(fā)文和公布有關規(guī)定，文件指出：“

6、城市集中供熱設施是現(xiàn)代化城市的基礎設施之一；城市集中供熱要因地制宜，廣開熱源，并力求技術先進，經濟合理；充分利用工業(yè)余熱和開發(fā)地熱等多種形式，在城市總體規(guī)劃指導下，有計劃、有步驟地分期實施。凡是新建住宅、公用設施，在經濟合理的條件下，都應采取集中供熱，一般不建分散的鍋爐房”。集中供熱已成為我國既定方針，熱電聯(lián)產是實現(xiàn)集中供熱的一種重要手段。發(fā)展集中供熱可以收到明顯的經濟效益和社會效益，不但節(jié)約能源，改善環(huán)境，還能促進城市的生活現(xiàn)代化。2.4XX市政府的決心2.5集中供熱的優(yōu)點：節(jié)約燃料。由于用能合理，提高了熱能利用率，從而節(jié)約大量燃料。由于節(jié)約燃料，相應減少一次能源開采及運輸費用，也可緩解城市

7、交通運輸緊狀況。減少分散小鍋爐及其煤場、灰場所占用土地。減少分散小鍋爐的維修、更換設備的勞動力和資金，改善勞動條件。減輕對環(huán)境（土地、大氣和水源）的污染。供熱質量得到改善，為實現(xiàn)現(xiàn)代化的城市創(chuàng)造了條件。2.6項目建設城市概況2.5.1市域概況（1）地理位置XX市地處黃河腹地，省東南部，澤州盆地北端，太行南邊緣。地理坐標為北緯35°40'36°0，東經112°40'113°10',海拔髙度在8001391.1米之間。東自鐵佛嶺與陵川縣接壤，西至老馬嶺與沁水縣毗連，西北自丹珠嶺與長子縣為鄰，東北自泉山與縣相接，南至界牌嶺與郊區(qū)交界。東

8、西廣40公里，南北縱45公里，總面積946Km2,約占全國總面積的萬分之一。（2）自然條件XX市地勢北髙南低，周圍環(huán)山，境丘陵起伏，丹河從北至南縱貫中南部，俯視全景，基本成“簸箕狀”全市山河相間，地貌較破碎，大至可分為平川、丘陵、山區(qū)三個類型。氣候屬溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明，冬長夏短，季風強盛。春燥多風，十年九旱：夏季多雨，雨熱不均；秋涼氣爽，陰雨稍多；冬季寒冷，雨季稀少。2.5.2市區(qū)概況中部地勢平坦iXX市區(qū)位于市域中心，現(xiàn)狀建成區(qū)面積7.15Km2（市區(qū)周邊部分村鎮(zhèn)建設用地未計入），市區(qū)人口6.88萬人（2000年統(tǒng)計數(shù)據，包括三個街道辦事處非農市區(qū)西靠西山，東臨七，丹北縱貫市區(qū)，

9、交通便利。向南同以及豫北中原城市群中的、和，向北同、保持著密切的經濟關系。市區(qū)現(xiàn)狀建成區(qū)是潘河河谷平川區(qū)上發(fā)展起1.髙，西部、北部為丘陵淺丘地，南部有牛山環(huán)抱，冊弘井'i勺一,；菽UML征。市區(qū)東部山體地勢較業(yè)人口、25個自然村農業(yè)人口及市區(qū)暫住人口）。市區(qū)有太焦鐵路、太洛公路、曲輝公路穿過。城市/.t.3.建設規(guī)模與容3.1建設規(guī)模:根據XX市三甲煉焦現(xiàn)狀以及未來發(fā)展規(guī)模，結合XX市現(xiàn)狀以及城市總體發(fā)展規(guī)劃進行平衡，推薦可行方案。三甲煉焦（熱源）蒸汽產能平衡n:12MWX3滿發(fā)。砂額定最大）冬季根據用戶熱負荷調整抽汽量。（此項為汽輪機正常運行時的蒸汽產能平衡序號項目鍋爐蒸發(fā)量（t/h

10、）汽機參數(shù)3.82MPa3.43MPa（進汽）1MPa（抽汽）11#鍋爐3596/135（額定/最大）50/80（額定/最大）22#鍋爐3533#鍋爐3544#鍋爐3596/135（額定/最大）50/80（額定/最大）55#鍋爐3566#鍋爐3577#鍋爐3596/135（額定/最大）50/80（額定/最大）88#鍋爐3599#鍋爐351010#鍋爐351111#鍋爐351212#鍋爐3513合計420288/405(t/h)150/240(t/h)錯誤！未找到引用源。供熱能力分析根據上述供熱能力測算可解決用戶面積最大為：240萬米2（以每戶120米2面積計算，可以解決2萬戶居民采暖）錯誤！未

11、找到引用源。汽輪機運行穩(wěn)定性分析根據上述汽輪機配置情況，正常情況下由于焦爐一旦投產將會穩(wěn)定運行30年左右，因此余熱鍋爐的運行也將會穩(wěn)定，這樣就為汽輪機穩(wěn)定運行創(chuàng)造了有利條件。汽輪機運行：由于本工程所涉及的小型汽輪發(fā)電機組，在我國已經有幾十年的制造、使用經驗，小型汽輪發(fā)電機組根據實際使用經驗在汽源穩(wěn)定，正常操作情況下可以很穩(wěn)定的運行。該工程中冬季抽凝機可以滿發(fā)甚至超發(fā)，凝汽機停運。在滿足用戶采暖要求的同時，最大限度發(fā)電為企業(yè)創(chuàng)造良好的效益；夏季凝汽機、抽凝機(純凝運行)均可以滿發(fā)；如果考慮城市夏季供冷的需求也可以使一臺抽凝機抽汽運行，通過向市區(qū)供高溫熱水，在市區(qū)建設熱水型溴化鋰吸收式冷水機組，制

12、取712冷凍水，用于空調系統(tǒng)。這樣集中供熱系統(tǒng)就有了新的功能,其綜合效益將更加突出。綜上所述：本工程擬建規(guī)模按照240米2面積進行設計。3.2設計參數(shù)的確定關于供熱介質由于來自三甲煉焦的熱源首先是蒸汽，但是蒸汽用于民用的供熱系統(tǒng)存在進入城市以后的大量二次換熱站設置，另外根據蒸汽系統(tǒng)輸送的特點，沿途會有大量凝結水需要排出，系統(tǒng)壓力下降很快，到達用戶時幾乎沒有壓力，由于此次主干管長達近7公里，也已經遠超出規(guī)定的4公里供熱半徑要求，所以，設計不考慮采用蒸汽輸送方案根據城市熱力網設計規(guī)(CJJ34-2002)要求，由于本設計所要滿足的用戶，主要是民用或公用建筑采暖，所以設計考慮采用熱水作為輸送介質。這

13、樣，根據有關規(guī)定要求集中供熱一次網，供熱半徑可達10公里以上，完全滿足本工程實際。關于供熱參數(shù)根據城市熱力網設計規(guī)(CJJ34-2002)要求，結合本工程是以熱電廠為熱源的實際，設計供水溫度可取110150，回水溫度不應髙于701。另外根據大量已經投運的工程實踐，結合未來XX市供熱工程運行、維護檢修的難易，設計初步確定本工程中一次網參數(shù)為：供水溫度130£回水溫度70£根據上述供熱250萬米2的規(guī)模，系統(tǒng)分為熱網首站、一次網、熱力站、二次網。以上容也是此次設計的工作容。 一次網參數(shù)：130/70二次網參數(shù)：85/60£ 一次網長度：7km一次網主干管徑：DN700

14、管網敷設需要因地制宜，從三甲鎮(zhèn)到城市東北方向的鐵路橋區(qū)域，考慮架空敷設為主，過鐵路橋進入城區(qū)后埋地敷設為主，直埋管道為：“塑套鋼”結構，沿途設補償器及閥門小室。熱力站盡量利用已有設施，設水-水換熱器。I4.1 工藝方案4.1.1設計原則： 熱電聯(lián)產、以熱定電 熱力網采用閉式雙管制。 一次管網為130/70£；二次管網為85/60£ 對已有采暖小區(qū)，在減少原有采暖系統(tǒng)改造工程量的前提下，利用原有鍋爐房改造為二次網換熱站，盡量減少熱力站數(shù)量；新建小區(qū)配套新建換熱站，規(guī)模原則上不超過本街區(qū)。 管網敷設需要因地制宜，城區(qū)以外低支架架空為主；城區(qū)以直埋敷設為宜 本工程圍：熱網首站、熱

15、力主干管一次網、二次網換熱站、部分二次管網4.1.2熱源的確定實現(xiàn)城市集中供熱首先必須要有可靠的熱源，熱源可以是區(qū)域集中供熱鍋爐房，也可以是通過熱電聯(lián)產的供熱首站供給，相比較而言，后者的綜合經濟效益、社會效益更加突出。一般來講，當本地區(qū)沒有條件實現(xiàn)熱電聯(lián)產時，才會考慮區(qū)域集中供熱鍋爐房，而本工程擬建城市圍，恰好具備三甲煉焦公司熱電聯(lián)產工程，這樣實現(xiàn)熱電聯(lián)產就具備了良好的基礎。位于三甲鎮(zhèn)的三甲煉焦公司距離市區(qū)約6公里，也是未來XX市重點發(fā)展的煤炭深加工區(qū)域，并且該公司焦爐項目已經形成年產30萬噸規(guī)模；預期明年將達到60萬噸規(guī)模，配套建設的發(fā)電機組廠房已經完成。據此，由三甲煉焦公司提供熱源為市區(qū)供

16、熱，只要協(xié)調好政府與企業(yè)之間的關系，簽訂具有對雙方互惠互利，并又有約束的協(xié)議，搞好城市集中供熱工程無論從技術上、還是實際操作上都沒有問題。據此，設計以熱電聯(lián)產的三甲煉焦公司熱源供熱開展設計。4.1.3熱源供熱能力錯誤！未找到引用源。近期供熱能力30萬噸焦炭產量時：余熱鍋爐產量：105t/h供熱能力：方案一105t/h（通過減溫減壓裝置直接供）方案二5080t/h（通過抽凝機組供）60萬噸焦炭產量時:余熱鍋爐產量:210t/h供熱能力：方案一210t/h（通過減溫減壓裝置直接供）方案二遠期供熱能力100160t/h（通過抽凝機組供）三甲煉焦公司最終規(guī)模為120萬噸焦炭產量120萬噸焦炭產量時余熱

17、鍋爐產汽量：420t/h三臺汽機進汽量：288405t/h（額定最大）.三臺汽機抽汽量：150240t/h（額定最大）冬季根據用戶熱負荷調整抽汽量。（此項為汽輪機正常運行時的可以外供熱量）三臺汽機發(fā)電量：12MWX3滿發(fā)。從上述分析看：采用熱電聯(lián)產方案，近期可以解決的供熱面積為：50100萬米2,最大供熱量時冬季需要犧牲電廠部分利益；遠期在保證電廠最大利益前提下，也可以達到供熱面積為：150240萬米24.2主要設備方案根據上述分析，在三甲煉焦公司自備電廠旁邊預留場地上，由本工程實施新建熱網首站，規(guī)模為總換熱能力168MW。本設計考慮設4臺換熱器，單臺換熱能力42MW,近期建設2臺，遠期再建設

18、2臺。根據熱網首站能力，供熱主干管網管徑初步確定為DN700,管線沿途配套分段閥門、補償器等必要設施。沿途配套分段閥門通過大量供熱工程實踐證明應該選用焊接連接方式。補償器采用無推力套筒補償器。對于地下水位較髙地區(qū)的閥門小室，管道穿井壁時應增加專用防水套管。熱力站換熱器可以采用板式換熱機組上述主要設備通過大量供熱工程實踐證明，在國都可以得到解決。4.3土建工程方案建、構筑物的建筑特征、結構根據本工程的特點，擬建的建構筑物主要有：供熱熱網首站、熱力站、供熱管線沿途所設分段閥門井、補償器等熱力小室以及沿途管道固定支墩。建、構筑物的建筑特征、結構一覽表建筑物類別建筑特征結構形式備注供熱熱網首站單層、局

19、部二層框架熱力站單層框架閥門井鋼砼補償器井鋼砼管道固定支墩鋼砼5動力供應本工程中所涉及的能源介質供應主要有：電力、水兩類。建議就近的原則進行保供。位于三甲煉焦公司的熱網首站其介質供應宜從該公司接取，并且供水水質應為軟化水、生活水兩種。位于市區(qū)的各個熱力站，應該接取市政電力和自來水61廠址所在地區(qū)現(xiàn)狀XX市地處省東南部，澤州盆地北端，太行南邊緣。地理坐標為北緯35°4036°0f,東經112°40f113°10，海拔髙度在8001391.1米之間。東自鐵佛嶺與陵川縣接壤，西至老馬嶺與沁水縣毗連，西北自丹珠嶺與長子縣為鄰，東北自泉山與縣相接，南至界牌嶺與郊區(qū)

20、交界。地勢北高南低，周圍環(huán)山，境丘陵起伏，丹河從北至南縱貫中南部，俯視全景，基本成“簸箕狀”。全市山河相間，地貌較破碎，大至可分為平川、丘陵、山區(qū)三個類型。氣候屬溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明，冬長夏短，季風強盛。春燥多風，十年九旱：夏季多雨，雨熱不均；秋涼氣爽，陰雨稍多；冬季寒冷，雨季稀少。XX市區(qū)位于市域中心，現(xiàn)狀建成區(qū)面積7.15Km2,市區(qū)西靠西山，東臨七，丹北縱貫市區(qū)，交通便利。市區(qū)有太焦鐵路、太洛公路、曲輝公路穿過。城市向南同以及豫北中原城市群中的、和，向北同、保持著密切的經濟關系。市區(qū)現(xiàn)狀建成區(qū)是在丹河河谷平川區(qū)上發(fā)展起來的，呈現(xiàn)出典型的山區(qū)谷地特征。市區(qū)東部山體地勢較高，西部、

21、北部為丘陵淺丘地，南部有牛山環(huán)抱，中部地勢平坦。本工程熱源所在地位于XX市區(qū)東北方向約7公里的三甲鎮(zhèn)，目前由三甲煉焦公司正在逐步完成其120萬噸焦化項目的熱電配套部分可以為市區(qū)集中供熱提供熱源。6.2 廠址建設條件及比選由于本工程的特點決定了熱網首站一定位于熱源附近，并且據現(xiàn)場踏勘，在三甲煉焦公司已經為本工程熱網首站預留了位置。7.環(huán)境保護7.1工程環(huán)境條件根據XX市城市總體發(fā)展規(guī)劃，隨著城市生產發(fā)展和市政建設以及居民生活水平不斷提髙，近年來市區(qū)面積逐年遞增，XX市在政治、經濟、文化等方面發(fā)展迅猛。然而：隨著各類公用、民用建筑的增加，各種規(guī)模的小鍋爐大量涌現(xiàn)，據統(tǒng)計：除上述供熱公司所屬三座鍋爐

22、房以外，全市尚有分散小鍋爐162臺，總噸位318t/h，單臺鍋爐噸位最大為6t/h，最小為05t/h，均采用常壓熱水鍋爐，現(xiàn)狀實際供熱面積僅為103萬m2。這些小鍋爐布置分散，煤耗高，熱效率低，不僅造成了能源的浪費，而且給城市空氣環(huán)境造成了嚴重的污染，粉塵、二氧化硫排放造成污染嚴重的問題日益突出。使XX這個新興城市形象受到影響。由于本次集中供熱工程的供熱能力可解決150240萬米2面積，如果同樣的采暖面積依靠目前小鍋爐來解決供熱，需要400t/h。依據400t/h的小鍋爐蒸發(fā)量測算可知，由于建設集中供熱，將在環(huán)保方面取得下列成果: 粉塵量：減少3900噸/每個采暖期 煙塵量：減少680噸/每個采暖期（除塵效率85%計） S02排放量減少：1890噸/每個采暖期（含硫量1%計）7.2 項目建設和生產對環(huán)境的影響本項目的建設和生產可能對環(huán)境產生的影響，應該是：可以減少灰渣、粉塵、煙塵、SO2等污染物的排放；減少