熱電循環(huán)水余熱回收利用工程可行性研究報告

建筑乙級市政公用(熱力)乙級工程咨詢-甲級(有色冶金、建筑)金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用工程可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院工程設(shè)計—冶金(有色、重金屬)甲級建筑乙級市政公用(熱力)乙級工程咨詢-甲級(有色冶金、建筑)金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用工程可行性研究報告編制：曾海龍羅志剛金川鎳鈷研究設(shè)計院專業(yè)及職務(wù)聶文斌國家注冊一級結(jié)構(gòu)工程師項目負(fù)責(zé)人曾海龍國家注冊公用設(shè)備工程師余熱利用設(shè)計曾海龍國家注冊公用設(shè)備工程師審核暖通工程師審定羅志剛國家注冊公用設(shè)備工程師熱力工程設(shè)計曾海龍國家注冊公用設(shè)備工程師審核暖通工程師審定羅志剛國家注冊公用設(shè)備工程師總圖設(shè)計段軍山總圖工程師審核測量高級工程師審定吳志剛規(guī)劃工程師結(jié)構(gòu)設(shè)計謝復(fù)久結(jié)構(gòu)工程師審核白向榮國家注冊一級結(jié)構(gòu)工程師審定劉硯輝結(jié)構(gòu)工程師給排水設(shè)計黃三勇給排水工程師審核張志文給排水高級工程師審定國家注冊公用設(shè)備工程師暖通設(shè)計曾海龍國家注冊公用設(shè)備工程師審核暖通工程師審定羅志剛國家注冊公用設(shè)備工程師電氣設(shè)計楊學(xué)林電氣工程師審核王和順電氣高級工程師審定王英成電氣高級工程師自控設(shè)計高東坡自動化高級工程師審核劉俊鶴自動化工程師審定王英成電氣高級工程師概算技經(jīng)設(shè)計丁云艷造價工程師審核王瑞芳國家注冊造價工程師審定羅志剛國家注冊公用設(shè)備工程師第一章總論 1.1編制依據(jù)及原則 1.1.1編制依據(jù) 11.1.2編制原則 11.2項目及建設(shè)單位概況 11.2.1項目名稱及性質(zhì) 1.2.2建設(shè)單位概況 11.3項目建設(shè)條件 31.3.1余熱資源條件 31.3.2熱用戶條件 31.3.3蒸汽資源條件 31.3.4建設(shè)條件 31.4項目建設(shè)的背景及意義 51.4.1項目建設(shè)的背景 51.4.2項目建設(shè)的意義 7第二章供熱現(xiàn)狀及熱負(fù)荷分析 92.1概述 9 92.2.1供熱原理 92.2.2熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組能流分布 2.2.3蒸汽管網(wǎng)現(xiàn)狀 2.2.4二級管網(wǎng)現(xiàn)狀 2.3熱負(fù)荷分析 2.3.1熱負(fù)荷現(xiàn)狀 2.3.2熱負(fù)荷發(fā)展預(yù)測 2.4換熱站現(xiàn)狀 第三章熱電廠余熱利用工藝原理 3.1概述 3.2吸收式熱泵技術(shù) 3.2.1吸收式熱泵簡述 3.2.2吸收式熱泵技術(shù)原理 3.2.3溴化鋰吸收式技術(shù)的特點(diǎn) 3.3吸收式熱泵在國內(nèi)外的發(fā)展 3.3.1吸收式熱泵發(fā)展概述 3.3.2吸收式熱泵在余熱回收方面的應(yīng)用進(jìn)展 第四章余熱利用工程方案 4.2方案基礎(chǔ)條件 4.2.1設(shè)計熱負(fù)荷 4.2.2循環(huán)水與熱泵機(jī)組連接方式 4.2.3供熱管網(wǎng) 4.3工程方案一 21金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告4.3.1方案概況 4.3.2方案一主要設(shè)備選型 4.3.2方案一供熱管網(wǎng) 4.3.3方案一存在的問題 4.4工程方案二 4.4.1方案二概述 4.4.2熱力系統(tǒng) 4.4.3方案二主要設(shè)備選型 4.4.4方案二供熱管網(wǎng) 4.4.5換熱站改造 4.4.6運(yùn)行方式及供熱安全 4.4.7方案二主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 4.5工程方案三(設(shè)想) 4.5.1概述 4.5.2優(yōu)缺點(diǎn)比較 4.5.3方案三展望 4.6結(jié)論 第五章室外熱力工程 5.1設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) 5.2設(shè)計原則 5.2.2壓力管道布置原則 5.3管網(wǎng)布置 5.3.1管網(wǎng)布局 5.3.2管材及管道敷設(shè)方式 5.3.3管道熱補(bǔ)償及保溫防腐 第六章工程方案及配套工程 6.1總圖運(yùn)輸 6.1.1工程概況 6.1.2總平面布置 6.1.3綠化與美化 6.1.4主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 6.2土建 6.2.1概況 6.2.2設(shè)計依據(jù) 6.2.3建筑設(shè)計 6.3供電與配電 6.3.2設(shè)計范圍 6.3.3用電負(fù)荷及分級 6.3.4供配電系統(tǒng) 6.3.5照明系統(tǒng) 6.3.6主要設(shè)備、材料選擇 金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目Ⅱ目錄金川鎳鈷研究設(shè)計院6.3.7防雷接地及安全 6.3.8線路敷設(shè) 6.4自動控制 6.4.1控制方式 6.5.4熱泵機(jī)組控制功能 6.5暖通 6.5.1設(shè)計依據(jù) 6.5.2設(shè)計內(nèi)容 6.5.3室內(nèi)外設(shè)計計算參數(shù) 6.5.4采暖系統(tǒng) 6.5.5通風(fēng)、空調(diào) 6.5.6節(jié)能環(huán)保 6.6給排水 6.6.1設(shè)計依據(jù) 6.6.2設(shè)計范圍 6.6.3給水系統(tǒng) 6.6.4消防系統(tǒng) 6.6.5排水系統(tǒng) 6.6.7主要設(shè)備和材料 7.2設(shè)計原則 7.3用能標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能規(guī)范 7.3.1節(jié)能法律、法規(guī)及行政規(guī)章 7.3.2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 7.4設(shè)計采用的節(jié)能措施 7.4.1選用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝 7.4.3其它節(jié)能措施 7.5節(jié)能管理措施 7.6節(jié)煤效果及指標(biāo)對比分析 7.7項目節(jié)能綜合評價 55 8.1設(shè)計依據(jù)及設(shè)計采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 8.1.1設(shè)計依據(jù) 8.1.2設(shè)計采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 8.2污染物治排放及治理 8.2.1廢氣粉塵污染源 8.2.2噪聲及其防控措施 金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目I目錄金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告第九章職業(yè)安全衛(wèi)生健康與消防 9.1概述 9.2職業(yè)安全衛(wèi)生 9.2.1安全設(shè)計采用的主要法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 9.2.2職業(yè)危害因素及其影響 9.2.3安全與衛(wèi)生的防范措施 9.3預(yù)期效果與評價 9.4.1設(shè)計依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn) 9.4.2項目火災(zāi)與火災(zāi)危險性類別 9.4.3給排水消防設(shè)計 9.4.4建筑滅火器配置 第十章組織機(jī)構(gòu)和人力資源配置 10.1組織機(jī)構(gòu) 10.3勞動定員 第十一章投資估算 11.1工程概況 11.2編制依據(jù) 11.3定額及取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) 11.4主要設(shè)備及材料價格確定 11.5投資分析及主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 11.6投資估算書 第十二章技術(shù)經(jīng)濟(jì) 7112.2組織機(jī)構(gòu)及勞動定員 12.2.1組織機(jī)構(gòu) 7112.2.2生產(chǎn)組織 12.2.3勞動定員 12.3項目總投資及資金來源 12.3.1項目總投資 12.3.2資金使用及來源 7112.4成本費(fèi)用估算 12.4.2總成本費(fèi)用 12.5銷售收入、稅金及利潤 12.5.1銷售收入 72 12.5.3利潤計算 12.6效益評價指標(biāo) 第十三章結(jié)論及存在問題 13.1結(jié)論 13.2問題、風(fēng)險及應(yīng)對措施 金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目IV目錄金川鎳鈷研究設(shè)計院13.2.1問題及風(fēng)險 7513.2.2措施 附表1財評匯總表 附表2投資計劃及資金籌措表 附表3資金來源與運(yùn)用表 附表4固定資產(chǎn)折舊估算表 附表5總成本費(fèi)用估算表 附表6銷售稅金及附加估算表 附表7損益表 附表8全部投資現(xiàn)金流量表 附表9自有資金現(xiàn)金流量表 附表10資產(chǎn)負(fù)債表 金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目V目錄1.1編制依據(jù)及原則1、金川集團(tuán)有限公司規(guī)劃發(fā)展部關(guān)于熱電循環(huán)水余熱回收利用工程的設(shè)計委2、金川集團(tuán)有限公司裝備能源部、科技開發(fā)部、動力廠關(guān)于此項目的項目建3、金川鎳鈷研究設(shè)計院收集的關(guān)于此項目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)資料；4、國家有關(guān)法律、法規(guī)和技術(shù)規(guī)程、規(guī)范。1、控制投資、盡量利用原有管線地溝設(shè)施，盡可能做到少花錢多辦事；2、在熱電二車間新建吸收式熱泵機(jī)組機(jī)房及配套設(shè)施，滿足6#小區(qū)、7#小區(qū)及一廠區(qū)冬季采暖熱負(fù)荷108.75MW供熱的需求；3、為建設(shè)方提供合理的建廠條件和工藝方案的咨詢；4、項目建設(shè)符合環(huán)保規(guī)范：環(huán)保達(dá)到國家規(guī)定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保工程與主體5、設(shè)計符合國家有關(guān)安全生產(chǎn)、勞動衛(wèi)生和消防政策；6、工藝具有一定的先進(jìn)性并適用于本工程，工藝與設(shè)備選型具有節(jié)能、環(huán)保1.2項目及建設(shè)單位概況1.2.1項目名稱及性質(zhì)1、項目名稱：金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用工程2、項目建設(shè)性質(zhì)本項目是為了貫徹落實國家節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的政策、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會。按照金川集團(tuán)有限公司節(jié)能減排有關(guān)文件精神的要求，實現(xiàn)集團(tuán)公司可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，回收熱電廠汽輪機(jī)凝汽器循環(huán)水余熱，實現(xiàn)冬季采1、建設(shè)單位全稱：金川集團(tuán)有限公司可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告2、建設(shè)地點(diǎn)：甘肅省金昌市金川集團(tuán)有限公司動力廠熱電二車間工聯(lián)合企業(yè)，生產(chǎn)鎳、銅、鈷、稀有貴金屬和硫酸、燒堿、液氯、鹽酸、亞硫酸鈉等化工產(chǎn)品以及有色金屬深加工產(chǎn)品，鎳和鉑族金屬產(chǎn)量占中國的90%以上，是中國最大的鎳鈷生產(chǎn)基地，被譽(yù)為中國的“鎳都”,也是全球同類企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模金川公司已形成年產(chǎn)鎳13萬噸、銅40萬噸、鈷1萬噸、鉑族金屬3500公斤、金8噸、銀150噸、硒50噸及150萬噸無機(jī)化工產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)能力。公司未來的發(fā)展目標(biāo)是：本著擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)總量，提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量的宗旨，堅持初級產(chǎn)品總量擴(kuò)張和新產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)并重，繼續(xù)以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線，進(jìn)一步做好鎳、銅、鈷、稀貴金屬和無機(jī)化工產(chǎn)品五篇文章，使有色金屬總產(chǎn)量達(dá)55萬噸，到2010年，有色金屬年產(chǎn)量60萬噸，其中鎳15萬噸、銅40萬噸、鈷1萬噸、金10噸、銀260噸、硒120噸、鉑族金屬8000公斤，其他金屬3萬噸，化工產(chǎn)品280萬噸，有色金屬壓延加工材15萬噸，營業(yè)收入過800億元，利稅總額過100億元。金川公司鎳鈷鉑族金屬采選冶綜合實力位居世界同行業(yè)前三位。金川公司被列為國家“十一五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范企業(yè)，國家首批創(chuàng)新型企業(yè)和全國知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)試點(diǎn)單位；位列2009年中國500強(qiáng)第74位。2009年，金川公司實現(xiàn)營業(yè)收入665億元，利稅33億元，其中利潤21億元。有色金屬及加工材年產(chǎn)量超過150萬噸，化工產(chǎn)品過450萬噸；產(chǎn)品銷售收入過1000億元，營業(yè)收入過1500億元，利稅總額過100億元，打造千億企業(yè)。公司確定的遠(yuǎn)景目標(biāo)是：綜合實力躋身世界500強(qiáng)，把公司建設(shè)成為跨國經(jīng)營的礦業(yè)集到850億元，金屬壓延加工產(chǎn)品銷售收入達(dá)到250億元，電池及電池材料銷售收入達(dá)到400億元，貴金屬深加工產(chǎn)品銷售收入達(dá)到30億元，高純金屬產(chǎn)品銷售收入達(dá)到20億元，太陽能真空鍍膜及太陽能熱發(fā)電產(chǎn)品銷售收入達(dá)到40億元，現(xiàn)代裝備制造業(yè)銷售收入50億元，工程建設(shè)年營業(yè)收入達(dá)到50億元，自動化工程年營業(yè)收入達(dá)到10億元。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目2第一章總論第一第一章總論1.3項目建設(shè)條件金川集團(tuán)有限公司動力廠熱電二車間為2×N150MW+2×480t/h國產(chǎn)超高壓、中間再熱、燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組。凝汽器循環(huán)水流量為9500m3/h,循環(huán)水在冬季采暖期上塔平均溫度約為26℃,下塔平均溫度約為17℃,盡管其溫差較小，由于循環(huán)水量大，理論計算其中蘊(yùn)含的余熱量達(dá)110MW。根據(jù)動力廠提供的數(shù)據(jù)將2#機(jī)組冷卻塔上塔下塔溫度統(tǒng)計資料繪制如圖1.1所示。圖1.1冷卻塔進(jìn)出口溫度統(tǒng)計圖動力廠熱電二車間周圍3km范圍之內(nèi)有相應(yīng)的熱負(fù)荷需求，6#小區(qū)、7#小區(qū)及一廠區(qū)大部分熱用戶均在3km的范圍內(nèi)，循環(huán)水區(qū)域供熱系統(tǒng)的供熱距離、路由、管徑等參數(shù)對管網(wǎng)投資和運(yùn)行管理費(fèi)用影響相對較小。動力廠熱電二車間為2×N150MW抽凝機(jī)組，有相對豐富的蒸汽資源作為吸收式熱泵高溫驅(qū)動熱源。1、水源、水質(zhì)條件利用金川公司動力廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)給水管網(wǎng)，該管網(wǎng)由公司凈化站供水，源頭為金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目3第一章總論可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告金川峽水庫(總庫容為6500×10?m3),水質(zhì)指標(biāo)見下表1.1。表1.1金川地區(qū)水質(zhì)指標(biāo)水溫℃硫酸鹽氯化物溶解性鐵總錳總銅總鋅總鉛氰化物鈣離子鎂離子總硬度總砷濁度2、工程地質(zhì)廠區(qū)地基持力層為卵石混沙土，該土層厚達(dá)數(shù)百米，級配良好。自然地勢平坦，自然地面標(biāo)高為1535米左右，自然地面坡度約1%,地下水位埋深大于200米，無不良地質(zhì)現(xiàn)象。金川地區(qū)地震基本烈度為7度。金昌市氣候干燥，晝夜及四季溫差較大，降水稀少，蒸發(fā)量大，日照充足，屬于典型的大陸性氣候。①氣溫累年平均最高氣溫累年平均最低氣溫供暖天數(shù)內(nèi)日平均溫度極端最高氣溫極端最低氣溫38.2℃(1991年7月15日)年12月27日)②濕度累年平均絕對濕度5.5hpa金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目4第一章總論金川鎳鈷研究設(shè)計院第一章總論最大絕對濕度最小絕對濕度累年平均相對濕度最小相對濕度③室外計算溫度冬季供暖室外計算干球溫度冬季通風(fēng)室外計算干球溫度最低日平均室外計算干球溫度-23.4℃夏季室外平均濕球溫度22.2℃④風(fēng)速、風(fēng)向年平均風(fēng)速冬季最多風(fēng)向平均風(fēng)速主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)⑤降水與蒸發(fā)累年平均降水量一日最大降水量累年平均蒸發(fā)量129.5mm(1987年6月11日)⑥其它最大凍土深度大氣壓力冬季日照率149天1.4項目建設(shè)的背景及意義近些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，國家對資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、能源綜合利用等方面要求逐步提高。十屆全國人大四次會議審議通過的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》提出，“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%,單位工業(yè)增加值用水量降低30%,主要污染物排放總量金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目5第一章總論金川鎳鈷研究設(shè)計院到2010年每萬元GDP(1990年不變價)能耗由2002年的2.68萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降到2.25噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2003~2010年年均節(jié)能率為2.2%,形成的節(jié)能能力為4億噸標(biāo)準(zhǔn)2009年1月，國家正式實施的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》對制定激勵措施，支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了明確規(guī)定。2009年12月24日，國務(wù)院批準(zhǔn)《甘肅省循環(huán)經(jīng)濟(jì)—廢棄品”的傳統(tǒng)直線經(jīng)濟(jì)增長模式，被“資源—產(chǎn)品—再生資源”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式取代。它開辟了資源綜合利用、反復(fù)使用的新途徑，使得物盡其用、變廢為寶，資源利用效率顯著提高，可以從資源消耗的源頭減少污染物的產(chǎn)生，使得廢棄物得以回收利用、化害為利。同時金川公司被列為“十一五”時期循環(huán)經(jīng)近年來，隨著金川集團(tuán)公司生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、產(chǎn)品品種多樣化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理和技術(shù)進(jìn)步，公司的主產(chǎn)品生產(chǎn)的綜合能耗、水耗不斷降低，但能源潛力已十分有限。此外，三廠區(qū)新建項目投產(chǎn)后，產(chǎn)品設(shè)計工藝能耗在0.5噸標(biāo)煤耗(預(yù)計為0.77噸標(biāo)煤/萬元)要高，其中，40萬噸/年離子膜燒堿項目設(shè)計產(chǎn)值“十二五”期間，公司將大力開展節(jié)能減排，提高能源利用率。用能總量的增加和國家對節(jié)能減排的要求，使節(jié)能降耗工作在“十二五”期間顯得尤為重要。“十二五”末，公司水、電、蒸汽等主要能源需求量將分別達(dá)9600萬噸、81億千瓦時、890萬噸。在用水方面堅持開源與節(jié)流并重，節(jié)流優(yōu)先的原則和完善公司各類排水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)廢水資源化，減少新水用量。在熱能利用方面進(jìn)一步優(yōu)化熱源和熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高熱能輸送效率和終端熱能使用效率，將公司熱能利用率由60.75%提高到76%以上。在電力供應(yīng)方面繼續(xù)優(yōu)化供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)輸送能力和可靠性，淘汰國家公布的非節(jié)能型設(shè)備，大力推廣應(yīng)用金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目6第一章總論第一第一章總論節(jié)能產(chǎn)品。同時，繼續(xù)抓好主流程工藝優(yōu)化研究，通過新技術(shù)、新工藝、新裝備通過這些課題的系統(tǒng)研究，使公司的節(jié)能技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。為了推進(jìn)節(jié)約能源、提高能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)環(huán)境、保障國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，國家相繼出臺一系列法律、法規(guī)規(guī)范節(jié)能工作，其中一個重要方面是必須堅持節(jié)約優(yōu)先，走一條跨越式節(jié)能的道路。節(jié)約是緩減能源約束矛盾的現(xiàn)實選擇，是解決能源環(huán)境問題的根本措施，是提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益2009年12月24日，國務(wù)院批準(zhǔn)《甘肅省循環(huán)經(jīng)濟(jì)總體規(guī)劃》,把甘肅省列入全國唯一一個國家級循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)。作為國有特大型企業(yè)和“工業(yè)強(qiáng)省”戰(zhàn)略2、完成“節(jié)能減排”目標(biāo)任務(wù)的要求能減排的壓力非常大。實施本項目預(yù)期完成年節(jié)約1.2萬噸耗煤量和發(fā)電量不變的情況下，增大熱源的供熱能力，提高電廠的綜合能源利用效率，同時可減少電廠循環(huán)冷卻水的蒸發(fā)量，節(jié)約水資源，并減少向環(huán)境排放的3、貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，彰顯企業(yè)社會責(zé)任風(fēng)范采用吸收式熱泵技術(shù)實施循環(huán)水余熱利用，回收凝氣余熱用于供熱，本項目實施后，相當(dāng)于在不增加電廠容量，不增加當(dāng)?shù)匚廴疚锱欧?，耗煤量和發(fā)電量不變的情況下，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.2萬噸，則每年可減少CO?排放2.94萬噸，減少SO?排放189.52噸，減少NOx排放179.18噸，粉塵排放229.79噸。實施循環(huán)水余熱利用工程，將是貫徹節(jié)能減排、建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的又一重大舉措，在全國及同行業(yè)有著巨大的示范作用和影響力。項目投入使用后，將為社會帶來較大的環(huán)金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目7第一章總論第二章供熱現(xiàn)狀及熱負(fù)荷分析金川集團(tuán)有限公司動力廠熱電二車間為2×N150MW+2×480t/h國產(chǎn)超高壓、中間再熱、燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組，年發(fā)電量19.2億kWh,年供電量17.66億kWh,最大抽汽量360t/h,平均供汽量300t/h。抽汽是壓力為0.981MPa、溫度為345℃、密度為3.9352kg/m3的過熱蒸汽。熱電二車間目前已形成向二廠區(qū)、一廠區(qū)及6#小區(qū)、7#小區(qū)輸送蒸汽供熱。熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱方式主要分兩種，即汽輪機(jī)的背壓供熱和抽氣供熱。背壓供熱汽輪機(jī)排汽壓力需高于大氣壓力，如不考慮動力裝置及管路的熱損失，理論上其熱能利用率可達(dá)100%,但由于熱、電負(fù)荷相互制約等原因，在我國應(yīng)用較少。抽氣供熱是熱電聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域主要的供熱方式，它主要是通過汽輪機(jī)上可調(diào)節(jié)抽氣量熱電二車間低壓抽氣端蒸汽通過管網(wǎng)輸送至一廠區(qū)、二廠區(qū)及6#、7#小區(qū)換熱站(其中一廠區(qū)指汽改水項目實施后的情形),通過設(shè)在該地的換熱站進(jìn)行熱交換，然后通過二級管網(wǎng)將95/70℃的熱水送至末端各熱用戶。其基本的供熱原理圖如圖2.1所示。換熱站換熱站換熱站燕汽凝結(jié)水猴始水接至鋼爐房疑汽器圖2.1抽氣供熱原理圖通過上圖可以看出，此方式依然有大量冷卻水的低溫余熱通過冷卻塔排向外界，若能對其加以再回收利用，則可在熱電廠規(guī)模不變的情況下，大大提高冬季可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告2.2.2熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組能流分布根據(jù)統(tǒng)計和分析，熱電廠即使在冬季最大供熱工況下，也必須有占電廠總能耗10～30%的熱量由循環(huán)水(一般通過冷卻塔)排放到環(huán)境。圖2.2所示為一個典型的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的能流分布。在該機(jī)組中約有20%的燃料能量以廢熱形式通過循環(huán)水排掉。供熱132供熱132WV發(fā)中和冷卻塔除乳器水箱圖2.2熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組能流分布圖根據(jù)熱電二車間目前的現(xiàn)狀，如果能有效回收這部分余熱量，相當(dāng)于在不新增電廠裝機(jī)容量和不增加當(dāng)?shù)匚廴疚锱欧诺那闆r下，新增供熱面積120萬平方米以上，同時節(jié)約大量因為蒸發(fā)而損失的循環(huán)冷卻水，因此這是一種極具吸引力的集中供熱新形式。一廠區(qū)供熱系統(tǒng)，熱源主要包括4個鍋爐房(一段鍋爐房4×20t/h、二礦鍋爐房3×6.5t/h、新四號鍋爐房6×20t/h、西風(fēng)井鍋爐房2×10t/h)和熱電二車間2×N150MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，總計17臺鍋爐，除熱電二車間外的四個鍋爐房鍋爐額定蒸發(fā)量239.5t/h(實際供汽能力163t/h),目前處于停運(yùn)狀態(tài)；熱電二車間2×N150MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組最大抽汽量為360t/h,熱電二車間目前最大供熱能力為公司3#、4#換熱站等單位。一廠區(qū)主要為冬季采暖用熱，供熱介質(zhì)為0.4-0.5MPa蒸汽，管網(wǎng)主干線總長度為約4.0km,最大管徑D530X9,最遠(yuǎn)供熱距離為1.5km。同時為服務(wù)分公司3#、4#換熱站提供蒸汽，換熱成95-70℃熱水供居民區(qū)和部分公共、工輔設(shè)施采暖，同時通過一二廠區(qū)聯(lián)網(wǎng)管線對二廠區(qū)補(bǔ)充生產(chǎn)用汽。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目10第二章供熱現(xiàn)狀及熱負(fù)荷分析金川鎳鈷研究設(shè)計院金川鎳鈷研究設(shè)計院熱電二車間目前已通過敷設(shè)在蘭州路上2根熱電二車間目前已通過敷設(shè)在蘭州路上2根DN500蒸汽管線實現(xiàn)與二廠區(qū)及位于3#小區(qū)的1#換熱站連接，通過敷設(shè)至機(jī)械廠區(qū)域、龍首礦區(qū)域、汽運(yùn)區(qū)域及二礦區(qū)區(qū)域的蒸汽管網(wǎng)實現(xiàn)向一廠區(qū)各用汽點(diǎn)供熱，通過敷設(shè)至6#小區(qū)及7#小區(qū)換熱站的管線向6、7#居民小區(qū)熱用戶供熱。熱電二車間蒸汽管網(wǎng)現(xiàn)狀見圖2.3。JpFG6#居民區(qū)1#換熱站A圖2.3熱電二車間蒸汽管網(wǎng)現(xiàn)狀示意圖機(jī)械廠區(qū)域機(jī)械廠分汽缸7#居民區(qū)&E6熱電二車間蒸汽主干管網(wǎng)詳細(xì)情況見表2.1。表2.1所列管線長度均指主干線表2.1熱電二車間蒸汽管網(wǎng)統(tǒng)計表序號管段編號123456789金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目11第二章供熱現(xiàn)狀及熱負(fù)荷分析可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告根據(jù)一廠區(qū)汽改水項目組提供的資料，擬實施的一廠區(qū)汽改水項目，分別在以下區(qū)域新建或改建二級換熱站：龍首礦區(qū)域換熱站，位于龍首礦機(jī)動科附近，設(shè)計熱負(fù)荷為8MW,供熱半徑為800米，熱用戶主要為東部充填、西部充填、龍首礦辦公樓、工區(qū)辦公樓、實業(yè)公司礦山機(jī)械廠以及動力廠變電所等。機(jī)械制造公司區(qū)域換熱站，位于動力廠一段鍋爐房附近，設(shè)計熱負(fù)荷為12MW,供熱半徑約為1000米，熱用戶主要為機(jī)械制造公司、動力廠供水車間、消防隊、三礦區(qū)辦公樓、一選礦、供應(yīng)分公司庫房和木材廠以及動力廠鍋爐房和5#變電所等。銅鹽廠區(qū)域換熱站，位于汽運(yùn)分公司院內(nèi)，設(shè)計熱負(fù)荷為12MW,供熱半徑約為900米，熱用戶主要為銅鹽廠、礦山工程公司辦公樓、裝備能源部庫房、汽運(yùn)分公司以及動力廠鍋爐房等。二礦區(qū)區(qū)域換熱站，位于二礦區(qū)原行政科附近，設(shè)計熱負(fù)荷為10MW,供熱半徑為1500米，熱用戶為西部充填工區(qū)、汽車隊、加工車間、動力工區(qū)庫房及辦公室、運(yùn)轉(zhuǎn)自動化樓(調(diào)度樓)、二礦區(qū)綜合服務(wù)樓(礦辦公樓)、機(jī)動科辦公樓、供應(yīng)分公司庫房、汽運(yùn)分公司車隊以及動力廠凈化站等。另設(shè)凈化站換熱站設(shè)計熱負(fù)荷8MW。公司6#住宅小區(qū)、7#住宅小區(qū)目前已經(jīng)形成較為完善的二級供熱管網(wǎng)，并經(jīng)多年的調(diào)試運(yùn)行，二級管網(wǎng)整體運(yùn)行已經(jīng)達(dá)到較好水利工況。6#區(qū)現(xiàn)有二級換熱站一座，承擔(dān)了6#區(qū)、白泉村、動力廠機(jī)關(guān)、一中分部、培訓(xùn)中心及消防隊、供水車間等民用及公共建筑冬季供熱負(fù)荷。6#區(qū)換熱站位于整個區(qū)域的中心位置，站房所在地絕對標(biāo)高1537.50m,目前換熱站出線3趟，其一出口管徑為DN350,其二出口管徑為DN300,承擔(dān)原蔬菜公司、永昌路一帶區(qū)域沿線熱負(fù)荷，干線長度約580m;其三出口管徑DN400,向北延伸至白泉村、培訓(xùn)中心，承擔(dān)該區(qū)域及沿線民用及公建熱負(fù)荷，干線長度約1400m。7#區(qū)目前有換熱站一座，站房所在地絕對標(biāo)高1557.00m,主要承擔(dān)7#范圍內(nèi)民用建筑冬季供暖熱負(fù)荷，該站出線一根DN300管至最遠(yuǎn)端7#區(qū)33～36棟區(qū)域，干線總長度約600。6#、7#小區(qū)換熱站及二級管網(wǎng)經(jīng)多年的運(yùn)行調(diào)試，目前已達(dá)到較好的運(yùn)行狀態(tài)，居民反映供熱狀況良好。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目12第二章供熱現(xiàn)狀及熱負(fù)荷分析金川鎳鈷研究設(shè)計院金川鎳鈷研究設(shè)計院2.3熱負(fù)荷分析1、一期工程熱負(fù)荷根據(jù)公司一廠區(qū)、6#小區(qū)、7#小區(qū)實際用熱狀況，參照裝備能源部提供的熱負(fù)荷統(tǒng)計報表，一廠區(qū)及由熱電二車間提供蒸汽換熱的住宅小區(qū)最大月平均熱負(fù)荷130t/h,最大熱負(fù)荷140t/h。根據(jù)擬實施一廠區(qū)汽改水項目組提供的資料，一廠區(qū)擬實施4座二級換熱站，分別為龍首礦區(qū)域換熱站，設(shè)計熱負(fù)荷為8MW,機(jī)械制造公司區(qū)域換熱站，設(shè)計熱負(fù)荷為12MW,銅鹽廠區(qū)域換熱站，設(shè)計熱負(fù)荷為12MW,二礦區(qū)區(qū)域換熱站，設(shè)計熱負(fù)荷18MW(包括凈化站區(qū)域換熱站熱負(fù)荷),一廠區(qū)總計熱負(fù)荷50MW。6#區(qū)換熱站設(shè)計熱負(fù)荷46.00MW,7#區(qū)換熱站設(shè)計熱負(fù)荷12.75MW。熱負(fù)荷分布區(qū)域見圖2.4。熱負(fù)荷分布區(qū)域圖圖2.4熱負(fù)荷分布區(qū)域圖上述區(qū)域總計熱負(fù)荷為108.75MW,從上圖可以看出，6#區(qū)所占比例最大為42%,龍首礦區(qū)域設(shè)計熱負(fù)荷最小，為8%。二期工程考慮區(qū)域為1#換熱站區(qū)域，包括2#小區(qū)、3#小區(qū)范圍內(nèi)居住及公共建筑，2#換熱站包括4#小區(qū)居住建筑及公共建筑。其中1#小區(qū)供熱設(shè)計熱負(fù)荷為47MW,2#換熱站設(shè)計熱負(fù)荷為40MW。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目13第二章供熱現(xiàn)狀及熱負(fù)荷分析可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告2.3.2熱負(fù)荷發(fā)展預(yù)測根據(jù)《金川集團(tuán)有限公司熱能利用規(guī)劃報告》和公司擬實施一廠區(qū)汽改水項目組提供的資料。一廠區(qū)主要為礦山改擴(kuò)建工程和部分小鍋爐替代，6#、7#居民小區(qū)暫無新增熱負(fù)荷規(guī)劃，本報告設(shè)計熱負(fù)荷以現(xiàn)狀熱負(fù)荷為依據(jù)。1#換熱站及2#換熱站目前亦不考慮新增熱負(fù)荷需求。2.4換熱站現(xiàn)狀在一期工程實施范圍內(nèi)，涉及到6#小區(qū)換熱站，7#小區(qū)換熱站及一廠區(qū)擬建機(jī)械廠換熱站和汽運(yùn)公司換熱站等，6#區(qū)換熱站目前有臥式管殼式汽水換熱器10臺，單臺換熱面積為90m2,水水板式換熱器3臺，換熱面積50m2;7#小區(qū)換熱站有立式管殼換熱器4臺，單臺換熱面積91m2;一廠區(qū)擬建換熱站目前正在建設(shè)中，采用汽水換熱器及水水換熱換熱器，集成一體的組合式智能換熱機(jī)組。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目14第二章供熱現(xiàn)狀及熱負(fù)荷分析第三章熱電廠余熱利用工藝原理正常情況下循環(huán)水的溫度比較低(一般冬季20～35℃),達(dá)不到直接供熱的要求，要用其供熱，必須想辦法適當(dāng)提高其溫度。目前在利用電廠循環(huán)水余熱供熱方面，國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用比較多的是汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行，即降低排汽缸真空，提高乏汽溫度，用排汽加熱循環(huán)冷卻水作為熱網(wǎng)熱水，或?qū)⒛髯鳛闊峋W(wǎng)的一級加熱器，從而實現(xiàn)利用汽輪機(jī)乏汽余熱供熱的目的。汽輪發(fā)電機(jī)組低真空運(yùn)行供熱理論上可以實現(xiàn)很高的能源利用效率，國內(nèi)外都有很多研究和成功運(yùn)行的實例，技術(shù)已很成熟，但是該技術(shù)主要受到兩方面的限制：首先，低真空運(yùn)行機(jī)組類似于熱電廠中的背壓機(jī)組，其通過的蒸汽量決定于用戶熱負(fù)荷的大小，所以發(fā)電功率受用戶熱負(fù)荷的制約，不能分別地獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)，即其運(yùn)行也是“以熱定電”,因而只適用于用戶熱負(fù)荷比較穩(wěn)定的供熱系統(tǒng)；其低真空運(yùn)行循環(huán)水供熱時，對小型機(jī)組和少數(shù)中型機(jī)組在經(jīng)過嚴(yán)格的變工況運(yùn)行計算，對排汽缸結(jié)構(gòu)、軸向推力的改變、軸封漏汽、末級葉輪的改造等等方面做嚴(yán)格校核和一定改動后，可以實行，但這種情況對現(xiàn)代大型機(jī)組則是一般不允許的，在具有中間再熱式汽輪機(jī)組的大型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，凝汽壓力過高會使機(jī)組的末級出口蒸汽溫度過高，且蒸汽的容積流量過小，從而引起機(jī)組的強(qiáng)烈振動，危及運(yùn)行安全。大型汽輪機(jī)組的循環(huán)冷卻水進(jìn)口溫度一般要求不超過33℃,相應(yīng)的出口溫度在40℃左右，目前只有地板低溫輻射采暖等少量高效供熱末端裝置能提高電廠循環(huán)水溫度用于供熱的另一個方法是采用熱泵技術(shù)，即以電廠循環(huán)冷卻水為低位熱源、利用熱泵技術(shù)提取其熱量后向高溫?zé)峋W(wǎng)供熱。熱泵供熱技術(shù)的節(jié)能、環(huán)保特性已經(jīng)得到公認(rèn)。電廠循環(huán)水與目前常用的熱泵熱源相比，具有熱量巨大、溫度適中而穩(wěn)定、水質(zhì)好、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)質(zhì)的熱泵熱源。3.2吸收式熱泵技術(shù)熱泵是一種從空氣、水或土壤等低溫?zé)嵩传@取低品位熱能，經(jīng)過外界做功或加熱，提供更多的能被人們所利用的高品位熱能的裝置。其工作原理與家用空調(diào)類似，按照逆卡諾循環(huán)工作，所不同的是驅(qū)動能源和工作溫度范圍不一樣?？尚行匝芯繄蟾娼鸫ㄦ団捬芯吭O(shè)計院可行性研究報告熱泵在工作時，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的通過傳統(tǒng)方法不能夠利用的能量，通過熱泵系統(tǒng)的工質(zhì)循環(huán)提高其溫度并進(jìn)行利用，整個熱泵裝置所消耗的功或熱量僅為輸出能量的一小部分，因此，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約吸收式熱泵全稱為第一類溴化鋰吸收式熱泵，它是在高溫?zé)嵩?蒸汽、熱水、燃?xì)?、燃油、高溫?zé)煔獾?驅(qū)動的條件下，提取低溫?zé)嵩?地?zé)崴?、冷卻循環(huán)水、城市廢水等)的熱能，輸出中溫的工藝或采暖熱水的一種技術(shù)。它具有安全、節(jié)能、環(huán)保效益，符合國家有關(guān)能源利用方面的產(chǎn)業(yè)政策，是國家重點(diǎn)推廣的高新吸收式熱泵的能效比COP值——即獲得的工藝或采暖用熱媒熱量與為了維持規(guī)直接加熱方式的熱效率一般按90%計算，即COP值為0.9。采用吸收式熱泵替代常規(guī)直接加熱方式在獲得工藝或采暖用熱媒熱量相同的條件下，可節(jié)省總?cè)剂舷牧康?0%以上，節(jié)能效果顯著。吸收式熱泵的基本工作原理如下：在取熱器中循環(huán)工質(zhì)吸收低溫?zé)嵩吹臒崃孔優(yōu)檎羝?，進(jìn)入加熱器；在加熱器中循環(huán)工質(zhì)蒸汽被工質(zhì)對溶液吸收，工質(zhì)對溶液吸收低溫低壓蒸汽的過程中溫度升高來加熱熱水，工質(zhì)對溶液吸收低壓蒸汽后濃度不斷降低，稀的工質(zhì)對溶液在濃縮器中被外部蒸汽加熱濃縮，同時產(chǎn)生循環(huán)工質(zhì)蒸汽，進(jìn)入再熱器；在再熱器中循環(huán)工質(zhì)凝結(jié)放熱變?yōu)檠h(huán)工質(zhì)液體，進(jìn)入節(jié)流裝置；經(jīng)節(jié)流閥后變?yōu)榈蜏氐蛪旱难h(huán)工質(zhì)飽和水進(jìn)入取熱器；而濃度較高的工質(zhì)對溶液繼續(xù)進(jìn)入加熱器吸收水蒸汽加熱熱水，實現(xiàn)吸收式熱泵連續(xù)工作。吸收式熱泵運(yùn)行原理流程圖3.1所示。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目16第三章熱電廠余熱利用工藝原理圖3.1吸收式熱泵原理圖能利用低勢熱能(余熱、廢熱、排熱),使溴化鋰吸收式技術(shù)可以大量節(jié)約能耗；二是以熱能為動力，吸收式機(jī)組比利用電能為動力的壓縮式機(jī)組更能節(jié)約電耗，在3.3吸收式熱泵在國內(nèi)外的發(fā)展吸收式熱泵作為一種可以將低位熱能提升至高品位并加以再利用的設(shè)備，達(dá)到了有效利用余熱的目的，因此在節(jié)能方面有很好的應(yīng)用前景。常用的吸收式熱泵工質(zhì)的溶液有以水為溶劑的氨水溶液和以水為工質(zhì)的溴化鋰溶液。由于以氨水溶液作為工質(zhì)需要增加一套精餾裝置，而溴化鋰溶液對金屬材料的腐蝕作用已通金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目17第三章熱電廠余熱利用工藝原理可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告過隔絕氧氣和添加緩釋劑等措施得到有效控制，故目前基本上都是以溴化鋰溶液作為吸收式熱泵的工質(zhì)。作為溴化鋰吸收式熱泵的理論依據(jù)的吸收式循環(huán)技術(shù)始于20世紀(jì)中葉。這種循環(huán)技術(shù)在實際應(yīng)用中，能量轉(zhuǎn)化和用能結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢越來越明顯。作為節(jié)能技術(shù)，熱泵在空調(diào)領(lǐng)域己得到廣泛應(yīng)用，熱泵的工業(yè)應(yīng)用也有多年，但是由于熱泵需要較高的投資和一定的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，其發(fā)展相對緩慢。但是自石油危機(jī)以來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源的供應(yīng)矛盾日益緊張，熱泵的節(jié)能作用受到普遍的重視。該技術(shù)在美國、日本等國的研究和發(fā)展迅速。國內(nèi)的吸收式循環(huán)技術(shù)從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展，但長期受計劃經(jīng)濟(jì)的影響，企業(yè)粗放經(jīng)營，能源利用率低，浪費(fèi)大，產(chǎn)品能耗高，節(jié)能意識低，對節(jié)能技術(shù)扶持力度不夠，其次我國的吸收式熱泵技術(shù)起步較晚，但在近幾年的改革開放和節(jié)能減排的新形勢下，吸收式熱泵技術(shù)達(dá)到了迅速發(fā)展利用熱泵系統(tǒng)回收余熱已越來越受到人們的在國外，利用吸收式熱泵回收余熱技術(shù)的研究已有多年。早在1976年，美國用價值。1980年B.C.L.與A.C.公司合作，共同開發(fā)較為完善的吸收式AHT裝置，1983年已能成套生產(chǎn)這種裝置，并將它用于回收煉油廠中汽提塔和蒸餾塔塔頂蒸汽的冷凝熱，以及造紙廠制漿過程和食品加工過程中泄漏的蒸汽的熱量。2009年，山西陽泉煤業(yè)集團(tuán)國陽新能三電廠使用6×30MW蒸汽型溴化鋰吸收式熱泵，回收利用循環(huán)水余熱72MW,在不增加電廠燃料消耗的基礎(chǔ)上，增加供熱面積144萬平方米，是目前國內(nèi)電廠使用的最大的吸收式熱泵設(shè)備。目前正在安裝的北京京能石景山熱電廠循環(huán)水余熱利用工程，采用“基于吸收式循環(huán)的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱技術(shù)”,選用8×20MW吸收式熱泵機(jī)組回收循環(huán)水余熱，在不增加鍋爐和供熱機(jī)組的情況增加供熱面積200萬平米，建成后將有效解決電廠供金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目18第三章熱電廠余熱利用工藝原理第四章余熱利用工程方案擬實施一期工程根據(jù)公司目前已經(jīng)形成的6#區(qū)、7#區(qū)及一廠區(qū)擬實施汽改水以后的供熱布局及管線布置情況，來確定余熱利用工程方案。初步確定三個工程方案，稱方案一、方案二及方案三，以下就以上三個方案從技術(shù)性、可實施性及經(jīng)濟(jì)性方面論述。4.2方案基礎(chǔ)條件一期工程根據(jù)本可行性研究報告第二章有關(guān)章節(jié)論述，一廠區(qū)龍首礦區(qū)域二級換熱站與擬建熱電二車間熱泵站絕對標(biāo)高相差近120m,一廠區(qū)二礦區(qū)換熱站與擬建熱泵站絕對標(biāo)高相差近150m,同時上述二級換熱站離熱泵站距離較遠(yuǎn)，實施起來管線長投資大，施工難度大，直接送熱水至以上兩站靜壓過大，本報告對一廠區(qū)由熱泵站承擔(dān)供熱范圍縮減至一廠區(qū)機(jī)械廠區(qū)域和汽運(yùn)區(qū)域。因此方案熱負(fù)荷基礎(chǔ)條件如下：用戶側(cè)熱負(fù)荷需求83MW,電廠總供熱量：85MW(熱損失按二期工程用戶側(cè)熱負(fù)荷需求87MW,電廠總供熱量89MW。4.2.2循環(huán)水與熱泵機(jī)組連接方式熱泵從循環(huán)水取熱的方式如圖4-1所示。把循環(huán)水直接引至吸收式熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器，吸收部分循環(huán)冷卻水的余熱后直接進(jìn)入循壞水池。此循環(huán)中大部分的循環(huán)水經(jīng)冷卻塔冷卻，部分進(jìn)入吸收式熱泵系統(tǒng)被吸收余熱后進(jìn)入循環(huán)水池，這種方式對循環(huán)水而言是一種并聯(lián)方式。這種方式簡化了系統(tǒng)，而且由于直接利用循環(huán)水，使熱泵效率提高。但是其不足之處是進(jìn)入蒸發(fā)器的余熱水不再是封閉的循環(huán)水，可能會由于循環(huán)水中的污物沉積導(dǎo)致?lián)Q熱效果下降。考慮到電廠循環(huán)水比較清潔，在較長的一段使用期內(nèi)出現(xiàn)沉積物的可能性較小，同時為了提高熱泵的效率，本報告在循環(huán)水方式中采用并聯(lián)方式。同時暫按目前冷卻塔循環(huán)水泵揚(yáng)程滿足熱泵段管路系統(tǒng)壓力要求?？尚行匝芯繄蟾娼鸫ㄦ団捬芯吭O(shè)計院可行性研究報告發(fā)電機(jī)熱泵站熱泵站1#冷卻塔2#冷卻塔凝汽器圖4.1并聯(lián)式循環(huán)水連接圖1、供熱管網(wǎng)布局原則(1)、根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》,熱網(wǎng)主干線比摩阻采用30～70Pa/m。(2)、管網(wǎng)敷設(shè)盡量沿原有管線位置，敷設(shè)方式為架空或利用原有地溝及直埋敷設(shè)方式相結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)場實際確定。(3)、管道熱補(bǔ)償采用自然補(bǔ)償及波紋節(jié)補(bǔ)償器補(bǔ)償方式。2、供熱管網(wǎng)布局根據(jù)上述原則，結(jié)合公司6#區(qū)、7#區(qū)及一廠區(qū)供熱管網(wǎng)布局現(xiàn)狀，擬建熱泵站供熱管網(wǎng)見圖4.2所示，管線長度見表4.1。DT#區(qū)換荔站汽運(yùn)換熱站B汽運(yùn)換熱站Bmo熱電一車同圖4.2供熱管網(wǎng)布局示意圖表4.1一期工程擬建管線長度統(tǒng)計表金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目20第四章余熱利用工程方案序號管段編號長度(m)備注1單線2單線3單線4單線5單線4.3工程方案一為使熱泵供熱水溫度達(dá)到設(shè)計要求，需要將循環(huán)水進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整，通過閉式循環(huán)以及流量調(diào)整，使循環(huán)水溫度在32/22℃范圍內(nèi)運(yùn)行。來自凝汽器的32℃循環(huán)冷卻水通過上塔前的支管送至吸收式熱泵取熱端，熱泵收余熱后，循環(huán)水溫度降至27℃送至冷卻水前池；同時在熱泵的加熱端，來自外部熱網(wǎng)的55℃供熱回水進(jìn)入熱泵，經(jīng)過熱泵的加熱熱水溫度升溫至85℃經(jīng)熱網(wǎng)循環(huán)泵送至換熱站，在換熱站內(nèi)通過二次泵加壓送至居民家中，在最寒冷期，熱水溫度需要進(jìn)一步升高時，利用原有換熱站的熱網(wǎng)加熱器作為尖峰加熱，熱水溫度到達(dá)要求后再提供給熱用戶供熱。從汽輪機(jī)抽汽分汽缸，引出一路蒸汽送至熱泵作為驅(qū)動能源。方案原理示意圖如圖4.3所示，方案一能流分布圖如圖4.4所示。用戶區(qū)玻用戶區(qū)玻R5T級電收八件東凝結(jié)水拉車朝護(hù)費(fèi)蘇汽購圖4.3方案一原理示意圖金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目21第四章余熱利用工程方案可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告循環(huán)水余熱來暖熱水采暖抽汽圖4.4方案一能流分布圖1、吸收式熱泵機(jī)組根據(jù)本項目采暖熱需求溫度和供熱量、以及循環(huán)水情況，選擇3套制熱量32.5MW的吸收式熱泵機(jī)組，單套吸收式熱泵主要技術(shù)參數(shù)如下：表4.2吸收式熱泵主要技術(shù)參數(shù)制熱量熱水進(jìn)出口溫度℃阻力損失接管直徑(DN)余熱水進(jìn)出口溫度℃阻力損失8接管直徑(DN)℃汽管直徑(DN)金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目22第四章余熱利用工程方案金川鎳鈷研究設(shè)計院第四章余熱利用工程方案凝水管直徑(DN)電氣A功率容量外形t2、熱網(wǎng)循環(huán)泵本方案熱網(wǎng)水總流量2800m3/h,設(shè)計選用三臺1400m3/h熱水循環(huán)泵，兩用一備，水泵揚(yáng)程50米，水泵電機(jī)功率240KW。3、循環(huán)冷卻水泵本項目進(jìn)入熱泵的循環(huán)水與原系統(tǒng)上塔循環(huán)水是并聯(lián)關(guān)系，熱泵機(jī)組循環(huán)水管路系統(tǒng)壓力降8mH?O,循環(huán)水上塔的高差10米，因此利用原系統(tǒng)循環(huán)水泵就可以滿足本項目循環(huán)水系統(tǒng)的需要。4、蒸汽凝水泵及凝水罐本項目熱泵站房回收蒸汽凝水需要增加凝水罐一只，體積10立方米，增加蒸汽凝水泵兩臺(一用一備),單臺流量86m3/h,水泵揚(yáng)程18米，功率11KW。4.3.2方案一供熱管網(wǎng)根據(jù)前述，根據(jù)方案一，擬建設(shè)熱水管網(wǎng)示意圖如圖4.2所示，管徑見表4.3表4.3方案一管線統(tǒng)計表序號管段編號備注1單線2單線3單線4單線5單線金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目23第四章余熱利用工程方案可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告1、方案一屬直接連接的供熱方式，即由熱泵站提供的直接與熱用戶連接，6#小區(qū)和7#小區(qū)實現(xiàn)水利連通，因7#小區(qū)最高點(diǎn)36棟所在地標(biāo)高為1560.40m,6#區(qū)最低點(diǎn)培訓(xùn)中心金工實習(xí)車間所在地標(biāo)高1523.00m,二者相差近40m,在考慮6層住樓高約18m,即若二者水利連通，在循環(huán)水靜止情況下，意味著6#區(qū)金工實習(xí)車間底層散熱器將承受近60mH?O的靜壓，此種情形一般不允許。2、方案一熱泵承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷，尖峰負(fù)荷仍然由目前各二級換熱站承擔(dān)，蒸汽管線、凝結(jié)水管線仍然保留，再新建兩根至各小區(qū)的換熱站的供熱管線。根據(jù)實際情況，熱泵站至6#區(qū)及7#區(qū)換熱站管線位置有限，新增兩根管線困難很大。3、根據(jù)目前生活服務(wù)公司供熱運(yùn)行方式，因換熱站供熱半徑大，水利工況難4.4工程方案二方案二采用輸送高溫水至各小區(qū)換熱站供熱方式，高溫水初選溫況為110/60℃,其中60-90℃由吸收式熱泵承擔(dān)，90-110℃由設(shè)于熱泵站內(nèi)的汽水換熱器承擔(dān)，蒸汽取自電廠蒸汽母管。即形成熱泵與汽水換熱器加熱系統(tǒng)相結(jié)合的供熱方式，在初寒期與末寒期，由熱泵帶主要負(fù)荷，當(dāng)熱泵提供的熱量不能滿足負(fù)荷需求時，汽水換熱器加熱系統(tǒng)投入，與熱泵串聯(lián)運(yùn)行，兩個系統(tǒng)可以滿足供熱面積的熱負(fù)荷需求。方案原理示意圖如圖4.5所示。州x益熱結(jié)用碼冊an延約水報至鍋爐房區(qū)凝汽器金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目24第四章余熱利用工程方案金川鎳鈷研究設(shè)計院第四章余熱利用工程方案金川鎳鈷研究設(shè)計院圖4.4方案二原理示意圖1、加熱蒸汽和疏水系統(tǒng)加熱蒸汽取自原熱網(wǎng)加熱站加熱蒸汽母管，從1#、2#機(jī)2826×16的加熱蒸汽母管上引接一路0529×7的管道，架空送到熱泵機(jī)房，進(jìn)入熱泵房后采用明裝形式送至各熱泵前，進(jìn)熱泵的蒸汽壓力暫按0.7MPa設(shè)計，進(jìn)熱泵的支管上設(shè)置一道關(guān)斷門，調(diào)節(jié)系統(tǒng)由熱泵本身控制；在吸收式熱泵機(jī)組內(nèi)熱交換后，凝結(jié)水匯集到0159×4.5的疏水母管后回到熱泵房內(nèi)設(shè)置的凝結(jié)水疏水箱中，然后經(jīng)疏水泵送回2、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)冷卻水從原機(jī)組循環(huán)冷卻水回水母管上引接01200的母管到熱泵房，進(jìn)入熱泵房循環(huán)冷卻水母管直埋布置在熱泵房內(nèi)，進(jìn)各熱泵的支管從此母管上接出，由熱泵提取熱量后的出水在熱泵前仍匯成01220×10的母管埋地送出熱泵房至冷卻塔回水池。3、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)相互備用，以提高供熱可靠性。一廠區(qū)設(shè)計熱網(wǎng)循環(huán)水量688t/h,6#及7#區(qū)設(shè)計熱網(wǎng)循環(huán)水量1100t/h。4、熱網(wǎng)補(bǔ)水系統(tǒng)新增熱網(wǎng)補(bǔ)水及軟化水系統(tǒng)，熱網(wǎng)補(bǔ)水量按照循環(huán)水流量的3%考慮，循環(huán)水補(bǔ)水量51t/h,同時配套軟化水處理能力60/h。4.4.3方案二主要設(shè)備選型根據(jù)本項目采暖熱需求溫度和供熱量、以及循環(huán)水情況，選擇3套制熱量25MW的吸收式熱泵機(jī)組，單套吸收式熱泵主要技術(shù)參數(shù)如下：表4.4吸收式熱泵主要技術(shù)參數(shù)制熱量進(jìn)出口溫度℃金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目25第四章余熱利用工程方案可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告熱水阻力損失接管直徑(DN)進(jìn)出口溫度℃余熱水阻力損失接管直徑(DN)蒸汽℃汽管直徑(DN)凝水管直徑(DN)電氣A功率容量外形運(yùn)轉(zhuǎn)重量t2、汽水換熱器本設(shè)計單臺汽水換熱器承擔(dān)換熱量20MW,蒸汽壓力0.6MPa(按照飽和蒸汽),熱水進(jìn)出口溫度90/110℃,單臺換熱面積220m2,蒸汽流量34.86t/h,水側(cè)流量850一廠區(qū)熱網(wǎng)循環(huán)水流量688m3/h,熱網(wǎng)循環(huán)泵流量760m3/h,揚(yáng)程74mH?O,2用1備，6#區(qū)及7#區(qū)熱網(wǎng)循環(huán)水流量1008m3/h,熱網(wǎng)循環(huán)泵560m3/h,揚(yáng)程87.6mH?O,2用1備。一廠區(qū)及6#區(qū)、7#區(qū)總補(bǔ)水量51m3/h,補(bǔ)水泵流量46m3/h,揚(yáng)程40mH?O,金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目26第四章余熱利用工程方案金川鎳鈷研究設(shè)計院金川鎳鈷研究設(shè)計院2用1備，公用1臺備用泵。配套軟化水處理設(shè)備能力60t/h。總凝水量122m3/h,凝水泵流量130m3/h,揚(yáng)程40mH?O,熱泵用凝水罐25m3。根據(jù)前述，根據(jù)方案二，擬建設(shè)熱水管網(wǎng)示意圖如圖4.2所示，管徑見表4.5表4.4方案二管線統(tǒng)計表序號管段編號長度(m)備注123單線4單線5單線原設(shè)計6#區(qū)換熱站、7#區(qū)換熱站均為汽水換熱器+水水板式換熱器，改為高溫水后，利用原來換熱器，換熱面積均不夠。1、6#區(qū)換熱站6#區(qū)換熱站現(xiàn)有臥式管殼式換熱器10臺，總換熱面積900m2,按照方案二設(shè)計，即為高溫水110℃高溫水供熱，回水溫度為60℃,二次網(wǎng)根據(jù)對生活公司運(yùn)行情況的初步調(diào)研，擬定為50～55/75～80℃,根據(jù)6#區(qū)承擔(dān)的熱負(fù)荷，需要總換熱面積約3000m2,初步選定4臺三頭波紋管換熱器，單臺換熱面積750m2,換熱器規(guī)格6000mm×φ1600mm,順長方向安裝，安裝兩排，滿足檢修抽管需要。2、7#區(qū)換熱站6#區(qū)換熱站現(xiàn)有臥式管殼式換熱器4臺，總換熱面積364m2,按照方案二設(shè)計，即為高溫水110℃高溫水供熱，回水溫度為60℃,二次網(wǎng)根據(jù)對生活公司運(yùn)行情況的初步調(diào)研，擬定為50～55/75～80℃,根據(jù)7#區(qū)承擔(dān)的熱負(fù)荷，需要總換熱面積約750m2,初步選定2臺三頭波紋管換熱器，單臺換熱面積380m2,換熱器規(guī)格5000mm×φ1300mm,安裝兩排，滿足檢修抽管需要。3、一廠區(qū)各換熱站金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目27第四章余熱利用工程方案金川鎳鈷研究設(shè)計院熱網(wǎng)一次網(wǎng)采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)方式，即熱水管網(wǎng)整個供暖期內(nèi)分階段變流量。將整個采暖期按室外溫度分為三個階段：初寒期或末寒期、寒冷期和嚴(yán)寒期。對不同的階段采取不同的運(yùn)行流量，同時每個階段內(nèi)根據(jù)室外溫度高低來調(diào)節(jié)熱水管網(wǎng)的供水溫度就可以滿足供熱要求。當(dāng)在某個階段運(yùn)行時，調(diào)節(jié)一次網(wǎng)循環(huán)水流量不變，通過調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水溫度來改變其供熱量，維持室內(nèi)溫度不變。具體調(diào)節(jié)方式為：保持一次網(wǎng)循環(huán)水量不變，當(dāng)氣溫升高時，依據(jù)給定的一次網(wǎng)供水溫度調(diào)節(jié)曲線，首先減少汽水換熱器負(fù)荷，再減小熱泵負(fù)荷……,般情況下，二次網(wǎng)供回水溫度會隨一次網(wǎng)供水溫度的變化而變化。二次網(wǎng)一般采2、供熱安全本期改造是在原有供熱系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加26MW供熱量，本次新增供熱系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)采用串聯(lián)運(yùn)行方式，吸收式熱泵對熱網(wǎng)循環(huán)水回水進(jìn)行一次加熱，原有熱網(wǎng)加熱器進(jìn)行二次加熱，最終加熱到供熱要求的溫度。吸收式熱泵系統(tǒng)設(shè)有旁路，原熱網(wǎng)加熱系統(tǒng)也可以在開旁路的情況下按照原有的運(yùn)行方式運(yùn)行，可以提供約40%的總負(fù)荷。同時，本期工程三臺熱泵連通用閥門進(jìn)行分隔，當(dāng)其中一臺熱泵出現(xiàn)故障時，可以做到互為備用，增大系統(tǒng)供熱可靠性。按照改造設(shè)計方案，在冬季極端低溫下，循環(huán)水經(jīng)熱泵系統(tǒng)“抽取”部分熱量后，進(jìn)入冷卻塔時其溫度比改造前降低約4~5℃,為避免冷卻塔內(nèi)設(shè)施發(fā)生凍結(jié)金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目28第四章余熱利用工程方案本期工程采用三臺25.0MW吸收式熱泵，回收利用4450m3/h循環(huán)水，5℃溫差，回收余熱量25.88MW,由于熱泵提供的是供熱基礎(chǔ)負(fù)荷，換熱站汽水換熱器起到尖峰加熱的作用，熱泵基本處于滿負(fù)荷，年運(yùn)行時間按五個月(3600小時),每年可回收循環(huán)水余熱量33.696×10GJ,折合蒸汽量約13.4784×10't/year。按照《綜合能耗計算通則》(GB/T2589-2008),標(biāo)準(zhǔn)煤低位發(fā)熱值取29307KJ/kg,電廠鍋爐熱效率取93%,回收余熱量折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.2363×10't/year。改造后系統(tǒng)增加的總耗電量為2.8458×10kwh/year,采暖期發(fā)電標(biāo)煤耗量為0.308kg/kwh,折合標(biāo)煤量約872、節(jié)省冷卻塔補(bǔ)水效益目前冷卻塔補(bǔ)水約400t/h,兩臺冷卻塔循環(huán)水量約2×9600t/h,本項目實施后利用余熱水4472t/h,經(jīng)折算每年節(jié)約冷卻塔補(bǔ)水約28.5090×10't/year。沒有改造前，6#及7#小區(qū)換熱站距熱電廠較遠(yuǎn)，凝結(jié)水基本沒有回電廠，直改水實施后，參照二廠區(qū)的實際情況，凝結(jié)水回水率初步按40%考慮，而本項目4.5工程方案三(設(shè)想)公司住宅小區(qū)二級網(wǎng)原設(shè)計溫度95/70℃,但是多年來的運(yùn)行情況，二級網(wǎng)供水實際溫度不超過80℃,溫差基本上為10～13℃,為大流量小溫差運(yùn)行方式。同在熱電二車間建設(shè)熱泵站，安裝吸收式熱泵及汽水換熱器各3臺，一次網(wǎng)回進(jìn)入汽水換熱器加熱至130℃,作為一次網(wǎng)供水供出；另一路以并聯(lián)的方式接入各級吸收式熱泵機(jī)組，作為熱泵機(jī)組的低位熱源放熱降溫，然后再與一次網(wǎng)回水混金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目29第四章余熱利用工程方案金川鎳鈷研究設(shè)計院合后返回電廠凝汽器吸熱。吸收式熱泵和汽水換熱器均采用0.6MPa的汽輪機(jī)抽氣設(shè)置于各小區(qū)熱力站的吸收式換熱機(jī)組與設(shè)置于熱電廠供熱首站的電廠余熱換熱機(jī)組后降低至25℃左右返回電廠首站，再被電廠余熱回收專用熱泵機(jī)組梯級加熱至110～130℃后供出，如此循環(huán)，同時消耗汽輪機(jī)采暖抽汽熱量，回收汽輪該方案有兩個關(guān)鍵技術(shù)，其一設(shè)置于熱力站的吸收式換熱機(jī)組，代替常規(guī)水水換熱器，實現(xiàn)一次網(wǎng)低溫回水；其二在熱電廠內(nèi)設(shè)置電廠余熱回收專用吸收式熱泵機(jī)組，代替常規(guī)的汽水換熱器，回收凝汽器乏汽余熱。該技術(shù)2009年在內(nèi)蒙票票團(tuán)超新*圖4.5方案三原理示意圖1、熱力站用吸收式換熱機(jī)組替代傳統(tǒng)換熱器，一次網(wǎng)輸送能力增大到160%以上，降低新建管網(wǎng)投資30%以上，成為管網(wǎng)擴(kuò)容的解決方案之一。2、熱網(wǎng)循環(huán)水泵電耗大幅度降低，熱網(wǎng)水流量降低為原來的60%,泵耗也為原來的60%。同時，其缺點(diǎn)亦很明顯，工藝技術(shù)復(fù)雜，所有的二級換熱站也必須更換為吸還需要擴(kuò)建換熱站站房，目前已屬不可能；設(shè)備復(fù)雜，可靠性相對較差，內(nèi)蒙古赤峰熱電廠已投入使用的目前僅僅運(yùn)行了一個采暖季，系統(tǒng)設(shè)備的可靠性沒有得金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目30第四章余熱利用工程方案方案三雖在本期工程建設(shè)實現(xiàn)已屬不可行，但隨著公司用熱需求的不斷增多，需要集中供熱網(wǎng)為更多的建筑供暖，但熱網(wǎng)的熱源嚴(yán)重不足，而新增熱源廠又會帶來環(huán)境問題，受到環(huán)保部門的嚴(yán)格控制；另一方面，管網(wǎng)輸送能力不足，不能滿足日益增加的建筑對供暖需求的增加，增大主干管管徑不僅投資巨大，而且對管線密布的地下現(xiàn)狀，熱網(wǎng)的改造、重建是一項非常繁瑣的工程。針對上述問題，方案三對公司以后熱電聯(lián)產(chǎn)供熱可能會有一定的借鑒意義。4.6結(jié)論從前面的論述可以看出，方案一相對工藝簡單，但是公司目前已經(jīng)形成的供熱格局，特別是6#小區(qū)，供熱系統(tǒng)規(guī)模相對較大，缺乏氣候補(bǔ)償器、變頻裝置、水利平衡閥等調(diào)節(jié)設(shè)施，熱源端的調(diào)節(jié)反應(yīng)到末端用戶存在不同程度的延遲和滯后，供熱量與建筑實際采暖能耗需求不匹配，造成系統(tǒng)過量供熱。同時，熱網(wǎng)水利平衡性差，同樣缺乏必要的調(diào)控手段，為了保證管網(wǎng)最遠(yuǎn)端的建筑達(dá)到要求，管網(wǎng)前段建筑物已經(jīng)過熱，造成嚴(yán)重的水利失調(diào)，前段熱用戶實際供熱量大于需熱量，熱網(wǎng)始終小溫差大流量運(yùn)行，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。若按照方案一實施，則意味著直接水利連接的供熱規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，目前狀況下幾乎難以實現(xiàn)管網(wǎng)的水利平衡，運(yùn)行維護(hù)也非常困難，加之前已述及的理由，不建議按照方案一實施改造。方案二是目前同類工程普遍改造采用的方案，相對而言，采用一次高溫水供熱，目前的二級管網(wǎng)維持不變，水利工況較好，是相對較為容易實施的方案。方案三因需要將現(xiàn)在的換熱站換熱器更換為吸收式換熱機(jī)組，目前換熱站站房面積已經(jīng)不夠，本期暫不考慮，僅作為公司以后類似項目參考。鑒于以上，本期工程及后續(xù)工程，均按照方案二設(shè)計實施，以下章節(jié)的論述均按照方案二進(jìn)行。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目31第四章余熱利用工程方案第五章室外熱力工程熱電廠余熱利用工程需要配套建設(shè)熱泵站至6#區(qū)、7#區(qū)換熱站及一廠區(qū)機(jī)械廠換熱站、汽運(yùn)公司換熱站的一級高溫水管網(wǎng)，其中熱泵站至6#區(qū)及7#區(qū)換熱站有一根生活蒸汽管，將其作為未來高溫水供水管，需新增一根同規(guī)格的管線作為該區(qū)域高溫水回水管，從熱泵站至一廠區(qū)兩個換熱站需要新建管線。需要新建從5.2設(shè)計原則(1)、管子、閥門、法蘭、墊片及其它管道附件的材料、規(guī)格和技術(shù)條件應(yīng)符合相應(yīng)的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并必須具有制造廠提供的質(zhì)量證明書，滿(2)、管子、管件及閥門等在使用前，應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，其要求應(yīng)執(zhí)行(3)、凡用于輸送高、中壓(設(shè)計壓力大于1.0MPa)的管道閥門，均應(yīng)逐個進(jìn)行殼體壓力試驗和密封試驗。用于輸送低壓(設(shè)計壓力小于和等于1.0MPa)的金川鎳鈷研究設(shè)計院金川鎳鈷研究設(shè)計院管道閥門，可從每批中抽查10%,但不是少于1個，進(jìn)行殼體壓力試驗和密封試驗。閥門的殼體壓力試驗壓力為公稱壓力的1.5倍。試驗時將壓力緩慢升至試驗壓力后，停壓不少于5分鐘，檢查殼體和填料無滲漏為合格。閥門的密封試驗以公稱壓力進(jìn)行，檢查閥座與閥瓣、閥蓋與填料室各接合面的(4)、安全閥在安裝前，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的開啟壓力進(jìn)行試調(diào)。5.3管網(wǎng)布置管網(wǎng)敷設(shè)采用支狀敷設(shè)方式，新建熱泵站至6#區(qū)、7#區(qū)換熱站一級高溫水回水管線，供水管線利用現(xiàn)有蒸汽管線，新建熱泵站至一廠區(qū)兩換熱站一級高溫水管網(wǎng)，具體管線布局見圖5.1。其中O-B-C原有蒸汽管線規(guī)格為DN450,C-D段原作一級高溫水供水管，同時需要新建一根上述三段同規(guī)格管線作為一級高溫水回水管。O-A及A-B段需要新建管線作為一級高溫水供回水管，具體長度見表5-1。汽運(yùn)換熱站機(jī)械廠換熱站o熱架站熱電二車間#區(qū)換熱站6=區(qū)換熱菇圖5.1供熱管網(wǎng)布局示意圖表序號管段編號123單線4單線5單線金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目34第五章室外熱力工程金川鎳鈷研究設(shè)計院金川鎳鈷研究設(shè)計院直埋管道采用聚氨酯保溫管，聚氨酯泡沫塑料具有導(dǎo)熱系數(shù)低，容重小、閉孔率高、吸水率低等特點(diǎn)，管材采用20#鋼。一級高溫水管網(wǎng)采用采用直埋敷設(shè)方式，熱電廠蒸汽管線采用架空敷設(shè)方式。直埋敷設(shè)方式具有占地面積小、施工進(jìn)度快、保溫性能好、使用年限長、工程造價低、節(jié)省建筑材料、節(jié)省土石方及人力等特點(diǎn)。熱力管網(wǎng)管道干線、支干線起點(diǎn)安裝閘閥作為關(guān)斷閥。直埋管道閥門采用鋼制閥門，焊接連接，彎頭采用熱壓彎頭、焊接連接。蒸汽管線采用自然補(bǔ)償方式，熱水管網(wǎng)采用自然補(bǔ)償與設(shè)置波紋管補(bǔ)償器結(jié)合的熱補(bǔ)償方式。架空管道的保溫材料可采用保溫性能較好的硅酸鋁纖維氈或超細(xì)玻璃棉類，直埋管道的保溫材料采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。架空蒸汽管道采用鍍鋅鋼板作為保護(hù)層，架空的管道及其附件上均刷油性紅丹防銹漆二道，保護(hù)層外刷醇酸樹脂磁漆三道。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目35第五章室外熱力工程第六章工程方案及配套工程本項工程位于公司2×N150MW熱電聯(lián)產(chǎn)工程項目用地內(nèi)部，位于2#自然冷卻塔北側(cè)，綜合水泵方西側(cè)，該區(qū)域交通運(yùn)輸方便、順暢，有利于同2×N150MW本工程用地范圍內(nèi)為地形比較平坦，有利于建設(shè)建筑面積較大的廠3、水文、氣象、地質(zhì)年最高氣溫為30.1℃,最低氣溫為-20℃,土壤凍結(jié)深度為0.9m,年平均降雨量為160.0mm,日最大降雨量為282.16mm。利用廠房西北側(cè)及北側(cè)原有4.0m的道路，滿足消防與運(yùn)輸?shù)男枨蟆?1)、設(shè)計原則①滿足生產(chǎn)工藝流程的需要，合理確定建、構(gòu)筑物與道路標(biāo)高，保證生產(chǎn)運(yùn)可行性研究報告金川鎳鈷研究設(shè)計院可行性研究報告豎向總體采用平坡式系統(tǒng)布置，道路、場地排水采用自然排水方式。根據(jù)場地現(xiàn)狀，室內(nèi)標(biāo)高確定為1554.800m。綠地以公共綠地、道路綠地建設(shè)為重點(diǎn)，廠礦道路綠化應(yīng)符合建筑限界和視距的規(guī)定，樹木、花草的選擇應(yīng)符合美觀經(jīng)濟(jì)、就地取材、易于成活的要求。本項目所屬用地滿足綠化要求。表6.1主要工程量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號指標(biāo)名稱單位數(shù)量附注1總用地面積2建筑物占地面積3道路硬化總面積利用廠區(qū)內(nèi)原有道路4場地硬化面積180厚C30砼5綠化面積廠區(qū)內(nèi)原有綠化滿足綠化要求新建熱電廠循環(huán)水余熱回收利用工程土建部分，根據(jù)生產(chǎn)工藝需要，包括主廠房以及生產(chǎn)、辦公區(qū)等附屬設(shè)施。1、遵循的國家現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及工藝、水道、暖通、電氣等相關(guān)專業(yè)條件。2、廠區(qū)自然條件金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項目38第六章工程方案及配套工程金川鎳鈷研究設(shè)計院金川鎳鈷研究設(shè)計院(1)、地震烈度金昌市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.15g,地震分組為第二組，設(shè)計特征周期為0.4s。2、氣象條件表6.2氣象條件年最高溫度年最低溫度夏季平均相對濕度冬季平均相對濕度一次最大連續(xù)暴雨量主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)平均風(fēng)速最大風(fēng)速離地10m處10min平均風(fēng)速離地20m處10min平均風(fēng)速年平均氣壓基本風(fēng)壓基本雪壓土壤標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度3、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)(2)、場地的巖土層分布及工程地質(zhì)特征。根據(jù)工程地質(zhì)報告，場地土層共分三層，其巖性特征為：①雜填土層：由粉煤灰、卵礫石混砂回填土、工業(yè)建筑垃圾等組成，干燥、②素填土層：褐黃色，由卵礫石混砂回填土、粉土及少量粉煤灰等組成，干③卵礫石混砂土層：黃褐色，卵礫石成份主要為石英質(zhì)砂巖、長石石英巖、少量的大理石及花崗巖；磨圓度較好，多呈亞圓形～圓形，堅固；各土層的承載力見表6-3。表6.3各土層的承載力金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項日39第六章工程方案及配套工程金川鎳鈷研究設(shè)計院金川鎳鈷研究設(shè)計院樁充許端阻 樁充許端阻雜填土層松散素填土層松散//卵礫石混砂土稍密～密6.2.3建筑設(shè)計本項目建筑設(shè)計力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、切實可行；設(shè)計時應(yīng)根據(jù)工藝流程使平面布局緊湊合理、人流物流順暢，立面造形結(jié)合結(jié)構(gòu)形式，盡可能使廠房經(jīng)濟(jì)美觀，并根據(jù)材料材質(zhì)及色彩選擇等著力表現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)的理念和文化，突2、主要建筑物和構(gòu)筑物(1)、建筑分類及設(shè)計準(zhǔn)則該項目分為主廠房，以及生產(chǎn)、辦公區(qū)等附屬設(shè)施。建筑物設(shè)計使用年限均為50年；抗震設(shè)防烈度7度；抗震設(shè)防類別丙類。(2)、建筑概況①主廠房總長49m,廠房總跨度30m,檐口標(biāo)高10m,結(jié)構(gòu)形式采用30m單跨鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，預(yù)制排架柱、輕型屋面梯形鋼屋架，彩鋼夾心板屋面。一期工程主廠房內(nèi)設(shè)有3臺熱泵機(jī)組、二期工程考慮6臺。另一部分寬7.5m,長37.5m,高10m,二層。該部分結(jié)構(gòu)形式采用框架結(jié)構(gòu)，主要有變配電室、泵房、辦公室、排班室等。3、建筑節(jié)能與通風(fēng)主廠房外墻采用370厚燒結(jié)粘土多孔磚墻，內(nèi)墻為240厚多孔磚墻；屋面保溫層采用輕型泡沫混凝土或5cm厚擠塑聚苯板；外窗為雙層中空玻璃塑鋼窗，廠房大門采用電動提升門；以上設(shè)計保證了廠房的工藝要求和建筑節(jié)能要求。主廠房以自然采光通風(fēng)為主，機(jī)械送風(fēng)為輔，外墻設(shè)置通風(fēng)百葉窗，滿足有效的進(jìn)風(fēng)面積，并根據(jù)需要可以關(guān)閉，達(dá)到廠房保溫要求。4、建筑消防設(shè)計所有廠房的火災(zāi)危險分類為丁類，耐火等級均為Ⅱ級，廠房根據(jù)《建筑設(shè)計金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項日40第六章工程方案及配套工程散)樓梯。由于車間生產(chǎn)介質(zhì)為大氣和灰塵，屬弱腐蝕介質(zhì)環(huán)境，主體廠房內(nèi)外墻面及頂棚采用刷涂乳膠漆；生產(chǎn)及辦公區(qū)采用水泥砂漿和地板磚樓地面。6、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)該系統(tǒng)總建筑面積2362.5m2,建筑體積17812.5m3。6.3供電與配電2、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)電力專業(yè)的設(shè)計范圍包括車間變配電系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，防雷及接地系統(tǒng)。根據(jù)各專業(yè)的電力條件，本工程的用電負(fù)荷如下20臺/16臺總平面布置2、負(fù)荷分級根據(jù)工藝要求該項目熱網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)為二級負(fù)荷，其余照明等均為三級負(fù)荷。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱回收利用項日41第六章工程方案及配套工程該項目車間內(nèi)設(shè)置6/0.4KV車間變配電所1座，內(nèi)設(shè)置二臺干式變壓器，其變壓器的容量保證用戶的二級負(fù)荷，且不小于70%的全部負(fù)荷。高壓為6KV電壓等級，低壓為380V/220V電壓等級。(1)、配電方式低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運(yùn)行，二段母線之間設(shè)母聯(lián)柜，以確保重要負(fù)用鏈?zhǔn)脚潆姟?2)、低壓用電設(shè)備控制方式現(xiàn)場設(shè)控制箱對低壓用電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場控制。廠家成套設(shè)備由廠家控制箱實現(xiàn)現(xiàn)場控制。(3)、低壓用電設(shè)備保護(hù)方式低壓電動機(jī)設(shè)短路，過負(fù)荷，斷相等保護(hù)。低壓饋等保護(hù)。(4)、低壓用電設(shè)備操作方式設(shè)備操作有兩種方式，即中控室和現(xiàn)場機(jī)旁，兩地操作轉(zhuǎn)換及檢修開關(guān)裝于(5)、低壓用電設(shè)備啟動方式工藝要求調(diào)速的交流異步電動機(jī)采用變頻器調(diào)速，對于容量大于75kW的電(6)、低壓用電設(shè)備自動控制(7)、檢修電源設(shè)置廠房設(shè)置4臺檢修電源箱。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱同收利用項日42第六章工程方案及配套工程4、無功補(bǔ)償該項目自然功率因數(shù)為0.80,本設(shè)計在車間變電所集中設(shè)置了低壓電容自動本工程的照度要求如下：生產(chǎn)廠房配電室、辦公室控制室、儀表室、化驗室露天生產(chǎn)場所4、燈具控制5、軟啟動器選用150-F系列產(chǎn)品。金川集團(tuán)有限公司熱電循環(huán)水余熱同收利用項日43第六章工程方案及配套工程(1)、防雷等級廠房按三類建筑物進(jìn)行防雷設(shè)計(2)、建筑物防雷措施2、安全措施變壓器中性點(diǎn)接地及電氣設(shè)備保護(hù)接地等共用接地裝置，接地電阻不大于4歐本工程在配電室設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)，衛(wèi)生間等處設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié)，計算機(jī)連接。移動設(shè)備、戶外用電設(shè)備、插座等配電回電的安全性。電氣裝置外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分(如電氣裝置的金屬外殼、電