集中供热建设项目可行性报告.docx
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集中供热建设项目可行性报告
第一章概述
1.1项目名称:
五家渠市B区集中供热工程,其中包括:
新建1台29MW(40t(℃)×0.51(m2m2)
1αn(wm2·℃)+∑б(m)λ(wm·℃)+1αw(wm2·℃)1αn+∑бλ+1αw+(∑бbλb)
1
=[-------------------------------------------------------------------------------------
18.7(wm2·℃)+(0.37m0.75(wm·℃)+0.02m0.87(wm·℃)+0.01m0.69(wm·℃))+123(wm2·℃)
1
-------------------------------------------------------------](18--24)×0.51=22.135Wm2
18.7+(0.370.75+0.020.87+0.010.69+123+(0.050.03+0.020.5)
3)加装50mm苯板保温后,近、远期规划采暖面积综合采暖热指标:
(78.11Wm2–22.135Wm2)0.99×0.97×0.98=59.48Wm2
考虑到部分工业建筑未实现强制性保温,取q=62Wm2。
采暖小时数为181×24=4344小时,最高负荷年利用小时数为:
18--8.5
-----------×4344=2741
18--24
2.4热负荷计算
2.4.1现状及近期采暖热负荷计算
本供热区拟拆除中小锅炉房及手烧炉后,并网的现状及规划新增采暖面积60万平方米(其中现状采暖面积48.7万平方米),近期将新增入网的采暖面积为85万平方米。
现状锅炉房拆除并网和近期新增入网总的供热需求为:
现状采暖面积热负荷:
48.7×104×83=40.42MW
近期预测采暖面积热负荷:
96.3×104×62=59.71MW
2007年(一期工程)现状并网及新增入网供暖面积60万平方米,最大热负荷需求为:
(48.7×104×83)+(11.3×104×62)=40.42MW+7.01MW=47.43MW
现状、近期(2011)年最大热负荷需求:
40.42+59.71=100.13MW
现状、近期采暖热负荷计算:
1、设计最大热负荷(当室外气温为-22℃时)
Qh=A(m2)×q(Wm2)=100.13MW
2、平均热负荷(当室外气温为-8.5℃时)
Qhav=Qh×(ti-tav)(ti-tov′)(MW)
=100.13×(18+8.518+24)=63.18MW
3.最小热负荷(当室外气温为+5℃时)
Q=100.13×(18-518+24)=30.99MW
4.年采暖平均利用小时数
4344×[18-(-8.5)][18-(-24)]=2741(小时)
5.全年供热量
Qav=3.6×Qhav×tav
3.6×100.13×2741=988042.8GJ
(6)延时负荷曲线
计算参数:
Qh=100.13MW,Qmin=63.18MW,t=181×24=4344h
tw′=-24℃,to=5℃,to=5×24=120h
供暖面积145万m2时,锅炉房年供采暖热量为988042.8GJ.
根据已上计算结果,要满足B区近期新增和拆并入网采暖面积的供热需求,锅炉容量均需大于100.13MW。
2.5热负荷与供热量:
现状并网及2007年入网
近期2011年
备注
采暖面积(万m2)
60
145
最大小时负荷(MW)
47.43
100.13
-24℃
平均负荷
29.92
63.18
-8.5℃
最小负荷
14.68
30.99
+5℃
年供热量(MWh)
468020.27
988042.8
2741h最大负荷年利用小时
第三章工程方案论证
3.1供热方式论证
3.1.1供热方式
新疆五家渠市现状供暖设施除五家渠市A区集中供热站采用热媒介质130℃~80℃高温热水间接供暖外,其他中小锅炉房均采用热媒介质95℃~70℃低温热水直接供暖。
而目前集中供热可选择的方式有:
方式一:
热媒介质95℃~70℃低温热水直接供暖方式
方式二:
热媒介质130℃~80℃或130℃~70℃高温热水间接供暖方式
3.1.2方式比较:
方式一:
适合供热范围不大的区域性集中供热或分散供热。
其优点:
系统简单,不设热力站,投资较少。
缺点:
不适合供热区域较大,发展较快,管网覆盖面积较大的供热片区。
方式二:
适合供热区域较大,近、远期规划负荷发展较快,管网覆盖面积较大的区域性集中供热。
其优点:
适合供热区域较大,后期规划负荷发展较快,管网覆盖面积较大的区域性集中供热。
对近、远期供暖负荷的发展适应性强,系统稳定,供热可靠,热效率高。
缺点:
需设多处热力站,一次性投资较大。
3.1.3方式确定:
方式一、二各有特点,但五家渠市B区集中供热供热范围及管网覆盖面积较大,对供暖要求高。
A区集中供热一期工程采用热媒介质130℃~80℃的供热方式,考虑到两热源的后期联网问题,采用热媒介质130℃~80℃的方式二较为合适。
3.2热源配置方案
因B区近期新增和拆并入网的采暖面积共计145万平方米,为解决新增面积的供热问题,根据现状及近期供热需求,结合本片区供热面积大,近、远期供暖负荷的发展速度快的特点,较大吨位锅炉的集中供热设施解决本片区现状及近、远期采暖面积的增加较为合适。
3.3锅炉配置方案
目前集中供热设施较为普遍采用的,在技术和产品上较为成熟的燃煤锅炉,按蒸发量分类有:
40t
夏季主导风向:
西北风
冬季主导风向:
东北风
地震烈度:
7度
第六章 工程设想
6.1装机方案:
一台29MW和二台46MW锅炉土建部分一次完成,一期安装一台29MW和一台46MW的热水锅炉,炉型初选29MW的热水锅炉为DHL291.6-13080-AⅢ,46MW的热水锅炉为DHL461.6-13080-AⅢ、设计最大出水温度130℃,回水温度80℃,单台额定流量:
29MW的热水锅炉499m3H20计,按150℃汽化压力为38.6mH20,静压线定在58.6mH20。
6.3燃料储存及运输系统:
1.煤耗量及堆场计算:
煤场应考虑到远期最终一台29MW和三台46MW锅炉,即年需用原煤:
锅炉全采暖期的平均热效率按0.80计,储运损失2%计。
煤场贮煤按规范设计为10天,堆煤高度按5米计算。
1)最大小时耗煤量
Bo=Qh×3.6(Qnet,ad×η)
其中,η为锅炉效率,锅炉效率按0.80,则
BO=(1×29+3×46)×3.6(29300×0.80)=25.65t×TG×M×Nm(Hm×ρm×φm)
F=388.416×10×1.5(5×0.82×0.8)
=1776m2
2.上煤系统及设备选型
为了节省投资和场地,建议水平运输采用皮带式输煤机,垂直运输采用垂直斗式提升机输煤。
该设备具有占地面积较小,工程造价低,比其它上煤形式运行费用小;其不足之处是噪音较大,检修较为困难,为此考虑垂直上煤系统采用一用一备。
3.输煤工艺流程
汽车将煤运到煤场,由装载机将煤推入受煤斗,经筛分、除铁、破碎后由皮带式输煤机送至斗式提升机,由斗式提升机提升至四层水平输煤廊的水平皮带式输煤机,再由水平皮带式输煤机将煤按要求分别输送到各煤斗,经溜煤管到锅炉,为了避免不必要的重复性投资,上煤系统按远期一次到位,近期3台锅炉全部运行时,小时最大耗煤量约为18.58吨。
4.高位煤仓储煤量计算
输煤系统按两班工作制考虑锅炉储煤量,则高位煤仓按10小时考虑储煤量。
46MW锅炉最大小时耗煤量为7.06t
配用电机:
N=22KW
2)皮带输送机参数B=650mm,L=48m,输送量Q=100t,N=15KW,V=0.8ms
6.控制方式
输煤系统设备的控制采用可编程(PLC)控制技术,具有集中和就地两种控制方式,自动计量输煤量,可实现煤位显示、电机故障检测、故障报警、故障强制停车、顺序自动控制、启、停连锁控制等功能。
6.4除灰渣系统
根据锅炉房整体设计考虑,由于锅炉房总装机容量大,人工除渣的可能性很小,故设计采用重型框链除渣机集中除渣,该设备性能稳定,检修方便,没有易损件,出渣效果好,事故率低。
除渣系统采用机械除渣工艺流程为:
锅炉的灰渣排入除渣沟,经重型框链除渣机集中输送到高位渣仓,由汽车运走,除尘器的灰水亦排入渣沟内,实施灰渣联除,渣沟溢流水经水池隔渣沉灰处理后,重复循环利用。
1.灰渣量
(1)锅炉房小时最大灰渣量CO
CO=B(Ay100+q4Qdw100×8100×4.18)
=18.58×(9.43100+12×29300100×8100×4.18)=3.68ts,有利烟气抬升。
2).除尘:
在锅炉房设计及设备选型中,除尘器形式的确定及设备的选择,将直接影响除尘系统的除尘效果,影响到对大气污染的程度,本设计在满足国标及环保部门对除尘效果指标要求的前提下,选用除尘效率为98%,脱硫效率为70%的除尘器,采用复合式高效脱硫除尘器进行除尘及脱硫,其流程为:
烟气进入复合式高效脱硫除尘器烟气先接触水面
将烟气排入大气中
达标后使烟气中的SO2气体与加碱的水中和
使剩余烟尘遇水后从烟气中分离出来
2.噪声控制:
集中供热锅炉房的噪声,主要来自鼓、引风机和水泵产生的噪声,在进行设计时,另外考虑安装减振及消音器,门窗采用密闭性能好的门窗等措施,选用低噪声风机。
3.“三废”污染:
锅炉房的废物排放主要有废气(烟气)、废渣(炉渣)和废水(生产、生活污水),烟气经消烟除尘后高空扩散排放,废渣处理建设以合理价格给使用炉渣生产其它建材的厂家及其它单位有效利用,废水经处理,达标后排入市政管网。
4.环境保护
该集中供热站的建成,近期供热面积可达到178.7万平方米,这样在该区域内集中供热主管网所能辐射到的服务范围内坚决不允许新建小型锅炉房,并可取缔现有小吨位锅炉,茶浴炉及民用热水锅炉,大大改善了空气环境,这将是造福百姓的大事,也是治理环境污染的一项环境工程。
第七章 供热管网
7.1供热范围及管线布置原则:
1.供热范围:
本供热区域位于北环路以南,猛进干渠以东,前进路以北,东外环路以西,现状及近期规划供热面积合计145万平方米,远期增加供热面积60万平方米以上。
2、管线布置原则:
管网布置原则遵循行业标准《城市热力网设计规范》和五家渠城市规划的要求进行。
1).根据城市建设规划的要求,考虑热负荷分布,热源位置,与各种地上、地下管道及构筑物,园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素,经技术经济比较确定。
2).本工程热网的布置尽量考虑减少热源与热网的地形落差。
3).使主要管线均能通过供热负荷区。
4).做好各主要分支的水力平衡。
5).管网按最终供热规模布置,负荷发展到位时不用再改造供热管道。
7.2管线走向及敷设方式:
1、管线走向:
一次水干管D630×8由锅炉房出口沿前进路敷设至纵五路,从纵五路向北一直敷设至工业园,向南敷设至水管处。
2、敷设方式:
根据城市规划要求,本工程供热管网主干线敷设在城市道路上,考虑城市美观的热网安全,本热网工程采用占城市道路断面小、防水性好、施工工期短的地下直埋敷设方式。
管网在直埋敷设采用技术先进的应力分类法进行设计。
7.3水力计算及水压图:
1.计算参数:
1).介质温度:
供回水温度13080℃,温差50℃。
2).供热管道钢管内壁绝对粗糙度K=0.5mm。
3).介质比重:
平均水温105℃,P=954.7kgm3。
2.计算公式:
1).管网流量按γ式计算:
Q
G=3.6[────────]×10-3t
L──直管段长度m
α──局部阻力与沿程阻力和的比值α=0.2
3.水力计算:
水力计算结果详见水力计算表和水力计算简图(热研图纸)。
4.循环泵的确定:
1).流量确定:
一台29MW和二台46MW锅炉
3.6×121×106
二台锅炉:
G=──────×10-3=2081t,静水压线:
H=150℃防汽化压力+地形高差+余量=38.5+5=43.5mH20
1).补水定压的方式:
按上述计算由于没有高差,静压为43.5m,循环阻力66.6m由此锅炉房入口压头为110.1m,锅炉房出口压头为87.1m,供水管末端压头为72.8m(见水压线图),为了提高定压系统的可靠性,采用变频定压补水装置,定压点设在循环水泵的吸入口处。
第八章 热力站
8.1设置原则:
本项目新建11座热力交换站,由于该区为规划小区11座热力交换站均为新建小区。
8.2热力站系统原则:
为了方便一次管网的平衡调节,热力站入口均装调节阀,换热站选用占地面积小,换热系数高能达到设计温差的板式换热器,一次网进入热力站首先通过除污器除污,再进入换热器,二次网进入热力站通过除污器,经循环水泵加压进入换热器,每个热力站内设软化水设备及软水箱,再由变频定压装置为二次管网提供补水及定压,详见热力站工艺流程图。
第九章土建部分
9.1建筑规模:
该供热站建筑等级为Ⅱ级,抗震设防烈度为7度,总建筑面积为7650m2,供热站占地面积20000m2,煤场面积为2500m2,灰渣场面积为2500m2。
9.2平面布置:
主锅炉间左侧贴临布置水处理间、除渣间、输煤廊,后侧为引风机间及烟道,前侧为、办公室及维修房屋。
9.3装修标准:
外装修:
外墙贴仿石面砖加大块透明无色玻璃
内装修:
楼、地面、水处理,水泵间,锅炉间,引风机间普通水磨石面层,微机控制室架空防静电地板,其余均为大块地砖。
内墙面:
厕所磁砖一铺到顶,水处理,水泵间2.0m高油漆墙裙,其他墙面均刷耐擦洗涂料。
顶棚:
厕所、卫生间铝塑板吊顶,会议室隔音板吊顶,其余均刷涂料。
门:
门为木门。
窗:
办公区域为塑钢窗,其余均为空密闭钢窗。
9.4建筑立面:
在前侧、左、右两侧做重点处理,一、二层运用窗格分割玻璃条窗,三、四层为无框落地玻璃墙,西侧、东侧立面弧形墙的楼梯间相互呼应,正立面竖向线条与四层带装饰的悬挑屋檐共同构成了具有现代风格的建筑物。
9.5结构部分:
1.墙体
主锅炉间+0.000以下墙体,每层用水房间(高300mm),采用300mm宽M15水泥沙浆砌Mu7.5机制空心粘土砖.其余墙体均采用M5.0混合沙浆砌M7.5陶粒砖.
2.混凝土:
除图中所注及所选图集外,框架梁,柱,板,挡土墙,基础均采用C30混凝土,其余混凝土标号为C20.
3.钢筋保护层厚度:
板:
15mm梁柱:
25mm,梁柱中箍筋和构造钢筋保护层厚度不得小于15mm,墙板中分布钢筋保护层厚度不得小于10mm.
4.钢筋级别度:
梁,柱纵向受力钢筋为二级,其余钢筋为一级。
第十章电气部分
10.1规模:
拟建集中供热工程总规模:
一台29MW(40th)和二台46MW(65th)集中供热站1座,换热站11座,所需配套的供、配电、照明及自动控制设计,工程分两期完成:
一期一台29MW(40th)和一台46MW(65th)集中供热站1座,换热站6座,二期预留一台46MW(65th)高温热水锅炉,换热站5座。
10.2论述范围:
1.新建集中供热锅炉房电源及变电所工艺。
2.主锅炉房及附属房屋配电。
3.室外煤场、航空障碍照明,防雷、接地。
4.锅炉微机控制系统(DCS系统)。
5.电气故障状态应急备用系统。
6.节能措施。
10.3用电负荷及特点:
1.负荷:
本工程新建集中供热锅炉房设备总装机容量2527.9KW(其中备用容量539.5KW),近期设备额定总负荷为1988.4KW(计算负荷为1590.72KW),其中夏季检修,照明用电总负荷约为100KW(计算负荷为60KW)。
2.负荷性质:
集中供热锅炉房设备额定总负荷中,长期连续运行设备额定负荷为1733KW(计算负荷为1386.4KW),短时运行设备额定负荷为255.4KW(计算负荷为178.78KW),检修,照明用电总负荷约为100KW(计算负荷为60KW),单台设备最大额定负荷315KW。
3.特点:
集中供热锅炉房负荷特点为冬夏两季负荷差别大(夏季新建集中供热锅炉房仅有检修,照明用电负荷约为100KW),供电要求可靠性高。
长期连续运行负荷多,各单台设备容量大,采取节能措施效果显著.
10.4论述内容:
1.新建集中供热锅炉房电源及变电所工艺:
1)电源:
根据集中供热锅炉房负荷情况及用电特点,需采用两路10KV电源供电,根据新建集中供热锅炉房负荷情况与市供电部门联系解决,可根据投资情况分期实施。
2)变电所工艺:
采用两路电源进线,高压计量,低压补偿,补偿后功率因数为0.95.
供电方式:
在集中供热锅炉房内附设100.4KV变电所,按远期发展考虑变电所工艺及运行方式,变配电设备按近期负荷设置,预留后期设备安装条件,0.4KV低压侧采用二台1000KVA变压器,及一台100KVA变压器,其中二台1000KVA变压器为新建集中供热锅炉房主供变压器(为减少变压器空载损耗,夏季停用),另外一台100KVA变压器为新建集中供热锅炉房检修和照明用电变压器。
2.变电所运行方式:
(1)10KV高压侧:
采用两路10KV电源进线,一主一备运行,事故情况自动投切。
(2)0.4KV低压侧:
单母线分三段运行,设母联开关联络,1,2段母线分别由二台1000KVA变压器供电。
3段母线由一台100KVA变压器供电。
(3)冬季2台主变压器同时投入,正常情况时1、2、3段母线分闸运行,事故及检修时,视故障情况切除事故变压器后,投入母联(本运行方式可实现三台变压器间的互为备用,事故及检修时在调节负荷后手动投切)。
(4)近期安装一台100KVA及二台1000KVA变压器和1、2、3段母线。
(5)夏季仅3段母线运行。
3.主锅炉房及附属房屋配电部分:
1)配电方式:
由变电所直接伸入负荷中心供电,锅炉房鼓、引风机及水循环系统、上煤、出渣系统等均采用就地与集中两种控制方式。
2)配线方式:
锅炉鼓、引风机、循环水泵主干线采用插接式高强封闭母线供电,其余各支线及一般动力、照明配电采用BX-500型导线穿焊接钢管明、暗配线和电力电缆桥架配线。
3)照明方式:
(1)一层锅炉间、水处理间、除氧间等采用配照型工厂灯照明,浴室采用防水灯,输煤廊采用防爆灯,其它工作及办公房屋均采用荧光灯及白炽灯照明。
(2)引风机间、二层锅炉间采用附柱式升降投光灯(为解决高净空灯具无法检修问题本设计自行设计开发)及在擦窗平台上安装泛光灯解决高净空场所的照明。
4)检修电源及应急照明:
(1)检修电源:
在锅炉一、二层锅炉间、水处理间、除氧间、输煤廊,除渣廊等各主要工作场所均设置380220V检修电源插座及插座箱。
(2)在锅炉一、二层锅炉间、水处理间、除氧间、输煤廊、除渣廊,控制室等工作场所均设置应急照明。
4.室外煤场、航空障碍照明,防雷、接地部分:
(1)室外煤场采用在锅炉房屋顶安装投光灯,解决煤场夜间工作照明。
(2)在锅炉房烟囱上分层设置航空障碍照明灯,解决夜间航空障碍照明。
(3)防雷及接地:
在锅炉房屋面设避雷带做防雷保护、接地引下线利用建筑物柱内主筋、接地保护采用TN-S系统。
5.锅炉自动控制:
1)锅炉微机控制拟采用集散型(DCS)控制系统,控制主站设于集中供热锅炉房内,分站设在各换热站内,对锅炉燃烧工况和各换热站一、二次水温度、流量进行自动调节。
系统集成见微机控制部分介绍。
2)通信:
集中供热锅炉房及供热站设市话程控电话,集中供热锅炉房与各换热站间自控联络采用局城网或无线通信。
6.电气故障状态应急备用系统设计:
1)电源:
采用两路10KV电源供电,一主一备运行,事故情况自动投切,实现两路电源的互为备用。
2)变压器:
采用干式电力变压器,利用干式变压器高过载能力(长期过载30%)实现变电所各主变压器间故障时的互为备用,以保证部分重要负荷的可靠供电。
3)配电系统:
低压配电系统采用单母线分段的接线形式,利用母联开关,实现配电系统间的互为备用及投切。
4)配线系统:
在锅炉鼓、引风机,一、二次循环水泵,补水、定压等重要负荷配线中,采用插接式母线配电,利用插接式母线配电电流大、事故率低、设备用电可直接插接、可设置预留插口、方便回路切换等特性,实现相关配电线路的互为备用。
5)事故情况备用电源应急处理系统:
为防止因电源故障造成大面积停电,锅炉汽化的发生,对锅炉补水、定压系统采用二路低压电源供电,末端自动切换,并设计一台备用小型柴油发电机,以确保锅炉补水、定压系统的不间断供电。
7.节能措施:
1)采用DCS系统,对锅炉鼓、引风量、炉排转速、炉膛负压等进行实时控制,自动调节锅炉燃烧工况,达到节能目的。
2)在锅炉一次水循环系统:
定、变流量调节系统,根据室外温度变化,对一次水循环量,循环水泵电机负荷量,换热器一次水配水量等,进行实时调节以达到节电、节煤目的。
3)换热站二次水循环系统:
采用换热站变流量调节系统,根据室外温度变化及用户端供暖期各阶段温度设定曲线,对二次水循环量、循环水泵电机负荷量等进行实时的变流量调节以达到节电和节约热能的目的。
供热站用电设备装机容量一览表
序号
用电设备
名称
用电设
备单位
用电设
备数量
装机容量(台数*容量kw)
近期容量
远期容量
备用容量
锅炉部分
1
锅炉鼓风机
台
1
1*75
2
锅炉引风机
台
1
1*200
锅炉鼓风机
台
2
2*90
锅炉引风机
台
2
2*280
3
一次水循环泵
台
4
2*315
2*250
4
一次水定压补水泵
台
2
1*7.5
1*7.5
5
反冲洗泵
台
2
1*22
6
除氧泵
台
2
1*18.5
7
炉排电机
台
3
3*4
8
微机控制
套
1
20
1725
出渣、除灰部分
1
除污泵
台
4
2*5
2*5
2
重型框链出渣机
条
1
1*18.5
3
重型框链出渣机
条
1
1*18.5
4
鄂式闸门
台
1
1*1.5
48.5
上煤部分
1
振动筛
台
1
1*3
2
电动给料机
台
1
1*1.5
3
反击式破碎机
台
1
1*45
4
电磁除铁器
台
1
1*3
5
水平皮带输煤机
条
1
1*15
6
斗提式输煤机
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