恒光热电有限公司向市区西北片集中供热项目可行性研究报告.doc

第一章第一章 概概 述述 1.1 项项目名称、主目名称、主办单办单位及位及负责负责人人 项目名称： *市恒光热电有限公司向市区西北片集中供热项目 主办单位： *市恒光热电有限公司 法人代表： 项目负责人： 项目实施范围：*市市区西北片 1.2 可研可研编编制依据制依据 1、*市恒光热电有限公司可研报告编制委托书 2、 *市集中供热工程管网规划图 3、 关于发展热电联产的规定急计基础20001268 号文 4、 关于进一步推进城镇供热体制改革的意见建城2005220 号 5、 市政公用事业特许经营管理办法中华人民共和国建设部令第 126 号 6、 热电联产项目可行性研究技术规定 7、 投资项目可行性研究指南 8、 *市城市总体规划（20012020） 9、 *市城市集中供热管理办法晋市发（2001）2 号 10、 *市集中供热专项规划（二期） 11、国家及*省、*市现行的其它规定、规范、政策 1.3 编编制原制原则则 1、严格遵守国家有关政策和法规，坚持经济效益、社会效益和环境效益 并举的方针，提高城市集中供热普及率； 2、以*市总体规划和*市集中供热专项规划为指导，提高供热基础设施 建设的技术和自动化控制水平； 3、坚持近期与远期相结合，现状和发展相结合的原则； 4、推广使用节能材料，提高供热管道的保温性能，降低能耗指标； 5、项目实施尽量利用现有设施和原有供热管网，尽量减少重复建设。 1.4 主要研究内容主要研究内容 本报告对项目建设的背景、供需预测、场址选择、技术方案、燃料供应、总 图布置、节能节水措施、环境影响评价、劳动安全卫生、投资估算与资金筹措、 经济和社会效益、项目风险等进行了重点研究分析。 1.5 项项目背景目背景 1.5.1 建设单位概况 *市恒光热电有限公司前身为西关电厂，创建于 1989 年，是在 80 年代国 家鼓励地方集资办电政策指导下由 6000 村民集资新办的，老厂区位于位于* 市北环街中段，2004 年 7 月通过技术改造，老厂区旧机组关停后在老厂区北 500 米处建设新厂，并成立恒光热电有限公司。公司现有装机容量为 125mw，年发电量 1.44 亿度，有一台 130t/h 循环硫化床锅炉和两台 20t/h 循环硫化床锅炉，闲置热源 60t/h，拥有齐全的除尘脱硫设施，已通过环保部 门全面达标验收。*市恒光热电有限公司是*市区集中供热的第二热源，主要 向市区西北片冬季采暖供热。 1.5.2 项目提出的理由与过程 近年来，随着*市“四市”目标的逐步实现和创建“国家环保模范城市”的 实施，*市在旅游、经济、文化、城市建设等方面都取得了突飞猛进的发展，而 目前市区西北片（新市街以北、南北大街以西）现有各类建筑面积 110 多万 m2，其中供热面积 90.5 万 m2，冬季供热方式仍主要以土暖和小锅炉为主，土 暖燃用的大部分是劣质煤，大多数小锅炉无除尘脱硫设施，采暖布置分散、热 效率低、污染源多、污染严重，这种状况直接影响了*市创建国家级环保模范 城市目标的实现。 为创建特色园林城市和国家级环保模范城市，保护和改善城市环境，积极 推行城市集中供热和加强供热管理，根据国家有关法律、法规的规定，结合* 市总体规划，*市人民政府印发了*市城市集中供热管理办法，办法提出： 鼓励社会投资者依法建设城市集中供热设施和从事城市集中供热的生产经营 活动。 根据*市总体规划，*市的供热方式采用热电联产与区域锅炉房联合供 热的方案。分批实行并完成西北片的集中供热，是提高城市热化率，创建国家 级环保模范城市，造福于全市人民的一件大事。从目前及以后发展状况来看， 西北片供热面积已具规模，实现集中供热的条件已经成熟，对市区西北片实施 集中供热势在必行。由于旧城改造城市热源严重不足，利用恒光公司现有热源 对西北区域实施集中供热，最终实现西北片和城市主供热管网连通，可极大地 缓解城市集中供热热源不足的矛盾。 1.5.3 项目概况 项目实施坚持以热定电、集中供热、节约能源、改善环境的原则，利用闲 置的 60t/h 的中温中压蒸汽热源，通过内建换热站向市区西北片 90.5 万 m2 的建筑进行供热，以改变西北片没有集中供热的现状。根据*市市区西北片热 负荷的情况，项目拟采用汽轮机抽汽和锅炉余汽相结合的方式供热。换热站和 减温减压装置布置在恒光公司老厂汽机房内，外供热水管道场区内架空，厂外 沿北环路直埋，至泽州路，厂外布置七个换热站。 1.6 主要研究主要研究结论结论 通过调研分析，本报告研究认为： 恒光热电公司热电联产项目符合国家可持续发展战略，项目实施具有节 约能源、改善环境。提高供热质量等综合效益，是城市治理大气污染和提高能 源综合利用率的必要手段之一，是提高人民生活质量的公益性基础设施。 经投资估算，项目总投资 2331.40 万元，据经济评价分析，项目内部收益 率、投资回收期、投资利润率均优于行业基准，具有良好的经济效益。项目可 行，建议尽快投资建设。 1.7 主要技主要技术经济术经济指指标标 表表 1-1 主要技术经济指标表主要技术经济指标表 序号项 目单位数量备注 一一总总供供热热面面积积m290.5 二二换热换热站数量站数量个个7 三三换热换热站站总总建筑面建筑面积积m2500 四四原料和燃料供原料和燃料供应应 1煤矸石万吨22.65 2石灰石万吨1.76 五五工程工程总总投投资资万元万元2331.4 1固定资产投资万元2187.59 2铺底流动资金万元143.81 六六年年销销售收入售收入万元万元1326.4达达产产年年 七七成本和成本和费费用用 1年总成本费用万元783.17达产年（第三年） 2年经营成本万元678.24达产年 八八年均利年均利润总额润总额万元万元413.85 九九年年销销售税金及附加售税金及附加万元万元129.81达达产产年年 十十财务评财务评价指价指标标 1投资利润率%15.52 2投资利税率%20.38 3财务内部收益率%20.47税前 4财务净现值（8）万元2695.4税前 5投资回收期a5.93税前（含建设期） 6财务内部收益率%13.28税后 7财务净现值（8）万元1165.25税后 8投资回收期a8.22税后（含建设期） 十一十一盈盈亏亏平衡点平衡点%43.68 第二章第二章 供需预测与建设规模供需预测与建设规模 2.1 供供应预测应预测 2.1.1 供应现状 根据*市的能源供应及消耗统计，全市的能源构成中 90是煤炭，目前 市区冬季供热以燃煤为主，供热方式以热电厂、集中供热锅炉房为热源的集中 供热方式和小型分散锅炉房、小煤炉为热源的分散供热方式相结合。 随着近几年城市的快速建设，*市的集中供热规模也有了一定的发展，集 中供热系统在节约能源、治理环境、减少污染，促进经济发展，改善人民生活 等方面发挥重要的作用。*市集中供热现状为： 一期集中供热工程：自 1993 年开工建设，于 1994 年竣工投入运行，主热 源为*市热电厂，设计供蒸汽 104t/h，实际用蒸汽量为 90 吨/小时，供热面积 为 90 万 m2，供热范围为：东西大街以南、凤台街以北、泽州路以西。 二期集中供热工程：东、西两个区域于 2000 年投入使用，热源为东、西两 个区域锅炉房，设计供热面积为 160 万 m2。西区供热范围为中原街以北、红星 街以南、泽州路以西、凤城路以东，规划供热面积 80 万 m2；东区供热范围为南 环路以北、泽州路以东、红星街以南，规划供热面积为东区 80 万 m2。 *市西北片（范围为北至铁路、西至景西路、南至东西大街、东至泽州路） 已被列入*市集中供热二期工程规划范围内，但未实施，目前该区域规划建筑 面积 110 万 m2，规划供热面积 90.5 万 m2，热源 44 台区域小锅炉和 1600 座民 用土暖气。区域小锅炉分布情况如表 2-1 所示： 表表 2-1 西北片供热区域内采暖锅炉房现状调查表西北片供热区域内采暖锅炉房现状调查表 序号单位名称数量（台）规格（mw）用途 1东方玻璃制品集团12.8采暖 12.8采暖 2芬菲娱乐城 11.4采暖 3太行印刷机械厂11.4采暖 11.4采暖 4西关铸造厂 10.7采暖 5*气门厂21.4采暖 6*二中21.4采暖 7市副食果品总公司10.35采暖 8人民浴池11.4采暖 9供销合作社11.4采暖 10城区公安分局11.4采暖 11综合食品厂21.4采暖 12太行日报社10.7采暖 13市二招21.4采暖 14泽州县人民政府22.8采暖 15*市酒厂21.4采暖 16市政府一招31.4采暖 10.35采暖 17城区财政局宿舍 10.7采暖 10.7采暖 18市政公司 11.4采暖 10.7采暖 19振兴水泥厂 11.4采暖 20古书院矿西生活区37.0采暖 21西关11.4采暖 22古矿服务公司11.4采暖 23市印刷厂宿舍11.4采暖 24八九部队10.7采暖 25泽州县技术监督局11.4采暖 26党校11.4采暖 27泽州县水利局11.4采暖 11.4采暖 28市二轻局 10.35采暖 合计4476.65 2.1.2 供应预测 *市集中供热工程正在实施第三、四期工程，实施完成后新增供热面积 160 万 m2。 三期集中供热工程：自 2004 年开工建设，供热范围为：北起南环路，南至 晋长高速公路，西起西环路，东至泽州路，规划供热面积 80 万 m2。 四期集中供热工程：已完成规划选址和有关前期工作，规划供热范围：西 至泽州北路，东至开发区工业园区，北至铁路，南至红星街，规划供热面积为 80 万 m2。 恒光热电联供项目：在 2000 年五月所编的*市城市集中供热专项规划 指出将在近期考虑西关电厂建成城市热电联供的第二热源，与市电厂同时供 热，形成双热源供热，以增强城市供热热源的稳定性和调峰能力。目前恒光热 电厂有一台 130t/h 的循环流化床锅炉、两台 20t/h 和一台 25mw 发电机组， 电厂每小时可以供城市 100 吨蒸汽，可以供城市 100 万 m2的面积，从发展情 况看，3 年内可供城市 200 吨蒸汽，可以带动城市 200 万 m2的面积。 2.2 需求需求预测预测 统计资料表明，2002 年底*市区建筑总面积为 717.76 万 m2，实现供热面 积 315 万 m2。其中小型区域集中供热锅炉供热面积 110 万 m2，热力公司供热 面积为 205 万 m2(热电联产供热 95 万 m2，区域集中锅炉房供热 110 万 m2)， 集中供热的热化率为 43.9%，其余 402.76 万 m2的面积由一百多座分散的小锅 炉和土暖气供给。从目前的情况看，热力公司设计供热能力为 280 万 m2，2005 冬季基本上是满负荷运行。随着城市建设速度的近一步加快，*市的采暖需求 量将会同步增加。图 2-1 可在一定程度上反映出*市城市建设的速度和趋势。 60.2554.34 102.16 96.64 83.89 145.14 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 200020012002200320042005 图 2-1 *市 2000-2005 房屋建筑施工面积图 参照*市总体规划进行分析、推算，预测到 2006 年*市规划建筑面积为 800 万 m2以上，到 2010 年*市总规划建筑面积 1026 万 m2，按集中供热的普 及率的 80%计，城市集中供热的面积达 820.8 万 m2，到 2020 年，*市市区扩 大为 55 平方公里，市区人口增加到 56 万，城市总规划建筑面积 1479.58 万 m2，集中供热的普及率以 80%计，则城市集中供热的面积达 1183.66 万 m2。 2.3 价格价格现现状与状与预测预测 *市集中供热收费分为集中供热并网费、集中供热价格两大部分。并网费 即通常所说的“暖气初装费”或“暖气入网费”，费用产生于自热力公司换热站 接受热建筑前路段的暖气管道原材料及铺装费用，征费标准依据晋市价费字 (1995)第 179 号文件执行，采暖用户按受热面积一次性缴纳入网费 27 元/m2。 集中供热价格指的是由热力公司集中输送的暖气使用价格，即通常所说的“暖 气费”或“采暖费”，征费标准依据晋市价工字(1995)第 180 号文件执行。公建房 (含营业用房)按建筑面积计算，每月每平方米 4.50 元；居民住宅用房按使用面 积计算，每月每平方米 3.30 元。 由热电公司热源进行集中供热，形成热电联产，通过加强企业管理，挖掘 内部潜力，成本会在规定的基础有所降低，入网费初步估算可取至 25 元/m2， 时间/年 面积/万 m2 公建房和居民住宅用房的暖气使用价格可分别取至 4.25 元/m2和 3.2 元/m2。 随着原煤价格的上涨，考虑到企业供热成本压力，在与人民生活水平相协 调的范围内，供热价格可能向上微调。 2.4 建建设规设规模模 根据恒光热电公司的供热规模和周边负荷分布情况，供热规模初步定位 于铁路专线以南、景西路以东，东西大街以北、泽州路以西 90.5 万 m2的供热 面积，随着公司的进一步发展壮大和供热能力的提升，可将供热范围向西扩大 到道头村、北岩煤矿家属区，逐步使周边 200 万 m2面积实现集中供热。 第三章第三章 场址选择与建设条件场址选择与建设条件 3.1 项项目目选选址址 项目选址于*市市区西北片，实施范围为北至铁路、西至景西路、南至东 西大街、东至泽州路。 3.2 建建设设条件条件 3.2.1 气候条件 *市属大陆性季风气候，其特征是：四季分明，冬长夏短，春略长于秋；气 候温和适中，雨热同季，大陆性季风强盛持久，海洋性季风的作用相对较弱； 春季干燥多风，十年九春旱；夏季炎热多雨，热雨不均；秋季温和凉爽，阴雨稍 多；冬季较冷，雨雪较少。灾害性天气有干旱、洪涝、霜冻、冰雹和大风。 年平均气温 7.911.9 最冷月（一月）平均气温 -9.4 最热月（七月）平均温度 31.2 采暖期平均温度 -9 极端最低气温 -22.8 年平均降雨量 617.9mm 月最大降雨量 176.4mm 年平均相对湿度 63% 频率最多风向 西北风 年平均风速 2.2m/s 最高风速 23m/s 水质 ph 值 8 水质总硬度 218mg/l 水质暂时硬度 228mg/l 水质永久硬度 53.7mg/l 标准冻土深度 50cm 最大积雪深度 21cm 地面极端最低温度 -33.1 地面极端最高温度 70.5 基本风压 0.45kn/m2 基本雪压 0.30kn/m2 3.2.2 地形、地貌 *市位于*高原东南部，境内地形复杂，总的地势东西高、中部低，相对 地势是四周高中间低，东部及东南部为太行山脉，西南、西北分别为王屋山和 太岳山的南延部分，地貌类型以山地丘陵为主，山地占 58.6，丘陵占 28.5，盆地及山间宽谷占 12.9。 项目所在地位于太行山南端，西北部丘陵型地貌，中部地势平缓，地貌类 型以盆地为主，整体走势西北高、东南低。 3.2.3 工程地质与水文地质 1、工程地质 项目所在地位于太行山隆块西南部，西部跨入沁水块坳析城山坳翅起带 内。出露地层均为古生界及新生界地层。地质构造较简单。 2、水文地质 *市地下水按含水层岩层种类划分可分为孔隙水、裂隙水及裂隙喀斯特 水三种类型；根据水位埋深还分为浅层、中层和深层水。水质为：中层水属 hcoso42camg 型水，矿化度为 0.10.5g/l，水温 1421，深层水为 hco3ca，矿化度小于 1g/l，一般为 0.890.90g/l，适用于工农业和生活 用水。 项目所在区域临西河，为一级富水区，主要是第四系孔隙水，潜水含水层 由砂、砂卵石和粉砂组成。 3.2.4 地震情况 根据我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组 ，*市西关抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震 分组为第三组。 3.2.5 城镇规划及社会环境条件 近年来随着*市经济发展和社会进步，特别是创建国家级园林城市的目 标确立后，*市政府提出并致力于两河治理和城中村改造，得到广大市民的积 极支持和配合，这两项工作的实施提供了有利条件。 *市经济较为发达，2004 年城镇居民人均可支配收入达到 8097 元，农民 人均纯收入达 3278 元。项目区内的西关镇及周边道头村和张岭村居民收入处 中等水平，有能力接受该项目。 3.2.6 交通运输条件 *市地理位置优越，交通便捷，双轨电气化太焦铁路贯穿南北，已建的晋 阳、晋焦、长晋三条高速公路交会于境内，207 国道、太洛公路、长晋二级汽车 专用公路、陵沁一级公路、晋辉、晋禹及晋张等公路干线均经过境内， 项目所在区域城市道路呈网状布置，晋韩路、泽州路、东西大街及铁路专 线围绕项目区，北环路和南北大街贯穿项目区，交通运输条件十分便利。 3.2.7 公用设施社会依托条件 项目施工区内水电配套设施齐全，就近使用即可。 3.2.8 征地、拆迁、移民安置条件 恒光热电厂前身为西关电厂，属西关村村办企业，企业组建后一直秉承为 民谋福利的宗旨，公众支持率较高。项目实施涉及的征地、拆迁较少，不涉及 移民安置，且项目本身是一项有利公众的好事，初步预计项目实施阻力不大。 第四章第四章 技术方案和工程方案技术方案和工程方案 4.1 设计设计依据依据 1、 城市热力网设计规范（cjj34-2002） 2、 城市供热管网工程施工及验收规范（cjj28-89） 3、 城市供热管网维修技术规程（cecs 121:2001） 4.2 设计设计原原则则 4.2.1 管网系统确定原则 1、管网采用双管闭式系统，其容量考虑2010年的远期设计容量。 2、管网布置根据已拟定的供热管网系统和各用户的热负荷、供暖区域内 的地形图、热源位置和外供最大负荷、地质条件和地下设施以及*市的“十一 五”发展规划等资料进行。 3、供暖管网的主干线敷设在热负荷较集中的区域，分支管尽量靠近用户， 力求达到最短的管线和最经济的造价。 4、供热管网的布置尽量考虑与其他城市公用设施相协调。 4.2.2 供热系统的确定 项目的集中供热系统采用二级网系统，一级管网采用电厂过热蒸汽，二级 管网供回水温度采用95/70。一级管网供回水温度采用130/70。 采用二级热水管的特点如下： 1、采用二级管网系统管理方便，规划区内各管网的供热半径和地势高差 相对较大，供热管网余热用户已采用间接连接的方式。 2、二级管网中的一次管网投资较省、运行消耗电能少，选用130/70高温 热水比直接采用95/70的低温给水管径减少许多，可节省投资。其次，由于高 温热水温差较大，降低流量，减少了热网循环泵的能耗，节省运行费用。 4.2.3 换热站规模的确定 对于间接连接的供热系统，一般由热源、供热管网、换热站和热设备组成。 对换热站进行优化时，供热系统的经济性主要取决于整个管网(一次网、二次 网、换热站) 的建设初投资及运行费用。因此，目标函数的建立主要应考虑项 目建设总投资和项目建成后的运行费用。 目前，供热系统经济性评价方法有多种，如按资金的时间因素可分为两大 类：静态法和动态法。由于静态法没有考虑资金的时间价值(这也是它的最大 缺点)，一般的技术经济分析常采用动态法。本项目区内换热站规模的确定采 用计算期内总费用法，其总计算期内总费用计算式为: d t t t1t t t 1t 1 mk (1 i) ds (1 i) aa 式中：m 计算期内的总折算费用； t 计算期； i 年利率； kt 建筑期内第t 年的工程初投资费用； s 系统建成后每年的运行费用。 依据计算式，对项目所设计的各项费用计算如下： 1、管网的初投资费用k包括三部分: 一级网初投资k1；二级网初投资k2；换热站初投资kz。 k = k1 + k2 + kz 一级网的初投资k1 包括： 管段及其保温、敷设和附属设备的初投资kg ；循环水泵及一级泵站的初 投资kb1 ，即： k1 = kg + kb1 二级网的初投资k2 包括： 管段及其保温、敷设和附属设备的初投资kg2，k2 = kg2； 换热站的总投资kz 包括： 换热设备的初投资ks ；循环水泵的初投资kb2 ；换热站的附属设备及其 建筑物的初投资kj ，即： kz = ks + kb2 + kj 2、系统的运行费用s 包括三部分： 一级网(含热网首站) 的运行费用s1 ；换热站的运行费用sz；二级网的运 行费用s2 ，即： s = s1 + sz + s2 一级网的运行费用s1 包括： 一级网循环水泵的耗电费用s1b；系统补水及材料费用s1s；一级网及首站 的折旧和大修理费用s1j；管理、检修人员的工资福利费用s1m ；其他费用s1t ， 即： s1 = s1b + s1s + s1j + s1m + s1t； 换热站的运行费用sz 包括： 二级网循环水泵的耗电费用s2b；系统补水及材料费用s2s ；二级网换热站 的折旧和大修理费用szj、管理、检修人员的工资福利费用szm；其他费用szt ， 即： sz = s2b + s2s + szj + szm + szt 二级网的运行费用s2 包括： 二级网的折旧和大修理费用s2j ；管理、检修人员的工资福利费用s2m ；材 料费用s2c；其他费用s2t ，即： s2 = s2 j + s2m + s2 c + s2 t 根据以上方法，对各种规模换热站的规模进行计算，可以得出项目总费用 与换热站规模的关系； 表表4-1 不同供热规模下的换热站最佳规模表不同供热规模下的换热站最佳规模表 总供热规模万m26080100120150180200220250 最佳规模万m288889910121215151520 由于该项目是恒光热电有限公司向整个*市西北方向供热规划的一部分， 因此，该项目换热站的设计规模要与整个规划相符合，项目换热站的设计规模 按1520万m2设计。 4.2.4 供热管材的选择 为保证管网的使用寿命和供热的安全运行，因为在正常的施工安装及合 理的运行管理下，使用国产的质量合格的普通焊接钢管(dn150及dn150以下) 和螺旋焊卷管(dn200及以上)，完全能够满足使用要求。因此，根据项目具体 情况确定热力管道的管材。 4.2.5 补偿器的选择 在热力管网的设计中，必须计算管道的热膨胀。当利用管段的自然补偿不 能满足要求时，应设置补偿器。在该项目热力网设计中，布置管道走向时尽可 能利用自然弯角作为管道受热膨胀的补偿。除自然补偿外，还有几种补偿方式 （补偿器）可供选择，现结合本工程将其比较如下： 1、方形补偿器 方形补偿器是将管道弯曲成“门”形，用它来补偿管段的热伸长。方形补偿 器一般均用无缝钢管煨弯或焊接，可用于任何工作压力及任何工作温度的供 热管道上。方形补偿器的优点是：制造方便，作用在固定支架上的轴向推力较 小，补偿能力较大，不需要经常维修。缺点是：外形尺寸较大；占地面积较多； 热媒流动阻力较大。方形补偿器应用广泛、历史长久，但是随着新型补偿器的 应用，其占地面积大，制造成本高的弊病影响了它的应用。在本工程中，由于 地形所限不能使用方形补偿器。 2、套筒补偿器 套筒补偿器需由专业生产厂家制造，其补偿能力大；尺寸紧凑，占地面积 小；对媒体流动的阻力比弯管补偿器小；承压能力可达1 600 kpa。套筒补偿器 的缺点是轴向推力大；需要经常检修和更换填料，维护不好容易泄漏；如管道 变形有横向位移时，易造成填料圈卡住。这种补偿器如在供热期间发生故障， 很难处理，供热隐患较大。 3、波纹管补偿器 波纹管补偿器体积小，节省钢材，流动阻力小。补偿器材料为不锈钢板， 对制造工艺和材质要求高，安装质量要求也较严格。波纹管补偿器在应用中最 受困扰的问题是水中的氯离子腐蚀。不锈钢板板壁薄，水中的氯离子不断的侵 蚀不锈钢板，直至蚀穿，严重影响波纹管补偿器的使用寿命。因此对波纹管补 偿器的使用需慎重。 4、板盒型可限位管道伸缩器 bh/kxw板盒型可限位管道伸缩器是一种采用优质钢板及特殊工艺制成 的波形补偿器。该补偿器集方形、套筒、波形三种补偿器的优点为一身，既可 用于架空和地沟敷设，又可用于直埋敷设。其伸缩盒钢板受力均匀，不容易疲 劳破损，理论上可与管道同寿命。同时克服了方形补偿器制造、安装难度大， 造价高，占地面积大的缺点及套筒补偿器容易渗漏、跑水、维修频繁，供热隐 患大的弊病。另外，该补偿器价格适中，比一般的波纹管补偿器低20%左右。 该补偿器很适合于庭院热力管网采用。 在本工程中决定使用板盒型可限位管道伸缩器。在补偿器的设置方面，尽 量发挥每个补偿器的能力，减少其数量，固定支架尽可能设在管段的“驻点”位 置，以减小对固定支架的推力，降低设置固定支架的投资。 4.2.6 管网热平衡及热力入口 由于热力管网分为两大系统，所以两大系统之间的平衡非常重要。为确保 两个系统运行的稳定，在锅炉房的出口、两大系统主管的起始端处设置平衡阀， 必要时可对系统进行调节。在系统的各主要分支处也设置了平衡阀，以保证各 支路的阻力平衡。在每个热力入口均设平衡阀，通过调节平衡阀的开度，使每 个采暖系统都能达到设定流量。 项目设计中考虑采暖入户管的横向热位移。在本工程中，将固定支架尽可 能设在分支点处。为解决入户管的横向位移问题，在热力入口装置的控制阀门 内侧设可曲挠的橡胶接头。 4.2.7 管网直埋敷设方式选择 项目管道敷设方式采用直埋敷设，目前集中供热管网热水管道直埋方式 可分为：无补偿直埋敷设、一次性补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设三类。 要保证热水管道安全运行，须将温度变化产生的热应力合理释放。释放方 式之一：在管道低温状态（安装过程中）对管道进行“冷紧”，使管道产生拉应力， 在管道受力热膨胀时，拉应力和热应力相平衡，达到管系稳定。另一种方法是 保证管道在热应力作用下能够自由伸缩，通过管道变形释放热应力。 热力管道的敞开预热无补偿直埋敷设是一种“冷紧”式直埋。工艺过程是 在管道焊接完毕后，对一定长度管道进行预热，管道受热产生变形，释放一部 分热应力，同时对管沟进行回填夯实，利用土壤摩擦力将管道嵌固，预热结束 后管道冷缩产生拉应力。这种敷设方式不需要设补偿器和固定支墩，其工程造 价最低。其适用条件是预热管网必须柔性较好，预热回填前管网能自由变形而 不被破坏。在有方便的热源，管网折点较多，柔性较好，水容量较小，工作温度 较低的情况下应优先考虑这种直埋方式。 一次性补偿直埋也是一种“冷紧”型直埋。工艺过程是:在管道焊接完毕， 沟槽回填后，对管道进行预热，管道热伸长被“一次性补偿器”吸收，此时立即 将“一次性补偿器”外壳和管道焊死，使其不能再次伸缩，这样预热结束后，管 道由于温降产生的热应力在管道中表现为拉应力，用以克服管道再次受热时 的热应力。 和有补偿直埋一样，一次性补偿直埋的补偿器布置，要求补偿器至固定墩 (或驻点) 的距离不超过管道最大允许安装长度，因此需要补偿器数量较多。 一次性补偿器直埋方式的可靠性最好，补偿器仅使用一次，故障率极低；管道 二次应力可以通过合理布置固定支墩主动控制。实际工程中一次性补偿器采 用成本较低的套筒型补偿器，使管网造价显著降低。 有补偿直埋是目前应用最多的敷设方式。温度变化时管道在土壤中自由 伸缩，利用补偿器吸收管道变形，使管道热应力及时释放。因其不需要预热， 施工方便，特别因直埋型波纹管补偿器的使用，除固定支墩外，不需任何特殊 构筑物，而得到广泛采用。合理布置补偿器，减少补偿器数量，对降低工程造 价有实际意义。工程中应尽量使管道的补偿器分段长度接近最大允许安装长 度，同时补偿器应在固定支墩两侧对称布置，以减小固定支墩受力，降低支墩 土建费用。另外对直线段“驻点”位置的固定支墩应大胆取消，以降低造价。对 施工周期短，可靠性要求高的热网工程应选择有补偿直埋的敷设方式。 项目的敷设方式采用有补偿直埋。 4.3 热负热负荷荷计计算算 该项目设计区域为*市集中供热1#区域，项目区内采暖热指标根据*市 各类建筑规划面积比例（如表4-1所示）及城市热力管网设计规范（gjj34- 2002）中各类建筑物的采暖面积指标确定项目的采暖综合热指标qn为： 表表4-2 采暖热指标计算表采暖热指标计算表 序号建筑物类别规划热指标序号建筑物类别规划热指标 1住宅58646商店6580 2居住区综合60807食堂115140 3学校办公65808影剧院、展览馆95115 4医院托幼60809大礼堂、体育馆115165 5旅馆6070 采暖综合热指标为64w/m2（其中qn已包含5%管网热损失），项目的采暖热 指标按64w/m2计算。 1、采暖设计热负荷按下式计算 6 n qf q 10a a 式中：qn设计采暖热负荷（mw） q采暖综合热指标w/m2 f规划供热面积m2 项目区内总采暖面积为90.5104 m2，采暖设计热负荷为57.92mw。 2、采暖平均热负荷采暖平均热负荷按下式计算： np pn nwn tt qq tt 式中：qp采暖平均热负荷mw qn采暖设计热负荷mw tn采暖室内计算温度，按18计 twn采暖室外计算温度 p2 180.84 q57.9236.81mw 189 （- ） 3、年耗热量 采暖全年耗热量按下式计算： n hnp q0.0864 qn 采暖全年耗热量（gj） n h q 采暖平均热负荷（kw） np q n 采暖天数 n34 h q0.0864 36.81 10122=38.8 10 gj 4、年采暖热负荷延时曲线 根据*市气象部门提供的19811997年连续16年采暖期（11月15日3月15 日）的逐日日平均温度资料，统计出*市采暖期延续时间为122天，采暖期小时 数为2928小时。采暖期每间隔2的延续时间及累计延续时间见表4-3： 表表 4-3 采暖期室外温度延续时间表采暖期室外温度延续时间表 室外计算温度延续时间累计时间 -9-79393 -7-5150243 -5-3327570 -3-15701140 -115731713 134922205 357232928 根据热负荷与温度的线性关系可求得每间隔1时的采暖热负荷，并结合 其相应的累计延续时间便可绘制出年负荷延时曲线图 图图4-1 集中供热热负荷延续时间图集中供热热负荷延续时间图 4.4 管网布置管网布置类类型型 城市集中供热管网布置与热媒种类、热源与热用户相互位置有一定的关 系，其布置应考虑系统的安全性和经济性。 城市供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在管网发生事故时， 通常允许有若干小时的停供修复时间。有些热网为提高供热可靠性和应付供 热发展的不确定性，在规划设计时就将热网象市政给水管网一样成网格状布 置，但这样存在一定的问题，热网水力工况和控制的十分复杂，同时网格状管 网投资非常高。在城市多热源联合供热时，有些规划设计时将热网主干线设计 成环管网环状布置，用户管网是从大环网上接出的枝状管网，这种布置方式具 有供热的后备性能，运行安全可靠，但热网水力工况和控制的也比较复杂，投 资很高。 在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下，该项目城市热力管网采用 多条枝状管网放射型布置。根据热用户分布及热力站位置布置几条输配主干 线，在城市供热主干线上适当敷设连通管，在正常工作时连通管上的阀门关闭， 当主干线某段出事故时，可利用连通管进行供热。这种热网布置形式保证了枝 5 3 1 -1 -3 -5 -7 -9 93 243370570 1140 1713 2205 2928 n(h) tw() q(mw) 状管网适应不确定热用户的发展，如果一条干管供热能力不够，敷设相邻干管 时加大其供热能力就可以解决，以达到供热管网输配能力最优化，不必象环状 管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。 4.5 热电热电厂汽水厂汽水换热换热站站设计设计 1、厂用蒸汽母管 2、减温减压器 3、基本热网加热器 4、热网循环泵 5、补水定压装置 6、集水器 7、分水器 8、输水罐 9、热网输水泵 10、大气热力除氧器 一次热网补水量按热网循环水量的1%考虑，该项目热网补水量为 9.2m3/h。一次管网保温材料采用聚氨酯保温。 4.6 换热换热站站 4.6.1 换热站布置 项目区换热站的布置根据项目区内的负荷大小及负荷分布确定。项目供 热区域内共有民用采暖锅炉房28座；锅炉分布情况如下表所示： 锅炉房吨数（吨/时）锅炉房所属单位个数 101 81 62 46 33 315 由此可以看出项目所服务区域内，项目区内小锅炉房比例较多，可以作为 区域调峰锅炉房的有三个，将供热重点转移为北环路以南，西大街以北，泽州 路以西，景西路以东共90.5万m2供热面积的范围。 热力站内示意图如下： 1、水水换热器 2、二级管网循环水泵 3、除污器 4、简易水处理装置 5、补水定压装置 项目区内设 7 个换热站，分别如下： （1）1#换热站 1#换热站在景西路以东，北环路以南 250m 新建，供热面积为 15 万平米， 供热范围北至北环路，南至西大街，西至景西路，东至前景路，约 10.88 平方公 里，一次管管径为围 dn200，二次管网管径为 dn250。 （2）2#换热站 2#换热站在前进路以东，北环路以南 300m 新建，供热面积为 15 万平米， 供热范围北至北环路，南至西大街，西至前进路，东至北大街，约 8.84 平方公 里，一次管管径为围 dn200，二次管网管径为 dn300。 （3）3#换热站 3#换热站在北大街以东，北环路以南 300m 新建，供热面积为 15 万平米， 供热范围北至北环路，南至西大街，西至北大街，东至建设北路，约 8.16 平方 公里，一次管管径为 dn200，二次管网管径为 dn300。 （4）4#换热站 3#换热站在泽州路以西，北环路以南 300m 新建，供热面积为 15.5 万平米， 供热范围北至北环路，南至西大街，西至建设北路，东至泽州路，约 8.16 平方 公里，一次管管径为围 dn200，二次管网管径为 dn300。 （5）5#换热站 5#换热站在北环街以北，铁路以南，在古矿生活区内新建，距北环街 250m。供热面积为 15 万平米，供热范围为整个古书院矿生活区，一次管网管 径为 dn200，二次管网管径为 dn300。 （6）6#换热站 6#换热站在北环街以北，铁路以南，在市政公司附近新建，距北环街 200m。供热面积为 10 万平米，一次管网管径为 dn200，二次管网管径为 dn300。 （7）7#换热站 7#换热站在北环街以北，铁路以南，在古书院煤矿附近新建，距北环街 400m。供热面积为 15 万平米，一次管网管径为 dn200，二次管网管径为 dn300。 4.6.2 换热站指标 以上所建换热站补充水量为 8t/h，换热站耗电量为 130kw。 4.7 一次管网水利一次管网水利计计算算 1、一次管网管径选择 项目区内一次管网布置图如下： dn200 dn200 dn200 dn200 dn400 dn300 dn200 dn200 dn200 dn200 dn450 dn250 dn400dn350 系统一次管网管径的选择根据系统所供给的热负荷、经济比摩阻及管道 内允许的最大流速等确定。 本项目内一次管网内管道流速按 2.03.0m/s 确定。 2、管道水利计算 （1）管道比摩阻及流速 管段号流量（t/h）流速（m/s）比摩阻（pa/m） 支管 1137.61.1777.1 干管 1229.331.2586.0 干管 2412.81.5784.1 干管 3504.531.4255.3 干管 4642.131.4247.2 干管 5779.731.7168.9 干管 6917.331.6253.8 管道沿程阻力和局部阻力的比值按各占 50%确定，热源内部压力损失按 150kpa 考虑； （2）换热站内压力损失 换热站内压力损失按 100kpa 考虑； 3、水利计算结果 一次管网设计流量为 917.33m3/h； 管网循环压力损失为 313.48kpa； 4.8 供供热热系系统统的自的自动动控制与控制与调节调节 1、供热系统的调节方式 由于该采暖系统供暖热用户与供暖网络采用间接连接，故该集中供热系 统采用分段流量调节的质调节方式。即把整个供暖期室外温度分成几个阶段。 在室外温度较低的阶段采用较大流量，在室外温度较高的阶段采用较小流量， 但在每阶段内的流量不变而调节供水温度。 本供热系统中，流量为三档控制，流量分别为计算值的 100%、80%、60%，扬程分别为 100%、64%、36%。 2、供热系统的运行调节 在供热系统中，热媒介质由闭式管路系统输送至各用户。对于一个设计合 理，并能够按设计工况运行的供热管网，其各用户应均能获得相应的设计流量， 以满足其负荷要求。但在实际运行当中，由于缺乏消除环路剩余压头的水力平 衡元件，大部分管网系统近段环路的剩余压头只能靠管线管径的变化来消除， 而且目前管网上控制阀门既无调节功能，又没有流量显示，使得部分环路及末 端用户的流量，并不按设计要求输配。水力失调直接导致热力失调，供热系统 存在的冷热不均现象，主要原因就是系统的水力失调亦即流量分配不均所致。 水力失调度计算如下：水力失调度 x=实际流量 g/设计流量 gsj。 规范中规定“设计中应对采暖系统进行水力平衡计算，确保各环路水量符 合设计要求。在室外各环路及建筑物入口处采暖供水管（或回水管）路上应安 装平衡阀或其它水力平衡元件，并进行水力平衡调试”。为搞好管网的初调节， 在一、二次管网的各个分支处和各热力入口处装置调节性能好的平衡调节阀， 以保证各环路水量符合设计要求。 目前水力平衡元件主要有手动调节阀（平衡阀）和自动调节阀（自力式调 节阀）两大类，其具体选用应结合系统运行方式的不同，分别对待。 当系统的运行调节为质调节时，可以采用自力式调节阀，因为这种调节方 式只改变供水温度，而与系统的水力工况无关，即在不改变系统的水力工况的 情况下，把调节传达到每个用户和设备。采用自力式流量控制阀，可以吸收网 路的压力波动，维持被控负载的流量恒定。采用自力式压差控制阀可以吸收网 路的压力波动，以维持施加于被控环路上的压差恒定。 当系统的运行调节采用集中量调节(水泵的变频调节等)时，不能采用自力 式调节阀。因为这种调节是通过改变水量实现的，因而调节时改变了系统的水 力工况，所以若采用自力式调节阀，势必造成出现流量分配的混乱。显然，由 于自力式调节阀的存在而造成了系统集中调节的不能实现。这时若采用手动 调节阀(比如平衡阀)，则系统总流量增减时，各支路、各用户的流量可以同比 例增减，即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。 当系统采用分阶段改变流量的质调节时，虽然每个阶段流量不变。但若采 用自力式调节阀，每个流量阶段要对控制流量或控制压差进行设定，给运行管 理带来很大不便，所以不宜采用。 由于项目调节方式为分阶段变流量的质调节，所以，项目的水利平衡元件 采用平衡阀。 3、集中供热自动控制 项目整个集中供热系统采用微机控制，这种具有测量精度高，测点覆盖面 积大，可靠性稳定性好，操作简便，自控程度高，功能强等特点，可以对集中供 热换热站管网及热用户的温度、压力、流量及热量等参数进行测量并集中监视。 4.9 工程方案工程方案 供热管线结构层，由内向外依次为：钢管、保温材料层和保护套管。采用 焊接钢管直径采用 dn450 和 dn400、dn350、dn300、dn250 和 dn200 六种， 外包聚氨酯保温材料（40-60 厚），保护套管采用螺旋钢管（与保温层留有 50mm 的间距）。一次热力管网的埋深为 1.3m ，供水管与回水管间距 150mm。 沿北环路南侧东西向埋置。具体管线布置方式见第六章总图布局。 4.9.1 架空支架 从一次换热站到北环路段，热力管网采用地上低支架架空敷设，每 12 米 设置一个支架；支架采用镀锌钢结构支架，构建连接要牢固可靠。热力网凝结 水管采用具有防腐内衬和内防腐涂层的钢管或非金属管道。 4.9.2 管道土方工程量 一次供热管线埋置深度 1.3 米，开挖截面宽度 1.30 米，截面面积 1.69 平 方米，开挖长度为 4420m ，合计土方工程量 7469.8 立方米。该项目施工期包 括*市的雨季，开挖基坑（槽）或管沟时，应注意边坡稳定。必要时可适当放缓 边坡或设置支撑。同时应在坑（槽）外侧围以土堤或开挖水沟，防止地面水流入。 同时应加强对边坡、支撑、土堤等的检查。 4.9.3 一次换热站建设 恒光矸石电厂到老厂汽机房的蒸汽管道已铺好。一次换热站是利用对原 有汽机房（面积 150 平方米，层高 4 米），进行改造，对地面、墙面进行处理，对 原来外墙进行重新粉刷，突出恒光热电的企业形象。换热站应该有良好的采光 和通风效果，同时要满足换热站的配套设备和水处理设备的技术要求。换热站 内部布置换热设备、自控设备和水处理设备各一套。 4.9.4 二次换热站建设 厂区外部的换热站为二次换热站，考虑相关设备确定每座建筑面积 50 平 方米，采用砖混结构，设置圈梁和构造柱，层高 3.5 米，室内地面采用细石混凝 土地面，内部预留补偿设备、水泵等相关的孔洞。 换热站内换热器布置时应当考虑清除水垢和抽管检修的场地，设备检修 采用就地检修， 在土建工程中，位于地下部分的井室、基础等混凝土要有抗 渗要求，且在施工时要求基础内的水排干水后再进行施工，项目总建筑面积 500 平方米。 换热站平面布置详见附件：换热站热力系统图 第五章第五章 原料和燃料供应原料和燃料供应 5.1 主要原料供主要原料供应应 恒光电厂目前，石灰石为用量 1.76 万吨/年。石灰石由山口石料厂供给， 距恒光热电厂 1.2km，运输方式采用车辆运输。 5.2 燃料供燃料供应应 *地处 “沁水煤田”南端，煤炭储量十分丰富，全市含煤面积 5350 平方公 里， 占全市国土总面积的 56.4%，总储量 808 亿吨，其中已探明储量 271 亿吨， 以无烟煤为主，储量约占全国无烟煤储量的 1/4 以上，占*省的 1/2 多。*煤 炭具有含硫量小，发热量高