（机械工程专业论文）兰石集团新区建设动力和能源规划设计.pdf

中文摘要 论文题目：兰石集团新区建设动力和能源规划设计 专业：机械工程 硕士生：赵燕( 签名)赵塞 指导教师：刘晖( 签名) 戴春兰( 签名) iiiiiiiim m um i i i i iiii y 2 2 6 4 6 4 0 摘要 兰石集团新区建设是兰石集团响应政府号召，借兰州市新西客站建设项目之机，利 用土地置换，在兰州新区获得新发展，实现再创辉煌，打造百亿兰石，成为现代化强企 目标的一项重大举措。厂区位于老城区，建筑密度过高，交通、人口拥挤，污染较为严 重，能源供应受限，公用市政配套设施、建筑布局及环境等方面存在的问题与矛盾日益 突出，除受市场影响外，受地域限制，发展受限，难以壮大。兰石集团新区建设动力和 能源规划设计本着以利用新技术、新资源，在满足新区动能保障的基础上，解决老区存 在的难题并提高节能效率。 本文主要根据新建工业园区各项配套的市政工程设施的建设及规划、企业的现状、 各子公司各种动能需求量及工艺参数进行了调研，对各类动能如何引入园区，如何优化 配置，节能高效，及各类能源采用何种方式供应，做改造试验对比和经济可行性分析。 本文还对工业园区动力和能源规划进行了实地调研学习，结果表明，供暖应采用集 中供暖、红外线辐射采暖和地源热泵供暖相结合的模式，即民用和办公采用集中供暖， 高温水换热管道直供方式；高大厂房采用天然气为能源，设置红外线供暖设备，既节能 同时节约投资成本；对冷热要求较高的商务宾馆、写字楼等独体建筑可采用地源热泵技 术。供水系统在园区内设置中水管网，利用新区的中水处理系统，结合各单位的工艺要 求兼设循环水池，充分的利用水资源，解决新区水资源匮乏，影响园区发展的难题。工 厂供电设计不仅要满足生产工艺提出的各项具体要求，保证安全可靠地提供电能，而且力 求合理，投资少，运行费用低，从而对企业内部电网的运行现状进行全面科学的分析，对企 业电网优化运行提出了一些建议。对氧气、乙炔等特殊气体能源的利用，采用能源合作 的模式，与气源厂家签订长期的供应合同，园区内部初期不再新设气体站和气体管网， 采用汇流排或储罐直供，具有节省投资，占地少，安全性高的优点。 在对多种方案进行技术与经济分析以及调研论证的基础上，本文提出了兰石集团新 区建设动力和能源规划设计的要求及模式。 关键词：动能规划供暖方式中水系统供电设计特种气体 论文类型：应用基础 i i 英文摘要 s u b j e c t ：l a n s h ig r o u pc o n s t r u c t i o no f t h en e wp o w e ra n de n e r g yp l a n n i n ga n dd e s i g n s p e c i a l i t y ：m e c h a n i c a le n g i n e e r i n g n a m e ：z h a oy a n ( s i g n a t u 心) 压篮i 丛 i n s t r u c t o r ：l i uh u i ( s i g n a t u r el 厶垒丝鱼 j ， d a ic h u n h n ( s i 驴a t l i 心) 丛kk a b s t r a c t r e s p o n s i n gt ot h ec a l lo f t h eg o v e r n m e n t , n e wc o n s t r u c t i o no fl a n s h ig r o u pi sam a j o r m o v eo fo b t a i nn e wd e v e l o p m e n t , a c h i e v ea g a i nb r i l l i a n t , c r e a t eb i l l i o n sb e n e f i t t h ef a c t o r y i s l o c a t e di n t h eo l dc i t y , b u i l d i n gh i g hd e n s i t y , p o p u l a t i o n ，t r a 伍cc o n g e s t i o n , p o l l u t i o ni ss e r i o u s ， t h ee n e r g ys u p p l yi sl i m i t e d ，ap u b l mm u n i c i p a lf a c i l i t i e s ，b u i l d i n gl a y o u ta n d e n v i r o n m e n t a l p r o b l e m sa i l dc o n l m d i c t i o i l sh a v eb e c o m ei n c r e a s i n g l yp r o m i n e n t , i na d d i t i o nt ot h em a r k e t i n f l u e n c e ，s u b j e c tt og e o g r a p h i c a lc o n s t r a i n t s ，d e v e l o p m e n ti sl i m i t e d , d i f f i c u l t t og r o w g r o u p c o n s t r u c t i o no ft h en e wp o w e ra n de n e r g yp l a n n i n ga n dd e s i g ni nt h eu s eo fn e wt e c h n o l o g i e s ， n e wr e s o u r c e s ，t om e e tt h en e we n e r g ys e c u r i t yo nt h eb a s i so fo l dq u a r t e r , s o l v ep r o b l e m sa n d i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fe n e r g ys a v i n g i nt h i sp a p e r ，a c c o r d i n gt ot h en e wi n d u s t r i a lp a r ks u p p o r t i n gi n f r a s t r u c t u r ep r o j e c t si n t h ep l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o n , t h ec u r r e n ts i t u a t i o no ft h ee n t e r p r i s e ，t h ec o m p a n yav a r i e t yo f e n e r g yd e m a n da n dt h ep r o c e s sp a r a m e t e r sw e r ei n v e s t i g a t e d ，a l lk i n d so fk i n e t i ce n e r g yo n b o wt oi n t r o d u c et h ep a r k ，h o wt oo p t i m i z ec o n f i g u r a t i o n , e n e r g ye f f i c i e n t ，a n dv a r i o u st y p e s o fe n e r g ys u p p l yb yw h a tw a y , d o i n ge x p e r i m e n t sa n de c o n o m i cf e a s i b i l i t yo ft r a n s f o r m a t i o n a n a l y s i s t h i sp a p e ra l s os t u d yt h ei n d u s t r i a lp a r kp o w e ra n de n e r g yp l a n n i n go n - t h e 。s p o ts u r v e y , t h er e s l l l t ss h o wt h a t , t h eh e a t i n gs h o u l db eu s e di nc e n t r a lh e a t i n ga n dr e di n f r a r e dh e a t i n g c o m b i | 枷o nm o d e n a m e l yc i v i la n do f f i c en s eo fc e n t r a l i z e dh e a t i n gb yh o tw a t e rh e a tp i p e ； t a l lp l a n tu s i n gn a t u r a lg a sa se n e r g y , a ni n f r a r e dh e a t i n ge q u i p m e n t , b o t he n e r g ys a v i n ga n d c o s ts a v i n gi n v e s t m e n t w a t e rs u p p l ys y s t e mi nt h ep a r ki nt h es e t t i n go fp i p en e t w o r k , u s i n g t h en e ww a t e rt r e a t m e n ts y s t e m ，w i t he a c hu n i tp r o c e s sr e q u i r e m e n t sa n dac i r c u l a t i n gw a t e r p o o l ，m a k ef u l lu s eo fw a t e rr e s o u r c e s ，t h es c a r c i t yo fw a t e rr e s o u r c e s t os o l v en e wp r o b l e m ， i n f l u e n c eo fp a r kd e v e l o p m e n t t h ef a c t o r yp o w e rs u p p l yd e s i g ni sn o to n l yt om e e tt h e s p e c i f i cr e q u i r e m e n t so ft h ep r o d u c t i o np r o c e s si sp u tf o r w a r d ，t oe n s u r es a f ea n dr e l i a b l et o p r o v i d ee l e c t r i c a le n e r g y , a n ds t r i v et ob er e a s o n a b l e ，l e s si n v e s t m e n t , l o wo p e r a t i n gc o s t , t h u s t h ei n t e r n a l 鲥do p e r a t i o ns t a t u so fc o m p r e h e n s i v es c i e n t i f i ca n a l y s i s ，t o t h ee n t e r p r i s e n e t w o r ko p t i m i z a t i o no p e r a t i o na n dp u tf o r w a r ds o m es u g g e s t i o n s o x y g e n ，a c e t y l e n ea n d l l l 英文摘要 o t h e r g a s e s f o r s p e c i a l u s eo fe n e r g y , t h e e n e r g yc o o p e r a t i o nm o d e l s ，a n ds u p p l y m a n u f a c t u r e r ss i g n e dl o n g t e r ms u p p l yc o n t r a c t s ，t h ei n t e r i o ra l en ol o n g e rn e wg a ss t a t i o n a n dg a sp i p e l i n e ，t h eb u so rt h es t o r a g et a n ko fd i r e c ts u p p l y , h a sa d v a n t a g e so fs a v i n g i n v e s t m e n t ，l e s sl a n do c c u p a t i o n ，h i g hs e c u r i t ya d v a n t a g e s i nt h ea b o v et h e o r e t i c a la n a l y s i sa n de x p e r i m e n t a lr e s e a r c h , t h i sp a p e rp r e s e n t sag r o u po f n c wc o n s t r u c t i o no fp o w e ra n de n e r g yp l a n n i n ga n dd e s i g nr e q u i r e m e n t sa n dm o d e l k e y w o r d s ：p l a n n i n go fp o w e r a n de n e r g y ，h e a t i n gm o d e ，r e c y c l i n gw a t e rs y s t e m ，p o w e r s u p p l yd e s i g n ，s p e c i a lg a s e s t h e s i s ：f u n d a m e n ts t u d y 第一章概述 第一章概述 1 1 项目概况 1 1 1 背景及必要性 “十一五”时期是我国发展史上极不平凡的五年。面对国内外环境的复杂变化和重大 风险挑战，党中央、国务院审时度势，团结带领全国各族人民，贯彻落实党的理论和路 线方针政策，实施正确而有力的宏观调控，使国家面貌发生新的历史性变化。国务院关 于加快培育和发展战略性新兴产业的决定( 国发 2 0 1 0 1 3 2 号) 明确指出，到2 0 2 0 年战 略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到1 5 左右。节能环保、新能源、新 材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业，创新能力大幅提升，掌握一批关键核 心技术，在局部领域达到世界领先水平，形成一批具有国际影响力的大企业和一批创新 活动力旺盛的中小企业，建成一批产业链完善、创新能力强、特色鲜明的战略性新兴产 业集聚区。 当前，我国正处于社会经济发展战略转型时期，面临着全球气候变化和环境等压力， 绿色低碳节能环保成为支撑发展新的增长方式。风电产业园区、光伏产业园区、核电装 备产业园区、新能源汽车产业园区、循环经济园区、环保产业园区、生态经济园区等新 型产业聚集区将成为新一轮经济竞争的制高点。如何培育和发展战略性新兴产业，如何 规划和建设新能源产业园区，如何鼓励和支持绿色低碳节能环保企业的成长和发展，如 何实现招商引资的升级转型，将决定一个企业或者一个地区，乃至一个国家经济发展中 的作用和地位p 1 1 。 近年来，我国绿色低碳产业、节能环保产业、新能源产业发展方兴未艾，新兴产业 园区应运而生，规范和引导新兴产业园区的科学和健康发展，培育和发展战略性新兴产 业园区，是摆在我们面前的一项重要课题。山东青岛市高新技术产业园区的发展要从主 要依靠土地、资金等要素驱动，向主要依靠创新驱动的发展模式转变；从主要依靠优惠 政策，向更加注重优化创新创业环境的发展模式转变；从注重招商引资向注重招才引智 转变。在产业布局上，围绕青岛市传统主导产业，把握优化升级方向，通过高新技术在 传统产业的集成应用，培育发展重点项目和骨干企业，还将科技服务、文化创意、电子 商务、现代物流、软件与信息服务、现代金融等产业重点发展，形成现代服务业技术支 撑体系，构建较为完善的先进制造业体系。全市高新技术产业产值达到1 0 0 0 0 亿元以上， 占规模以上工业总产值的比重达到5 0 。朝阳市高新技术园区能源建设，给排水采用给 西安石油大学硕士学位论文 水泵站加压方式，污水通过污水处理厂处理成中水再次回收利用，供暖依靠本地优势， 采用地源热泵换热站形式，大大节约了能源，低碳环保【8 】。 兰石集团做为中国机械工业百强，全国机械行业文明单位，自1 9 5 7 年成立以来，拥 有十几家子公司，位于兰州市七里河区老西客站附近，占地1 4 0 0 亩，是一家集钻采石油 机械、大型炼化设备、板式换热器和抽油机等冷加工和锻造、铸钢、铸铁等热加工为一 体的老牌国有企业，个别产品在同行中处于领先，随着外部机械行业发展的趋势，产品 多向大型化、精稀化发展，原有的厂房和生产设备，难以满足未来的发展要求。兰石集 团地处甘肃省兰州市七里河区西津西路1 9 4 号，近邻甘肃火车西站商业区，建筑密度过 高，交通、人口拥挤，污染较为严重，能源供应受限，公用市政配套设施、建筑布局及 环境等方面存在的问题与矛盾日益突出，除受市场影响外，受地域限制，发展受限，难 以壮大。鉴于兰州火车西客站的扩建将直接影响兰石集团的生产和发展，认真分析企业 发展环境，扬长避短、找准市场定位，以调整产品结构和市场结构为主攻方向，大力培 育发展战略性新兴产业，大力发展生产性服务业，实现产业升级转型，提高集团整体竞 争力，为打造“百年兰石，百亿兰石”奠定坚实基础，力争成为国内能源设备生产制造的 龙头企业。兰石集团响应政府号召，兰石集团新区建设( 以下简称“出城入园”) 为解决 这一难题提供了契机和条件。 为此，兰石集团选择在兰州新区工业区内，实施出城入园搬迁产业升级项目，是在 兰州新区获得新发展，实现再创辉煌，成为现代化强企目标的一项重大举措。通过抓住 兰州新城战略的历史机遇，积极实施“出城入园”，深入贯彻落实“经营国际化、产品高端 化”战略，重点发展和保留目前生产的主导产品石油钻采机械、炼油化工设备、通用机械 装备制造、锻热、铸造与研发等产业，将兰石集团工业区打造成为具有国际竞争力的现 代加工制造业基地。 1 1 2 兰石新区概况及设计任务 随着兰石集团产权结构调整的日益完善，截至2 0 1 0 年1 2 月底，兰石集团已基本转 变为以投资管理为主线的资本运营管理公司，拥有1 2 家二级公司。新园区总占地约3 7 2 0 亩，规划布置有生产厂区、试验区、办公科研区、动力与生活辅助区等功能区，即“六大 板块、七个中心”。根据工艺的要求，将园区核心部分即行政中心布置在厂前区南向偏中 的最佳位置，将“六大板块”( 即钻机板块、热加工板块、容器板块、通用机械板块、钢 结构板块和新能源板块) 沿“九宫格”的田字型布局一致排开，其中兰石国民油井和兰石 炼化两大企业的支持板块作为行政中心的左膀右臂( 分别布置在行政中心的东侧和西 2 第一章概述 侧) ，其他各个功能板块根据实际使用的场地大小需要结合物流便利需要排布，各个功 能板块即相对独立又相互联系，动力中心和服务中心等配套设施在园区中心位置统一配 置，实现低碳共享的目标。 这“六大板块、七个中心”的所需的能源有：转供动能：给排水、暖、电、天然气和 其他工业燃气；自供动能：氧气、压缩空气等，这一切的实现都里不开动力和能源规划 设计，只有完善的基础设施和资源条件以及合理利用，才能产出最大的效益，实现这一 目标。兰石集团动力公司承担了兰石“出城入园”动力和能源规划设计这一项目。 1 2 项目动力和能源规划设计原则 1 2 1 总体原则 通过合理规划、科学组织，完善各项用地功能，加强交通设施建设，将建成产业 集群化、布局合理化，设施现代化、环境园林化，具有良好竞争力的生态型工业园区。 动力公司作为兰石新区的动能供应中心，按照动能配套、资源共享、合理布局、服 务一流的原则，以加强基础设施、完善服务功能、优化人文环境为重点，公司将选用节 能设备，采用环保工艺，彻底践行企业“节能减排，保护环境”的职责，实现动力公司动 能工艺、布局合理，技术、装备先进，输送、配置系统优化，以求达到最高的经济效益、 社会效益、及环境效益等综合效益。 1 2 2 可持续化原则 由于兰石新区占地1 0 6 7 万m 2 ，以化工机械产品的制造业为主，对各类能源的需求， 要求种类齐全、管网覆盖率高、供应量大而且品质高，能适应企业大规模生产和可持续 发展的要求。 1 2 3 节能原则 兰石新区以炼化、钻采机械产品的制造业为主，既有冷加工又有热加工，对各类能 源的需求，要求种类齐全、供应量大而且品质高。配合园区内生产车间的整体现代化， 动力服务中心提供的动能产品的生产设备、输送工艺将大力采用现代化节能设备、节水 技术、节电技术、远程控制技术、先进仪表和生态技术，采纳国际上先进的生产过程管 理和环境管理标准，大幅度提高资源利用效率，减少污染物产生和对环境的影响，努力 使经济效益和环境效益实现最佳平衡，实现“双赢”。 1 2 4 环保原则 根据区域发展背景和地段位置条件，兰石新区应与区域自然环境相结合，同时强调 西安石油大学硕士学位论文 园区各成员彼此间与自然、人文资源的合作，并具备环境意识与愿景的产业共生规划。 同时，也可以反映出企业的文明程度，实现一个具有北方城市特色、环境优美、用地合 理、管理科学的现代工业园区。 4 第二章动力公司现状及新区能源基础条件调研 第二章动力公司现状及新区能源基础条件调研 2 1 动力公司概况 动力公司是兰石集团直属的一个不完全市场化经营服务性单位，担负着为全集团提 供水、电、暖、气等动能产品和对动能设备、设旌及公用管网、电网进行管理、更新改 造、日常维修的职责，是集团发展的能源保障部门。近年来，动力公司以集团整体战略 规划为纲，结合自身使命，积极管理创新，开展特色培训，完成了历年的生产经营指标， 为集团跨越式发展做出了应有的贡献，也为即将实施的“出城入园”奠定了扎实的基础。 目前，面对供暖、供水社会化的推进、电和天然气已是转供、动能生产规模缩小、 依托园区内企业的发展而发展，发展空间受限的现实，市政府“城区建设”和“新城战略” 的规划为集团借势发展实现产业升级、企业升级、产品升级，提供了历史机遇。也为动 力公司找准自身的市场定位，厘定自身的责任使命，把握各种有利条件，以新的面貌、 新的管理，在新园区中开创新的发展创造机会。动力公司将改为动力服务中心，主要负 责暖、上水、下水、电、天然气、压缩空气、氧气等动能配套供应和管网维护工作。紧 紧依托新兰石石化工业园区建设愿景目标，时刻践行“动必迅捷，力求卓越”的动力精神， 借出城入园之机，助推管理升级，优化人力资源，用心服务，为工业园区发展提供基础 保障。 2 2 动力公司目前动能供应现状 2 2 1 转供动能 供水：兰石集团供水由供水车间供应，井水由一、三分厂泵房深井泵抽取地下水， 河水取自黄河水。井、河水最大耗水量1 4 0 万岔年。 排水：兰石集团排水系统采用雨、污分流制，就近排入市政管网。 供暖：兰石集团供暖由热力车间供应，现供暖面积1 0 5 万时，其中厂房2 0 万时、 办公l o 万吖，住宅7 5 万心。 供电：兰石集团用电由市电力公司供给，经降压后供用户。现变电站电压等级为 1 1 0 k v 6 k v , 两台主变容量为2 0 0 0 0 k v a 和1 6 0 0 0 k v a ，下设6 k v 配电室8 个，变压器 6 5 台。现用电量为5 9 5 5 6 4 5 4 k w h ( 2 0 0 8 年用量) 。 天然气：兰石集团天然气由市天然气公司中压管道供给，厂内设天然气调压箱6 个， 主要使用单位5 家，分别是国民油井公司、炼化公司、铸造公司、四方厂和锻热公司， 最大用量为1 6 4 6 m 3 万年( 2 0 0 8 年用量) 。 西安石油大学硕士学位论文 丙烷气体：兰石集团丙烷气体采用外购瓶装供应，用量约2 万瓶年。 c 0 2 气体：c 0 2 气体作为保护焊气氛，在生产中也是必不可少的，用量约1 万瓶 年。 2 2 2 自供动能 液氧：兰石集团液氧站设3 0 立方液氧贮罐2 个，外购液氧经气化装置后通过管网输 送至用户，输送能力为1 8 0 0m 3 h 。现氧气使用单位4 家，年耗量约为1 5 0 万m 3 ( 铸造 公司占总耗量的7 0 ；国民油井公司占2 0 ；三兴铆焊厂占1 0 ) ，其余单位外购瓶装 氧气，年耗量约为3 2 万m 3 ，合计年耗量约为1 8 2 万m 3 。 压缩空气：兰石集团现压缩空气供应分两类：一类由动力公司西空压站三台 l o o m 3 m i n 的活塞式压缩机和一台4 0m 3 m i n 螺杆式压缩机供给，其中铸造公司、炼化公 司和金表公司为用量大户，总耗量约为5 0 5 5 8 千立7 5 - 年；另一类为用气公司自供，主要 有合资公司、炼化公司和锻热公司。 2 3 新区能源基础条件调研 2 3 1 兰石新区周x 2 z 环境条件 本项目建设地位于兰州新区( 秦王川) ，兰州新区位于兰州市中心城区北部永登县 境内，南距兰州市中心城区约7 0 k m ，北距永登县城约5 3 k m ，东距白眼市区约7 9 k m ， 处于兰州、西宁、银川省会城市的中间位置。 兰州新区航空条件便利，拥有甘肃省唯一的国际航空港一兰州中川机场。高速公 路直通兰州中心城区，另有省道2 0 1 穿盆地而过。 2 3 1 1 地质条件 秦5 e j i i 位于黄土高原的西北部，是青藏高原、蒙古高原和黄土高原的交汇地，土质 多为黄绵土，表面土层一般平均在0 5 3 m 之间，土层以下均属砂砾层，自然植被稀 疏，基本地震烈度为8 度。 2 3 1 2 地形条件 整个地域宽阔平坦，地势由西北向东南倾斜，东西两面是低矮黄土山丘，平均海拔 高度1 9 1 0 m 。 2 3 1 3 气候条件 秦t ) w l 地区属典型的温带半干旱大陆性气候，四季分明，阳光充足，冬季寒冷干 燥，春季多风少雨，夏无酷暑，秋季温凉。年平均气温6 9 ，一月平均气温7 3 c ，七 6 第二章动力公司现状及新区能源基础条件调研 月平均气温2 0 5 ；最大冻土深度约1 1 m ；夏秋多东南风，冬春多西北风，主导风向 为西北风，年平均风速2 3 m s 。 2 3 2 兰石新区周边能源基础条件 通过去新区管委会、兰石新区周边单位、市政、热力公司、威立雅水务公司、电力 公司和天然气公司进行调研，了解到以下情况。 1 、给排水情况： 兰石新区位于兰州新区中心地带，兰州新区市政工程规划了完善的给水管网、雨水 管网、污水管网及污水处理厂。 兰石新区现供水量可达4 亿立方，目前实际用水量为1 9 亿立方。威立雅水务集为 彻底解决季节性供水的束缚，于2 0 0 8 年6 月1 7 日建成蓄水1 0 0 多万方的尖山庙调蓄水 库。2 0 0 9 年开建的中川自来水厂，目前一期日供水1 5 万吨的生产线已建成供水。规划 在秦王川建设库容8 0 0 万方的石门沟水库和1 0 0 万方的山子墩水库。完全能保证兰石新 区的用水。 2 、供暖情况： 热源来自市政采暖热源为区域热网提供的1 3 0 - 7 0 。c 热水，经厂区换热站热交换后 得到9 0 - 6 5 。( 2 的热水供兰石新区内各建筑采暖系统使用。 3 、供电情况 目前供电线路已架设到项目地块，按照相关规范要求在附近规划了3 3 0 k v 供电站3 个，1l o k v 供电站1 1 个。省电力公司基地东南方建成的一个1l o k v 变电所架设了变电 所至产业基地的输电线路，基本确保了项目建设用电。 4 、供天然气情况： 目前中石油天然气管道距兰石新区1 9 公里，可以对入驻企业实施点对点供气，今 后将根据兰石新区天然气用户的发展需求敷设管道。 5 、供氧情况： 目前兰石新区无氧气站，距新区1 2 0 公里的榆中方圆气体公司是最近的供货商，拥 有1 5 0 0m 3 h 低压液氧设备一台，自运输液氧平均价格为每吨8 8 4 元( 折合1 0 0 7f r dm 3 ) 。 上述优越的区位环境，为兰石新区的建设和发展具备了完善的基础设施和优质的 服务保障。 7 西安石油大学硕士学位论文 第三章新区动力和能源规划设计 3 1 兰石新区动力和能源需求量 兰石新区动力和能源基础设施规划中，各相产品的规模测算均依据2 0 0 7 至2 0 1 1 年 各生产单位的最大耗能量及各单位出城入园规划报告中预测产值。兰石集团根据对国内 市场和国际市场的分析预测，结合六大板块下属公司的自身情况及“七个中心”的功能配 套要求，制定项目的建设规模，确定了能耗需求。详见下表： 表3 - 1 各单位生产纲领计划表 i 。i 黧 萋j囊二。囊 囊。；| ；i 霉囊萎_ 囊ii 案爹 ；一；i | 鏊i 荔爨，l i l i 慧i i 精生嘲镢。爹纂鼎i 摹 毫 爹链售彬蠢醚 爹爹爹塞爹爹鋈蘸砖痿蠡藜鍪j 爹篓篙爹爹蒸舞黪蓑爹羹 鬻 。爹j ：一 。；爹 爹豢畚囊；f | 爹誊警 挚螽穸! ：| ! = 蟹“鬻i( 万元善 ? 黧 。 囊蠹篓i 囊 黼一黛aj 一 ，一搿篡i誊 鲋 _ 鼍 钻机板块 1兰石国民油井石油工程有限公司3 9 51 5 3 8 0 0 热加工板块 1 兰州兰石锻造热处理有限责任公司8 0 0 0 05 5 5 0 0 2 兰州兰石铸造有限公司 5 6 0 0 07 2 4 0 0 小计1 3 6 0 0 0 容器板块 1 兰州兰钿重型装备股份有限公司2 2 5 0 01 5 0 0 6 0 2 兰州兰石球罐工程有限责任公司 2 4 0 0 04 8 2 0 0 3 兰州四方容器设备有限责任公司9 0 0 05 1 3 0 0 小计5 5 5 0 0 四通用机械板块 l 兰州兰石重工( 传动设备有限公司) 2 兰州兰石换热设备有限责任公司9 9 0 01 0 0 0 0 0 3兰州兰石精密机械设备有限公司1 6 7 74 5 7 52 6 8 6 0 4 兰州兰石机械制造有限公司( 顺益机械) 2 7 0 0 0 3 0 0 0 0 小计 1 6 7 74 1 4 7 5 五 钢结构板块 1 钢结构厂3 0 0 0 02 7 5 0 0 ，、 新能源板块 l 兰州兰石新能源装备技术开发公司4 0 1 3 08 5 9 5 0 合计4 3 8 7 94 9 5 9 5 08 0 1 5 7 0 第三章新区动力和能源规划设计 表3 - 2 兰石集团七个中心篦海需求 名称 检测机加工业物流 动力服务行政餐饮 序号 回收公司小计 中心中心地产中心中心 中心 中心 电力 l 6 9 7 52 7 98 3 74 4 6 42 7 96 9 7 56 9 7 55 5 8 2 7 3 4 2 万k w h 用水量 2o 71 8l l2 ：71 550 8 0 82 4 - 3 万吨 序 天然气年需氧气年丙烷年耗二氧化碳 电力 用水量 板块单位求量耗量量年耗量 万 号 万吨 万m 3万m 3瓶瓶 k w h 1 钻机板块国民1 4 0 3 5 5 0 3 7 7 0 03 4 2 6 8 1 7 4 9 6 7 7 锻热 2 oo 69 01 5 0 04 0 7 3 2 热加工板块 铸造 2 1 0 04 0 06 0 0 02 8 9 5 重装 4 5 02 41 8 0 01 1 2 54 8 6 3容器板块球罐1 0 4 61 7 04 5 四方 7 01 51 8 02 6 重工 1 0 51 56 0 0 0l o o1 3 通用机械板块 板换 1 0 4 o 12 5 62 4 7 4 ( 含采油机械 精密 39 1 6 0o 9 8 板块) 机械 1 32 0 6 0 00 6 4 5钢结构板块钢结构 2 1 64 6 0 5 0 0 3 0 02 8 5 6 新能源板块新能源 o 21 8 2 0 31 4 l 表3 _ 4 工厂组成与面积、人员表 糕瀚瀚慧鳞麟缫黼黼麟黼黼隰瓣豢瞩麟瓣澜粼辩 a六大板块 钻机板块 l 兰石国民油井 3 7 6l 嗍49 9 8 3 21 8 热加工板块 1 兰石锻热 1 7 4 94 5 8 9 45 3 7 5 4 3 舳 2 兰石铸造 3 0 7 21 0 9 7 1 51 2 2 4 3 05 5 0 容器扳块 1 兰石炼化 3 0 3 81 4 4 1 4 l1 2 9 5 0 1l 0 0 0 苫 西安石油大学硕士学位论文 2 兰石球罐 1 1 3 74 0 7 2 83 9 5 3 43 8 0 3兰州四方1 4 2 75 4 9 0 04 9 5 5 26 0 0 四通用机撒块 1兰石重工9 9 74 1 0 4 04 1 0 4 04 0 0 2 兰石换热 1 1 1 55 0 8 8 04 6 3 8 05 8 0 3 兰石精密 5 6 52 4 3 6 02 1 4 8 02 6 0 4 兰机司 3 8 41 3 0 8 01 2 2 6 11 9 6 五钢结构板块 l 兰石钢结构厂1 0 1 26 8 5 0 03 3 1 2 0 2 2 1 2 下料中心4 3 31 8 6 0 01 8 6 4 76 0 1 新能源板块，、 1 兰石新能源1 5 2 36 2 6 4 05 5 4 4 03 0 0 小计2 0 2 1 27 8 4 1 0 27 2 2 9 7 16 7 2 0 b 七个中心 1 检测中心 7 7 11 7 9 5 2 1 1 5 6 75 0 2 机加中心 1 0 7 64 1 6 7 2 4 0 2 3 24 0 0 3工业地产 5 7 4 82 1 3 4 4 42 1 1 2 6 75 0 0 4 物流中心3 0 4 37 4 6 6 07 4 6 6 07 5 5 动力服务中心 1 1 6 5 7 8 2 07 8 2 05 0 6行政中心1 8 9 9 4 0 0 0 03 5 0 01 0 0 0 7 餐饮中心 4 0 小计1 3 7 0 23 9 5 5 4 83 4 9 0 4 62 1 1 5 c其它 1回收公司2 5 9 1 0 2 ( 长征厂)3 0 3 4 合计3 7 2 01 1 7 9 6 5 0 1 0 7 2 0 1 78 8 4 5 表3 - 5 兰石工业园区能源需求 序号项目单位合计 1 天然气年需求量 万m 34 7 9 1 6 5 2 氧气年耗量万m 35 3 5 3 丙烷年耗量瓶9 7 7 9 0 4 二氧化碳年耗量瓶8 4 5 6 8 5 电力万k w h1 5 0 7 7 2 6 用水量万吨1 2 2 7 采暖面积 m 2 1 1 7 9 6 5 0 1 0 第三章新区动力和能源规划设计 3 2 兰石新区动能规划及可行性分析 3 2 1 转供动能规划 3 2 1 1 给排水工程规划 兰州新区供水以引大入秦工程为主要水源，已建成两座水库，兰石新区位于兰州新 区中心地带，兰州新区市政工程规划了完善的给水管网、雨水管网、污水管网及污水处 理厂。兰石新区用水量估算：最大耗水量1 2 0 0 0 0 吨，规划总需水量约1 2 2 万m 3 年。 表3 _ 6 工业园区各板块设计参数及估算负荷表 序号分区板块最高日用水量( m 3 d )年用水量( m 3 ，a )备注 1物流中心1 7 0 0 02 7 0 0 0 2工业地产4 2 0 0 01 1 0 0 0 0 3 加工中心 1 1 0 0 01 8 0 0 0 4四方容器1 3 4 6 02 6 0 0 0 5锻热公司1 8 3 9 5 5 4 0 7 3 3 7 6 铸造公司 1 1 2 7 3 72 8 9 4 8 0 7 兰石球罐 2 3 2 1 24 1 3 0 0 8测试中心 9 0 0 01 5 0 0 0 9 兰石板换 1 2 3 0 22 4 7 6 0 1 0 动力中心 9 01 5 0 0 0 1 l 兰石精密 5 8 4 79 8 0 0 1 2兰石机械( 抽油机) 4 0 9 06 4 0 0 1 3钢结构 1 5 1 2 12 8 5 2 0 1 4兰石炼化2 1 8 0 64 8 6 4 0 1 5 兰石重工 6 0 0 01 0 0 0 0 1 6 行政中心 2 6 4 0 05 0 3 2 5 1 7 兰石国民油井 2 8 0 9 26 7 7 3 0 1 8 回收公司 5 0 0 08 0 0 0 1 9 新能源 8 8 3 61 4 2 3 7 合计5 6 1 0 2 21 2 1 7 5 2 9 注：其中未预见用水量按最高日用水量的1 0 - - - 1 5 确定。 兰石新区供水规划设计方案及措施如下： 给水系统：市政给水水压按0 1 8 m p a 考虑。兰石新区生活用水及对水质要求较高的 西安石油大学硕士学位论文 生产用水由城市自来水系统统一供给，个别生产单位自设循环水池以提高水资源利用率； 对水压有要求的生活用水和生产用水采用加压泵房加蓄水池的方式统一供给；高层办公 楼自上无负压罐式加压泵；无压力要求的生活和生产用水可直供，实施分压供水，双管 路供水系统，以保证水源充足。兰石新区内用户在入口处安装插卡式水表，实现分户计 量【1 2 】。 除行政中心、兰石国民油井、兰石精密及兰石重装炼化办公楼三层以上由设无负压 罐式加压泵设备加压供水外，兰石新区其它建筑均由市政给水管网直接供水【1 1 1 。 各板块均从市政给水管网不同方向各引入一根给水管，各板块内给水水管网采用环 状布置方式，保证供水安全【2 9 】。 板块内给水管埋深为1 2 一1 5 m ，可根据地形条件进行适当调整【3 0 】。 消防系统：兰石新区内各类建设必须符合国家防火设计规范的规定，主要道路每隔 1 2 0 米布置一处消防栓，市政供水管道管径、水压能满足消防供水水压要求【3 2 1 。 兰石新区同一时间内的火灾次数按2 次考虑。室外消防用水由室外给水管道直接供 给，最大室外消防用水量为2 0 l s 。设地下式室外消火栓，室外消火栓间距不大于1 2 0 m 。 室外消火栓距路边不大于2 m ，距各建筑单体外墙不小于5 m 。 除行政中心单独设置室内消火栓系统及喷淋系统消防水池及泵房外，兰石新区其它 板块室内消火栓系统均由设于动力中心处的消防水池及泵房集中供水灭火。兰石新区设 单独室内消火栓系统管道，管道布置成环状p 3 1 。 排水工程：兰石新区排水体制采用雨污分流【1 3 】。即规划建设独立的雨水和污水管线。 雨水采用就近排放的原则，污水经管线收集后，统一进市政管网。 根据城市排水工程规划规范( g b s 0 3 1 8 2 0 0 0 ) 的规定，生活污水量按平均日生 活供水量的8 5 计算，供水日变化系数取1 5 ，则兰石新区的日平均污水排放量初步估 算约为8 4 0 m 3 1 3 1 1 。 兰石新区各板块生活污水分别设化粪池处理，生产污水设隔油池处理，污染性生产 废水经兰石新区集中废水处理站处理，污染性生产废水处理后满足污水排入城市下水 道水质标准( c j 3 0 8 2 1 9 9 9 ) 要求后，与洁净生产废水合并后排至市政污水管网。 污水均按重力流方式排放。区域污水管道采用钢筋混凝土管。 兰石新区区域雨水系统设计重现期采用3 a ；重要厂房屋面雨水系统重现期采用1 0 a ； 其它屋面雨水系统设计重现期采用5 a 。除部分厂房屋面雨水采用虹吸式雨水系统排除 外，兰石新区区域雨水及其它屋面雨水均采用重力流排水方式【3 1 1 。 1 2 第三章新区动力和能源规划设计 区域雨水管道采用钢筋混凝土管或明渠。 3 2 1 2 采暖通风与空气调节规划 3 2 1 2 1 采暖系统分类、采暖供热原理及现状分析、发展趋势 目前采暖系统主要有以下几种方式： ( 燃煤锅炉、燃气锅炉) 热水或蒸汽加散热器的采暖系统 燃气暖风机组、燃气常压锅炉加风机、盘管、散热器的采暖系统 热泵：水源、地源热泵、空气源热泵的采暖系统 使用太阳能加辅助热源( 电) 的采暖系统 辐射方式：电红外辐射采暖和燃气红外辐射的采暖系统， 热量的传递有三种方式：对流、传导和辐射1 3 5 1 。 传统的采暖采用对流的能量传递方式，由于热空气上浮，形成室内温度梯度是上热 下冷，而室内的人、设备等需热空间基本在地面0 2 米的空间。所以传统采暖热量多集 中于不需热空间，为确保正常工作环境温度势必增加热量输入，增加能源消耗。( 燃煤锅 炉、燃气锅炉) 热水或蒸汽加散热器的采暖系统、燃气暖风机( 组) 、水源、地源热泵、 空气源热泵均为对流采暖系统。辐射方式是热量传递过程中能量损失最小、传递速度最 快的一种。又分为电红外辐射采暖和燃气红外辐射采暖两种，由于其能量传递和吸收的 方式与传统采暖截然不同，因此它可使室内的温度梯度为下热上冷。因此在相同的热量 输入的情况下，红外线辐射采暖将热量有效化。而另外红外辐射采暖启闭灵活而且可定 时、局域温度控制，不象其它采暖方式一旦运行就不能完全停下来，造成不必要的浪费。 红外可实现真正无人职守自动运行，因此可节省人员的费用。 热空气上升较低热梯度 冰冷的地板热空气取暖器温暖的地板红外辐射取暖器 图3 - 1 两种传热方式比较图 西安石油大学硕士学位论文 3 2 1 2 2 各种采暖系统的简介和比较 ( 1 ) 燃煤锅炉、燃气锅炉) 热水或蒸汽加散热器的采暖系统， 燃煤锅炉或燃气锅炉，将介质水( 软化水) 加热成蒸汽或热水通过管道、暖气片以 对流的方式将室内空气加热。此种方式热效率低，锅炉热效率为8 5 ，管道损失率为1 0 ，总热效率为7 5 ，效果不好，另外燃煤、燃气锅炉取暖，运行费用较高，需用专人 烧炉和维护保养1 27 。 另外还有一种用燃气锅炉将介质水( 软化水) 加热成蒸汽，通过