深云村热力管网初步设计说明Word格式文档下载.docx
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8、甲方提供的其他资料及有关文件。
1.2设计原则
1、遵循国家的有关法规和政策，严格执行国家有关标准和规范；
2、符合节能、节水、节材、节地、资源综合利用“四节一综合”的循环经济原则，以经济效益为中心，以工程质量为重点，因地制宜地采用国内外可靠、成熟、适用的先进技术、工艺，提高管道系统整体技术水平，确保管道安全可靠运行；
3、符合深云村、深康村热水供应的经济性、安全性和可靠性要求。
4、管线路径及布置方案符合深圳市规划，管径选择及热负荷规划兼顾管线沿途如建工村等潜在热用户。
5、提高自动化水平，加强监控系统；
6、工程建设远近结合、统筹规划，降低风险，提高效益；
7、做到环境保护、职业安全卫生、节能、消防与主体工程同时设计，同时施工，同时投产运行；
节约投资和用地，降低运行管理费用，提高运行管理水平。
1.3设计遵循的法规、规范
1.3.1法律、法规：
《中华人民共和国土地管理法》1998年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第四次会议通过，1999年1月1日执行
《中华人民共和国环境保护法》1989年12月16日主席令第22号
《中华人民共和国安全生产法》中华人民共和国主席令第70号
《中华人民共和国劳动法》中华人民共和国主席令第28号
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划刚要》
《深圳市循环经济“十一五”发展规划》
《压力管道安全管理与监察规定》劳部发[1996]140号
1.3.2规范、规程：
《城市热力网设计规范》CJJ34-2002
《城市工程管线综合规划规范》GB50289－98
《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019－2003
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002
《全国民用建筑工程设计技术措施》暖通空调·
动力
《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88
《设备及管道保温技术通则》GB4272-1992
《设备和管道保温设计导则》GB8175-87
《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98
《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092-93
《低压流体输送用大直径焊接钢管》GB/T14980-94
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923－88
《砌体工程施工质量验收规范》GB50203—2002
1.4城市概况
深圳市地处北回归线以南，属南亚热带海洋性季风气候。
全市总面积2020平方公里，其中深圳经济特区面积为327.5平方公里。
全年地势东南高、西北低，整体地形地貌为滨海丘陵地貌，土壤以沉积岩和酸性土壤为主。
深圳属亚热带海洋性气候，常年平均气温22.4℃，多年平均年降雨量1933.3毫米，日照2120.5小时。
深圳海岸线全长230公里，海洋资源丰富，有优良的海湾港口，通海条件优越。
根据深圳市国民经济和社会发展计划以及城市总体规划，深圳市未来的发展目标是：
以率先建立和完善社会主义市场经济体制和运行机制、优化经济结构、完善城市功能为重点，以建立高新技术产业开发生产基地和区域性金融中心、信息中心、商贸中心、运输中心及旅游胜地为突破口，把深圳建设成经济发达、社会文明、环境优美的园林式、花园式、现代化国际性城市。
经过艰苦创业和改革开放政策的实施，使深圳具备了较强的经济基础和财力，基础设施比较完善，城市环境日趋优美，有利于吸引和留住高素质人才，促进经济的持续发展。
《深圳市中心区热网规划》正在编制进行中，尚未最终定稿。
供热专项规划与《深圳市国民经济和社会发展第十一个五年总体规划》和《深圳市城市总体规划》相衔接。
规划时段为2008年至2015年。
其中，近期到2010年，远期到2015年。
规划所指的深圳市中心区包括福田区及南山区的部分地区，是按热源点的辐射范围划分的，与城市功能组团意义上的中心区有所区别。
根据深圳市中心区热负荷的分布特点，把深圳市中心区供热规划范围划分为：
市民中心片区、香蜜湖片区、景田片区、竹子林片区、华侨城片区、安托山片区和红树林片区。
1.5气象资料
1．深圳市位于北回归线以南，属亚热带季风性气候。
其基本数据如下：
夏季室外计算温度33℃
冬季室外计算温度8℃
多年平均气温22℃
历年极端最高气温38.7℃
多年平均最高气温26.4℃
历年极端最低气温0.2℃
多年平均最低气温19℃
多年平均气压1010.8HPa
多年平均降雨量1882.88mm
多年日最大降雨量303.1mm
多年一小时最大降雨量99.4mm
多年平均相对湿度79%
多年平均风速2.6m/s
历年十分钟平均最大风速27.0m/s
多年瞬时最大风速50.9m/s（W）
30年一遇十分钟平均最大风速33.5m/s
全年主导风向ESE
夏季主了风向S
冬季主导风向ESE
2．地震烈度：
深圳市外围地区的地震烈度大多为Ⅴ度，一般不超过Ⅵ度。
深圳市区范围内产生破坏性地震或强震的可能性很小，其地震烈度最多不会超过Ⅴ度；
即使外围发生强烈地震，对深圳市产生的影响一般不会超过地震烈度Ⅵ度，在大鹏半岛地段也不会高于Ⅶ度。
3．降水：
深圳市雨量丰沛，年均降水量1882.8mm，降水
季节分配与区域分布不均，干湿季分明。
汛期为4～9月，降水量1591mm，占全年
的84.5%；
非汛期10月至翌年3月，降水量仅占全年的15.5％。
最大月降水量795.0mm，多年台风降水量689mm，占全年的3.6％，最大24小时降水量363.6mm，年均地表径流量980mm，径流系数
0.52。
1.6热源及水源概况
1.6.1热能利用
本试点工程是深圳市实现一次能源梯级利用和综合利用的示范项目。
本工程热源情况：
南天电厂分别对两套联合循环余热锅炉进行供热改造，在锅炉尾部新增加若干受热面，利用烟气余热加热热用户回水（除盐水）至95℃，用变频泵送至深云村、深康村集中换热站进行换热，换热后的供热回水再返回电厂锅炉,循环加热使用。
改造后，锅炉排烟温度可降低30℃，单台余热锅炉的供热水能力为400t/h。
电厂内还设置有蓄热水箱，蓄热水箱由锅炉乏汽辅助加热，可供应深云村、深康村0：
00至8：
00的用热需求。
热交换站情况：
在深云村地下一层及深康村内各新建一个集中换热站，采用容积式换热器，通过换热器，电厂高温热水将自来水加热至60℃，供居民使用。
1.6.2中雨水回用
深圳市降雨量虽丰，但在时空分布不均，境内无大江大河大湖大库。
一方面蓄滞洪能力差，另一方面水资源缺乏，人均水资源量为175立方米,不到全国平均的1/10，80%以上用水须境外水源解决，属严重缺水城市。
深云村中雨水回收，经新增加深度水处理站处理后，送至电厂作为电厂循环水使用，本项目的中雨水工程是典型的再生水循环利用工程，不但可以解决小区住宅冲厕、洗车、绿化，同时可保证日供635吨再生水给电厂冷却循环水使用，可以充分利用和节约水资源，符合深圳市“四节一综合”标准。
1.7工程内容
受建设单位委托，我院于２００８年１２月承揽南天电厂—深云村、深康村热力及中雨水管道工程的初步设计，设计内容为深云村循环经济项目红线外热水及中水管道工程，设计范围从南天电厂红线外一米至深云村、深康村红线外一米。
该管道工程包括热水供、回水管道及一条DN150中雨水回用管道，线路总长约2695m，热水干管（管径DN300）长约1382m，至深云村支管（管径DN250）长约1243m，至深康村支管（管径DN150）长约70m。
热力管道内介质为除盐水，供水温度为95℃，回水温度为60℃，热力管线沿途向深康村、深云村等共2个用户供热水，沿线同时敷设中雨水管道（收集深云村洗浴用水及回收的雨水）。
另外，在热水主干管上预留部分裕量，以供沿途用户未来发展使用。
2热力管线设计
2.1热水流量
2.1.1深云村热水流量
1、深云村总居民户数：
3735户。
2、每户平均人口：
4人/户。
3、总人口共：
14940人。
4、居民使用热水温度：
60℃。
5、每人每天用热水量：
100L/（人.d）。
6、深云村每天热水总耗量：
1494t/d。
下图是根据深云村规划资料模拟出深云村逐时热水负荷曲线：
深云村热力管线供水模式曲线：
在深云村供热时间段内，采用不等流量供水运行模式，最大小时供热量为7723kW，最大小时热水流量为162t/h，采用电厂内设置的蓄热水箱进行调峰，可以保证深云村一天的用水需求。
热水参数供给热水90℃，水压不低于0.5Mpa；
回水60℃。
热用户端总进回水压损25米。
2.1.2深康村热水流量:
1、深康村总居民户数：
2700户。
10800人。
6、深康村每天热水总耗量：
1000t/d。
深康村功能与深云村相同，其逐时热负荷曲线与深云村类似，热力管线供水采用等流量供水运行模式，即电厂在8：
00-24：
00时间内，以100t/h的速度向深云村供热水，可以保证深云村一天的用水需求。
热水参数供给热水90℃，水压不低于0.2Mpa；
2.1.4未来发展的其他热水需求量
以电厂为核心，周边区域均可纳入本循环经济工程研究范围，以供热需求来分析，周边5km范围内居民、酒店和有需要的单位均可使用电厂天然气燃烧余热加热的热水。
电厂日运行16小时，每小时可供生活热水350吨，日总供水量达5600吨，大于深云村日需热水量（1494吨）、深康村日需热水量（1000吨）的总量（2494吨），并有3106吨的富裕量。
2.2供热介质和热力网型式
2.2.1供热介质
本工程供热水范围为深云村、深康村两个住宅小区，最远供热水距离约为2.7公里。
在南天电厂内，利用南天电厂联合循环余热锅炉的烟气余热加热热用户回水。
管道内介质为除盐水，供水管温度为95℃，回水管温度为60℃水。
2.2.2热力管网型式
本工程热负荷为生活热水负荷，供热介质为热水，热力网型式采用闭式双管制。
为提高热力网的供热可靠性，在各支干线起点处设置必要的分段阀门。
2.3热力网布置方案
2.3.1.热力网走向确定原则
本工程通过认真研究有关部门提供的调查材料，积极吸收国内外先进的供热经验，按热负荷分布情况进行热力管网布置，其主要原则如下：
（1）热力网主干线尽量通过或靠近热负荷密集区，并结合道路和城市其它管网的分布等具体情况，按市政建设的有关规定和规划部门的统筹安排，确定管网的敷设路线。
（2）热力网布置力求短直，平行于道路，靠近人行道或慢车道，尽可能不穿（跨）越或少穿（跨）越城市主干道和繁华地段，不影响或不破坏城市整体布局和美观；
尽可能不跨越铁路、河渠。
（3）符合城市总体规划的要求以及城市供热专项规划的要求。
（4）符合城市发展、考虑近、远期管网衔接的技术措施。
2.3.2.热力网布置
本工程根据南天电厂的站址和供热范围的热负荷分布情况进行管网布置。
本工程采用枝状管网布置。
本工程管网布置，考虑未来规划发展，结合本设计热源位置、热负荷分布等情况，经深入了解相关城市道路及区域规划等，认真分析当地地形、水文及地质条件，尽量满足施工方便并减少工程量，制定了切实可行的路由方案。
如本次的设计的管线对今后规划实施过程中产生影响，将按规划部门的要求进行调整。
本工程具体路由为：
自南天电厂区大门接出至侨香路（采用地沟敷设）；
沿侨香路北侧西行；
在安托山门站前，设支管接至安托山门站；
继续西行至广深高速公路蓝线范围内（途中水泥厂段采用架空敷设，其他部分采用地沟敷设）；
沿广深高速公路北侧西行至祥和站出线两杆塔间（采用地沟敷设）；
转北行至友邻路（规划中）南侧（采用地沟敷设）；
此处，热力管线分为两个支路，深康村支路沿友邻路南侧东行至深康村（采用热力管道直埋方式）；
深云村支路沿友邻路南侧西行至建工村现有建筑物（采用地沟敷设），北行穿越友邻路至友邻路北侧安托山边（采用地沟敷设），沿安托山边北行至安托山排洪渠（采用架空敷设），沿安托山排洪渠向西北行至建协路排洪渠（采用架空敷设），穿建协路后沿建协路东侧绿化带北行过桥至深勘院内（直埋），沿深勘院围墙西侧北行在穿越深云东路至深云村红线外（直埋），加支管在内整条线路全长约2.695公里。
热力网布置详见初步设计图纸。
2.3.3热力网敷设方式的确定
本工程热水管道与中雨水管道同时敷设，由于管道较多，沿途管道的安装位置较小，采用直埋敷设占道路边太宽，难以敷设，故本工程管道的敷设方式，主要采用了通行管沟敷设；
在允许架空敷设处根据现场情况采用高、中、低支架架空敷设；
在位置较大或只有热力管道敷设处采用直埋敷设，另外，由于建工村拆迁在即，敷设的管道均为临时管线，根据建工村管理处的意见，建工村内管道均采用直埋敷设。
通行地沟沟顶埋深>
0.2m，直埋管道管顶埋深>
0.7m。
2.3.4特殊地段的处理方案
对于主要交通路段的路口处采用管沟敷设，如不允许开槽可采用顶管敷设。
2.3.5穿跨越工程
本项目穿越工程共有6处，详见表2－1。
穿越工程根据现场踏勘采用管沟的敷设方式，但需先征得相关管理部门的同意。
穿越工程统计表表2-1
穿越位置
穿越段管径（mm）
穿越段长度（m）
数量（处）
穿越方式
安托山一路路口
DN300X2
DN150
～40
1
管沟
友邻路
DN250X2
建协路
～30
3
深云东路
道路尚未建成，暂时采用直埋方式
2.3.6管材、附件、防腐及保温
热水管网的最高设计压力为2.5MPa，最高工作温度为95℃，其管网设备及附件均采用耐压2.5MPa，耐温140℃的产品。
（1）管材及保温
聚氨酯预制保温管因其工厂化制作，产品质量高，保温效果好，适用于地下直埋，且具有施工周期短、占地少、维修量少、寿命长等特点，已在供热工程中得到广泛应用。
本工程热力管道采用预制保温管，所采用的保温材料为聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料平均密度为60kg/立方米，导热系数为0.028w/m℃，闭孔率>
90%，使用温度为100℃，外保护壳（聚乙烯硬质塑料）其密度为0.935-0.95g/cm，抗拉强度抗压强度>
0.3MPa。
室外架空部分的管道采用玻混凝土外保护层。
热水管道上的阀门、补偿器、其他附件等均应采用聚氨酯泡沫塑料进行保温。
中雨水管道为管径均为DN150采用无缝钢管，材质为20＃钢，执行标准为GB/T8163－1999。
（2）管道壁厚的选择
管道壁厚的选取根据《城镇直埋供热管道工程技术规程》按一般直埋供热管网要求，计算内压作用下管壁的强度条件、直管的安定性条件、钢管的局部失稳等。
本工程新建热水管道管径和管道壁厚选取及管道长度详表3-5。
管道管径、壁厚及管道长度统计表表2-2
公称直径（mm）
外径（mm）
壁厚（mm）
管道长度（m）
备注
DN300
325
7
1382
新建，双管
DN250
273
6
1243
219
70
159
4.5
2625
新建，单管
（3）管道附件
①阀门
对于管网的关断阀门，当DN≤250mm时采用焊接球阀；
当DN>
250mm时采用三偏心金属硬密封蝶阀。
对于DN≥500mm的阀门，为开启方便均设有旁通球阀。
直埋管网上的阀门与管道连接均采用焊接连接。
热力站内的阀门均采用法兰连接。
管网上的放水阀门，采用球阀或闸阀，管网上的放气阀门，采用球阀或截止阀。
在各支管分支回水管上设置平衡阀，以调节支管水流量，达到控制各支管水流水温的要求。
②管网补偿器及其它管件
管网补偿器设置原则如下：
尽量利用地形及道路的变化，采用加长弯管自然补偿，对于长直管段，采用波纹管补偿器，直埋敷设按最大摩擦长度确定，采用双向全埋型外防腐型波纹补偿器，以减少固定墩的设置，方便施工；
波纹管补偿器安装时应根据管道的伸长量进行预拉伸。
热力管网在循环水泵入口前的管道、热力站入口的供水管道、各用户入口处的热水供水管道上设置除污器，管网最高点设置DN25的自动放气阀，管网的最低点设置DN50的排水闸阀。
管道的弯头、三通、变径管等均采用标准成品件，弯头弯曲半径R≥2.5DN。
通行地沟每200m设置孔径0.7m的检查口；
管道分支处、需要检修的地方、装有补偿器、放气阀、排水阀等装置处设置检查井。
③预制直埋保温管外套管接口做法
对于DN≥400mm的预制保温管，其外套管接头采用焊接式。
对于DN≤350mm的预制保温管，其外套管接头采用收缩套式。
（4）管道的防腐
为减少管道的腐蚀，延长管道的寿命，其表面应做必要的涂料和防腐处理。
保温管道在保温前，需要进行除锈处理。
本工程高温热水管道保温材料直埋管道采用聚氨酯保温，外护高密度聚乙烯套管；
室外架空部分的管道在聚乙烯套管外衬金属丝网，外覆20mm厚混凝土外保护层。
（5）管道支架型式
本工程高支架采用组合式钢支架，采用20#工字钢制作；
低支架采用20#工字钢制作，具体做法参照国标图集HG/T21629-1999。
2.3.7供热工况的确定
（1）热力网与热用户连接方式
为了确保系统的安全运行，方便调节，便于管理，减少维修工作量，用户与热网采用间接连接方式。
（2）热力网供热制式的确定和工况调节
①热力网供热制式的确定
热水热网敷设考虑双管制，即一供一回方式，根据国内外的运行实践来看，其运行效果较好。
同时采用质量优良的预制直埋保温管，辅以优良的施工水平，其供热的安全可靠性较高，投资省，因此本工程热网采用供回水管双管布置方式。
②工况调节
对于一级管网，利用各分支管上的平衡阀，采用分阶段改变流量的质调节，即根据用热水情况，分阶段改变一级网循环流量，在流量恒定阶段再按照热水用量情况调节一级网供回水温度。
2.4管路水力计算
2.4.1计算原则
本项目一级管网设计供水温度为85~95℃，回水温度为50~/60℃。
主干线和支干线的流量和管径按本期工程热负荷进行管网水力计算，根据供热水范围内居民人数和用热水热负荷计算分支主管网的流量和管径。
2.4.2供回水流量计算
G=3.6[Q/C（tg-th）]×
l03
式中：
G——供回水设计流量t/h
Q——设计热水热负荷MW
C——水的比热4.186kJ/kg℃
tg/th——设计供回水温度130/70℃
（3）热网阻力损失计算
△P=（1+a）R·
L×
10-3kPa
R——管道比摩阻Pa/m
L——管道平面长度m
a——局部阻力损失与沿程阻力损失的比值，采用波纹管补偿器，主管网0.2分支管0.4。
2.4.3管道流量及管道长度
热力干管流量为262t/h，至深云村支管流量为162t/h，至深康村支管流量为100t/h。
中雨水管道内介质为经深度水处理后的洗浴用水及雨水，日均供应约1300吨，为保证供应比较稳定，取保证系数0.75，日均供给电厂冷却用水约635吨，管道设计流量为50t/h。
南天电厂至深康村支管起点间热力干管：
总长约1382m,平均流量262t/h，管径DN300，比摩阻为40Pa/m，供回水管路水头损失各为6.7m；
深云村热力支管：
总长约1243m，流量162t/h，管径DN250，比摩阻为40Pa/m，供回水管路水头损失各为6m；
深康村热力支管：
总长约70m，流量100t/h，管径DN150，比摩阻为239Pa/m，供回水管路水头损失各为2.1m；
热力管线汇总：
整条管线总长约2695m（不含安托山天然气门站支管段），供、回水管路总水头损失均约为12.7m，供回水管路总水头损失共为25.4m；
中雨水管道：
总长约2625m，管径取DN150，管路总水头损失约为30m。
2.4.4水力计算表及水压图
本初步设计对热水管线进行了水力计算，计算结果详表2－3；
并根据管网布置图绘制了管网水力计算简图，详图2-3。
热水管道水力计算简图（图2-3）
热水管网水力计算表表2-3
序号
起点
终点
管径
管段长度
计算长度
流量
流速
比摩阻
管段
压降
供水
压力
回水
供回水
压差
I0
J0
DN
L
Lj
Q
W
DP
P
PG
PH
PG-PH
mm
m
t/h
m/s
Pa/m
kPa
2
300
1658.4
262
1.06
40
66.24
685.6
316.24
375.36
250
1492
162
0.95
59.68
625.92
375.92
合计
125.92
762.78
4
150
87.6
100
1.66
239
20.93
670.14
342.64
327.5
根据水力计算结果绘制热网水压图，甲方提供各用户站损失按O.25MPa选取，最不利端保证O.25MPa以上。
定压线的确定：
95℃高温水汽化压力为0kPa，电厂首站最高充水高度25m。
定压点设在电厂换热首站循环水泵吸入口，定压值为250kPa。
本项目热水管道水压图详图2-4。
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