xx省xx市XX供热锅炉房工程可行性研究报告.docx

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xx省xx市XX供热锅炉房工程可行性研究报告

xx省xx市XX供热锅炉房工程

可行性研究报告

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某省xxx设计咨询院

二○○五年十月

主要设计人员名单

专业

姓名

职务

职称

电气

机务

电气

机务

机务

电气

热工

水道

通风

输煤

总图

土建

土建

土建

概算

技经

环评

1概述

1.1项目概况及编制依据

1.1.1项目概况

拟建xx市XXX供热锅炉房位于xx市南郊柏石峪地区XXX生活小区内，由某XXX公司开发有限公司负责建设。

某XXX公司开发有限公司是一家具有二级房屋开发资质的大型房地产开发公司，于2000年10月成立，隶属于某XXX置业集团（某XXX集团分公司）。

经营范围包括：

房地产开发、物业管理、房屋租赁、货物仓储等业务。

某XXX置业集团是中国国家建设部审查通过的具有国家一级资质的房地产开发公司，注册资金4.356亿。

下辖包括某XXX公司开发有限公司在内的15家子公司。

某XXX置业集团主要从事房地产开发、经营和管理，目前拥有两家五星级酒店。

拟建XXX集中供热锅炉房，属XXX生活小区配套工程。

位于xx市二环南路以南，103省道以东，兴隆山、泉子山山体以北。

XXX小区是xx市最大的居民生活小区，规划占地324.82公顷，规划总人口80000人，规划建筑面积为：

住宅315.81万m2，公共建筑44.19万m2，回迁区40万m2。

本锅炉房将负责该小区以及周边地区的供暖任务，工程最终建设规模为4台58MW链条式热水锅炉，一次性设计完成，工程分期建设。

1.1.2编制依据

1.1.2.1某XXX公司有限公司与某省xxx设计咨询院签订的可研设计合同。

1.1.2.3《xx市城市供热规划（2005年-2020年）》

1.1.2.2某XXX公司有限公司提供的其它相关资料。

1.1.2.4《热电联产项目可行性研究技术规定及附件》。

1.1.2.5《锅炉房设计规范》（GB50041-92）

1.2研究范围

1.2.1供热工程：

锅炉系统、输煤系统、配电系统、热工控制系统、烟气净化系统、总图布置。

1.2.2辅助生产工程：

给排水系统、采暖通风系统、厂区内管网。

1.2.3投资估算及技术经济分析。

1.2.4与本工程有关，但不包括在本可研范围内的内容：

外部电源、外部水源、工程地质勘探、储灰场、环境影响分析评价报告、厂外热力网。

1.3城市概况

xx市位于xx省中部，纬度为北纬36。

40，，经度为东经117。

，南依泰山，北跨黄河，地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上，地势南高北低，地形复杂多样。

xx市属于暖温带大陆性季风气候区，四季分明，日照充分。

冬季严寒干燥，多东北风。

年平均气温14.5～15.5℃,平均相对湿度57～61%；全年无霜期230天左右，全年日照时数2368.2h，日均6.5h；年平均降雨量680.5mm。

xx市是xx省省会，是全省的政治、经济、文化和交通中心，是国家批准的副省级城市和沿海开放城市。

全市总面积8177km2，市区面积3257km2，下辖6个区、3个县和1个县级市。

总人口达582.6万。

xx市铁路、公路运输十分便利。

xx市地处京沪、胶济铁路交汇处，是连接华东、华北地区的要道。

公路网四通八达，京福高速公路穿越全境，是济青、济德、济聊高速公路的起点。

xx市区交通发达，高架路、环路便捷畅通。

xx市是一座现代化的综合性生产城市。

是全国城市经济综合实力五十强之一。

2003年全市国民生产总值1367.8亿元，财政收入264.2亿元。

xx市工业基础雄后，拥有冶金、机械、电子、电力等15个大门类产业。

xx市也是一座优美的旅游城市，古迹众多，72名泉，“齐烟九景”等众多名胜蜚声海内外。

1.4xx市城市供热概况

xx市从80年代起开始实施集中供热，90年代开始进行集中供热的统一管理，经过多年的发展，xx市的集中供热已经初具规模，目前xx市房屋建筑总面积9800万m2，集中供热总面积4200万m2，其中热电厂集中供应约2400万m2，燃煤锅炉集中供应约1500万m2，燃气锅炉集中供应约300万m2，剩余5600万m2建筑面积中，大约有4500万m2使用其他采暖方式（如小煤炉、电暖气等）分散取暖，另外还有大约1000万m2建筑面积不采暖。

xx市现有集中供热热电厂五座，分别是xx市明湖热电厂、xx市南郊热电厂、xx市北郊热电厂、东新热电有限公司、黄台电厂。

还有尚在利用的大型区域燃煤供热锅炉房50座、小型燃煤供热锅炉95座。

共计，市区集中供热锅炉总容量8032t/h，这些热源担负着全市4200万m2的集中供热面积。

形成了以热电联产供热为主，区域集中供热为辅的集中供热格局。

目前xx市的集中供热呈现供不应求的局面。

随着xx市城市建设的加快，xx市的新建建筑面积增加很快，对集中供热的需求也迅速增加，同时由于xx市热电厂的规模较小，其容量已经不能满足新增用户的需求。

《xx市城市供热规划》对目前正在运行的5个热电联产企业分别提出了规划要求，对新建的较大规模居民小区的供暖问题也提出了原则要求。

现在的南郊热电厂南部供热区域尚有一定的发展空间，由于该地区地势较高，不宜由大热网集中供热，规划将其作为单独的热网集中供热，由于南郊热电厂靠近市区中心，又处于南部风景区，因此不宜再继续扩增装机容量，仅扩增锅炉容量用于调峰。

另外还有一些大热网不能到达或不易到达，而供热面积又相对较大的区域，可以建设具有一定规模的燃煤锅炉房。

1.5建设的必要性

拟建XXX集中供热锅炉房位于xx市南郊柏石峪地区XXX生活小区内，属XXX小区配套工程。

小区地势较高，位置偏远，最终供热面积为400万m2，符合《xx市城市供热规划（2005年-2020年）》中单独设置大型燃煤供热锅炉房的要求。

另外，在供热区内非XXX集团所属的铁路南苑小区40万m2住宅、xx省电科总院45万m2住宅、蝶泉小区20万m2住宅也纳入供热负荷中。

位于小区北部的xx市南郊热电厂金鸡岭分厂现所带热负荷已满。

即使扩建，承担高地势区域的集中供热，在经济上、技术上也不合理。

结合xx市实际的情况，根据《xx市城市供热规划（2005年-2020年）》，从节约能源，改善环境，技术可行等目标出发，在小区内自建集中供热锅炉房，既可以满足居民采暖的需求，又可以获得良好的经济效益和社会效益，是非常必要的。

1.6主要设计原则

1.6.1锅炉选型为链条炉排热水锅炉。

1.6.2除尘器选用电除尘加湿式脱硫除尘器。

脱硫效率达到75%以上。

1.6.3锅炉排渣采用重型框链除渣；电除尘器收集下来的干灰送至灰库储存。

脱硫除尘器收集下来的灰水混和物经冲灰沟送至沉灰池沉淀。

1.6.4本供热锅炉房电源采用10kV电压等级，两路，铠装电缆直埋引入。

采用10kV高压就地补偿。

1.6.5热工控制系统采用PLC，提高控制水平。

1.6.6为提高辅助设备运行效率，降低能耗，本工程对主要运行设备采用调速，以达到节能效果。

低压设备采用变频调速，高压设备采用内馈斩波调速。

1.6.7认真贯彻执行国家和地方政府有关节能、环保、消防、安全生产等法律、法规，做到环保、消防、安全及卫生有关项目与主体工程同时设计、同时施工、同时投产，确保员工在生产过程中的安全与健康。

1.7工作简要过程

2005年9月，某XXX公司有限公司与某省xxx设计咨询院签订了可行性研究设计合同，2005年9月29日某省xxx设计咨询院的有关设计人员到某XXX公司有限公司及现场进行资料收集，并商谈了有关的设计技术原则，从有关部门取得了必要的协议文件，作为可行性研究报告的编制依据。

2热负荷

2.1供热现状

本工程供热区域为XXXXXX柏石峪规划区，根据xx市柏石峪地区市政工程规划，规划区规划用地353.06公顷，项目建设用地324.82公顷，规划总人口80000人，规划建筑面积为：

住宅315.81万m2，公共建筑44.19万m2，回迁区40万m2。

另外，在XXX柏石峪规划区外的电力专科学校小区、铁路南苑小区、蝶泉小区共计105万m2建筑面积也属于供热工程的供热范围，且已达成供热协议。

规划建筑物类型分为五种：

（1）独立式及联排式别墅建筑高度2-3层

（2）多层住宅建筑高度4-6层

（3）公共建筑（商场、医院等）建筑高度3-4层

（4）高层住宅建筑高度18-30层

（5）高层公寓式住宅建筑高度12-18层

XXX起步（一期工程）区占地34公顷，其范围为舜耕路南延长线西侧，至2007年底总建筑面积达到25万m2。

XXX规划建筑物建筑面积统计如下：

序号

地块编号

建筑物

类型

总建筑面积

（万m2）

一期建筑面积

（万m2）

备注

1

A

住宅

12.64

2

B

公共建筑

11.28

3

C

高层住宅

21.76

4

D

住宅

17.41

5

E

住宅

17.76

6

F

住宅

15.39

7

G

公共建筑

31.97

8

H

高层住宅

25.71

9

J

别墅

11.26

10

K

别墅

16.16

11

L

高层住宅

33.48

25

12

M

住宅

13.2

13

N

住宅

19.58

14

P

住宅

16.19

15

Q

高层住宅

22.91

16

回迁区东

住宅

27.7

17

回迁区西

住宅

12.3

18

新增地块

高层住宅

73.3

19

电力专科学校

住宅

45

45

20

铁路南苑小区

住宅

40

40

21

蝶泉小区

住宅

20

20

合计

505

130

2.2热负荷

供热工程所担负的热负荷分为近期规划（2007年末）热负荷和近期规划末（2010年末）热负荷。

2.2.1气象条件

室外计算温度

采暖室外计算温度：

-7℃

采暖期室外平均温度：

2.1℃

年平均气温：

14.2℃

极端最低温度：

-19.72℃

采暖天数：

140天

2.2.2采暖热指标

根据《采暖通风与空气调节设计规范》，规划建筑物维护结构特点，并参考近年来当地的工程设计、运行实例，确定本工程的采暖热指标为41W/m2。

2.2.3近期规划热负荷

根据XXX建筑物规划表统计出的供热区近期规划供暖面积为130万m2。

因此，近期规划最大热负荷为：

130×10000×41=53.3MW

2.2.4规划期末（2010年）热负荷

根据xx市柏石峪地区市政工程热力规划及XXX建筑物规划表统计出的供热区至规划期末（2010年）建筑物将增加到505万m2，其中有40万m2为学校、商店、医院等公用建筑物，其余为民用建筑物，平均年增加采暖面积125万m2。

因此，至规划期末（2010年）最大总热负荷为：

505×10000×41=207MW

2.2.5设计热负荷

规划热负荷即为设计热负荷。

根据xx市气象资料，冬季采暖室外计算温度-7℃，平均温度2.1℃，采暖期140天，平均负荷系数为（18-2.1）/（18-（-7））=0.636，最小负荷系数为（18-5）/（18-（-7））=0.52，

因此设计热负荷如下：

项目

采暖期（MW）

最大

平均

最小

近期规划热负荷（2007年）

53.3

33.9

27.716

规划期末热负荷（2010年）

207

131.652

107.64

2.2.6年采暖热负荷持续曲线图见附图。

3电源

电源接入方案如下：

距拟建锅炉房0.5km处有一座小区10kV变电所，其10kV电源引自十六河220/110/10kV变电站。

锅炉房10kV电源引自该小区10kV变电所，两路，采用铠装电缆直埋引入。

在拟建锅炉房内设置户内10kV高压配电室一座，并设10kV就地补偿装置。

电源接入方案尚需当地电业部门批准。

4燃料供应

4.1燃料来源

锅炉房最终规模为58MW热水锅炉4台。

建成后年耗煤量约为8.5501万t。

锅炉房所需燃料全部从市场购买。

4.2燃料特性

燃料特性

燃料种类：

II类烟煤

工业分析

Qdwr：

22185.8kJ/kg（5300kcal/kg）

Vr：

11.91%Wy：

7.6%Ay：

28.3%

元素分析

Cy：

57.91%Hy：

3.17%Oy：

1.77%

Ny：

0.61%Sy：

0.64%

4.3运输方式

锅炉房所需燃料采用汽车运输，运输车辆由社会解决，锅炉房不自备运煤车辆。

5锅炉房规模及锅炉选型

5.1锅炉房规模

XXXXXX供热工程设计热负荷如下：

项目

采暖期（MW）

最大

平均

最小

近期规划热负荷

53.3

33.9

27.716

规划期末热负荷

207

131.652

107.64

根据设计热负荷，考虑锅炉房自用热系数1.1，确定XXXXXX供热区的锅炉房规模如下：

规划期末（2010年）锅炉房规模为4台58MW的热水锅炉，额定供热能力为232MW。

近期规划（2007年底）锅炉房规模为1台58MW的热水锅炉，额定供热能力为58MW。

按热负荷增长速度，每年递增一台58MW热水锅炉。

5.2供热参数的确定

本工程供热参数共有两种可以选择，一种为150/90℃，另一种为130/70℃，两种供热参数比较如下：

150/90℃供热参数：

供热距离远，管道补偿量大，保温材料性能要求高，系统静压高，定压水泵功率高，运行费用高。

130/70℃供热参数：

循环水量相等，管道补偿量较小，保温材料性能要求较低，系统静压较低，运行费用较低。

由于本工程供热区供热半径不是很大，从技术、经济综合考虑，本次设计锅炉房供热参数确定为130/70℃，既锅炉供水温度130℃，回水温度70℃。

5.3锅炉选型

目前，58MW燃煤热水锅炉主要有两种类型，一种为循环流化床锅炉，另一种为链条炉排锅炉，两种类型锅炉比较如下：

（一）循环流化床锅炉

循环流化床技术是目前商业化程度最好的清洁煤燃烧技术之一。

它具有煤种适应性强、负荷调节范围大、燃烧稳定、炉内脱硫和分级燃烧，有效降低污染物排放等优点。

特别是在燃用高灰低挥发份或高硫份等其它燃烧设备难以适应的劣质燃料方面以及负荷波动较大的集中供热工程中，循环流化床锅炉是最佳选择。

循环流化床热水锅炉具有以下特点：

（1）燃烧技术、运行经验成熟，但运行管理较为复杂，在热水锅炉房中运行业绩较少。

（2）可烧劣质煤，但煤的粒度要求严格，小于12mm，必须设置破碎系统。

（3）负荷调节范围在30%～110%，范围较宽。

（4）锅炉水阻力为0.4MPa，烟气阻力为2448Pa，阻力较大。

（5）热效率：

89%，较高。

（6）外型尺寸：

15.49×11.42×31.058m，较大。

（7）本体价格：

550万元人民币，较高，锅炉辅机耗电量大。

（8）工程投资较链条炉排锅炉高。

（二）链条炉排锅炉

链条炉排锅炉是目前普遍使用的一种锅炉，58MW链条炉排热水锅炉具有以下特点：

（1）燃烧技术、运行经验成熟，运行管理简单，运行业绩多。

（2）燃料应为II类烟煤以上的煤种，煤的粒度要求小于40mm，要求较宽，不须设置破碎系统。

（3）锅炉水阻力为0.2MPa，烟气阻力为1888Pa，阻力较小。

（4）热效率：

85%

（5）外型尺寸：

14×10×15m，较小。

（6）本体价格：

420万元人民币，锅炉辅机耗电量较小。

（7）启动快，负荷稳定性强。

（8）工程投资较循环流化床锅炉少。

（三）炉型比较结论

从以上两种类型锅炉的特点可以看出，循环流化床锅炉具有热效率较高、可以燃烧劣质煤、负荷适应性强、可炉内脱硫等许多优点，但针对本项目的具体情况，其优点则不是很突出，其一是该项目所燃用煤种并非劣质煤，更适合链条锅炉。

其二是该项目是采暖锅炉房，无生产热负荷，因此负荷变化非常平稳，凸显不出循环流化床锅炉适应负荷变化的特点。

其三是循环流化床锅炉对煤的粒度要求严格，需要设置破碎系统，该系统约需投资200万元，且占地较多，而链条炉排热水锅炉对煤的粒度要求较宽，不需要设置破碎系统。

其四是循环流化床锅炉炉膛阻力较大，致使鼓风机、引风机功率比配置链条锅炉时大的多，使得初投资和运行费均大幅度增加。

其五是循环流化床锅炉本体一次性投资较大，运行管理复杂。

其六是循环流化床锅炉体积大，致使锅炉房体积大，土建费用高。

其七是链条锅炉的飞灰排放量最少，易于选择物美价敛的除尘装置，既可满足国家排放要求，又能节省投资。

该项目所用燃料煤的含硫量不是很高，采用烟道脱硫方式完全可以使二氧化硫的排放达到国家标准。

根据以上经济技术比较，该项目选用链条炉排热水锅炉是合理的，设计推荐链条炉排热水锅炉。

热水锅炉规格如下：

型号：

UG58-130/70

额定供热量：

58MW

设计工作压力：

1.6MPa

供/回水温度：

130/70℃

排烟温度：

165℃

设计效率：

85%

燃烧方式：

链条炉排

配鼓风机规格如下：

型号：

G4-73-12NO18D

风量：

119330m3/h

风压：

3.5kPa

电机型号/功率：

Y-355-46-6/220kW

6厂址条件

6.1厂址概述及气象条件

6.1.1厂址概述

xx市位于北纬36º40，，东经117º，南依泰山，北跨黄河，地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上，地势南高北低。

xx市属于暖温带大陆性季风气候区，四季分明，日照充分。

xx市作为xx省的省会，交通极为便利。

拟建的xx市XXXXXX供热锅炉房建设规模为4×58MW热水锅炉，其厂址位于xx市南部南二环路南侧、xx市柏石峪地区西侧内、鏊子山南侧山脚下，东邻小区中心，西临xx省公安厅警犬基地，南靠柏石峪居住区规划路，交通便利，热负荷相对比较集中。

该厂址为废弃的取土坑，自然地形标高为156.7m～169.5m，高差较大。

锅炉房区域位置见附图。

6.1.2主要气象条件：

多年平均气温：

14.2℃

多年极端最高气温：

42.5℃

多年极端最低气温：

-19.7℃

多年平均相对湿度：

57%

全年主导风向：

SSW

夏季平均风速：

2.8m/s

多年平均降水量：

685mm

年最大总降水量：

723.7mm

历年最大积雪厚度：

20cm

历年最大冻土深度：

44cm

6.2交通运输

6.2.1厂内外运输货物周转量

序号

货物名称

单位

年运量

运输方式

备注

1

燃煤

t

85501

汽车

2

灰渣

t

24196

汽车

6.2.2道路运输

4×58MW热水锅炉生产所需要的燃料煤全部由XXX集团负责采购，用汽车直接运至厂内；其生产所产生的灰、渣用汽车运至建材厂综合利用。

4×58MW热水锅炉生产所需要的其它原、材料均利用XXX集团现有供货渠道供给。

厂内主要运输道路宽7.0m，次要道路宽3.5m，最小圆曲线半径9m，困难条件下6m，最大纵坡≤8%，路面为沥青路面。

本设计根据厂区现状和人流、物流的特点共设三个出入口,分别为人流出入口（北出入口）、燃料煤出口（东南北出入口）、渣出口（西南出入口）。

三个出入口经厂外道路分别与厂址北侧的11号路（规划路）和厂址南侧的土屋路（该路现状较差，短期内将扩建）相连接，可以满足XXXXXX供热锅炉房生产及消防的要求。

运输燃料煤及渣所需运输设备全部由社会运输部门承担，其它原、材料运输和生活福利等用车也全部由社会运输部门承担，除需设置一台用于燃料煤计量的电子汽车衡外，本设计不考虑运输设备。

6.3水源

本工程设计生产、生活及消防给水水源拟从xx市柏石峪小区的市政自来水一级给水泵站供给。

该给水泵站将水送至本工程设计的厂区内。

工程设计所需水量约为286m3/h。

一级给水泵站按照满足锅炉房所需水量供给。

由于一级给水泵站的出口压力约为0.6MPa,而到达本工程厂区内的给水压力不足0.15MPa，因此本工程设计在厂区内设二次加压泵站及1000m3生活、生产、消防水池，用于满足生产、生活、消防用水压力的要求及贮存消防水量及生产调节水量。

6.4储灰场

本工程采用湿式排渣、干式排灰方式，锅炉产生的灰、渣分别用汽车运至距本锅炉房约25km处的XXX黄泰实业集团新型建材有限公司综合利用。

XXX黄泰实业集团新型建材有限公司年需灰渣5万吨，并设有大型事故灰渣场，储量8万吨。

该灰渣场可以满足事故灰、渣的存储要求。

见综合利用协议书。

7工程设想

7.1厂区总平面规划布置

7.1.1全厂总平面布置原则

7.1.1.1总平面布置是按设计规模为4×58MW热水锅炉，不考虑发展余地进行设计。

7.1.1.2依据某XXX公司有限公司提供的相关图纸。

7.1.2总平面布置

根据选定的厂址和工艺流程，结合场地自然条件及各建、构筑物对防火、卫生、安全的要求进行总平面布置。

该厂址呈狭长梯形，南北宽约70～130m，东西长约350m，总面积约占地35000m2，共布置二个方案，分述如下：

第一方案：

主厂房朝东，扩建端朝北，主厂房、除尘系统、烟囱呈一线形由偏西北向偏东南布置，封闭储煤场布置在主厂房东南。

该方案的优点：

主厂房朝向较好，厂前区比较宽敞，厂区形成环行通道，运输比较顺畅，各出入口任务单一，相互干扰少。

该方案的缺点：

冲渣泵站距主厂房较远。

第二方案：

主厂房朝偏西南，扩建端朝偏东南，主厂房、除尘系统、烟囱、呈一线形由偏西南向偏东北布置，封闭储煤场布置在主厂房东南。

该方案的优点：

主厂房朝向较好。

缺点是：

厂前区窄小，厂区不能形成环行通道，不利于消防。

综上所述，第一方案主厂房朝向好，厂前区比较宽敞，运输比较顺畅，各出入口相互干扰少等优点，故本设计推荐第一方案。

根据选定的厂址和工艺流程，结合场地自然条件及各建、构筑物对防火、卫生、安全的要求进行了总平面布置。

拟建的4×58MW热水锅炉布置厂区西北部，主厂房、除尘系统、烟囱呈一线形由偏西北向偏东南布置，储封闭储煤场布置在主厂房东南侧，综合楼布置在厂区东北部，冲渣循环水泵站、1000m3水池均布置在主厂房东侧。

主厂房室内设计标高为164.50m。

室外平土标高为164.35m。

7.1.3厂区主要工程量

主要工程量一览表

序号

项目

单位

指标

备注

1

本期工程占地面积

m2

35423

2

厂区土石方量（填方/挖方）

m3

38650/28518

3

道路及铺砌面积

m2

6350

4

围墙长度

m

892

5

绿化面积

m2

9564

7.1.4竖向布置

由于厂区现状地形高差较大，为充分利用地形、减少土石方工程量并结合厂区实际现状，本设计将厂区布置成一个设计标高164.35m。

厂区平土时形成南高北低，其坡度为3‰。

结合厂址地区地形南高北低的特点，厂区雨水自南向北排出厂区。

7.1.5管线综合布置规划

本工程设计的主要管线有热力、上下水、电力、通讯等八种管线，管线均为地下直埋或集中管