集中供热工程可行性研究报告.docx
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集中供热工程可行性研究报告
第一章概述
1．1项目名称及承办单位
1．1．1项目名称：
敦化市集中供热工程
1．1．2项目主管部门：
敦化市建设局
1．1．3项目承办单位：
敦化市供热公司
1．2设计依据及范围
1．2．1设计依据
a．敦化市人民政府2000年6月下发的《关于实施敦化市区集中供热工程建设项目》文件。
b．由省规划院及敦化市规划院城建局共同编制的《敦化市城市整体规划》
c．由敦化市建设局提供的市区建筑面积分布
d．关于敦化市集中供热工程项目建设书的批复。
1．2．2设计范围
在本可研报告中，主要核实热负荷，锅炉房规模及锅炉选型，厂址建设条件，燃料供应和本工程其它一些设想，一级管网及换热站设计，并作出经济效益分析及投资估算。
工程测量与工程地质，水文工作，锅炉房的环境影响评价工作不列入本可研范围。
1．3城市概况及自然条件
1．3．1城市概况
敦化市位于吉林省东部长白山区，东经128°14’，北纬°22’，西距长春市337公里，东距图门市、延吉市191公里，是吉林省的新兴城市之一，敦化市为延边地区所管辖，并列入西部大开发行列。
目前，敦化市已形成了以木制口加工，医药制造业为主导的包括机械，纺织，水电等多元化工业格局，其中年产值超亿元的大型企业四户，五千万以上企业15户。
市区现有人口20万人，建城区面积给10平方米公里。
现有工业企业用户200余家。
1．3．2自然概况
敦化市座落在牡丹江河谷冲积平原上，市区周围群山环绕，牡丹江自西南向东北蜿蜒流经市区，城市北侧还有小石河流过，形成风景的北围山城。
敦化市气候属寒温带大陆性季风气候。
夏秋季多东南风，冬春多西北风。
年平均气温3.2℃，最高气温34.5℃，最低气温-38.3℃，最大冻土深度1.77米，多年平均降水量519毫米。
1．4建设必要性
随着我国改革开放不断深入，敦化市工业得到不断发展，城市基础设施不断加以完善，住宅、给水、排水、道路、小区建设，城市绿化已排在省内前列。
唯有市区供热还维持在原有小锅炉分散供热上。
2000年由供热公司在红旗大街新建一座3台0.7MW（10T/h）锅炉房，其余全部为6T/h以下小锅炉供热。
截止2001年统计，采暖锅炉172台，总容量571.4T/h，烟囱161座，分散小锅炉供热效率低，浪费能源，供热成本高，污染环境。
进入冬季，处在四面环山的市区风力小，空气对流缓慢，烟囱排出烟尘笼罩在上空，污染空气，直接危害人民的身心健康，据2000年统计敦化市区年耗煤量35.0万吨左右，废气排放总量180000万标立方米，烟尘排放量115000吨，SO2排放量4100吨，2000年冬季由市环保局测定，空气中二氧化硫，总悬浮微粒，降尘等指标都超出国家规定值，如果不实现集中供热，小锅炉数量还在增加，能源浪费、空气污染将继续恶化。
为此，在敦化市实现集中供热无论从经济效益还是社会效益都是十分必要的。
第二章热负荷
2．1供热现状及发展
敦化市区没有可利用余热厂供热，只有161座燃煤锅炉房分散供热，其中供热公司所管辖有九座锅炉房，供热面积40万平方米。
市区外围铁东开发区、林业局，三三零五厂、敖东药厂已实行独立供热，不在本供热范围之内。
为更清楚了解市区采暖面积分布情况，把供热区域划分为19个区，每个区现有建筑面积及发展面积见供热面积统计表2—1。
从统计表中可以看出：
现有供热面积245万平方米，到2010年规划发展面积180万平方米左右，合计供热面积425万平方米。
本工程供热规模按照425万平方米考虑。
2．2拟建规模
城市供热建大中型区域燃煤锅炉房是国家能源政策提倡的，一是热率qw高，热效率82％，能有效的利用能源，小型煤锅炉房热效率只有60～70％。
二是投资少，只有同样供热能力的热电厂投资的十分之一，建设周期短（与热电厂相比）。
一至二年可以建成投入使用。
三是有利于保护环境，与多个小型燃煤锅炉相比，锅炉房个数少，污染源少，占地面积小，煤碳运输集中方便，除灰，除渣系统机构化程度高，采用湿式硫除尘器效率达98％以上，烟尘排放浓度小。
四是对供热负荷规模适应性好，供热成本低。
建设大型燃煤锅炉房无论是从建设周期、环保要求及市场竞争力都是可行的。
因此本工程拟建规模为3台29MW热水锅炉房四座，供热面积425万平方米，三年建成。
热平衡见表2—2。
2．3供热范围和供热参数
本工程供热范围为区外环路以内①至19区域。
四座锅炉房，分别建在长安小区，曙光小区，江滨小区，团结小区。
换热站利用原有锅炉房，每座锅炉房承担供热面积及供热范围，换热站数量见表2—3。
由于在本工程供热范围内有住宅、工企等，因此本设计采暖综合热指标为73.3W/m2，一、二级管网间热闹换热，连续运行，一级网供回水温度150/90℃，一级网量大供热半径2.5公里，最大管径D478×7。
二级网供回水温度95/70℃，二级网最大供热半径1.5公里。
2．4主机选型
目前国内大型供热锅炉选型主要以哈尔滨锅炉厂等代表的SHL29-1.6/150/90散装锅炉，以上海四方锅炉厂为代表的DHL29-1.6/150/90-AII角管式组装锅炉和以营口锅炉厂为代表的DZL29-1.6/150/90水火管锅壳式组装锅炉，后两种锅炉以技术先进性能可靠，结构紧凑，热效益高等优势得到厂泛应用。
DZL29-1.6/150/90水灾管壳式组装锅炉主体更简单适用，炉型布置合理，热效率高，初始排尘浓度低，因此本工程初步推荐使用DZL29-1.5/150/90水火管壳式组装锅炉。
锅炉主要参数：
型号：
DZL29-1.6/150/90
额定出力：
29MW
设计工作压力：
1.6Mpa
额定热水出口温度：
150℃
额定热水进口温度：
90℃
设计效率：
82％
煤种：
II类烟煤
锅炉房布置为双层布置方案，运转层高4.5m，双层布置优点是操作环境好，厂房占地面积小，上煤除渣灰方便。
供热面积统计表
表面2—1单位：
万M2
区号
现有住宅
现有公企
规划住宅
规划公企
1
14.67
5.09
2
11.0
3.80
3
11.70
1.148
4
2.12
5
9.145
2.178
6
10.5
7.21
7
11.57
5.41
2.0
2.38
8
20.40
0.37
6.0
2.0
9
15.60
10.0
1.0
10
8.564
2.986
42.65
1.5
11
21.14
4.294
14.0
3.0
12
3.44
1.468
20.0
1.0
13
0.98
0.46
39.0
1.0
14
15.92
3.61
15
20.22
6.62
16
2.50
5.33
19.932
3.38
17
11.52
2.92
5.496
0.756
18
1.2
1.4
2.0
19
1.42
合计
190.10
57.83
161.01
16.02
（注：
规划到2011年）
热负荷平衡表
表2—2
锅炉额定供热量
热负荷（MW）
425万M2
最大
平均
四座锅炉
房12台锅
炉运行
12×29＝348.0
312.0
201.0
锅炉负荷
率％
89.66
57.76
年供热量
2.88×106GJ
长安小区锅炉供热范围表
表2—3-1
序号
换热站位置
供热面积（万M2）
供热范围
现有
发展
合计
1
新华小区锅炉房
19.76
19.76
（1）区
2
商贸城锅炉房
14.80
14.80
（2）区
3
政府后勤锅炉房
17.71
17.71
（6）区
4
光明小区锅炉房
20.77
8.0
28.77
（8）区
5
新建锅炉房内
19.58
6.50
26.0
（7）（18）区
合计
107.04万M2
曙光小区锅炉房供热范围表
表2—3-2
序号
换热站位置
供热面积（万M2）
供热范围
现有
发展
合计
1
龙泰锅炉房
11.7
3.27
14.97
（3）（4）区
2
富豪锅炉房
9.145
2.178
11.32
（5）区
3
江南镇锅炉房
15.6
11
26.6
（9）区
4
法院锅炉房
6.92
21.64
28.56
（10）（19）区
5
阳光城锅炉房
6.0
22.56
28.56
（10）区
6
清华苑锅炉房
7.36
22.46
29.82
（11）区
7
预留开发6座
合计
250.00万M2
团结小区锅炉房供热范围表
表2—3-3
序号
换热站位置
供热面积（万M2）
供热范围
现有
发展
合计
1
站北村锅炉房
14.44
6.26
20.70
（17）区
2
铁路锅炉房
7.83
23.32
31.15
（16）区
3
红旗小区锅炉房
19.53
19.53
（14）区
4
新建锅炉房内
26.84
26.84
（15）区
合计
98.22万M2
江滨小区锅炉房供热范围表
表2—3-4
序号
换热站位置
供热面积（万M2）
供热范围
现有
发展
合计
1
繁荣小区锅炉房
4.91
21.0
25.91
（12）区
2
江滨小区锅炉房
1.44
26.52
27.96
（13）区
3
批发市场锅炉房
25.43
2.17
27.96
（11）区
4
新建锅炉房内
27.96
27.96
（11）（13）区
合计
109.79万M2
第三章燃料供应
3．1燃煤
本工程锅炉房燃煤采用鸡西矿加工一级原煤，四座锅炉房年耗煤量21.25万吨。
燃煤由铁路运输至火车站煤场，再由汽车运到厂内煤库，运输距3.0KM。
3．2燃料特性
煤炭元素分析如下：
Cy：
46.25％
Hy：
3.04％
Oy：
4.94％
Ny：
4.94％
Sy：
0.46％
Ay：
31％
Wy：
8.04％
Vy：
36.67％
OyDW：
19228KJ/Kg（4600Kcal/Kg）
灰溶点：
T1：
1100℃
T2：
1250℃
T3：
1300℃
第四章建设条件
4．1厂址选择
根据敦化市规划处提供的《敦化市城市整体规划》，以及目前敦化市供热分布状况，四座锅炉房分别选在长安小区、长城小区、团结小区、江滨小区。
每座锅炉房厂区占地120×130M（1.56公倾），详见厂址区总平面图。
厂址选择处在热负荷中心，供热距离短，有足够空地，拆迁量小。
4．2气象条件
最热月平均气温：
19.6℃
最冷月平均气温：
-17.8℃
年极端最低气温：
-38.63℃
年平均气温：
2.6℃
年平均降雨量：
2.3米/秒
夏季主导风向：
东南
冬季主导风向：
西北
积雪厚度：
22CM
最大冻土深度：
1.77M
采暖室外计算温度：
-24℃
采暖期日平均温度：
-8.7℃
4．3交通运输与灰场
锅炉房厂址外四周道路已形成，运输通道以外环路，以及市区道路为主通道。
夜晚运输对民宅影响不大。
本工程考虑灰渣将全部利用生产机制砖，不设长期贮灰场，只在厂内设灰渣暂存库，贮量2天。
4．3供水水源与供电
锅炉房用水以经市自来水公司同意，采用市区给水管网。
锅炉房主要辅机设备属二级负荷，电源电压10KV，采用单回路电源进线。
第五章工程设想
5．1厂区总平面布置
总平面布置过程中做到满足生产工艺的前提下，合理布置其它辅助车间，缩短运输距离，厂区四周开避环形道路，沿围墙栽植树种，同时注意满足环境保护及消防等各方面的要求。
新建主要建筑工程。
锅炉房占地面积：
2091M2
煤场、渣场占面积：
2400M2
碎煤机占地面积：
40M2
消防水池占地面积：
144M2
除渣楼占地面积：
40M2
总平面主要设计指标：
厂区总占地面积：
120×130m（1.56公顷）
建、构筑物占地面积：
4175M2
道路占地面积：
2820M2
围墙长度：
500米
出入口：
1个
建筑系数：
30％
利用系数：
48％
5．2上煤系统
5．2．1概述
本工程主要交通运输为煤和灰渣，以汽车做为主要运输工具。
四周锅炉房年运输煤量21.25万吨，渣6.38万吨。
5．2．2运煤系统
厂区内设煤库一座，迪量2700吨。
有铲车进行推煤和上煤作业。
锅炉房输煤系统为单路胶带输送，带宽650mm，系统出力160t/h，一班工作制，燃煤以煤库受煤斗，电磁振动给料机，1＃胶带输送机，电磁除铁器，振动筛，环锤破碎机。
2＃胶带输送机（大倾角）。
3＃胶带输送机（水平），电子皮带秤，进入炉前贮煤斗100M3。
5．3燃烧系统
每台锅炉设一台鼓风机、引风机、一台湿式脱硫除尘器。
送风机由锅炉间上部和室外取用，经过空气预热器后，由运转屋下锅炉两侧风道进入锅炉。
锅炉烟气经尾部受热面至除至除器再由引风机送入烟囱排入大气。
三台锅炉合用一座烟囱，烟囱高度80m，直径3m.
主要辅助设备选型（一座锅炉房）
送风机：
G4－73－11No14电机功率90KW3台
引风机：
G4－73－11No14电机功率185KW3台
除尘器：
效率98％脱硫率60％3台
烟囱：
高80M出口直径3M1座
5．4热力系统
5．4．1循环水系统
锅炉房总管径DN450，每台锅炉进出管径KN300，回水经除污器，循环水泵，锅炉送到换热站，热网运行方式为一、二级管网分供，一级管网供回水温度为150/90℃。
5．4．2补水及定压系统
给水泵房来水加压送入全自动水处理器、除氧器流入软化除氧水箱后由补水泵补入一级循环水系统，补水泵定压0.60Mpa，补水泵为变频调速恒压补水。
系统补水量按循环水量2％取，计20吨/小时。
每座锅炉房循环水量1000吨/小时左右。
5．4．3主要辅助设备选型
循环水泵：
流量684t/h扬程43m电机功率132KW3台（二用一备）
全自动水处理器：
出力30t/h1套
除氧器：
出力30t/h1套
除氧水箱：
40M21座
补水泵：
流量30t/h扬程64M电机功率11KW2台（一用一备）
5．5锅炉房布置
煤仓间跨度6米，总长度量42米，三层，0.00米布置高低压配电室、变压器室、水处理间、循环水泵房、仓库、卫生间、辅助二层值班休息等。
运输层高4.5米，居中布置炉控制室，输煤层高18.5米。
锅炉间跨度为18米，总长42米，二层，屋架下弦17.5米，底层布置3台刮板除渣机，3台送风机，运转层4.5米与值班休息连接。
风机除尘间跨度12米，一层，屋架下弦13.5米，布置3台引风机，3台除尘器，1台刮板除灰机。
锅炉房总建筑面积3846m2，其中：
锅炉间2016m2，除尘间504m2，水平上煤间252m2，变压器高低配电间161m2，泵间229m2，办公休息间324m2，除渣楼40m2，碎煤间40m2，上煤廊160m2，除渣廊120m2。
5．6除渣、除灰系统
5．6．1除渣系统
选用2台重链除渣机，送至高位渣斗（50m3），由自卸汽车每天运出，并在厂区内设有临时渣库，贮渣量300吨。
5．6．2除灰系统
除尘器及炉排收集细灰直接落入除渣机内，与炉渣一并运出，除灰管设手动蝶阀。
5．7供排水
5．7．1全厂供排水量见下表5—2
锅炉房厂区给排水平衡表
表5—2
序号
项目
给水t/h
排水t/h
备注
最大
平均
最大
平均
1
一级网循环水系统补水
20
20
（补水除灰渣系统）辅机冷却水来
2
锅炉辅机冷却水
4.5
4.5
4.5
4.5
3
除灰渣用水
（4.5）
（4.5）
4
水处理系统反洗再生
5.0
3.0
（5.0）
（3.0）
5
生活用水
4.0
3.0
2.0
1.5
6
锅炉定期排污
1
0.3
38
35
12.5
9.3
锅炉房用水来自市内自来水管网，其水质情况：
pH：
7.4
总硬度：
32mg/L
5．8电气部分
5．8．1用电负荷及外部电源
本工程为供热锅炉房，锅炉房主要辅朵设备属二级负荷。
电源引自各锅炉房邻近的地区变电所，电源电压为10KV。
采用单回路电源进线。
每座锅炉房总用电量1213KW。
5．8．2电气主接线及变电设备布置
10KV母线采用单母线接线，进线上分别装设电压互感器，避雷器及计量柜。
根据负荷情况上一台1600KWA的变压器。
变电所和锅炉房为同一建筑，布置在一层左侧，高有高、低压配电室，变压器室。
5．8．3主要设备选型
高压开关柜选用JYN6－12型户内交流金属封闭铠装移开式关柜；变压器选用S10－M系列密封式变压器；低压开关柜选用GND5型低压轴式开关柜。
5．8．4二次接及自动装置
高压开关柜的断路器在控制室操作，有用直流操作方式，保护用的继电器安装在各自的高压开关柜上。
在控制室设中央信号屏。
在控制设负荷监控来实现远方控制。
5．8．5锅炉房配电
引风机、鼓风机、循环水泵、实水泵采用变频器进行控制。
引风机、鼓风机、循环水泵同时具有软起装置，软起动装置具有与变频器控制的切换功能，以保证变频器故障时，上述设备的投入运行。
主要锅炉辅机设备在控制室操作台上就地操作，并在就地采用转换开头来选择操作地点，以防伤害事故。
大部分电力线路采用电力电缆，控制电缆桥架敷设。
5．9热工控制
5．9．1研究范围
本工程控制测量仪表所包括的范围是每座锅炉房3台29MW热水锅炉及与之相配套的辅助设备。
5．9．2设计方案
为了保证锅炉的安全运行，降低能耗，提高锅炉的热效率，改善操作环境，在锅炉房内设置自动控制，自动检测，集中管理的控制室。
控制方案采用微机系统控制系统，除有常规仪表所具备的功能外，微机显视器还有多种画面功能，包括工艺流程画面，各工艺参数画面，故障画面，运行状态画面等。
通过这些画面，工作人员可对每台锅炉运行的各个部位有充分了解，及时掌握各个环节发生的各种情况。
在控制室中还设置了打印机，可以随时打印所需的各种资料，并可定时打印日报、月报等。
5．9．3仪表选型
根据目前国内仪表生产和质量情况，仪表选型确定为以电动单元组合仪表为主体，压力，液位变送器选用智能变送器，流量变送器选用涡街流量计或电磁流量变送器，执行部分选用电动执行机构。
电动仪表信号为4－20mA，标准信号即合国际通用标准，又与微机配用方便。
5．9．4控制水平
根据本锅炉房具体情况和工艺参数配置必要的自动调节系统；对于较重要的工艺参数采用集中显示；对于一般工艺参数采用就地检测；对于影响安全运行的工艺参数设置越限报警或信号联锁。
为了节约能源，对循环水、补水系统设置计量累积，以便于经济核算。
5．9．5检测及控制
a．锅炉部分
检测供回水流量、温度、压力、炉膛负压、省煤器、前烟气含氧量记录，炉膛烟风温度压力检测，省煤器前后水温，送风量检测。
控制与调节部分包括锅炉进出口电动阀门远程开启。
根据锅炉供水温度及流量控制炉排转速，根据送风量及风煤比参数，采用烟气氧含量进行修正变频调节送风转速，根据炉膛负压信号，采用风量分流信号修正变频调节引风机转速，输煤系统电动机顺序控制。
报警：
供水温度过高；炉膛负压过高；辅机故障。
b．热岗循五水及补水系统
检测循环供回水流量，温度，压力检测，供水温度记录，定压点压力检测。
控制与调节供回水，旁路管电动阀手动远程开启；根据供水温度调节混水电动调节阀；根据回水温度变频调节循环水泵转速（量调）或分阶段量调；根据定点压力变频调节补水泵转速，锅炉进水母管压力过高自动开启泄压电磁阀。
报警：
定压点压力过低，供水温度过高，循环水泵，补水泵故障。
5．10建筑结构
5．10．1主要建（构）筑物的建筑特征及结构类型
a．主厂房：
包括锅炉间及煤仓间。
锅炉间分二层，屋面梁下标高17.5m。
煤仓音三层，屋面高22m。
结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，柱距6m，屋面结构梯形钢屋架，予应力大型屋面板。
基础采用浅基础，钢筋混凝土柱下独立基础。
b．风机除尘及除渣间为钢筋混凝土框架结构，楼层结构为现浇钢筋混凝土结构。
屋为钢筋混凝土工字形屋梁，钢筋混柱下独立基础。
风机除尘层面高度13.5m。
c．烟囱高度80m，上口直径3m。
钢筋混凝土结构，独立基础。
辅属间值班休息为砖混结构，钢筋混凝土空心板楼面及屋面结构，钢筋混凝土底板条形砖基础。
d．煤库为单层，柱高12m，钢筋混凝土独立基础。
地下水池600m3，钢筋混凝土结构。
5．10．2厂址地区地震基本烈度为六度。
由于未进行场地地质勘察，本参考附近区域工程地质报告，待详勘后对基础形式进行必要的调整。
第六章热力网
6．1管网
6．1．1布置原则及走向
为了保证工程技术可靠、经济合理，施工方便，热力网布置原则为主干线及分支干线穿越负荷中心，减少拆迁量，一次建成。
管网布置为枝状管网，本工程新建四座锅炉房，四座锅炉房外管网之间设连通管，以保证运行调节节能性、可靠性。
西城区锅炉房供热半径2.0Km，
种子公司锅炉房供热半径2.5km
红旗北大街锅炉房供热半径2.0km
红旗南大街锅炉房供热半长1.8km
管网布置详见附图。
6．2敷设方式及管道热补偿
本工程一、二级管网采用硬质泡沫预制保温管直埋敷设。
管网除自然补偿外，主要采用套筒补偿器补偿方式。
在支、干线上安装手动调节阀，管材采用螺旋钢管，材料为A3F钢。
6．3换热站
换热站不予新建，全部利用现有锅炉房和新建锅炉房内。
换热站设有休息间、配电间、换热间。
设备有板式换热器，二次网采暖循环泵、补水泵、贮水箱，各站设备材料见附表。
6．4管网水力计算和水压图
一、二级管网基本计算参数：
供回水温度150/90℃，95/70℃，按城市热力网设计规范规定主干线经济比摩阻40－80Pa/m，木工程R值控制此范围之内。
管道阴力损失值为0.2。
锅炉房供热系统最高15m，150℃高温水饱和压力39mH2O。
当一次网系统循环水泵停止运转时，为防止系统气化静水压应维持在29＋15＋5＝59mH2O。
6．5外网调节和热力站控制方式
一、二级管网采暖循环泵采用变频调速，在整个采暖季节内供回水温度随室外温度的升高的升高而降低，热网运行调节方式以量调为主，辅以质调。
热力站控制系统均采用常规仪表就地控制，测量规定的运行参数，检测设备状态，确保设备安全运行，保证供热质量。
6．6换热站供电
本工程四座锅炉房除新建锅炉房外共有14座换热站，换热站全部按二级负荷考虑，并利用原有锅炉房电力系统进行改造。
各换热站用电负荷见下表6—1。
换热站用电负荷表
表6—1
序号
换热站位置
供热面积（万M2）
用电负荷（KW）
1
新华小区锅炉房
19.76
115.5
2
商贸城锅炉房
14.80
93.0
3
政府后勤锅炉房
17.71
95.50
4
光明小区锅炉房
28.77
150.50
5
一小北锅炉房
14.97
93.0
6
审计局锅炉房
11.32
58
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