集中供暖工程项目可行研究报告.docx

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集中供暖工程项目可行研究报告

集中供暖工程项目可行研究报告

集中供暖工程项目

可行性研究报告

附件：

投资估算及财务分析表

1概述

1.1城市概况

1.1.1地理位置

XXX镇位于彰武县西北部，距县城驻地彰武镇四十七公里（直线距离）。

东靠柳河，河东岸是大冷乡，西与四堡子乡毗邻，南与哈尔套、丰田乡接连，北临柳河，隔河相望是内蒙古库伦旗三家子乡。

土地面积一百九十四点五平方公里，总人口1.3万，辖六个村，XXX镇驻地在XXX村。

本镇属于半干旱大陆性季风气候，年平均气温7.5℃，粮食作物以玉米、高梁、谷子为主，油料作物以花生为主。

1.1.2经济发展情况

2013年XXX镇地区生产总值完成169585万元；财政一般预算收入完成900万元；全口径工业总产值完成80000万元，招商引资到位资金完成36000万元。

1.2工程建设的必要性

（1）符合国家能源产业政策

用大容量热水锅炉取代分散采暖小锅炉是国家大力提倡的，即节约能源又减少二氧化碳及污染的排放量，项目的建设符合国家的产业政策。

（2）保证供热事业与城市同步发展的需要

随着XXX镇经济建设加快，建筑面积成倍增长，规划至2015年热面积为750万m2；现有热源供热能力无法满足乡镇发展要求。

本项目的建设投产能够解决区域内热源紧张问题，是保证乡镇健康发展不可缺少的重要基础设施之一。

（3）节约乡镇占地，提高乡镇品质

扩建项目实施后，将对新增供热区域实施集中供热，少建许多小锅炉房，可节约大量的乡镇建设用地。

（4）提高能源利用率

集中供热具有节约能源、提高一次能源的利用率、改善环境、提高供热质量等社会综合效益。

由于集中供热系统的热源采用大容量锅炉，平均热效率大于80%，而被取代的分散、低效小型供热锅炉，平均热效率只有55%左右。

由于小型供热锅炉热效率低，其单位供热量的电力消耗也将超过大容量锅炉，因此大容量锅炉与小型供热锅炉相比，在节约一次能源消耗的同时也节约了大量的二次能源一一电力的消耗。

（5）改善环境的需要

XXX镇大气污染的主要污染源是采暖、生活用的小锅炉及居民炉灶在燃烧过程中排放的污染物，冬季尤为严重。

该项目实施后，可以拆除区域内现有的15座锅炉房26台小锅炉，对节约能源、改善环境、提髙供热质量、改善人们生活水平，有显著的经济效益、环保效益和社会效益。

1.3项目概况

依据《XXX镇热电发展总体规划》的划定区域，结合热电厂集中供热工程建成后的供热能力，本项目供热区域确定为XXX本街。

规划总面积56.9平方公里。

本工程供热热源为彰武鑫满供热有限公司，彰武鑫满供热有限公司1986年投产，装机2台3MW背压机组（B3/35-5青汽产），配备2台35吨抛煤机链条炉（无锅产）；1990年扩建一台3MW抽凝机（C3/3.43-0.49）、一台35吨链条炉（现3#炉）。

2006年根据厂房高度、原锅炉基础、工期等实际情况将2台锅炉（1986）改造为50吨循环流化床锅炉（郑锅产）。

本工程依据热源能力及热用户用热需求，配套进行的高温水管网主干网及相关分支管网和热力站的建设，热网供热能力可实现供热面积750万平方米，工程设计新铺设供热管网15公里和改造9个原有热力站。

1.4编制依据

1、《XXX镇供热规划》

2、委托辽宁电力设计院承担“XXX镇集中供暖工程”可行性研究报告的委托书

3、XXX镇1：

10000地形图。

4、《XXX镇集中供暖工程可行性研究报告》

5、国家相关设计规范、规程

《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002）

《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81-98）

《髙密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》（CJJ/T114-2000）

《城镇供热管网工程施工及验收规范》（CJJ28-2004）

1.5编制原则

本可行性研究报告在《XXX镇热电发展总体规划》的指导下，遵循国家有关政策和法规，坚持社会效益和经济效益并举的方针，结合实际、合理布局，新建与改造相结合，保证热网建设与XXX镇总体规划相适应，满足热负荷发展需求。

遵循下述原则编制：

1、本工程认真贯彻“以热定电，热电联产”的原则。

2、结合实际情况，在满足新建项目供暖的同时，重点考虑取代供热区域内现有分散小锅炉房，减轻城市污染。

3、本工程设计着眼近期、兼顾发展、优选设备、布局合理、认真贯彻经济实用的原则，确定主干线的管径。

4、本设计髙温水管网基本沿乡镇主要街道敷设，采用架空敷设的方式比较困难，因此本可研采用直埋敷设。

5、尽量采用国内外先进成熟的热网设计技术，提高能源有效利用率，改善乡镇环境质量，增加热电厂的经济和社会效益。

6、认真贯彻节约用水电、节约用地和节约原材料的原则。

1.6设计范围

热电厂建成后将为供热区域内现有负荷及新增项目进行集中供热。

根据有关文件和建设单位要求，本可行性研究报告研究范围如下：

1、电厂热网用户热负荷的调查核实。

2、髙温水管网：

从热电厂首站出口至热力站。

3、热力站土建、工艺、电控设计。

4、各项主要经济技术指标

5、投资估算及经济分析

下列项目不在本可行性研究报告设计范围之内

1、小区内部二次网设计

2、环境评价报告

3、水土保持报告

4、电厂首站及热网集中调度中心

1.7项目总投资及建设工期

17.1项目总投资2375万元，资金来源为自筹。

17.2项目建设期，2014年7月开工，2014年10月结束。

2热负荷

2.1气象资料

XXX镇属温带季风气候，四季分明，雨热同季，昼夜温差大，光照充足，春季多风，全年主导风向西南风全年平均气温7.2℃，最高温度37.4℃，最低温度为-30.4℃。

平均无霜期156天。

全年最大降雨量744.1，最小降雨量329.4毫米，年均降水量510毫米，降雨多集中在7-8月。

平均相对湿度61%，最大相对湿度78%，最小相对湿度48%。

平均冻土深度1.11米，最大冻土深度1.48米，最小冻土深度0.68米。

室外气象参数为：

年平均气温7.1℃

极端最高气温37.4℃

极端最低气温-30.4℃

全年主导风向SSW

夏季主导风向S

冬季主导风向NW

采暖室外计算温度-18℃

采暖期151天

供暖小时3624小时

采暖起止日期11.1~3.31、

2.2采暖热指标

热指标是集中供热设计计算热负荷和热源供热能力及规划供热面积的基本依据，根据XXX镇建筑物维护结构特点及室外气象条件，按国家相关设计规范：

《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002）、《民用建筑节能设计标准》（采暖居住部分JGJ26-95），借鉴彰武地区的热指标数据，并认真贯彻国家建筑节能精神，规划期建筑采暖热指标降低的原则，XXX镇采暖热指标选取如下：

现状采暖热指标：

居民住宅53W/m2

公共建筑70W/m2

工业厂房100/m2

综合热指标平均为65W/m2

规划采暖热指标：

居民住宅45W/m2

公共建筑60W/m2

工业厂房90W/m2

综合热指标为50W/m2

2.3热负荷

2.3.1供热现状

目前，XXX镇供热还采取小锅炉供暖。

2.3.2锅炉房现状

目前，XXX镇已周边约25万平方米由分散的小锅炉供热。

2.4设计热负荷

2.4.1采暖热负荷

依据XXX镇热电发展总体规划（2011～2030），以2015年市区规划负荷作为本期工程采暖设计热负荷。

2015年XXX镇供热面积750万m2

采暖热指标

依据XXX镇热电发展总体规划（2011～2030）

现状采暖热指标：

居民住宅53W/m2

公共建筑70W/m2

工业厂房100/m2

综合热指标平均为65W/m2

规划采暖热指标：

居民住宅45W/m2

公共建筑60W/m2

工业厂房90W/m2

综合热指标为50W/m2

根据现有和规划供热面积及综合采暖热指标，计算出XXX镇各供热区域的采暖热负荷。

2015年XXX镇采暖面积将达到750万m2。

采暖期平均温度为-6.0℃，采暖热负荷如下：

最大：

397.8MW

平均：

265.2MW

最小：

143.7MW

采暖期151天

2.4.2热负荷延时曲线图绘制

利用采暖期热负荷分布的无因次综合公式计算某一采暖室外温度的延续时间及热负荷大小，从而绘制出热负荷延时曲线。

无因次公式可以表述为：

式中：

为无因次延续天数；

为无因次室外温度；

修正系数；

修正系数；

系数；

——采暖室内计算温度，℃；

——采暖期室外平均温度，-6℃；

——采暖期室外计算温度，-18℃。

——采暖期天数，151天；

根据以上公式和XXX镇地区基本气象数据，计算出热负荷延续时间，见表2.4-1。

表2.4-1热负荷小时延续曲线

计算温度tw°C

-18.0

系数b

0.950

备注

最大热负荷Qmw

397.8

冬季平均tpw°C

-6.0

热指标w/m2

采暖蒸汽含差Δiw/kg

640

系数βO

0.639

53.04

最大延续小时h

3624

电厂最大Qdmw

397.8

室外温度t'w

延续小时h'

供热量Q'

合蒸汽G

最大采暖面积F

（摄氏度）

（小时）

（mw）

（吨/小时）

（万平方米）

-18.0

120

397.8

621.6

750.0

-17.0

249

386.8

604.3

-16.0

388

375.7

587.0

-15.5

459

370.2

578.4

-15.0

531

364.7

569.8

-14.0

676

353.6

552.5

-13.0

823

342.6

535.2

-12.0

972

331.5

518.0

-11.0

1122

320.5

500.7

-10.0

1273

309.4

483.4

-8.0

1578

287.3

448.9

-6.0

1887

265.2

414.4

-4.0

2198

243.1

379.8

-2.0

2512

221.0

345.3

0.0

2827

198.9

310.8

2.0

3145

176.8

276.3

4.0

3464

154.7

241.7

5.0

3624

143.7

224.5

-6.0

1887

265.2

414.4

热网平均Qwp

-18.0

120

397.8

621.6

电厂最大Qd

-6.0

1893

265.2

414.4

电厂平均Qdp

根据热负荷延续时间计算结果绘制热负荷延时曲线见图2-1。

3供热方案

3.1热源及供热参数

本工程供热热源为XXX热电厂，XXX热电厂1986年投产，装机2台3MW背压机组（B3/35-5青汽产），配备2台35吨抛煤机链条炉（无锅产）；1990年扩建一台3MW抽凝机（C3/3.43-0.49）、一台35吨链条炉（现3#炉）。

2006年根据厂房高度、原锅炉基础、工期等实际情况将2台锅炉（1986）改造为50吨循环流化床锅炉（郑锅产）。

一次网高温水参数选取为130/70°C，二次网供热参数为80/60°C。

3.2供热方案

3.2.1方案设计原则

XXX供热管网改造可行性研究报告，包含供热区内新建采暖高温水供热管网以及热力站的设计，原则确定如下：

（1）采暖选用水一水换热的供热方式，一次网高温水参数选取为130/70°C，二次网供热参数为80/60°C，采用直埋敷设。

（2）高温水管道采用CJ/T114-2000标准聚氨酯保温管直埋敷设。

（3）热电厂承担热网的基础负荷，循环泵设有变频调速，采用质量并调的方式。

（4）热力网采用仪表自动监测系统，相关参数远传至控制中心，统一监控显示。

要求各热力站能够达到自动调节水力平衡。

3.2.2电厂内供热热源部分

本热网供热热源为XXX热电厂，供热热源为：

配备1台12吨/时及1台8吨/时锅炉，项目完成后热源总供热能力约为399MW。

2014年XXX镇供热面积为750万m2，采暖热负荷397.8MW。

热源能力399MW≥市区热负荷397.8MW。

单台热源供热能力最大的为116MW热水锅炉（最大能力为126MW），当单台供热能力最大的热水锅炉事故时，此时电厂总供热能力为273MW。

可满足采暖负荷达68.6%（273/397.8），符合规范要求

3.2.2.1热网首站

a）首站相应系统

热网首站由热电厂设计单位进行设计，站内主要系统有蒸汽加热系统、高温水循环系统和补水定压系统。

首站主要设备有汽水波节管换热器、热网循环水泵、补给水泵、疏水泵、疏水罐、除氧水箱、除污器及管道阀门等。

依据电厂设计有关资料，热网首站系统设置如下：

蒸汽加热系统：

来自电厂汽轮机抽汽的0.40Mpa过热蒸汽，除部分用于厂自用外，其他均经过调节装置后进入汽-水波节管换热器，在汽-水波节管换热器内经过换热后降温变为饱和水进入疏水罐，再利用疏水泵增压后通过疏水管道输送至老厂疏水母管。

髙温水循环系统：

采暖热网70℃回水经过除污器后，利用热网循环泵增压一路进70MW及116MW热水锅炉加热至130℃；另一路进入汽-水波节管换热器，在汽-水波节管换热器内经过换热后升温至130℃，两路130℃供水回合后通过热水管网输送至各个热力站。

补水系统：

来自电厂的软化水经除氧器除氧后，通过补水管道输送至补水点。

事故状态时，直接将工业水利用补给水泵增压后，通过补水管道输送至补水点。

供热调节方式，一级网供热系统采用补水泵定压方式，补给水泵采用变频控制。

一级网采用分阶段改变流量的集中质调节方式，二级网采用质调节的方式。

高温水管网的补给水采用除氧软化水，按系统循环水量的1%设计。

b）热首站主循环泵的选择

供热首站冬季最大供热量为397.8MW

供暖系统的设计总流量为：

5719t/h

建议循环水泵选四台，循环水泵计算流量为1.15×5710=6567t/h，单台流量为1640t/h。

本次设计方案一外网主城区环路最不利工况为电厂至新建4热力站运行工况，此时最不利环路水力计算阻力为71mH20，为了节约能源及考虑热网运行的稳定，首站循环水泵扬程按主城区环路最不利工况设计，即首站循环水泵需克服外网阻力71mH20，同时克服首站内阻力损失15mH20及热力站资用压头为10mH20。

建议首站循环水泵扬程确定为96mH20o

c）首站补水定压相应条件以及补水泵的选择首站定压点压力确定应满足以下要求：

一、克服地势高差，保证高温水系统内充满水；

二、防止高温水汽化；

三、保留3mH20-5raH20的裕量。

本工程供热范围内地势平坦，不考虑地形差因素，系统充水高度取18米，130°C髙温水的汽化压力为0.17MPa，考虑5mH20的余量后，建议定压点压力确定为0.40MPa。

本工程高温水管网正常补给水量按系统设计流量的1%考虑，系统总流量为5710t/h，则Q=5710X1%=57t/h。

事故补水量按系统设计流量的4%考虑为228t/h。

单台补水泵流量G=115t/h，扬程H=42m。

系统选用两台补水泵，设变频调速装置，正常工况下补水泵一用一备，事故状态下，可两台同时使用。

本工程热网设计压力为1.6MPa，初步确定供水压力为1.36MPa，依据热网循环阻力、首站水泵提升压力、地势情况绘制水压图，通过水压图确定回水压力为0.40MPa

d）热网控制中心

热网控制中心设在首站内，热网控制中心是整个热网运行过程中的监控中心，对整个热网的运行起着监测与调度的作用。

可监测到的数据包括首站、各热力站运行时的温度、压力状况及热网关键部位的流量情况，并对异常情况作出报警。

热网控制中心能做到各换热站之间的水力平衡自动调节控制，首站运行达到无人值守的水平，并留有与电厂DCS数据通讯接口。

3.2.3电厂外热网部分

本项目为热电厂新建工程（热网部分）供热范围为XXX镇750万平方米供热面积，供热半径约3公里

4热力网

4.1热力网布置原则

根据XXX镇总体规划和建设方提供的热负荷分布情况，并兼顾节约用地、降低造价、运行安全可靠、便于维修的原则：

1、走向尽量与规划道路平行，同一条管道只沿街道的一侧敷设。

2、主干线尽量短、直。

3、热网主干线走向结合彰武县的特点，尽量通过热负荷中心区。

4、管道尽量布置在人行道、绿化带下面。

5、尽量少穿越道路。

6、热网主干线按最终负荷确定，管径设计一步到位。

7、热网参数的选定考虑投资及运行的经济性，一次网供暖按130°C/70°C。

4.2热力网走向

供主城区的热网管线沿至。

4.3热补偿

供热管道安装后，在运行过程中，因被热媒加热而伸长。

管道的热伸长量A1可按下式计算：

Al=a（tR-ta）Lm

a管道的线膨胀系数tR管道的最高使用温度ta管道的安装温度L计算管段两固定点间的距离

高温水管道采用预制塑套钢直埋保温管，工作管和塑料外套管结合在一起，被热媒加热后伸长，土壤对其有束缚，经过热力计算和管网受力计算后，在不能满足应力要求的管道节点处设补偿器。

原则上采用无补偿直埋敷。

4.4管网最不利工况水压图

本设计给出了热力网最不利工况的水压图，供水为111mH20，回水压力暂定为40mH20，首站供水压力根据热网负荷不同进行调整，最髙不超过1.60MPa，见相关水压图。

4.5热力网敷设方式

高温水管网全部采用直埋保温管敷设的方式。

4.6管材及附属设备

4.6.1管材

高温水管道采用塑套钢管，工作管公称直径≥DN200，采用螺旋缝电焊钢管，材质为Q235B；公称直径

其质量及规定应符合国家标准的有关规定。

4.6.2阀门

高温水管道上支线的起点及预留发展处均安装关断阀门，热水热力网输送干线约每隔2.5-3.0Km安装一个分段阀门。

当阀门口径

4.6.3补偿器

经过热力计算和管网受力计算后，在不能满足应力要求的管道节点处必须安装补偿装置。

本工程选用直埋式波纹管补偿器，补偿器考虑15〜20%的补偿余量。

本工程高温水网原则上供水釆用有补偿直埋敷设，回水釆用无补偿直埋敷设方式。

经过热力计算和管网受力计算后，在不能满足应力要求的管道节点处必须设补偿器。

本工程选用直埋式波纹管补偿器，压力等级P=2.5Mpa。

4.6.4管道放水、放气

热水热力网管网高点应安装放气装置，管网低点应安装泄水装置。

4.7热力网与用户的连接方式

髙温热水热力网将髙温热水直接送至各个热力站，在站内设置热量计量装置。

4.8过障碍处理

管道穿越公路时，除满足市政方面的要求外，埋深小于1.6米时应采用混凝土（或钢管）作为保护套管。

5热力站

5.1热力站

本工程全部热力站均为“水-水”热力站，热力站系统图详见附图“热力站原则性热力系统图”。

热力站高温水温度：

Tg=130°C，Th=70°C；低温水温度：

Tg=80°C，Th=60°C。

为节约投资，提髙换热效率，所有热力站均釆用高效“水-水”板式换热器，循环泵均采用低速卧式泵，除污器均采用反冲洗除污器，补水泵采用轻型立式离心泵，所有水泵均设计成变频调速泵。

热力站主要设备详见“热力站主要设备表”。

热力站高温水回水温度信号传至集中控制中心，以便实现集中监视。

高温水供水侧设置电动调节阀，集中控制中心根据回水温度信号控制热力站内的电动调节阀，可实现远程控制，保证高温水管网的水力平衡。

本工程改建9个热力站。

5.2热力站水泵选择

热力站均设在居民区内，运行噪音过大会影响周围居民生活，所以热力站内的循环泵应选择噪音较小的低速泵，水泵转速不应大于1450r/min。

为了便于维修，热力站内的循环泵均选择卧式泵。

考虑到水泵并联效率及热力站水泵容量，热力站内每个系统循环泵按照两用一备（不含10-20万平方米热力站）选取，这样，既可以保证热力站正常运行，又保证了水泵髙效运行。

循环泵均采用变频调速控制，这样既节能，又便于未来分表计量后进行二级热网调整。

热力站内的补水泵采用轻型立式离心泵，热力站内每个系统选用两台（一用一备），正常状态时一台运行，事故状态两台同时运行。

补水泵流量按照二级管网循环水流量的2%选取，补水泵均变频调速控制。

5.3热力站换热器的选择

热力站内每个系统选用两台换热器，单台换热器承担70%热负荷。

若其中一台出现问题，另一台仍可满足70%的供热量，最大限度保证供热效果。

所有热力站均采用高效“水-水”板式换热器。

为了便于今后运行管理和减少运行成本，达到减员增效的目的，同时为能更好的满足采暖热用户需要，保证供热质量，节省能源，热力站带有全自动控制装置，占地面积小，自动化程度高，能够实现无人值守，机组能根据室外温度的变化，自动调节一级管网的供热量，来满足热用户的耗热量要求，保持室内温度恒定。

6热力网调节

本工程髙温水热网最大热负荷为397.8MW，均由热电厂承担。

为了便于热网调节，保证供热质量，二热源供暖期采用质调节方式运行，热电厂热网首站依据室外温度情况采用量调节运行方式。

首站循环水泵为变频控制，运行随室外温度变化采用质量并调。

为了达到节能和热网的均衡运行，各个热力站之间的水力平衡必须实行自动控制。

子热力站一级网入口设置自动调节装置，通过各个热力站的回水温度进行比较来实现水力平衡的自动调节，以满足供热调节需要。

运行人员、维护人员、调度员以及有关人员应参加安全技术培训和操作规程培训，并熟练掌握相关规程和要求，以保证热力网管道系统安全、稳定、经济运行，提高供热质量。

7热力网的节能设计

7.1高温水管道的节能设计

高温水直埋管道采用硬质聚氨酯泡沫保温管，保温层厚度不小于40毫米，硬质聚氨酯泡沫耐温不小于142摄氏度，使用年限不低于30年。

质量标准应符合《髙密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》（CJ/T114-2000），并保证每公里温降在0.2摄氏度范围内。

7.2设备选择的节能设计

所有热力站均采用高效“水-水”板式换热器；传热系数不小于5400W/m2·K。

1）高温水采用软化水补水，预防设备及管道结垢，以防止管路系统阻力增加和换热设备效率下降。

2）热力站内循环泵、补水泵均采用变频控制。

7.3运行调节的节能设计

循环水泵均为变速调节，节约电能。

为了达到节能和热网的均衡运行，子热力站一级网入口设置自动调节装置，通过各个热力站的回水温度进行比较来实现水力平衡的自动调节，实现各个热力站之间水力平衡的自动控制，避免出现过冷、过热现象，达到节能的目的。

8电气部分

电气一次

8.1电源引接

每个热网换热站设1个容量为400KVA的箱式变压器。

每个热网换热站的电源由供热小区的变电站提供。

电源引接可以有两种方式。

第一种方式，由供热小区的变电站提供一路6.3kV电源，给箱式变压器供电。

优点是节省投