环保试生产申请模板.docx
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环保试生产申请模板
1、概述
1.1设计依据
（1）《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSGD0001-2009
（2）《压力管道规范-工业管道》GB/T20801
（3）《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005
（4）《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2011
（5）《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
（6）《城镇供热管网设计规范》CJJ34－2010
（7）《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》CJJ104－2005
（8）《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81－98
（9）《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28－2004
（10）《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97
（11）《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010
（12）《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011
（13）《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》
GB50683-2011
（14）《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008
（15）《工业设备及管道绝热工程施工质量验收规范》GB50185-2010
（16）《混凝土结构设计规范》GB50010－2010
（17）《砌体结构设计规范》GB50003－2011
（18）《钢结构设计规范》GB50017－2003
（19）《建筑地基基础设计规范》GB50007－2011
（20）《声环境质量标准》GB3096－2008
（21）《供热工程制图标准》CJJ/T78—2010
1.2热源概况
城东港区供热规划确定区域供热热源为分布式能源系统，采用燃气—蒸汽联合循环供热机组，既能满足城东港区供热需求，又能提供电力需求。
城东港区共规划6座分布式能源站，满足热负荷需求。
1.2.1热源地理位置
本项目配套热源为规划1#热源即江西华电九江分布式能源站，其工程站址位于江西省九江市城东港区。
本能源站为新建工程，站址北隔嘉盛粮油工业有限公司距长江岸线约0.5km，南邻园区沿江四路，沿江四路对侧为周大生珠宝城。
西部为中粮食用油加工基地，东临芳兰大道，对侧为少量民宅。
1.2.2装机规模
分布式能源站配置了“二拖一”燃气－蒸汽联合循环机组。
燃机设备采用美国GE公司LM2500+G4航改型燃机，室外布置；锅炉采用格菱动力设备（中国）有限公司生产的双压、无再热、无补燃、卧式、自然循环汽包炉，室外布置；机岛设备为北京北重汽轮电机责任有限公司提供，室内布置。
（1）燃气轮机
型号：
LM2500+G4
发电功率：
30.649MW
热耗率：
10047kJ/kWh
耗气量：
8295Nm3/h
燃机排气压力：
97.24kPa（a）
燃机排气温度：
546.9℃
燃机排气流量：
323.972t/h
（2）蒸汽轮机
型式：
双压、单轴、单缸凝汽式汽轮机
额定转速：
3000r/min
发电功率（最大抽汽/纯凝补气）：
9.018/25.445MW
发电热耗率（最大抽汽/纯凝补气）：
10557.7/11935.7kJ/kWh
高压蒸汽进汽压力：
4.9MPa（a）
高压蒸汽进汽温度：
495℃
高压蒸汽进汽流量：
80t/h
低压蒸汽进汽压力：
0.5MPa（a）
调整抽汽压力：
1.4MPa（a）
调整抽汽温度：
331.4℃
调整最大抽汽流量：
73t/h
凝汽器背压值：
4.9kPa（a）
冷态启动时间（停机＞72h）：
≈60分钟
温态启动时间（10h﹤停机﹤72h）：
≈30分钟
热态启动时间（1h﹤停机﹤10h）：
≈20分钟
极热态启动时间（停机﹤1h）：
≈5分钟
（3）发电机
型号：
QF-25-2
冷却方式：
空冷
铭牌额定参数：
25MW/29.4MVA
功率因素：
0.85
额定电压：
10.5kV
额定电流：
1617A
频率：
50Hz
（4）余热锅炉：
型式：
双压、无再热、无补燃、卧式、自然循环汽包炉
高压蒸汽出口压力：
5.3MPa（a）
高压蒸汽出口温度：
510℃
高压蒸汽流量：
40t/h
余热锅炉烟气压降：
2.7kPa
余热锅炉烟囱排烟温度：
94℃
1.2.3电厂可提供驱动介质：
冬季：
电厂凝汽器冷却水；（45/35℃此数据应电厂具体核算）
夏季：
电厂抽汽（0.6MPa，205℃，抽汽量：
10t/h）。
2、热负荷
2.1冷热负荷
2.1.1冷热指标
（1）空调指标
《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010中给出了建筑物空调冬季热负荷（q空调热）及夏季冷负荷（q空调冷）耗热指标推荐值，见表2-2。
表2-1热指标、冷指标推荐值（W∕㎡）
建筑物类型
办公
旅馆、宾馆
商店、展览馆
热指标
80～100
90～120
100～120
冷指标
80～110
80～110
125～180
（2）采暖指标
《城镇供热管网设计规范》给出部分建筑物采暖热指标值，见表2-2。
表2-2采暖热指标推荐值（W∕m2）
建筑物类型
未采取节能措施
采取节能措施
住宅
58～64
40～45
居住区综合
60～67
45～55
学校、办公
60～80
50～70
（3）设计热指标
本设计根据国家及地方相关节能设计标准以及九江市的气象条件，参照《九江市城东港区供热专项规划（2010~2020年）》、《九江市城东港区供热管网可行性研究报告》确定空调冷热指标。
空调热指标：
q空调热=120W∕㎡；
空调冷指标：
q空调冷=150W∕㎡；
注：
由于空调基本为商店或展览馆在此同时使用系数采用0.95
采暖热指标60W/㎡；
2.1.2本项目供热负荷
华电九江分公司对本工程服务范围内的调查情况，确定能源站所承担的冷、热用户为：
公租房、商品房及汽车城。
（1）公租房
公租房为新建项目，根据调研结果，用热需求为居民冬季采暖及部分商业建筑空调。
公租房总建筑面积7.0万㎡，其中商业用热建筑面积1.8万㎡，居民住宅采暖建筑面积5.2万㎡。
（2）商品房
商品房为新建项目，根据调研结果，用热需求为居民冬季采暖及部分商业建筑空调。
商品房总建筑面积5.0万㎡，其中商业用热建筑面积0.6万㎡，居民住宅采暖建筑面积4.4万㎡。
（2）汽车城
汽车城为新建项目，根据调研结果，用热需求为汽车城内建筑物空调负荷。
汽车城总建筑面积5.0万㎡，该用户冬季采暖夏季制冷。
（3）合计
表2-3热负荷汇总表
项目名称
冬季
（万㎡）
夏季
（万㎡）
热负荷
（kw）
住宅
空调
空调
冬季
夏季
公租房
5.2
1.8
1.8
5064
2430
商品房
4.4
0.6
0.6
3288
810
汽车城
5
5
5400
6750
合计
9.6
7.4
7.4
13752
9990
3、工程设计
3.1供热参数
3.1.1夏季制冷热源介质及参数
供热介质：
因蒸汽制冷机组与高温热水制冷机组相比，制冷系数（COP）比较高，蒸汽溴化锂机组COP一般为1.2～1.4，热水溴化锂机组COP一般为0.7～0.8，供应相同的冷量，采用蒸汽供热，耗能相对少一些，节能效果好，运行更为稳定，同时分布式能源站能够提供蒸汽汽源，因此制冷加热站采用蒸汽作为动力。
本项目在供热服务区内设置蒸汽溴化锂吸收式机组，为夏季制冷负荷提供热源。
蒸汽只是作为加热热源，凝结水品质较好、水量较大，满足回收要求，应全部回收，以利节能。
凝结水管网采用闭式单管制，制冷加热站内设闭式凝结水箱，通过凝结水泵将凝结水送回热源统一处理，循环利用。
供热参数：
同工业热负荷供热参数，即0.6MPa，200℃。
3.1.2冬季供热热源介质及参数
电厂凝汽器冷却水其循环水温度可达到45/35℃；
根据以上提供相应数据，此温度可满足热水敷设及空调供热采暖要求。
3.1.3用户端供热介质及参数
制冷管网：
设计参数为6/11℃，这与用户实际运行参数相一致，该参数有利于二级管网实施无补偿冷安装直埋敷设。
供热管网：
设计参数为45/35℃，这与用户实际运行参数相一致，该参数有利于二级管网实施无补偿冷安装直埋敷设。
3.2供热管网
3.2.1布置原则
（1）热网走向应尽可能靠近热负荷密集区，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，确定管网的敷设路由。
热网尽量与规划路的建设同步实施；
（2）热网的布置力求短直，平行于道路，减少对路面和绿化带的破坏，并尽量减少动迁量。
尽可能减少跨越城市主干道和繁华地段，不影响城市整体布局；
（3）管网尽可能敷设在地势平坦、土质好、地下水位低的地区。
管网均采用枝状布置，适当位置设连通管成环。
（4）管网设计一次到位，按负荷的发展情况，有组织、有计划、有重点，分期、分步实施。
（5）蒸汽热网以架空敷设为主，过路口、企业大门和不允许架空的地方均采用地下直埋方式敷设。
3.2.2热网走向
根据江西华电九江分布式能源站供热范围内热负荷分布情况以及园区内道路规划，经过多个路由的经济对比最后确定设计供热管网最优化的路径。
3.2.3敷设方式
目前国内外关于热力网的敷设方式主要有四种形式：
①架空敷设，②地下管沟敷设，③地下直埋敷设，④城市综合管沟。
热水管网地下敷设时，规范规定应首先采用直埋敷设，直埋敷设与地沟及架空敷设相比，具有造价低，使用寿命长，施工周期短、热损失小、维护工作量小、运行经济，不影响城市景观，对城市交通的影响相对较小，有利于城市规划。
本设计热水管道采用直埋敷设。
3.2.4补偿方式
热水管网直埋敷设方式分为有补偿敷设、无补偿冷安装敷设和无补偿预热安装敷设方式。
预热安装：
安装过程不需要补偿器及固定支架，节省了补偿器保温和焊口的费用。
管道轴向应力相当于无补偿冷安装方式中轴向应力的一半，整个系统在较低应力水平下运行。
无补偿冷安装：
最简单的敷设方式，系统中应力水平最高，需克服管道发生局部屈曲的危险。
大管径的壁厚应通过计算适当增加。
有补偿安装：
传统安装方式，需增加补偿器、固定墩等，施工难度大、维护维修工作量大。
本次设计冷、热水管网设计温度较低，采用无补偿冷安装方式敷设。
3.2.5间距要求
直埋敷设热水管道
直埋敷设热水管道的保温结构表面与建构筑物等其它管道最小水平净距、垂直净距见表3-1。
表3-1直埋热水管道与建构筑物或其它管线最小距离
建筑物、构筑物或管线
水平净距（m）
垂直净距（m）
建筑物基础
DN≤250
2.5
－
DN≥300
3.0
－
铁路钢轨
轨外侧3.0
轨底1.2
电车钢轨
轨外侧2.0
轨底1.0
铁路、公路路基边坡底脚或边沟边缘
1.0
－
通讯、照明或10kV以下电力线路电杆
1.0
－
桥墩边缘
2.0
－
架空管道支架基础边缘
1.5
－
高压输电线铁塔基础边缘35～220kV
3.0
－
通讯电缆
1.0
0.15
电力、控制电缆
35kV以下
2.0
0.5
110kV
2.0
1.0
燃气管道
压力≤0.4MPa
1.0
0.15
压力≤0.8MPa
1.5
0.15
压力＞0.8MPa
2.0
0.15
给排水管道
1.5
0.15
地铁
5.0
0.8
电气铁路接触网电杆基础
3.0
－
乔（灌）木
1.5
－
车行道路面
－
0.7
3.2.6拆迁、占地情况
本工程属于城市市政管线建设。
（1）管道敷设一般布置在包括人行道、绿地等。
涉及拆迁工作量很少，目前本工程不考虑拆迁民房等工作量，只考虑在热网敷设过程中与其它市政管线、井室等交叉碰撞时，有一部分地下管线和构筑物拆迁量。
（2）制冷加热站分别设置于热网服务中心内部，因此不考虑占地等费用。
（3）计量小室设置在工业热用户内部，因此不考虑占地等费用。
3.2.7管材、管道附件
（1）管材
设计压力1.0MPa，设计温度60℃。
管材选用无缝钢管，材质为20#钢，钢管标准为GB8163。
凝结水管道：
设计压力1.0MPa，设计温度100℃。
管材选用无缝钢管，材质为20#钢，钢管标准为GB8163。
（2）管道附件
1）阀门
阀门采用双偏心金属硬密封蝶阀，双向密封。
直埋管网上的阀门与管道连接采用焊接连接。
阀门公称压力为1.6MPa；
2）放气、泄水装置
高点应安装放气装置，低点应安装放水装置。
放水时间不超过表3-3规定。
表3-2热水管道放水时间
管道公称直径（mm）
DN≤300
DN350~500
DN≥600
放水时间（h）
2～3
4～6
5～7
放水阀门，采用柱塞阀或截止阀，放气阀门，采用球阀或截止阀。
3）管件
管道的弯头、变径管及三通等均采用标准成品件。
材质不低于相连管道钢材质量，壁厚不小于相连管道的壁厚。
热水直埋管道弯曲半径R≥2.5D。
4）检查室
管网地下敷设安装阀门、放气、放水等附件时，应设检查室。
检查室要求：
净空高度不小于1.8m，通道宽度不小于0.6m，保温表面与地面距离不小于0.6m。
人孔一般设2个，直径不小于0.7m，对角布置，净空面积小于4㎡时，可设1个人孔。
3.2.8管道保温及防腐
热水管道工作温度在100℃以下，采用聚乙烯作外套的预制直埋保温管，保温材料采用聚氨酯保温材料，长期耐温≤120℃。
当管道运行温度≤100℃时，保温管外表面的温度≤30℃，对周围环境不造成任何影响。
管道保温前，需要进行抛丸除锈处理，增加钢管的外表面积和屈服强度，聚乙烯外套管内壁进行电晕处理，以增强聚氨酯发泡的粘结强度。
用专用发泡机进行发泡，保证保温材料的密度、闭孔率和管道的同心度。
防腐分工作管防腐、外套管防腐。
工作管防腐：
热水管道采用预制直埋保温管，为保证保温发泡与工作钢管的结合强度，工作钢管外壁不刷防锈漆。
外套管防腐：
外护套管采用高密度聚乙烯，具有防腐、耐压等特点。
工作介质影响：
热水管道内的工作介质为非饮用热水，为有利于防腐、运行、节水、节电，水质应符合《城镇供热管网设计规范》的要求，并控制其PH值在10左右。
预制直埋保温管产品应符合《高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的标准，聚氨酯主要性能指标见表3-4。
表3-3聚氨酯性能指标表
序号
项目
单位
性能指标
1
芯部密度
kg/m3
≥65
2
抗压强度
MPa
≥0.4
3
轴向剪切强度
MPa
≥0.6
4
闭孔率
%
≥88
5
高温吸水率
%
≤10
6
导热系数（50℃）
W/m.K
≤0.033
7.
耐温（连续运行30年）
℃
130
8.
短期耐温峰值
℃
150
DN400以上的预制保温管，外套管接头采用焊接式。
DN≤350的预制保温管，外套管接头可采用收缩套式。
3.2.9热力计算
（1）管道保温厚度及散热损失计算
保温计算采用控制外表面温度方法，确保外表面温度不影响周围环境，热损失低于国家标准《设备及管道绝热技术通则》GB/T4272中规定的热损失。
计算方法如下：
lnDW=（BlnDO+Aln［4（H+Φ）］）/（A+B）
δ=（DW-DO）A=λt（to-tw）；B=λg（tw-tg）；Φ=λg/β
式中：
D0—工作管外径，m
H—管中心埋设深度，m
to—工作管外表面界面温度，℃
tw—保温管外表面温度，℃
tg—土壤自然温度，℃
λt—保温层在运行温度下材料的导热系数W/m.K
λg—土壤导热系数W/m.K
δ—保温层厚度m
β——直埋管处地表面向大气的换热系数，一般取10~15W/m.K
根据预制直埋保温管的结构形式，进行保温管散热损失计算：
q=（to-tg）/（R1+R2）
式中：
R1=ln（DW/DO）/（2πλt）保温层热阻
R2=ln（4（H+Φ）/DW）/（2πλg）土壤热阻。
q——管道外表面散热损失，W/m
根据计算结果，保温管道的热损失满足规范要求，保温性能良好。
（2）强度分析
为保证运行安全和投资经济，需对管道系统进行强度分析和验算。
1）直管道壁厚计算
工作钢管的计算壁厚：
δt=PdD0/（2[σ]φ+Pd）+B
式中：
δt—管道的理论计算壁厚，m；
Pd—管道的计算压力，MPa；
D0—管子的外径，m；
[σ]—管材在计算温度下的基本许用应力，MPa；
φ—基本许用应力修正系数；
B—管道壁厚附加值，m；
根据计算结果和我国目前的钢管标准尺寸确定所使用的钢管壁厚。
2）弯管壁厚
由于弯头或弯管在形状上存在按一定弯曲半径的弯曲，故在弯曲处将产生应力集中，从而使其理论壁厚比直管理论壁厚有更大的值才能承受与直管相同的介质压力。
除此之外，弯头或弯管的应力水平还与其弯曲半径有关，且随弯曲半径的增加而减小。
本工程上采用弯曲半径R=2.5D，目的是减小弯头或弯管的应力，以满足在温变过程中由于应力集中产生的峰值应力所引起管道的低循环疲劳破坏。
本工程采用直管壁厚计算公式加修正系数的方法近似求解，见下式：
当径比k=Do/Di≤1.04时，最小计算壁厚
So=PDo/（2［σ］tφ+P）（2R-Do/2）/（2R-Do）
当径比k=Do/Di＞1.04时，但K＜1.25时，内外侧的最小壁厚
Soi=PDo/（2［σ］tφ+P）BiSoo=PDo/（2［σ］tφ+P）Bo弯头或弯管的最小设计壁厚，取上面三式的计算值再加附加余量，即：
S=So+C；Si=Soi+Coi；Soo=So+Coo
式中符号表示如下：
So—弯头或弯管的最小计算壁厚，mm
Soi—弯头或弯管内侧的最小计算壁厚，mm
Soo—弯头或弯管外侧的最小计算壁厚，mm
S—弯头或弯管的最小设计壁厚，mm
Do—弯头或弯管的外径，mm
Di—弯头或弯管的内径，mm
R—弯头或弯管的轴心弯曲半径，mm
P—弯头或弯管的设计压力，MPa
C—壁厚附加量，mm
Bi—弯头或弯管内壁厚度修正系数
Bo—弯头或弯管外壁厚度修正系数
3）三通、变径管的壁厚
三通壁厚不小于主管的壁厚，三通采用成品冲压三通，三通肩部处的厚度为直管壁厚的1.4倍。
管道开孔时，根据计算，三通直管处，均应作补强处理，壁厚采用等面积补强法计算。
变径管的壁厚不小于主管壁厚。
变径管采用成品锻制变径管。
4）弯头及折角强度计算
弯头强度计算公式如下：
△σj＝β△Mrw／I+△σh≤6[σ]，β＝1.8／（λ）2/3，σh＝Ps×rn／δ
折角强度计算
△σj＝β△M×rw／I+β△N/A+△σh≤6[σ]，β＝1+1.65（2×rw／δ）1/2tan（φ/2）
△σh＝Ps×rn／δ
根据强度分析对于应力集中部位在不满足无补偿直埋敷设的强度条件时，如三通弯头、折角、变径和阀门等处，为使管网系统处于安全状态，减少管道的内应力，考虑设置固定墩或补偿器。
5）计算结果
热水直埋保温层厚度的计算结果详见表3-4
表3-4热水直埋保温层厚度的计算结果（mm）
序号
公称
直径
外径
直管
壁厚
弯管
壁厚
保护壳
外径
保护壳
壁厚
保温层
厚度
1
50
57
4
6
140
3.0
38.5
2
70
76
4
6
145
3.0
31.5
3
80
89
4
6
160
3.2
32.3
4
100
108
5
7
192
4.0
38
5
125
133
5
7
220
4.5
39
（3）水力计算
通过水力计算，合理选择热网管径，指导经济运行，同时使工程投资经济合理。
水力计算以生产负荷及热负荷为依据进行管径选择，同时按近期负荷，对管网管径进行校核计算。
a）管径计算中采用的数据如下：
管内壁绝对粗糙度为：
0.5mm；
管道局部阻力与沿程阻力比值：
α=0.2~0.4。
b）计算流量的确定
G=a×Q
式中：
G—管道内计算流量，t/h;
项目名称
热负荷（kw）
设计流量（t/h）
冬季
夏季
冬季
夏季
公租房
5064
2430
435.504
417.96
商品房
3288
810
282.768
139.32
汽车城
5400
6750
464.4
1161
合计
13752
9990
1182.672
1718.28
c）管网阻力损失计算
h总=（1+α）R·LPa
式中：
h总—计算管道压力损失，Pa;
R—管道比摩阻，Pa/m；
3设备估算清单
序号
名称及规格
材料
单位
数量
重量（kg）
图号
备注
单重
总重
一
预制直埋保温管道
DN600
235B
m
3850
DN500
235B
m
2800
DN400
235B
m
1000
DN400
235B
m
300
DN300
235B
m
1000
二
循环泵房
㎡
150
彩板房
1
水泵
台
3
两用一备
G=630m/h，H=55m
三
制冷站
㎡
259.2
1
热水型溴化锂机组
台
1
630kw
2
蒸汽型溴化锂机组
台
1
9400kw
四
二次网
万㎡
10
五
室内设计
（1）
空调（风机+盘管）
万㎡
7.4
（2）
地板采暖
万㎡
2.6
升级会员 