225M机组热网工程可行性研究报告可行性研究报告.docx
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225M机组热网工程可行性研究报告可行性研究报告
2×25M机组热网工程
可行性研究报告
第一章工程概况1
1.1概述1
1.1.1地理位置1
1.1.2自然条件1
1.1.3发展需求2
1.2设计依据3
1.3热源及设计参数4
1.3.1现状热电联产集中热源情况4
1.3.2现状企业自备小锅炉情况4
1.3.3规划热源情况4
1.4可行性研究的范围6
1.5主要结论6
第二章热负荷7
2.1热负荷统计、测算原则7
2.2供热现状7
2.2.1集中供热现状7
2.2.2自备锅炉供热现状11
2.2.3供热系统存在的问题13
2.3现状热负荷汇总13
2.3.1工业热负荷13
2.3.2民用热负荷13
2.4规划热负荷13
2.4.1近期规划热负荷14
2.4.2远期规划热负荷23
2.5热负荷汇总23
2.5.1设计热负荷的确定23
2.5.2典型工作日小时热负荷汇总24
2.5.3全年最大负荷利用小时数和年供汽量29
2.6热负荷达产进度30
第三章供热管网31
3.1管网建设原则31
3.2现状供热管网31
3.3规划供热管网路由32
3.4管道设计参数35
3.5管道敷设方式及特殊地段处理方案35
第四章管网水力计算及管径的确定36
4.1管网水力计算范围36
4.2管网水力计算参数36
4.3水力计算原则36
4.4水力计算结果37
第五章管道材料及附件39
5.1管材、管道附件及阀门的选择39
5.2管道保温和防腐40
5.3管道主材量41
第六章管网土建工程43
61设计依据43
6.3设计内容43
第七章流量计量和集中监测系统46
7.1工程概况46
7.2用户计量装置46
7.3管网监测系统47
第八章热网管理机构50
第九章环境保护和节能51
9.1环境保护51
9.2节能52
第十章管网主要经济指标54
第十一章存在问题及建议56
第十二章工程投资估算及经济分析57
12.1工程概况。
12.2编制范围。
12.3估算编制依据。
12.4估算编制主要工程量。
12.5工程二类费用计算标准。
12.6工程造价。
附表及附件64
附表：
管网水力计算表64
附件：
64
第一章工程概况
1.1概述
本工程为福建某发电有限公司（以下简称某发电公司）热网工程，配合2×300MW“上大压小”扩建工程，编制电厂热网可行性研究报告。
某市位于闽中偏西，闽中大谷地南端，沙溪河中游地段，处武夷山脉与戴云山脉的过渡地带。
某发电公司位于某市沙溪河畔，某工业园区东面。
某开发区是集林竹工业、建材工业、纺织工业、农产品加工业及新材料、生物工程、环保、光机电一体化等高新技术产业园区。
某发电公司的2×300MW供热机组投产后，某开发区中的某、大兴工业园区内生产用汽全部实现集中供热，供热普及率达到100％。
1.1.1地理位置
某林业高新技术产业开发区（以下简称某开发区）位于某市区北面，南临205国道，东伴鹰厦铁路，三泉高速公路贯穿其中，交通便利。
某开发区呈带状分布，按照“一区四园”（即某工业园、大兴工业园、金银湖工业园、水东工业园）进行开发，总用地面积约32.4平方公里。
1.1.2自然条件
①、地形、地貌和地质
规划区内呈现丘陵与山谷盆地结合的地貌格局，地形较为复杂，局部形成梯田、冲沟，地势高差起伏较大，区内地坪高程大部分在175-300m之间。
其中：
175m标高以下为农田用地，175-200之间标高相对平缓，坡度在10-25%之间；200-225m、225-250之间标高，多为山地，大部分坡度在25%-40%之间，通过工程改造后，可以作为建设用地。
从现状地形看，整个规划区处于丘陵地区，通过地形高层分析、坡度分析可以看出这是一个与周边自然环境紧密相连的丘陵脉络，这种脉络状丘陵地貌是规划区最显著的地形特征。
开发区内地岩土层上部为薄层素填土和薄层耕土；中部为二级阶地冲洪积成因的粉质粘土、粗砂（局部变为中砂或砾砂）和泥质卵石及残积粘性土，下伏基岩为南圆组凝灰熔岩、凝灰质粉砂岩。
据某市1:
5万区域地质调查报告和某市1:
10万农业水文的地质区划报告，开发区地质构造较简单，没有断裂带通过开发区。
地震基本烈度属VI度区。
②、气候
开发区内属亚热带山地季风气候。
春季冷暖多变，常有春涝；夏季高温，前期易涝后期易旱；秋季天气宜人；冬季雨水适宜，天气寒冷。
按气候成因全年大致可分为：
春雨（3-4月）、梅雨（5-6月）台风暴雨（7-9月）和干季（10-2月）四个时期。
据实测资料统计，多年平均降水量为1686mm，最大年水量2258m（1973年），最小年降水量966mm（1963年）。
降水年内分配不均，3-6月降水量约占全年的60%，7-10月除受台风影响外，雨量较少，约占全年的25%，11-2月为枯季，降水仅为全年的15%。
全年降水日数为170天，以5月最多，达21天，10月最少，为8.6天。
开发区内多年平均气温19.1℃，极端最高气温40.5℃，极端最低气温-7.6℃。
全年各月除静止无风外，以东北风占优势。
主要灾害性气候有寒害、旱害、洪涝和台风。
③、土壤
开发区内土壤类型主要有素填土、耕土、粉质粘土、粗砂、残积粘性土，耕土分布范围广，主要分布在二级阶地。
1.1.3发展需求
某和大兴工业园已经形成了集化工、纺织、印染、革业、林木制品、食品、饲料加工等多种高新技术产业园区。
某工业园的南部实现了热电联产集中供热，其余用汽企业采用企业小锅炉进行供热。
随着某工业区的继续招商引资，园区内用汽企业数量的增加和现有用汽企业扩大再生产引起的热负荷增长，因此大力发展热电联产集中供热工程势在必行。
建设热电联产集中供热工程可以使某工业区迅速、健康地发展，节省大量的锅炉房用地，有利于工业区的合理布局。
某开发区将融入某市“南商北工”的整体格局之中，成为某市经济发展的新动力区。
兴建热电联产集中供热工程对于改善大气环境质量，营造良好的投资环境，提高人民生活水平，取代企业分散小锅炉，减少燃煤而造成的大气粉尘污染，提高能源利用效率等可持续发展的综合因素，都具有积极的作用。
1.2设计依据
⑴、福建某发电有限公司（甲方）设计任务委托书；
⑵、福建电力勘测设计院《某市供热专项规划》（2008-2020年）；
⑶、《某火电厂2×300MW“以大代小”扩建工程可行性研究总报告》（2006年4月）；
⑷、《某市某林业高新技术产业开发区总体规划》（2006-2020年）。
；
⑸、甲方提供的某市某开发区1:
1000供热区域地形图、热负荷。
⑹、《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL/T5054-1996）；
⑺、《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002）；
⑻、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）。
⑼、《中华人民共和国节约能源法》；
⑽、《中华人民共和国环境保护法》；
⑾、《中华人民共和国大气污染防治法》；
⑿、福建某发电有限公司提供的主要用户用热协议书。
1.3热源及设计参数
1.3.1现状热电联产集中热源情况
某开发区现有集中供热企业为某某热电有限责任公司（以下简称某热电）。
某热电地处某工业园区内，依托某发电公司（前身为福建某火电厂）对外供热。
供热经济半径能覆盖整个某工业园区。
某热电供热机组现为2台25MW抽凝式汽轮发电机组，配套2台130t/h煤粉炉，总装机容量50MW。
25MW热电联产机组主要技术参数如下：
额定功率：
25000KW
主蒸汽最大流量：
130t/h
抽汽压力：
1.5±0.3、2.0±0.3Mpa（g）
抽汽温度：
320～350℃
现有热电机组按两个参数等级供汽，分别为：
1低压蒸汽参数1.2MPa（g），210℃，额定抽汽45t/h；
②高压蒸汽参数2.0MPa（g），235℃，额定抽汽38t/h。
1.3.2现状企业自备小锅炉情况
某工业区现有6家企业采用自备小锅炉供汽，锅炉总容量28t/h，无新建、拟建小锅炉。
1.3.3规划热源情况
根据《某火电厂2×300MW“以大代小”扩建工程可行性研究总报告》，热源建设应同步或超前于工业区热负荷的发展要求。
根据《某市供热专项规划》，本集中供热工程热源为某发电公司“上大压小”2×300MW扩建工程。
厂址为电厂可研选定的厂址。
扩建的某发电公司新热源投产后，将关停现状的2台25MW抽汽式热电联产机组，并替代企业现状分散小锅炉。
扩建热源按两个抽汽参数对外供热，分别为：
①、机组一级工业抽汽（高参数等级）采用非调整抽汽，单台机组额定抽汽量40t/h（减温减压后供汽量42.66t/h），最大抽汽量可达60t/h（减温减压后供汽量63.99t/h）。
②、二级工业抽汽（低参数等级）采用可调整抽汽，单台机组额定抽汽量120t/h（减温后供汽量131.44t/h），最大抽汽量220t/h（减温后供汽量240.97t/h）。
2×300MW供热机组对外供汽量如下表：
序号
蒸汽性质
压力MPa
温度
℃
汽轮机抽汽
（t/h）
减温水
（t/h）
电厂对外供
汽量（t/h）
1
额
定
抽
汽
高压蒸汽
2.6
250
2×40
2×2.66
85.32
低压蒸汽
1.0
250
2×120
2×11.44
262.88
合计
348.2
2
最
大
抽
汽
高压蒸汽
2.6
250
2×60
2×3.99
127.96
低压蒸汽
1.0
250
2×220
2×20.97
481.94
合计
609.9
根据电厂可研，扩建热源装机方案如下：
（1）锅炉
型式：
循环流化床、亚临界自然循环汽包炉。
最大连续蒸发量（BMCR）1025t/h
主汽压力17.5MPa（g）
主汽温度540℃
给水温度278.2℃
锅炉保证热效率（按低位发热量）≥90%
（2）汽轮机
型式：
单轴，双缸双排汽，高中压合缸中间再热抽凝式汽轮机
主汽门前蒸汽额定压力：
16.67MPa（a）
主汽门前蒸汽额定温度：
537℃
主蒸汽流量（THA工况）：
904.65t/h
一级抽汽压力\温度3.375MPa\311.7℃
一级抽汽流量（额定）：
40t/h
一级抽汽流量（最大）：
60t/h
二级抽汽压力\温度1.0MPa\373.5℃
二级抽汽流量（额定）：
120t/h
二级抽汽流量（最大）：
220t/h
1.4可行性研究的范围
⑴、供热区域内热负荷汇总及分析。
⑵、供热区域的供热方案。
⑶、电厂至各蒸汽用户的蒸汽管网主、支干线路由选线。
⑷、各蒸汽用户的计量装置，管网监测管理系统。
⑸、工程投资估算及经济评价。
⑹、供热管网与电厂的分界为：
电厂围墙外1米；
⑺、与各热用户的分界线为：
主管网至各热用户围墙外1米。
1.5主要结论
本工程实施后，电厂对外供汽量为：
①高压蒸汽（2.6MPa，250℃）：
额定供汽量为85.32t/h；最大供热量为127.96t/h。
②低压蒸汽（1.0MPa，250℃）：
额定供汽量为262.88t/h；最大供热量为481.94t/h。
管网分三条管道由电厂出线，主要采用架空敷设，分别为：
①高压蒸汽管道（至2020年）：
供热范围为供热区域内全部高压蒸汽用户。
②一期低压蒸汽管道：
供热范围为近期（至2013年）的现状及规划负荷。
③二期低压蒸汽管道：
供热范围为远期（2014至2020年）增加的规划负荷。
管道敷设路由方案提出两个设计方案，本可研推荐方案一。
本可行性研究报告中的蒸汽压力除特殊标注外，其余都为工程压力。
第二章热负荷
2.1热负荷统计、测算原则
⑴、依据《某市供热专项规划》（2008-2020年）。
⑵、现状及近期规划负荷根据某热电提供的热负荷进行统计。
⑶、远期规划负荷根据《某市供热专项规划》中远期相对于近期的负荷增长量进行测算。
2.2供热现状
某工业园开发较早，工业园南面自1998年开始实施集中供热以来,现已形成一定的集中供热规模；北面园区因与现有热源、供热管网距离较远，因此现有用汽企业的某宝申染整有限公司、某和宜纸业有限公司采用自备锅炉供汽。
园区内工业热用户主要为化工、纺织、印染、革业、林木制品、食品、饲料加工等企业。
根据《某市供热专项规划》统计的数据，截止到2007年全年总用汽量为60万吨，蒸汽压力在0.5MPa～1.5MPa（g），蒸汽温度在160℃～210℃范围内。
位于某市曹远镇的大兴工业园已有1/2区域工业基本定型，另外1/2区域正在进行三通一平。
企业多为林业、竹业、纺织、水泥等。
由于与现有热源距离较远，已投产的用汽企业采用自备小锅炉进行供热，蒸汽参数多为P＝0.5MPa～0.7MPa（g），t＝160℃～200℃。
2.2.1集中供热现状
某发电公司位于某市沙溪河畔，某工业园区东面。
经过三期扩建，现有装机容量350MW，是福建省电网中型火力电源点之一。
其中，一期工程2×25MW机组于2001年改造成非调整抽汽式供热机组对某工业园区内用汽企业进行供热。
根据热源参数和园区内用汽企业的不同要求，某热电提供两个参数等级的蒸汽，即：
P1＝1.2MPa（g），t1＝210℃；
P2＝2.0MPa（g），t2＝235℃。
某发电公司目前的供热用户已达25家，都属于某工业园区。
最大热负荷为226.4t/h，平均热负荷为144t/h，最小热负荷为60.9t/h。
平均热负荷相对于最大热负荷为63.6%。
由于某地区冬季无采暖需求，在所供蒸汽中夏季无制冷负荷，因此现状供热性质均为工业用蒸汽，夏冬比接近1.0。
某工业园区现状集中供热情况见“某工业区现状集中供热一览表”。
大兴工业园区内现状无集中供热企业。
某工业区现状集中供热一览表
序号
用户编号
用热单位
行业产品
负荷性质
用热参数
用热方式
用汽负荷（t/h）
月平均用汽天数
全年用汽天数
备注
蒸汽压力（MPa（g））
温度（℃）
直（间）
用热班制
最大
平均
最小
1
1
某市双源洗涤有限公司
洗涤
工业用热
0.6
200
直接
一
1
0.3
0.2
29
360
☆2
2
福建省某林业（集团）股份
有限公司
纤维板
工业用热
1.5
200
间接
三
15
5
2
30
360
高压
工业用热
0.6
160
间接
三
20
5
2
30
360
☆3
3
某市宝华林实业发展公司
无纺布
化纤
工业用热
0.9
200
直接
三
4
3
2
29
350
高压
工业用热
0.5
180
间接
三
12
9
5
29
350
4
4
某市天清食品股份有限公司
食品
工业用热
0.6
160
间接
一
2
1.8
1.5
29
260
5
5
某市英汉凯丰纺织染整公司
印染
工业用热
0.7
180
直、间接
三
7
6
3
29
350
6
6
某市兴发针织有限公司
纺织
工业用热
0.7
180
直、间接
三
1
0.6
0.2
30
360
7
7
某市燕洁洗涤厂
洗涤
工业用热
0.6
200
直、间接
一
1
0.3
0.2
29
360
8
8
华龙集团某黎明饲料公司
饲料加工
工业用热
0.6
200
直、间接
一
1
0.6
0.3
29
350
9
9
福建华纬纺织有限公司
印染、纺织
工业用热
0.7
180
直、间接
三
45
35
10
29
350
10
10
某市鑫源工贸有限公司
纺织
工业用热
0.7
180
直、间接
三
1.2
0.6
0.4
29
350
11
11
某市普源阳光工贸有限公司
工业用热
0.6
180
直、间接
三
0.5
0.2
0.1
29
350
12
12
福建新泰革业有限公司
皮革
工业用热
0.7
180
直、间接
三
15
10
3.5
29
350
13
13
川龙纺织
纺织
工业用热
0.6
180
直、间接
三
12
10
5
30
330
14
14
某市正鑫木业有限公司
体育器材
工业用热
0.6
170
直、间接
三
1
0.5
0.3
29
350
15
15
兴业胶合板厂
胶合板
工业用热
0.6
164
间接
一
2
1.2
0.4
28
350
16
16
某市鑫源二厂
纺织
工业用热
0.6
200
直、间接
三
1
0.6
0.4
29
350
17
17
某市永佳纸业有限公司
纸业
工业用热
0.6
160
直、间接
三
2
1.5
0.4
30
330
18
18
某正大有限公司
饲料加工
工业用热
0.8
200
直、间接
一
2
0.5
0.2
29
360
19
19
日丰布业有限公司
漂染布
工业用热
0.7
180
直、间接
二
12
3
1.2
30
360
20
20
某旭长实业有限公司
织布
工业用热
0.7
180
直、间接
三
8.5
6
3
29
360
☆21
21
福建和兴橡胶有限公司
轮胎橡胶
工业用热
1.3
185
直、间接
三
12
8
4
29
360
高压
轮胎橡胶
工业用热
0.7
175
直、间接
三
5
4
3
30
360
高压
22
22
某嘉丰精细有限公司
纺织添加剂
工业用热
0.3
120
间接
二
1.2
1
0.4
29
350
23
23
福建怡昌生化科技股份有限公司某分公司
饲料添加剂
工业用热
0.8
170
直接
三
8
6
2
29
300
☆24
24
福建中化智胜化肥有限公司
化肥
工业用热
0.8
180
直接
三
1
0.3
0.2
29
260
高压
☆25
25
某市智胜化工有限公司
化肥
工业用热
1.45
197
直接
三
33
24
10
29
350
高压
合计
226.4
144
60.9
注：
带“☆”的企业需要高压蒸汽。
其中，现状采用高压蒸汽管道供热的用户有5家。
最大热负荷为70t/h，平均热负荷为44.3t/h，最小热负荷为21.2t/h。
2.2.2自备锅炉供热现状
由于某工业园区南面已于2001年实现集中供热，现有投产的用汽企业均不配备小锅炉。
某工业园区北面及大兴工业园区由于与现有的集中供热企业距离较远，已投产的有用汽要求的企业均自备小锅炉，但数量不多，总容量仅为28t/h，而且没有备用锅炉。
详细情况见下表。
某、大兴工业园区自备锅炉一览表
序号
用户编号
企业名称
行业产品
锅炉总容量（t/h）
大兴
工业园
1
C
某博林木业有限公司
木制品
4
2
E
永林集团竹业有限公司
竹制品
4
3
G
某大地竹业有限公司
竹制品
2
4
H
某华永化纤有限公司
化纤
4
某工业园
1
38
某宝申染整有限公司
染整
4
2
39
某和宜纸业有限公司
纸业
4+6
合计
28
某、大兴工业园区自备锅炉房现状供热情况分别见“某工业区现状自备锅炉房供热一览表”和“大兴工业区现状自备锅炉房供热一览表”。
某工业园现状自备锅炉房供热一览表
序号
用户编号
用热单位
行业产品
负荷性质
用热参数
用热方式
用汽负荷（t/h）
月平均用汽天数
全年用汽天数
蒸汽压力（MPa（g））
温度（℃）
直（间）
用热班制
最大
平均
最小
1
38
某宝申染整有限公司
染整
工业用热
0.6
180
直、间接
三
4
3
2
28
350
2
39
某和宜纸业有限公司
纸业
工业用热
0.6
200
间接
三
10
9
6
29
350
合计
14
12
8
大兴工业园现状自备锅炉房供热一览表
序号
用户编号
用热单位
行业产品
负荷性质
用热参数
用热方式
用汽负荷（t/h）
月平均用汽天数
全年用汽天数
蒸汽压力（MPa（g））
温度（℃）
直（间）
用热班制
最大
平均
最小
1
C
某博林木业有限公司
木制品
工业用热
0.6
200
直、间接
二
4
3
1.8
29
350
2
E
永林集团竹业有限公司
竹制品
工业用热
0.5
165
直、间接
三
3
2.4
1.2
28
350
3
G
某大地竹业有限公司
竹制品
工业用热
0.5
165
间接
二
2
1.6
1.1
29
350
4
H
某华永化纤有限公司
化纤
工业用热
0.6
200
直、间接
三
2
1.5
1
29
360
合计
11
8.5
5.1
2.2.3供热系统存在的问题
⑴、现有供热机组规模较小，工业区集中供热热化率低下，已满足不了开发区的发展要求；2×25MW机组已服役33年，计划在2009年关停。
⑵、存在少量的小锅炉，占用土地资源、热效率低，污染严重，不符合国家节能减排的要求。
2.3现状热负荷汇总
2.3.1工业热负荷
某和大兴工业园内生产热负荷主要集中在化工、林竹加工、纺织漂染皮革、食品等行业的工业企业。
某工业园区现有生产用汽企业27家，其中，热电联产供热企业25家，自备锅炉房供热企业2家。
大兴工业园区现有生产用汽企业4家，全部为自备锅炉房供热。
上述两个工业园供热负荷见下表
某、大兴工业园区现状热负荷汇总表
区域
用热企业数量
集中供热负荷（t/h）
自备锅炉房（t/h）
合计（t/h）
最大
平均
最小
最大
平均
最小
最大
平均
最小
某工业园
27
226.4
144
60.9
14
12
8
240.4
156
68.9
大兴工业园
4
0
0
0
升级会员 