城区供热管网工程初步设计.docx
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城区供热管网工程初步设计
城区供热管网工程初步设计
1.1.1设计依据
〔1〕«鹿泉市城区集中供热二期工程初步设计»设计托付书；
〔2〕«鹿泉市城区集中供热二期工程可行性研究报告»
〔3〕«鹿泉都市总体规划〔2020—2020年〕»；
〔4〕«鹿泉市都市供热工程专项规划〔2020—2020〕»；
〔5〕«城镇直埋供热管道工程技术规程»CJJ/T81—98
〔6〕«市政公用工程设计文件编制深度规定»
〔7〕«城镇供热管网设计规范»CJJ34—2020；
〔8〕«采暖通风与空气调剂设计规范»GB50019—2003；
〔9〕«公共建筑节能设计标准»GB50189—2005；
〔10〕«城镇供热系统评判标准»GB/T50627—2020；
〔11〕«供热计量技术规程»JGJ173—2020；
〔12〕«城镇供热直埋蒸汽管道工程技术规程»CJJ104—2005；
〔13〕«居住建筑节能设计标准»DB13〔J〕63—2007；
〔14〕«供热工程制图标准»CJJ/T78—2020；
〔15〕«火力发电厂汽水管道应力运算技术规程»DL/T5366—2006；
〔16〕总图、建筑、结构、管网、电气、自控、外表、给排水、暖通、技经等专业的文件编制遵照国家标准中相关的设计规定。
1.1.2都市概况
1.1.2.1都市自然地理概况
〔1〕行政区划
鹿泉市隶属河北省省会石家庄市管辖，是一个进展中的县级都市。
鹿泉市共辖1城7镇4乡，1城为鹿泉中心城区（包括获鹿镇和开发区）。
2020年全市总人口40.7〔其中户籍人口36.2万人〕万人，中心城区总人口11.4万人。
〔2〕地理位置
鹿泉市位于河北省中南部，太行山东麓。
位于北纬37°53′至38°17′，东经114°10′至114°31′。
全市总面积603.09平方公里。
市域东部与省会毗连，东北、东南分别与正定县、栾城县交界，西与井陉县相邻，南与元氏县接壤，北隔滹沱河与灵寿县相望，西北与平山县为邻。
中心城区位于市域中部，东距省会15公里。
〔3〕地势特点
鹿泉市位于山西台地与华北平原的过渡地带。
地貌类型大致可分为两类：
低山丘陵和冲洪积山前倾斜平原。
低山丘陵位于市域西部，海拔一样在150—500米之间；市域东部山前倾斜平原，海拔一样在60—150米之间，坡降为1/500—1/600，地势平坦，土层深厚，是本市粮食主产区；市域北部有部分滹沱河河滩地，为进展水产养殖和水稻生产提供了条件。
〔4〕河湖水系
市域内要紧河流除滹沱河外，还有古运河、太平河、金河和洨河,均发源于本市山区，为季节性河流，其中太平河流经中心城区。
1.1.2.2水文工程地质
〔1〕工程地质
依照工程地质情形和地势地貌，综合考虑工程技术条件和经济性，将用地分为三类。
〔一〕适宜建设用地。
此类用地一样地势平坦、规整，坡度适宜，地质条件良好，没有被洪水埋住的危险，自然环境条件优越，是能适应都市各项设施建设要求的用地。
此类用地一样不需或只需稍加简单的工程措施，就能够进行工程建设。
此类用地要紧分布在现状建成区的北部、东部和南部，土层为轻亚粘土，坡度为0.5%-4%。
〔二〕经一定工程措施后即可建设的用地。
此类用地由于受某种或几种不利条件的阻碍，需要采取一定的工程措施改善其条件后，才适宜修建的用地。
1、都市西部山前地区的阶地：
土层为轻亚粘土，坡度为5%-8%，对有些建设项目需经场地平坦等工程措施。
2、冲沟：
由于地势复杂，需经工程措施才可作为建设用地。
〔三〕不宜建设用地此类用地条件极差，处理困难。
1、都市西部坡度较大的山地、丘陵或采石场，由于地势地貌复杂，作为建设用地需要复杂的工程措施。
2、行洪沟渠或灌渠，不作为建设用地。
〔2〕水文地质
鹿泉市地质与中国北部各处所见无大差异，层序井然，构造简单，自太古界以至古生界下部，除元古界上部矽质灰岩缺失外，各区地层大抵均甚发育。
地层①太古界片麻岩层，本层多花岗片麻岩、石英岩、黑云斜长片麻岩；②元古界下部片麻岩层；③元古界上部石英岩层，厚约200米；④古生界馒头页岩层，紫色页岩中部夹有浅绿色页岩；⑤古生界九龙灰岩层，即鲕状灰岩与蠕状灰岩之合称；⑥黄土层。
构造为一单斜岩层，横观太行山脉成一大外斜层，河北、山西交界处为其脊，脊西地层大致均倾向西；脊东地层大致均向东倾斜，倾角不甚大，约在20至30度之间。
1.1.2.3地震烈度
鹿泉市地震设防烈度为6度
1.1.2.4都市性质及规模，工业及民用建筑情形
1.1.2.4.1都市性质
«石家庄市域城镇体系规划纲要»确定鹿泉市的都市职能为石家庄市卫星都市、重要的外延居住区；石家庄市重要的周末休闲度假地；以建材及其它加工业服务的商贸业和旅行业为主的城区。
鹿泉中心城区是市政府所在地，全市最大的商业服务设施、文化设施、体育设施，最先进的通信设施等均集合于中心城区，是全市的政治、经济、文化中心。
鹿泉市都市性质确定为：
石家庄都市区重要组成部分，以进展信息产业、食品加工业和现代服务业为主的都市。
都市建设目标：
到2020年，争取把鹿泉都市建设成为经济繁荣、功能完善、配套设施齐全、环境优美、资源节约、健康生态、文明和谐的石家庄市西花园。
1.1.2.4.2都市规模
20011年底都市总体规划用地范畴内总人口11.4万人。
其中常驻人口9.35万人，暂住人口0.6万人，驻鹿泉市单位和专门人口1.45万人。
2020年都市总体规划范畴内都市总人口为24万人。
20011年底，中心城区总体规划用地范畴内建设总用地为1721.4公顷，人均151.0平方米。
到2020年中心城区总体规划用地范畴内建设总用地为26.4平方公里。
建设用地规模及推测表表1－1
规划期
人口规模〔万人〕
用地规模〔公顷〕
人均用地〔㎡/人〕
2020年
11.4
1721.4
151.0
2021年
14
20
142.9
2021年
19
20.9
110
2020年
24
26.4
110
1.1.2.4.3工业及民用建筑情形
建筑面积汇总表〔万m2〕表1－2
序号
区域
现状〔2020年〕
2021年
2020年
1
A
127.3
296.88
2
B
0
88.38
3
C
98.93
113.81
4
D
98.08
129.11
5
E
109.97
129.47
6
F
59.5
126.49
7
G
40.90
111.93
8
H
56.91
119.29
9
I
26.32
111.77
10
J
13.43
105.70
11
K
129.60
184.72
12
L
58.14
154.11
合计
516.7
819.08
1671.66
调查统计：
鹿泉城区现状建筑面积总计516.7万m2；
2021年规划建筑面积819.08万m2；
2020年规划建筑面积1671.66万m2。
1.1.2.5都市供热规划
鹿泉市市区近期和远期的供热规划，已由鹿泉市公用事业局和河北兴民都市规划设计公司于2020年5月共同编制完成；供热规划的期限为2020年～2020年，其中近期为2020年～2021年；远期为2021年～2020年。
1.1.3有关气象资料
〔1〕冬季采暖期天数：
历年的11月15日～次年的3月15日共120天
〔2〕冬季采暖连续时刻：
2880h
〔3〕采暖室外运算温度：
-6.2℃
〔4〕采暖期室外平均温度：
0.2℃
〔5〕冬季通风室外运算温度：
-2.3℃
〔6〕冬季空调室外运算温度：
-8.8℃
〔7〕冬季大气压力：
101.7KPa
〔8〕冬季室外平均风速：
1.8m/s
（10）冬季主导风向:
西北风
1.1.4都市工业、民用建筑供热现状
1.1.4.1都市供热概况
A.热源
a.要紧热源
①鹿泉城区民用建筑采温顺工业用热已大部分实现集中供热，热源为五处集中供热锅炉房〔供热一处治理〕、曲寨旧电厂〔现差不多由曲寨电厂供热〕及其他五处分散的燃煤锅炉〔富康小区、龙海小区、获鹿监狱、公安局法院、五街生活区〕。
②鹿泉经济开发区工业企业用汽由联碱厂供给，场内共有5台蒸汽锅炉，现运行4台，每天供汽规模200m³/h。
③曲寨新电厂,热水管道的管径为DN800，可提供480万m2供热能力。
一期2台240m³/h循环硫化床锅炉已投入运营,二期投入1台240m³/h循环硫化床锅炉。
其中一期锅炉为本项目配套。
④目前鹿华电厂正在建设中，分三期建设，每期配有2台1025m³/h机组，共6台1025m³/h机组，现状一期差不多完成，共2台1025m³/h的机组，供热能力为1400万m2。
鹿华电厂建成后，是石家庄市区的要紧供热热源，同时负担鹿泉市区供热，主干管在申后村与307国道交叉口留有接口，接口处管径为DN800（依照现推测负荷，二期预留接口DN1000）。
现有锅炉统计表表1－3
序号
单位
锅炉房容量〔m³/h〕
锅炉房占地面积
容量×台数
㎡
1
供热一处1号站
10×2
626
2
供热一处2号站
6×2
323
3
供热一处3号站
10×2
740
4
供热一处4号站
10×1
633
5
供热一处5号站
2×1
160
6
富康小区
10×1
7
龙海小区
20×1+10×1
8
获鹿监狱
10×1
9
公安局、法院
4×2
10
五街生活区
4×1
11
曲寨新电厂
240×2
12
鹿华热电
1025×2
b.电采暖
河北省电力供应较为紧张，电力有一定缺口。
由于经济进展较快，用电负荷增长迅速，电力设施的增长难以完全满足社会经济进展的需要，估量我省近期缺电的格局可不能改变。
鹿泉用电是以工业用电和农业用电为主，民用只占专门少的一部分，用电冬夏季峰谷差并不明显，因此目前进展用电供热条件尚不成熟，且不符合国家产业政策。
目前鹿泉城区只有极少数沿街商业和个别民居采纳电采暖。
B.管网
①供热一处
供热一处治理包括：
五处集中供热锅炉〔1号站、2号站、3号站、5号站、6号站〕，供热介质为高温水，其中1、2、3号站三处锅炉房已联网，空军二十一厂、鹿泉监狱、国宾馆、水岸花苑要紧供热区域为城区东部及南部，主干管管径DN200-DN400，主干管长度约10km，且均为2003年以后铺设管线，供热总面积72.6万㎡。
②供热二处
鹿泉市集中供热一期管网由供热二处治理，要紧供热区域为城区西北部，主干管长度约10km，现供热面积134.72万㎡，热源由曲寨电厂提供。
③其他集中供热区域
除供热一处、供热二处打算总热源外，还有富康小区、龙海小区、获鹿监狱、公安局五个集中供热热源，热水锅炉7台，供热面积188万㎡。
C.现有用户热负荷
集中供热热负荷调查表表1－4
序号
单位
地址
公建面积
〔万㎡〕
住宅面积
〔万㎡〕
总面积
〔万㎡〕
总面积
已采暖
面积
总
面积
已采暖
面积
已采暖
面积
总
面积
集中供热治理一处
1
1号站
集贸市场
4.4
17.7
22.1
2
2号站
海山大街
1.8
10.7
12.5
3
3号站
龙海小区内
3.8
20.5
24.3
4
5号站
五街
0.1
1.8
1.9
5
6号站
石柏大街
0.65
13.1
13.75
6
7
8
9
10
集中供热治理二处
1
厂内站
电厂内
0.06
6.42
6.48
6.48
2
国税站
国税局院
0.66
0.88
1.54
1.54
3
园丁小区站
园丁小区
0.7
4.82
5.52
19.52
4
获中新校区站
新获中
7.46
2.59
10.05
10.05
5
经贸小区站
经贸小区
1.04
3.25
4.29
4.29
6
八街站
八街
0.64
4.02
4.66
4.66
7
奇石花园站
奇石花园
1.5
9.01
10.51
10.51
8
政府站
政府后院
2.33
0.57
2.9
2.9
9
机关局站
机关局
2.41
0
2.41
2.41
10
烟草站
烟草宿舍
1.15
3.81
4.96
4.96
11
四建公司站
四建公司
0.14
1.16
1.3
1.3
12
地税站
地税院
1.66
4.4
6.06
6.06
13
公用局站
公用局院
0.89
1.59
2.48
2.48
14
一街站
一街
2.4
7.76
10.16
10.16
15
七街站
七街
0
1.66
1.66
1.66
16
光荣院站
光荣院
0.84
5.94
6.78
6.78
17
宾馆站
鹿泉宾馆
1.36
1.43
2.79
7.79
18
获中站
旧获中
4.24
3.1
7.34
14.34
19
服装厂站
服装厂
0.18
5.38
5.56
5.56
20
一建公司站
一建公司
0.67
0.39
1.06
1.06
21
银山花园站
银山花园
1.34
10.82
12.16
12.16
22
银山南区站
银山南区
0.75
6.43
7.18
22.18
23
畜牧局站
畜牧局
0.25
0
0.25
0.25
24
县医院站
县医院
1.23
3.07
2.98
2.98
25
劳动局站
劳动局站
0.34
0
0.34
0.34
26
胜利佳苑站
胜利佳苑
0.35
1.75
2.1
2.1
27
商贸广场站
商贸广场
1.22
1.23
2.45
2.45
28
名仕苑站
名仕苑
0.1
2.24
2.34
2.34
29
中心区站
中心区
0
5.09
5.09
60.09
其他集中供热区域
1
富康小区
海山大街北段
20
2
龙海小区
海山大街中段
40
3
龙海南苑
龙泉路
20
4
获鹿监狱
太平河南路
10
5
公安局、法院
龙泉路东段
8
6
五街生活区
五街
4
7
三街石邑路
三街
10
8
都市中心区
海山大街
60
9
华银怡苑
太平河北路
6
10
南苑新区
太平河南路
10
1.1.4.2现状存在的问题
A.热源规模不能满足都市建设日益增长热负荷需要。
热源建设已滞后于都市建设，热源供应与采暖需求、工业需求矛盾日益突出，热源日趋紧张。
B.现有分散的小型锅炉治理水平低、污染大、热效率低、运行成本高，差不多不适应现代化都市进展的需求。
C.现有的供热室外管网的水力平稳度差，造成用户冷热不均，白费热能。
D.现有以蒸汽为热源的采暖热力站热能和水的白费大，不符合节能要求。
1.1.4.3本项目热源情形
曲寨新热电厂装机为240m³/h循环硫化床锅炉3台,
供热介质高温热水；设计供/回水温度：
130℃/70℃；运行供/回水温度：
110℃/70℃。
供/回水设计压力1.6MPa。
首站由热电厂负责建设，总供热面积可达480万平方米。
本项目不设尖峰热源。
1.1.5工程内容
〔1〕石柏大街北斗路到水岸华苑；镇宁路石柏大街至西环路的国宾馆
供热管网；
〔2〕由曲寨新电厂供热的鹿泉市公用事业治理局供热一处范畴内的5座锅炉房改建〔其中有2座差不多完成改建〕。
〔3〕本项目热力管线不跨过铁路。
环境评判另外托付其它单位编制。
〔4〕本项目各换热站支线，接口采纳就近原那么。
1.2设计概要
1.2.1热负荷
〔1〕各类热负荷耗热指标
经调查，本工程范畴内的4个采暖换热站为旧站改造，4个采暖换热站为新建。
仅承担区域内的采暖热负荷。
该区域供热范畴要紧为公共建筑和居住区综合建筑，为老城区，建筑均为老建筑物，非节能建筑，而且平房占了专门大的比重。
其中，打算进展面积均为已建成建筑物，为公共建筑和居住区综合建筑混合建筑。
考虑鹿泉城区建筑物围护结构实际情形及室外气象条件，依照«城镇供热管网设计规范»CJJ34—2020，确定本项目采暖热指标如下：
A.居住区综合建筑：
①平房：
100W/㎡
②以平房为主，楼房为辅：
94.5W/㎡
③以楼房为主，平房为辅：
75W/㎡
④楼房：
65W/㎡
B.公共建筑：
75W/㎡
C.打算进展建筑物70W/㎡
D.采暖综合热指标：
71.8W/
本«初步设计»不考虑生活热水、通风、制冷和工业热负荷。
〔2〕热负荷确定
由于本项目仅承担区域内的采暖热负荷，因此，热负荷的运算确实是采暖热负荷的运算。
规划采暖热负荷依照各类建筑物采暖面积及综合热指标分别运算得出。
采暖热负荷预运算表1-5
二期工程推测交换站供热面积情形表表1-5
序号
站名
现供热面积〔万㎡〕
采暖热负荷〔kw〕
备注
采暖热指标
单位
采暖热指标
居民
总面积
1
1号站
75
4.13
65
11.6
15.73
10637.5
平房
100
8.6
8.6
8600
2
2号站
75
2.5
65
10.6
13.1
8765
需改建
平房
100
2.5
2.5
2500
增检察院
75
0
65
3
3
1950
3
3号站
75
3.9
65
17.8
21.7
14495
平房增商贸城
100
2.9
2.9
2900
4
5号站
75
0.08
65
1.56
1.64
1074
需改建
平房
100
0.4
0.4
400
5
6号站
75
0.65
65
13.1
13.75
9002.5
富康小区
需新建
平房
100
0.72
0.72
720
6
空军二十一厂
75
69
20
20
13800
7
鹿泉监狱
75
69
20
20
13800
8
国宾馆
75
69
34
34
23460
9
宾馆站
75
1.36
65
1.43
2.79
1949.5
增加
75
2.21
2.21
1657.5
10
服装厂站
75
0.18
65
5.38
5.56
3632
增加
65
3
3
1950
11
一建公司站
75
0.67
65
0.39
1.06
756
12
中心区站
75
0
65
40
40
26000
不考虑进展面积的设备
13
水岸花苑
75
0
65
20
20
13000
合计
15.68
216.98
232.66
161049
①采暖设计最大热负荷
公式：
Qmax=q×A×10-3
式中：
Qmax—采暖设计最大热负荷〔KW〕
q—采暖热指标〔W/m2〕：
取69.2W/m2
A—采暖建筑面积〔m2〕：
本期总采暖建筑面积取232.66万m2
依照以上公式运算：
Qmax=69.2〔W/m2〕×232.66×104〔m2〕=161MW
②采暖设计最小热负荷
公式：
Qmin＝Qmax（tn-tq）/（tn-twn）
式中：
Qmin—采暖设计最小热负荷
Qmax—采暖设计最大热负荷
tn—室内设计温度，℃：
取18℃
tq—采暖期室外起始温度，℃：
取5℃
twn—采暖期室外运算温度，℃：
取-6.2℃
依照以上公式运算：
Qmin=161×［18-5］/［18-（-6.2）］=86.5MW
③采暖设计平均热负荷
公式：
Qnp＝Qmax（tn-tp）/（tn-twn）
式中：
Qnp—采暖设计平均热负荷
Qmax—采暖设计最大热负荷
tn—室内设计温度，℃：
取18℃
tp—采暖期室外平均温度，℃：
取0.2℃
twn—采暖期室外运算温度，℃：
取-6.2℃
依照以上公式运算：
Qnp=161×［18-0.2］/［18-（-6.2）］=118.4MW
〔3〕年供热量
①由于本项目仅承担区域内的采暖热负荷，因此，年供热量的运算确实是冬季采暖总用热量的运算。
②鹿泉城区冬季采暖期120天，计2880小时。
冬季采暖供热量见表1-6。
冬季采暖供热量运算表表1-6
室外平均温度
月
旬
连续时刻
连续时刻
连续时刻
连续时刻
〔℃〕
（小时）
（小时）
热负荷（MW）
累计热量（GJ）
-6.2
161.0
-3.3
1
中
240
240
141.7
122428.8
-3
12
下
504
744
139.71
253489.8
-3
1
上
-2.6
1
下
264
1008
137.05
130252.0
-2.1
2
上
240
1248
133.7
115536.8
-0.5
12
中
240
1488
123.1
106340.0
-0.4
2
中
240
1728
123.0
105765.2
0.8
12
上
240
1968
114.43
98867.3
1.4
2
下
192
2160
110.44
76334.8
2.8
11
下
240
2400
101.1
87371.1
3.5
3
上
240
2640
96.47
83347.4
5.7
11
中
120
2760
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