初设说明书.docx

初设说明书.docx

《初设说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初设说明书.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

初设说明书

安阳广源能源公司生物质热电引水工程

初步设计方案

唐山市水利规划设计研究院

二○一二年五月

目录

1综合说明4

2工程概况6

2.1地理位置6

2.2地形地貌6

2.3河流水系6

2.4水文气象7

2.5社会经济8

3初步设计说明9

3.1方案设计总说明9

4设计依据文件和规范10

4.1有关本工程的文件10

4.2主要设计规范10

4.3主要参考资料10

5设计基本资料11

5.1工程等别与建筑物级别11

5.2污物情况及水情11

6主要建筑物设计12

6.1闸门12

6.2泵房及沉淀池12

6.3埋管13

7水力计算15

7.1埋管水力计算15

7.2压力前池结构计算16

8污水处理19

8.1设计水质19

8.2污水处理工艺流程的选择19

8.3工艺流程20

9工程概算22

9.1工程量清单编制依据22

9.2基础单价22

9.3工程量清单编制依据24

9.4工程质量、材料、施工等的特殊要求25

9.5其他25

9.6工程概算总投资29

附件：

《安阳广源能源公司生物质热电厂引水系统工程布置图》

《洹南渠调水闸室断面图》

《泵房及梯级沉淀池断面图》

1综合说明

安阳广源能源生物质发电厂位于安阳市永和乡杨家堂村，其前身是安阳县广源热电厂，始建于1987年，总投资1.57亿元。

该厂现有员工860余人，2001年经过技术改造，实现了热电联产。

2004年改制为职工持股，国有资产参股的有限责任公司，在近20年的生产经营实践中，形成了“严细高新抓管理、敲骨吸髓降成本”的治厂方针和“团结、发展、奉献”为企业理念的企业文化。

广源能源有限责任公司始终坚持“热电为主、多业并举”的战略方针，现已形成发电、供热、建筑、安装、运输、电石厂、饮料厂、大酒店为一体的企业集团。

随着安阳市城市规划的实施，按照《河南省人民政府办公厅关于进一步加强我省小火电机组关停工作的通知》（豫政办『2005』82号）要求，安阳广源能源有限责任公司被列入2007年关停之列，安阳市政府于2006年7月5日与该公司签订关停协议。

为了解决现有千余名职工的安置问题，维护社会稳定，该公司经认真研究，并多次派员到山东单县、河南省鹿邑县等地，就小火电关停后新建秸秆热电厂的经验进行了考察、论证，决定上报河南省发改委准备在安阳县永和镇区异地建设秸秆热电项目，机组规模为2×75t/h秸秆直燃锅炉＋2×12MW单抽凝汽式机组，电厂燃料来源地为河南省安阳县、内黄县、汤阴县，同时电厂向永和镇区和白璧镇区供热。

由于进年来地表水枯水与丰水季节不定，再加上取水源的污染严重，原有的取水渠道已不能满足企业生产的需要，因此，准备引用洹南渠水作为企业生产的备用水源。

项目拟建一四孔闸门，一台水泵，一个梯级沉淀蓄水池用来满足生产和生活用水。

2工程概况

2.1地理位置

安阳县位于河南省北部，海河流域南运河水系。

西部与林州相连，北部与河北省邯郸毗邻，东部与内黄县接壤，南部与汤阴县、鹤壁市相连，中间环绕安阳市。

地理坐标介于东经113°55′～114°45′，北纬35°57′～36°21′。

辖21个乡（镇），西部为山区，东部为平原，总面积1249km2。

电厂厂区位于安阳县的东北部，东与吕村镇接壤，北与河北省临漳县交界，西与白璧镇接壤。

2.2地形地貌

安阳县位于安阳市的北中部，西部为低山丘陵，东部为平原，西北高而东南低，呈阶梯状分布。

安阳河自西而东贯穿全境，北有漳河流经北部边界，南有汤河流经南部边界。

安阳县出现有三种地貌类型，即侵蚀低山丘陵、侵蚀堆积丘陵和冲洪积倾斜平原。

厂区位于安阳县东北部，安阳县中东部主要由冲积和洪积作用形成的地面起降较明显的一种平原地貌，一般称之为倾斜平原。

冲洪积倾斜平原具有最宜于人类生存发展的地貌环境。

2.3河流水系

安阳县辖区主要河流有洹河及其支流珠泉河、粉红江、金线河等，过境河流北有漳河，南有汤河，均属于海河流域。

厂区主要河流有洹河及洹南河渠道。

洹河（安阳河）源于林州市清泉寺村，总体自西向东流，在内黄县范羊口注入卫河，全长约164km，流域面积1920km2。

河水来源主要是大气降水、岩溶泉水和红旗渠退水，市区段接纳大量生产生活污水。

洹河流经论证区长度约为14km。

据安阳水文站长系列观测资料统计，最大流量2060m3/s（1982年8月2日），最小流量0.10m3/s（1954年4月12日），多年平均流量9.09m3/s。

方案厂区内农灌渠有洹东干渠和洹南干渠，主要引水为洹南干渠。

2.4水文气象

论让区位于中纬度地带，属大陆性季风气候。

总体气候特点是四季分明，春季干旱、降水少、多风，回暖快；夏季炎热降水量大，且降水较集中；秋季晴和日照长，降水量适中；冬季寒冷干旱少雨雪。

根据长系列气象资料统计，多年平均气温为13.6℃，年极端最高气温41.7℃，年极端最低气温-21.7℃。

厂区多年平均降水量491.6mm，最大年降水量1182mm。

年内降水量分布不均，多集中在6～9月，降水量357.3mm，占年降水量的72.7%。

年平均风速2.4m/s，最大风速22m/s，主要风向为冬季主导风向及频率东风14，夏季主导风向及频率南风14，全年主导风向及频率南风14。

350mm最大冻土深度。

年平均蒸发量（E601）为1685.9mm。

2.5社会经济

厂区距安阳市14km，安濮公路横贯东西，交通便利，论证区内形成了四通八达的道路骨架，村村都已通了柏油公路，优越的区位条件为该区域的城镇建设和商贸发展提供了有利条件。

论证区内分属两个乡镇的行政村有65个，现有人口11.5万人，耕地7.5千公顷。

生产模式以农业为主，农业一般为一年两熟，主要农作物为小麦、玉米；经济作物主要有棉花、花生。

工业主要为一些农村小工业。

3初步设计说明

3.1方案设计总说明

安阳广源能源生物质发电厂按水文能分析计算设计引用最大流量21m3/s，引水系统从洹南河取水口至冷却塔进水前池的引水工程中，分为泵机抽水、水处理和引水埋管两部分方案进行设计。

3.1.1方案概述

（一）厂区引水方案：

泵机进口位于厂区外洹南渠距上游坝址约200m，泵机进水管伸直渠底。

据此取水口下游5m处设置挡水闸门，因考虑洹南渠防洪要求及两岸生产生活用水的需求，设置四孔1.5X2.0（bXh）平板闸门，用CD1型1T的电动葫芦作为闸门的启闭设备，结合上游来水情况可进行用水调节。

由泵机抽取用水经过厂区西北墙进入梯级沉淀池内进行水处理，梯级沉淀池每阶设置过滤网，在第三阶沉淀池处设计引水管，引水管进水口也应设置过滤膜。

（二）引水管道铺设方案：

埋管总长约365m，管首（0+000）处底部高程为660.300m，至管尾（0+365.45）处底部高程为642.300m，渠底纵坡约为2.25‰；埋管管顶宽约为2.1m，有效断面面积约3.2m2，平均流速约为1.7m/s。

4设计依据文件和规范

4.1有关本工程的文件

《安阳广源能源公司生物质热电工程项目布置图》

《安阳洹南渠水文资料》

4.2主要设计规范

（1）SL/T205-97《水电站引水渠道及前池设计规范》；

（2）SL285—2003《水利水电工程进水口设计规范》；

4.3主要参考资料

（1）《水力计算手册》（武汉水利电力学院编）；

（2）《水力学》上、下册（成都科技大学编）；

（3）《水电站进水口设计》（杨欣先、李彦硕主编）；

（4）《水工设计手册》。

5设计基本资料

5.1工程等别与建筑物级别

根据本工程规模，按照SDJ12-78，本工程属小

（1）型工程，闸门、泵房及梯级沉淀池为本工程之主要建筑物，按4级建筑物设计。

5.2污物情况及水质情况

（1）污物来源：

明渠两侧；

（2）污物种类：

石块、杂木；

（3）渠水水质为Ⅴ类水。

6主要建筑物设计

6.1闸门

6.1.1闸址的选择

闸门布置在厂区西北墙外厂区排水口上游6米处。

6.1.2闸室的设计

闸门的设计应在不影响两岸生产生活用水和洹南渠防洪用水的前提下，依据冷却塔实际用水情况来调度拦水，闸门使用时应同时启闭，避免因为闸门前后因为水头压力差造成单向受力，从而对闸室稳定性产生影响。

启闭设备选用CD1-1T的电葫芦，闸门后设置检修爬梯，便于闸门使用和启闭设备维修。

闸底板根据闸门前后最大水头差而得出的渗径设计，闸室顶板采用C25砼预制板，屋顶铺设防水板，以免设备进水或电路短路而损坏。

6.2泵房及沉淀池

6.2.1泵房布置

泵房布置在厂区西北墙内，为保证电厂用水的保证泵机的进水管道穿过厂墙，直伸渠底，泵机可根据来水量结合电厂内的实际用水情况对洹南渠进行抽水，进水管的位置、尺寸的选择应根据地形、地质条件以及压力管道轴线的选择等因素结合考虑，选择地形较缓、地基稳定的位置，避开滑坡和顺坡裂隙发育地段，充分注意对建筑物及高边坡稳定的不利影响，在减少明挖量的同时尽量避免可能出现的高边坡问题。

（1）进水管

泵前进水管管段长15.5m，与泵站连接，底高程642.300m，管径400mm。

（2）真空泵

真空泵选用型号400ZLB5-5,将渠内水抽入长10m，，宽10m，深4m的沉淀池中。

（3）梯级沉淀池

由真空泵出来的渠水进入第一阶沉淀池设拦污栅和相应的水处理设备，进水池长10m。

根据前池地形条件采取侧向进水，进水池轴线与前池中心线夹角成67°。

池深4m，进水口拦污栅尺寸10.0m×3.0m，栅条间距为20cm；第二阶池长10m，宽10m，池深3m，同样设拦污栅和相应的水处理设备，拦污栅尺寸10.0m×1.5m，栅条间距为15cm；第三阶池长5m，池宽10m，池深1.5m，在埋管前设置拦污栅，拦污栅尺寸10.0m×0.5m，栅条间距为10cm。

6.3埋管

6.3.1埋管布置

埋管自梯级沉淀池进水口起（桩号0+000）至冷却塔进水前池入口（桩号0+356.45），全长356m，管首（渠0+000）处底部高程为660.300m，至管尾（渠0+365.45）处底部高程为642.300m，管底纵坡约为2.25‰。

管道全线沿厂墙内侧铺设，所经地段，自然坡度一般为30°～60°多处为粉质粘土层；地质构造较为单一。

埋管上层0.5m填筑砂砾，回填土恢复原状路面。

埋管连接处用承接管套连接，每10m设置连接段，并用沥青密封止水。

7水力计算

7.1埋管水力计算

埋管按有压管流的基本公式：

流速公式：

流量公式：

流量模数：

满宁公式：

式中：

C——谢才系数，对于平方摩阻区宜按满宁公式确定；

R——水力半径，m；

i——管道纵坡；

A——过水断面面积，m2；

n——满宁粗糙系数，其值按SL/T18-19《渠道防渗工程技术规范》确定。

梯级断面：

湿周

水力半径

则：

即：

Q=f（m,n,i,b,h）

其中：

Q由水文资料确定，本工程取21m3/s；

管道纵坡i根据地形条件取0.0025；

满宁粗糙系数n住铁管护面取0.017；

上述流量方程中有6个物理量，已确定Q、m、n、I四个，这样6个量就仅有2个未知，一般可先确定底宽b或水深h，再用试算法求剩下的那个物理量。

7.2压力前池结构计算

7.2.1计算原则

前池挡墙稳定计算根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第5.0.6条，采用抗剪强度公式计算沿基底面的抗滑稳定安全系数：

K--抗滑稳定安全系数

f--建筑物与基岩接触面的抗剪摩擦系数，取0.5

∑W—作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的法向分量，KN

∑P—作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的切向分量，KN

本工程选用以下三种工况分别计算：

工况1：

电站正常运行，池内水位为正常水位作用；

工况2：

电站从满发突然甩全负荷，池内水位为最高水位作用；

工况3：

检修情况，前池完全放空。

其荷载组合表如下：

工况

荷载

自重

水压力

土压力

工况1

√

√

√

工况2

√

√

√

工况3

√

√

计算时取前池最高断面作为计算断面。

7.2.2荷载计算

（1）边墙自重W

材料容重γ=23.5kN/m³

墙断面面积S=10.71m²

墙体自重W=252kN/m

（2）土压力

土容重γ取17kN/m³

土压力系数K0取0.3

F=91.8kN/m

静水压力

工况

水容重γ

水深h

静水压力P

工况1

9.8kN/m³

4.50m

99.2kN/m

工况2

9.8kN/m³

5.50m

148.2kN/m

工况3

9.8kN/m³

0

0

抗滑稳定分析

工况

W

P

f

K

工况1

252kN/m

7.4kN/m

0.5

17.0

工况2

252kN/m

56.4kN/m

0.5

2.23

工况3

252kN/m

91.8kN/m

0.5

1.37

抗滑稳定安全系数均满足规范要求。

8污水处理

8.1设计水质

进水水质：

根据软件包供应商提供渣水处理的污水水质及参考国内相同项目实际运行情况以及我公司以往设计污水处理工程的经验，确定本污水处理设计进水水质为：

CODcr=500mg/1，氰（总）：

0.5mg/1，NH3-N：

350mg/1，SS：

150mg/l,H=7～8.5,总硬度：

<800mg/l,总铁量：

≤0.5mg/l,溶解性固体：

<300mg/l，化学需氧量：

<100mg/l,浊度：

<100（度），悬浮物：

<10mg/l，含油量：

<10mg/l。

8.2污水处理工艺流程的选择

水质情况分析：

来水水质水量波动大，需要进行调节；进水污染程度较低，但水中沉渣较多宜采用沉淀法处理：

进水处理的重点是CODcr，总氰化合物通过常规生物处理可以达到冷却塔用水要求，PH无需特殊处理；CODcr小于10mg/L。

本项目污水主要是降低地表水的浊度，目前处理的方法主要有沉渣法、超滤或微滤、生物滤池或膜生物、等多种工艺。

沉渣法是一种较为经济实用的降低水中悬浮物和沉淀物的处理法，已在同类工程中成功应用，该水处理技术已被中国环境保护产业协会评审为国家重点环境保护实用技术。

工艺的特点是：

曝气、沉淀在同一池内，节约了沉淀池和污泥、污水回流系统，所以占地省、运行费用低、设备简单、维护方便；

运行比较灵活，各阶段的转化通过时间控制，可随意需要任意更改，以满足不同水量、水质处理要求的需要；由于运行方式模块化、程序化，因此比较容易实现自动化控制。

基于以上的特点，拟选择处理工艺：

针对可能的事故排水，采用特设的事故池进行收集和调节；对于废水水质水量的波动，采用调节池进行均质调节；对处理重点的CODcr，主要采用成熟、高效、可靠的相应的生化工艺来应付，保证CODcr至10mg/l以下；为保证出水达到设计要求，需要采用生物滤池工艺对剩余CODcr进行深度处理，最终达到10mg/l以下；通过上述工艺和方法，总氰化合物和PH也能够确保满足设计出水要求。

8.3工艺流程

工艺流程详见污水处理流程图，流程框图如下：

污水处理主要流程叙述如下：

进水→生物沉淀→化学沉淀→进入埋管→冷却塔进水前池→冷却塔

全厂生活污水和重力流生产废水分别经地下管线进入污水处理站内的生产、生活污水（自流废水）集水池，集水池前设格栅，用于去除污水中大的漂浮物，然后用泵将水提升至调节池。

针对可能的事故排水、初期污染雨水等，采用特设的事故池进行收集和调节。

所有污水在均质调节池内进行水量、水质调节后流至水解池，经水解停留后的水引至生化池进行处理。

池的进水、曝气、沉淀、滗水采用PLC进行控制，每一周期及每一阶段的运行时间可根据来水的水质和出水水质情况进行调整。

经生化处理后的水，进入中间池。

为保证出水达到设计要求，采用BAF作为把关措施，以便在生化处理不稳定时去除超标的CODcr。

中间池的水进过生物膜进入地下埋管中，经铸铁埋设管道将水引入冷却塔进水千尺中，从而达到冷却塔的使用的要求。

由于对洹南渠水的水质具体情况缺乏相应的资料，无法对采用的具体化学品和数量做出准确的说明。

9工程概算

9.1工程量清单编制依据

1、设计施工图纸

2、《河南省建筑工程工程量清单综合单价建筑工程（2008）》;

3、河南省建筑工程《施工机械台时费定额》（豫建[2008]）；

4、《河南省建筑工程工程量清单综合单价市政工程（2008）》;

5、《河南省建筑工程工程量清单综合单价安装工程（2008）》；

6、有关技术规范、标注图集；

7、《安阳建设工程造价信息》2012年第2期；

8、定额缺项部分参照其它有关专业定额并结合工程实际和我单位的施工经验选取。

9.2基础单价

1、人工概算单价

工长5.18元/工时，高级工4.84元/工时，中级工4.15元/工时，初级工2.22元/工时。

2、主要材料概算价格

材料概算价格按照安阳建设工程《造价信息》2012年第2期，其他材料预算价格按当地市场价格确定。

3、施工机械台时费

施工机械使用费：

根据河南省豫水建【2006】52号文，按照2006年颁发的《施工机械台时费定额》计算台时费，其中第一类费用按定额计列，第二类费用按公式数量及食物消耗量乘以相应的预算价格计算。

4、风、水、电价格

（1）施工用电：

以城市电网供电为主。

经计算供电价格为0.9元/kwh。

（2）施工用风：

按9m3移动空压机计算，风价为0.12元/m3。

（3）施工用水：

采用洹河沿岸就近取水。

5、取费标准

建筑及安装工程费由直接工程费、间接费、企业利润、价差、税金组成。

（1）工程单价按施工组织管理设计确定的施工方法套用豫水建【2006】52号文发布（第二、三册）《建筑工程概算定额》2006年版上、下册计算。

（2）其他直接费：

包括夜间施工增加费等，按直接费的百分率计，建筑工程取2.5%。

（3）现场经费

现场经费采用引水工程及河道工程，费率标准见表1。

表1引水工程及河道工程费率标准表

序号

工程类别

计算基础

现场经费费率（%）

合计

临时设施费

现场管理费

一

建筑工程

1

土方工程

直接费

4

2

2

2

石方工程

直接费

6

2

4

3

模板工程

直接费

6

3

3

4

混凝土浇筑工程

直接费

6

3

3

5

钻孔灌浆及锚固工程

直接费

7

3

4

6

其他工程

直接费

5

2

3

（4）间接费用

间接费采用引水工程及河道工程，费率标准见表2。

（5）企业利润

按直接工程费和间接费之和的7%计算。

（6）税金

税金：

包括营业税、城市维护建设费和教育费附加。

按直接工

程费、间接费和企业利润之和的3.22%计算。

表2间接费费率表

序号

工程类别

计算基础

间接费费率（%）

一

建筑工程

1

土方工程

直接工程费

4

2

石方工程

直接工程费

6

3

模板工程

直接工程费

6

4

混凝土浇筑工程

直接工程费

4

5

钻孔灌浆及锚固工程

直接工程费

7

6

其他工程

直接工程费

5

9.3工程量清单编制依据

施工图所示规范及工程量清单中的全部内容。

9.4工程质量、材料、施工等的特殊要求

工程主要材料均采用国内或本地区正规厂家合格产品，达到国家材料生产标准，要求材料性能达标、稳定。

9.5其他

1）、工程质量、材料、施工等全面要求详见附表

2）、施工方法应依据设计组织施工和现场实际情况组织报价，对于工程量清单中未列，施工方认为可能发生的应自行补充；

3）、施工方在报价时应结合现实情况，充分考虑各种耗损和需要增加的工程量，并考虑风险因素；

4）、工程量清单中描述不够详尽的，按现行相关规范及常规工艺考虑；

5）、工程量清单项目名称和项目特征中未特别注明的单位均为mm；

6）、措施项目根据现场实际情况确定。

表3主要工程量清单

序号

工程项目

单位

工程量

单价

合计

1

土方开挖

m3

1322

9.48

12532.56

2

浆砌石护坡恢复

m3

35

106.94

3742.9

3

土石方回填

m3

1066

6.92

7376.72

4

混凝土砌筑

m3

136.752

327.66

25959.79

5

浆砌石拆除

m3

50

36.97

1848.5

6

砂浆抹面

m2

70

11.28

789.6

7

泵机安装

台

1

25000

25000

8

CD1-5T电动葫芦安装

个

4

1500

6000

9

平板钢闸门安装

个

4

5000

20000

10

拦污栅安装

个

3

1200

3600

11

铸铁管件埋设

m

360

265.6

95580

12

检修梯铺置

t

0.26

4300

1118

13

金属结构制安

t

8

4000

32000

14

屋顶曾防水铺装

项

2

2000

4000

15

其他（机电安装）

项

2

2500

5000

共计

244548.25

机电设备及安装

编号

项目名称

单位

数量

单价（元）

合价（元）

设备费

安装费

设备费

安装费

机电设备及安装

11730

1173.0

一

电气设备及安装工程

10300

1030.0

1

电线

m

500

20.0

2.0

10000

1000.0

2

配电箱

套

1.0

300

30.0

300.0

30.0

二

公用设备及安装工程

1430.0

143.0

（一）

外部观测工程及安装工程

980.0

98.0

1

水尺

根

4.0

200

20.0

800.0

80.0

2

雨量计

台

1.0

180

18.0

180.0

18.0

（二）

消防设备

450.0

45.0

1

灭火器

个

3.0

150

15.0

450.0

45.0

合计

元

12903.0

工程分组项目

编号

项目名称或费用

单位

数量

单价

（元）

合价

（元）

临时工程

一

施工交通工程

10000.00

1

临时道路

项

1.0

10000.00

10000.00

二

施工临时抽排水

项

1.0

3500.0

3500.00

三

围堰工程

8000

1

临时围堰

项

1.0

8000.00

8000.00

合计

元

21500

工程项目总价表

项目分组名称

金额（元）

建筑工程

244548.25

机电设备及安装工程

12