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工业园分布式能源站供热管网工程项目可行性研究报告139页
工业园分布式能源站供热管网工程项目可行性研究报告139页.doc
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产业园区
上传人:职z****i 编号:1173659 2024-09-13 140页 12.34MB
1、工业园分布式能源站供热管网工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月132可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录第 一 章 概述11.1 项目概况11.1.1 项目名称11.1.2 项目建设单位11.1.3 项目建设地点11.1.4 项目规模11.2 项目背2、景21.3 项目建设的必要性和社会、经济意义21.4 区域概况31.4.1 项目所在区域概况31.4.2 气象条件61.4.3 工程、水文地质61.4.4 供热现状71.4.5 大气、环境污染状况81.5 供热规划81.6 研究工作依据及原则81.6.1 政策法规81.6.2 标准规范81.6.3 项目其它文件依据91.6.4 编制原则91.7 研究范围91.8 热源概况10第 二 章 热负荷112.1 现状热负荷112.1.1 工业热负荷112.1.2 民用热负荷132.1.3 制冷冷负荷132.2 热力市场调查142.2.1 蒸汽及冷负荷用途调查142.2.2 蒸汽生产情况的调查142.23、.3 蒸汽需求量调查142.3 热负荷确定162.3.1 供热范围162.3.2 工业热负荷162.3.3 民用热负荷192.3.4 公共建筑冷负荷202.3.5 设计热负荷212.4 年供热量24第 三 章 供热管网路由方案253.1 管网系统设计原则253.2 供热介质及参数253.3 热力网形式263.4 管网布置263.5 水力计算283.6 敷设方式343.7 管网布置要求353.8 地下管线的敷设方式37第 四 章 供热管网设计394.1 管材及附件394.2 管道保温及防腐394.2.1 保温设计原则404.2.2 保温材料404.2.3 保温结构404.2.4 管道防腐424.4、3 管道支架424.3.1 支架型式424.3.2 隔热支架424.3.3 固定隔热支架434.3.4 滑动隔热支架444.3.5 导向隔热支架444.4 管道热补偿454.4.1 管道热伸长454.4.2 热补偿方式及常用补偿器454.4.3 自然补偿454.4.4 补偿器补偿464.5 管道疏水484.5.1 疏水的必要性484.5.2 启动疏水494.5.3 连续疏水494.5.4 疏水井504.6 重要节点处理方案504.6.1 跨越公路方案504.6.2 设备检查井52第 五 章 热网调节555.1 概述555.2 调节方式55第 六 章 自动监控系统576.1 监控系统的意义5765、.2 监控系统概述576.3 监控系统结构及功能576.3.1 热网监控中心的功能586.3.2 本地站的组成596.3.3 通讯网络方式626.4 主要设备清册63第 七 章 土建657.1 设计依据657.1.1 甲方提供的设计委托书、各相关专业提供的设计任务书657.1.2 现行国家标准规范和规程657.2 设计原则657.3 结构形式657.4 地基处理66第 八 章 劳动安全与工业卫生698.1 生产中可能产生的职业危害及造成危害的因素698.2 劳动安全和工业卫生措施698.3 安全卫生机构718.4 预期效果71第 九 章 节能效益729.1 供热能耗现状729.2 节能措施726、9.3 节能效益72第 十 章 环境和社会效益7410.1 供热地区的环境现状7410.2 项目达产后的环境效益7410.3 社会效益74第 十一 章 管理机构及劳动定员7611.1 热网管理体制7611.2 机构定员77第 十二 章 项目实施79第 十三 章 投资估算8013.1 投资估算编制说明8013.1.1 工程概况8013.1.2 编制依据及编制原则8013.2 工程投资8013.3 流动资金估算8313.3.1 估算依据8313.3.2 流动资金估算额8313.4 项目静态投资8313.5 资金筹措8413.5.1 资金来源8413.5.2 用款计划8413.6 投资使用计划与资金7、筹措表84第 十四 章 财务评价8514.1 财务评价8514.1.1 财务评价依据8514.1.2 主要商品名称及生产规模8514.1.3 商品成本8514.1.4 销售收入和税金估算8614.1.5 利润估算8714.1.6 借款偿还能力分析8714.1.7 财务现金流量分析8714.1.8 不确定性分析8814.1.9 结论89第 十五 章 结论和存在问题10415.1.1 结论10415.1.2 存在问题105第 一 章 概述1.1 项目概况1.1.1 项目名称XXXX工业园分布式能源站项目供热管网工程1.1.2 项目建设单位XX国际电力股份有限公司广东分公司1.1.3 项目建设地点本8、项目建设地点位于广东省XX市XX区乐平镇XX工业园。图1.1-1 XX区乐平镇总体规划图1.1.4 项目规模XXXX工业园热负荷以工业热负荷为主,由能源站提供蒸汽、生活热水等,满足整个工业园区的用热需求。蒸汽管道总长12.1km,主管径为DN500;生活热水供回水管道总长5km,主管径为DN150。本项目一次建成,蒸汽设计流量为99.6t/h,年供应规模为177.2万GJ,蒸汽负荷中7.3万GJ用于制冷站制冷;冷冻水设计流量796t/h,全年供热量5.5万GJ;生活热水最大流量为79t/h,年供应规模为2.4万GJ。全年总供热量185.1万GJ。1.2 项目背景分布式能源项目是国家鼓励产业,为9、加快分布式能源项目开发,优化调整电源结构,促进节能减排,加速地方招商引资,推动地方经济发展,国家能源局近期召开有关会议,拟实施一批示范项目。中国XX集团公司拟在广东省XX市XX工业园投资开发分布式能源站项目。分布式能源系统是以“效益规模”为法则的第二代能源系统,以天然气为燃料的分布式能源系统,实行冷热电联产,可以大幅度提高能源利用率和减少能源输送损失。随着我国经济社会快速发展,城镇化的迅速推进和作为城镇主体形态的城市群空间格局的形成,以及人民生活水平的提高,建设资源节约型和环境友好型社会的思想深入人心和全面落实,分布式能源系统将会迅速发展。根据分布式能源站特点,在热、电、冷需求相对集中区域建立10、一定规模的能源站,不仅可以实现近距离有效直供,而且可减少电网降压损失,减少该区域小锅炉排放,提高热效率,改善区域环境,达到能源最有效利用,实现节能减排。分布式能源站的建设可以实现天然气错峰利用,提高天然气有效利用率。XX工业园区2012年工业蒸汽热负荷为61.5t/h,2015年将达到110.5 t/h。在相同供电量和供热量的情况下,相对采用热电分产的方式,能源站建成后能够显著地为工业园区节约能源、减少碳排放。1.3 项目建设的必要性和社会、经济意义1)广东XX经济和环境协调发展的需要广东XXXX工业园是全国53个国家高新技术开发区之一,是XX重点支持开发的工业区,目前已有国家(XX)显示器产11、业园、国家火炬计划自动化机械及设备产业基地、中国汽车零部件(XX)产业基地和中国医疗器械(XX)产业基地等四个产业基地落户其中。工业园区内由于目前缺乏供热统一规划,现状供热采用分散供热,各单位从自身负荷需求考虑,陆续建设小锅炉,这势必给各用热单位增加了负担,同时也会增加区域能耗,影响工业园的发展速度,对其发展带来不利的影响,甚至可能阻碍工业园的发展。园区供热现状是以小锅炉为主体,由于现状锅炉规模较小,所以锅炉效率较低,一般相对平均热效率为68%,自动化水平也较低。导致能源利用率低下、能耗高,运行成本高,工人的劳动强度也较大。与国家能源产业政策极不相符,也不利于XX工业园日后的扩大发展。而大规模12、的集中供热不仅节能、环保,还因其规模优势,用热成本也比自建小锅炉低,采用冷热电联产集中供热符合该地区经济发展的需要。集中供热对企业减少投资,增加经济效益有明显作用。建设热网集中供热不仅可以完善城市基础设施,对XX工业园的招商引资也有积极意义,而且本项目是燃气冷热电联产的集中供热,在供热同时还提供电力,这对工业园高峰用电负荷起到一定的缓解作用,同时燃气能源为洁净能源,污染物排放远远小于燃煤能源,燃气分布式能源站的集中供热将会大大改善示范区环境。2)符合节能减排的国家政策冷热电三联供具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益,国家正在积极推广热电联产、集中供热的措施,鼓励使用清洁13、能源,鼓励发展热、电、冷联产技术和热、电、煤气联产,以提高热能综合利用效率。综合上述,广东XXXX工业园热网工程热网建设项目满足XX工业园区内供热的需求,改善工业园区及周边的环境面貌和空气质量,对XXXX区经济发展提供了有力的支援。本热网项目的建成和投运将会给XX工业园乃至XX市都带来良好的社会效益、环境效益和经济效益。因此建设广东XXXX工业园配套供热网是十分必要的。1.4 区域概况1.4.1 项目所在区域概况XX市位于中国广东省中南部,地处珠江三角洲腹地,东倚广州,西接肇庆、云浮,南连中山、江门,北通清远,毗邻港澳,地理位置优越。与广州共同构建“广佛经济圈”。得天独厚的地缘优势,使XX市能14、充分接受广州的辐射和带动,与广州共享基础设施、交通网络、金融资本、人才教育、科技信息和市场服务等资源,实现联系紧密、产业联动和功能互补,加快区域经济一体化和城市化进程。XX市中心区距广州三大交通枢纽(广州新白云机场、广州南沙港、广州火车站)车程均在1小时之内,与香港、澳门车程均在2小时左右,XX市还是珠三角西向发展的主要桥梁。XX市现辖禅城区、南海区、顺德区、高明区和XX区,全市总面积约3848.5km2。据初步核算,2011年全市生产总值6613亿元,比上年增长12%。根据XX市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要,“十二五”时期,XX市经济社会全力实现发展方式明显转变,城乡区域协调发展,15、社会建设显著推进,城市综合竞争力进一步增强。提出经济发展与结构优化、人民生活与社会发展、生态环境三方面指标。XX区位于珠江三角洲西北端,地处广东省中部,市境西北部,邻近广东省省会广州市,总面积874平方公里。XX是广东省著名侨乡之一,有中国首个富裕型长寿之乡的城市美誉。XX地势自西北向东南倾斜,西北多高丘,东南多冲积平原及低丘;中国第三大河流珠江的两大支流北江、西江与绥江三江汇流而得名。XX位于广佛同城化的西北边界、广佛肇经济圈的中部,是XX市与肇庆市联系的重要核心城市之一。XX区位、交通、土地资源、生态环境等优势明显,地处珠三角通往粤西、粤西北和我国大西南地区的咽喉要冲,毗邻珠三角大中城市群16、及港澳地区。水陆空交通便利,拥有黄金水道西、北江;广茂铁路、南广铁路、贵广铁路、广佛肇城际轨道、G321国道、G324国道、二广高速广三段、二广高速广肇段、珠二环高速、XX一环高速、三花高速、广佛肇高速横贯全境,特别是珠二环高速和XX一环高速通车后,XX到广州新白云国际机场仅25分钟车程。2011年XX区GDP达到666.2亿元,位居XX市第四。XX区管辖2个街道(西南街道、云东海街道)5个镇(白坭镇、乐平镇、大塘镇、芦苞镇、南山镇)。乐平镇位于XX市北端、XX区中部。东南边与南海毗邻,东边与广州花都区相连,西部与四会市交界,南临XX区主城区。乐平镇在广佛都市圈的西北侧,距XX市禅城区约24公17、里,距广州约35公里,距澳门约150公里,距香港约200公里;在XX市狮山科技工业园北侧,是广佛工业产业带的重要组成部分。现状珠二环高速、S269(南丰路、大南路)、S118(三花公路)贯穿全境,构成乐平镇主要的对外交通路网体系,对外连通XX、广州、肇庆、清远等地。乐平镇位于珠江三角洲中部、XX市北端、XX区中部,总面积 210.32 平方公里,东南边与南海毗邻,东边与广州花都区相连,西部与四会市交界,南临XX区主城区,距XX市禅城区 24 公里,距广州约 35 公里,距香港约 200 公里,距澳门约 150 公里。乐平镇总面积210.32平方公里,共辖3个社区和14个行政村。2008年镇域总18、人口97946人,其中户籍人口73337人,外来暂住人口为24609人,暂住人口约占乐平总人口的25.12%。外来人口是人口构成中的重要组成部分,这与目前乐平镇工业园区的迅速发展密切相关。2008年户籍人口中67261人为农村人口,因此,目前乐平镇的城镇化率约为31.33%。乐平镇规划人口情况如表1-1所示。到2020年,村镇规划建设用地约5625.48公顷,其中居住用地1566.63公顷,公共设施用地189.30公顷,工业用地1794.39公顷。乐平镇定位于广东省中心镇、广佛北部新兴制造业基地和生态农业示范基地,发展成为一个经济发达、环境优美、城乡和谐的岭南宜居古镇。乐平镇未来的发展方向:从19、原来只注重工业带动的传统思路,到以工业为主,多元产业发展的格局,大力发展生产服务业、文化休闲旅游和生态农业。第一产业:双管其下,“精”营生态农业与文化休闲旅游业并重;第二产业:集约化、专业化发展技术密集型制造业;第三产业:培育多元一体化的地区性生活服务业,战略开拓生产服务业,培育第三产业新的增长点。乐平镇空间结构划分为“一主两副”,以乐平组团(XX工业园区)为主,范湖组团和南边组团为辅,根据规划工商业发展逐步向XX工业园区发展图,XX工业园以西二环为界,以东片区为建成区和城区生活区,以西片区为现代产业载体。园区重点发展太阳能光伏、电子电器、汽车零部件、医疗器械、机械装备五大主导产业,近期将继续20、加强招商选资,加快先进制造业和战略性新兴产业的集聚,发展成为珠三角先进制造业基地。近几年来,乐平镇取得了长足的发展,尤其是随着XX中心科技园的不断发展壮大,第二产业取得了突飞猛进的发展。2009年全镇总产值达到404799万元,三产比重为3:94:3。其中,第一产业总产值为110000万元;第二产业总产值为3805572万元,同比增长达24%;第三产业总产值为132405万元,增加值为47400万元,同比增长达56%。全镇可支配财政收入为19316万元。1.4.2 气象条件XX市处于北回归线以南,属南亚热带季风气候,其主要气候特点表现为:全年气候温和、冬暖夏凉、雨量充沛、阳光充足、季风明显、夏21、秋两季常有热带风暴的影响。 据XX市气象站近年的观测资料表明,XX市年平均气温为22.7,最高气温为36.3,最低气温为2.9。一年四季中,夏季的平均气温最高达28.8,冬季最低为14.9,春、秋季分别为22.3和24.7。年平均日照时数为1407.7小时,秋季和夏季日照时数较多,分别为438.8小时和432.4小时,春季最少,为228.1小时,冬季为308.3小时。日最大日照时数为11.3小时。 年平均相对湿度为75.5,最高为100,最低可达14。春、夏季平均相对湿度较高,分别为81.6和80.8。秋、冬季平均相对湿度较低,分别为70.1和69.3。年平均降雨量为1690.2mm,日最大降22、水量为279.8mm,降水量分布不均匀,夏季最多,达779.7mm,冬季最少,为122.5mm,春、秋季分别为468.3mm和319.7mm。全年平均蒸发量为1435.3mm,最大可达2755.6mm。年平均气压为1012.6hpa,最高为1034.2hpa,最低为987.9hpa。全年静风频率可达9.84,年平均风速为2.3m/s。乐平镇属南亚热带季风区,终年气候温和,光热充沛。春季潮湿多雨,夏季较热,时有暴雨,秋季晴多气爽,冬季温暖不寒。年总日照1934.4小时,全年平均气温在2025之间;七月份气温最高,平均为28.8;一月份气温最低,平均为12.4。无霜期长达354天。雨量充沛,年平均23、降水量为1687.8毫米,降雨年内分配不均匀,雨量多集中在每年的49月份,约占全年降雨量的80%,降雨年际变化也比较大。夏季受台风和低压气槽影响有暴雨和大暴雨,局部有特大暴雨降水过程。1.4.3 工程、水文地质XX水道与东平河相通,主要功能为纳污。XX水道西起XX市区的沙口流经XX市禅城区、南海区的罗村镇、桂城、大沥、盐步、平洲街道办,广州的芳村区到沙尾桥与平洲水道汇合后流入珠江的后航道。全长约25.5公里。XX水道流速不大,一般为0.2-0.6m/s左右。不同断面、不同时刻及不同水期差异很大,流量较小,一般从几立方米/秒至几十立方米/秒。东平河自沙口至奇槎,全长约18公里。河宽约300-5024、0m,流速和流量随季节差异较大,流速约为0.6-1.1m/s,流量从几十至几百立方米/秒不等。 XX市河网较为密集,一方面XX水道是珠江三角洲河网的一部分,属于潮感河流,有涨潮和退潮现象。受潮汐现象影响,河水往返于XX和广州之间,未能很顺畅的流入大海,容易造成污染物的积累,同时也造成XX和广州污水的相互影响。另一方面XX水道枯水期水量太少,进一步削弱了其环境容量,加上工业废水和生活污水携带的污染物的大量排入,水中的溶解氧不断被消耗,导致河水发黑发臭。XX水道河宽20-60m,水深1.5-6m。河面狭窄,河道弯曲,河底淤浅。XX水道出口处原有石肯水闸改建为单向闸后,水闸门只在涨潮时打开,让东平水25、道较清洁的水流入XX水道。退潮时水闸关闭,防止XX水道受污染水体通过石肯水闸退出东平水道。在水闸的作用下XX水道内的水体反向流入汾江河,从而形成人为控制的单向流感潮河段。XX区境内西北部多为低山丘陵;中部、东北部为台地平原,坡度极平缓,多积水洼地;南部是台地围田。西江、北江、绥江流经境内。XX工业园区内基本上均为山岗平整而成,地质条件优良,属半丘陵地,土壤为砂质粘土、砂砾岩和沙质砂岩,地质坚固,平均承重能力达40吨/平方米。1.4.4 供热现状根据调查结果显示,目前XX工业园内尚无集中供热管网,工业园内各企业生产工艺用热均通过自建小型锅炉房解决;制冷方面则多采用电制冷的方式。具体供热现状如下:26、工业生产热负荷:XX工业园内热用户主要为造纸、纺织、及化工类生产企业,主要热用户有XX市广泰纺织有限公司、XX市金盛联合纸业有限公司、XX市XX区益豪沥青有限公司、广东华凯特种纤维板科技有限公司、XX市天元汇邦装饰材料有限公司等。根据实地调研分析,目前园区内企业供热方式主要为企业自备热源,现有热源主要为生物质锅炉和燃煤锅炉。冬季采暖热负荷:XX市地处广东省,属夏热冬暖地区,地区气温小于5的天数12天,居民用户冬季不考虑采暖,无集中供暖设施。夏季制冷冷负荷:居民用户夏季制冷主要靠电力空调等设备进行制冷。生活热水热负荷:居民生活热水主要依靠燃气热水器、电热水器及太阳能热水器等设备制备。综上所述,X27、X工业园内供热主要存在以下缺点:(1)资源浪费:工业园区内无集中供热,现阶段供热处于分散状态,由于小锅炉热效率低于大型热电联产锅炉,因此相对大型热电联产锅炉而言,XX工业园内目前能源利用浪费严重。(2)安全性差,管理混乱:由于各工业企业的自身管理体制及能力参差不齐,因此会造成现有小锅炉在生产、运行过程当中存在一定安全隐患。(3)污染环境:小锅炉燃烧效率低,且产生大量二氧化碳、二氧化硫、烟尘等污染工业园环境。1.4.5 大气、环境污染状况XX市XX区大气环境主要污染物有二氧化碳,氮氧化物,总悬浮颗粒物和降尘。污染物的来源是工业废气排放,机动车废气排放和家庭生活废气排放,但主要是工业废气排放的污染28、。1.5 供热规划根据XX工业园分布式能源规划(20122020年)的要求,本项目采用热电(冷)联产集中供热方式,热源为工业园区内分布式能源站,向工业园区的工业、民用及商业用户供热。1.6 研究工作依据及原则1.6.1 政策法规(1)中华人民共和国节约能源法;(2)中华人民共和国环境保护法;(3)中华人民共和国大气污染防治法;(4)关于发展热电联产的规定(急计基础20001268号文;(5)关于进一步促进热电联产行业健康发展的通知(国家发展改革委、建设部);1.6.2 标准规范(1) 采暖通风与空气调节设计规范, GB 500192003;(2)城镇供热管网设计规范,CJJ 342010;(329、)城镇直埋供热管道工程技术规程,CJJ/T 811998;(4)城镇供热直埋蒸汽管道工程技术规程,CJJ 104-2005;(5)压力管道安全管理与监察规定,劳部发(1996)140号;(6)工业金属管道设计规范,GB50316-2000;(7)建筑给水排水设计规范,GB 500152003。1.6.3 项目其它文件依据(1) 工业企业热负荷调查表,武汉德威工程技术有限公司、广东XXXX分布式能源项目筹备处,2013年01月;(2)广东省能源发展“十二五”规划(广东省发展和改革委员会,2011年7月);(3)XXXX工业园分布式能源项目供热(冷)管网可行性研究报告编制委托书;(4)XX区乐平镇30、总体规划(2009-2020);(5)XX工业园分布式能源规划(20122020年);(6)XX工业园内各相关部门提供的原始资料;1.6.4 编制原则(1)遵循国家、行业有关经济发展规划、工程建设的法律、法规、政策、标准、规范;(2)遵循健康、安全、环保、节能减排、节约资源的经济可行性原则;(3)坚持以经济效益为中心的原则;(4)确定工程技术水平的原则;(5)确定项目研究中解决特殊技术问题遵循的原则;(6)确定工程建设体制和管理体制的原则。1.7 研究范围根据国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部颁布的热电联产项目可行性研究技术规定(含五个附件)的内容要求,对本项目的建设规模、建设方案31、厂址选择、工艺技术、设备选型、产品销售、环境保护、投资估算和经济效益等方面进行全面的分析和论证,从而提出技术先进、经济合理、切实可行的设计方案,以满足评估、论证、审批的要求,为建设项目的投资决策及开展初步设计提供依据。根据可行性研究报告设计内容深度规定要求,进行了必要的调查、研究、收资、勘测和试验工作,进一步落实了本配套热网项目建设的外部条件,并对技术方案进行了比选,提出了工程实施的设想。本可行性研究的范围为:以XX工业园分布式能源站围墙外1米为起点,至各热用户端围墙外1米的入口端阀门处为终点的热网及附属配套设施。1.8 热源概况本工程热源为XX工业园的乐强横二路和丰业南路(珠二环高速)交叉32、口建设的一座冷热电联产能源站。能源站拟安装3套燃气蒸气联合循环机组,即LM6000PD SPRINT“一拖一”联合循环机组组成燃气蒸气热电冷联合循环机组,每套机组额定出力为50MW级。近期规划共3套机组,远期规划6套机组。单套机组抽汽蒸汽参数:1.3MPa.a,220,36t/h冷冻水供回水参数:5/12生活热水供回水参数:90/60第 二 章 热负荷2.1 现状热负荷2.1.1 工业热负荷工业热负荷包括蒸汽热负荷、生活用热水负荷、工业制冷负荷等,XX工业园现状工业热负荷有蒸汽热负荷。XX市XX区XX工业园区及其周边的蒸汽负荷类型主要是工业用户的生产热负荷。园区以造纸、纺织和医疗器械等制造业为33、主,主要类型企业的用热特点分析如下:1. 印染企业热负荷特点用热量受市场订单影响较大,旺季期间一般采用三班制连续生产方式,淡季期间采用二班制连续生产方式。一年生产300天以上,每日的用热分布波动较大,一般在11-21时为生产高峰阶段且热负荷波动最大,在75%-100%之间,其他时段的用热为最高负荷的50%-90%。印染企业的生产、销售有明显的淡旺季,一般每年中的1-4月和11-12月的用热负荷较低,而5-10月的热负荷也能达到最高负荷的80%-90%。2. 造纸企业热负荷分布特点造纸企业年生产250天以上,采用24小时三班制连续生产方式,日负荷分布比较平均,一般在8-10时生产高峰阶段负荷最大34、,维持在最大负荷水平,其余时段为最高负荷的70%-90%。造纸企业的生产、销售没有比较明显的淡季,一般每年中的7-12月的用热负荷较大,而1-6月的热负荷也能达到最大负荷的70%-90%。3. 化工企业热负荷分布特点化工行业用热需求主要为生产工艺用热,一般按订单组织24小时三班制连续生产方式,典型日内在9-11时为生产高峰阶段,负荷波动范围在最高负荷的90%-100%,其他时段的负荷波动范围在最高负荷的60%-80%。化工行业的生产、销售没有比较明显的淡季,一年生产天数在250-300天之间,一般每年中的8-11月的用热负荷较高,而1-7月、12月的热负荷也能到达最高负荷的75%-90%。根据35、实地调研分析,目前园区内企业供热方式为企业自备热源,现有热源主要为生物质锅炉和燃煤锅炉。XX工业园企业现状锅炉统计见表2.1-1。表2.1-1 XX工业园企业现状锅炉统计序号使用单位名称行业锅炉型号额定出力(t/h)1XX澳美铝业有限公司纸业WNS1-0.7-Y(Q)12XX市多创金属科技有限公司木柴DZG1-1.25-AII13XX市金威龙纸品有限公司纸业SZS4-1.25-M4DZL4-1.25-WII344广东华凯特种纤维科技有限公司化工SZL8-1.6-AII85XX市XX君威饲料厂有限公司饲料SZL8-1.25-AII/M28DZL4-1.25-AII47XX市XX区益豪沥青有限公司36、化工WNS10-1.25-Y210WNS10-1.25-Y(S)10YY(Q)W-2400Y(Q)3.48XX市天元汇邦装饰材料有限公司装饰YLW-5900MA8.43YLW-3500MA59南宝树脂(XX)有限公司化工510XX市XX汇科包装有限公司纸业DZL4-1.25-AII411XX市XX晨曦不锈钢有限公司五金0.512XX市XX广达织造有限公司纺织SHW6-1.27A262013XX市XX广裕泡沫厂泡沫DZL2-1.25-AII214XX市XX恒和鞋业材料有限公司鞋业DZW1-1.0-A115XX市XX联钢金属制品有限公司五金DZL2-1.25-AII216XX市XX芦江饲料有限公司37、饮料DZL1-1.0-AI1DZL2-1.25-AII217XX市XX区三瑜橡胶厂橡胶0.5718XX市XX全诚泡沫厂泡沫SZW2-1.25-AII219XX市XX区合和泡沫包装厂泡沫SZW2-1.0-A220XX市XX永亚铝业有限公司铝业0.521广东兴发铝业有限公司XX市XX铝业WNS2-1.25-Y(Q)2合计141.3从XX市XX区乐平镇的蒸汽负荷现状及所获得的调研结果来看,当前镇区内的蒸汽供应主要存在以下特点及问题:1. 由于蒸汽热负荷基本为工业热负荷,满足企业工艺生产需要,因此平均蒸汽消耗稳定;2. 园区内不存在集中工业供热系统,目前所有工业用热由企业自备锅炉供应,以满足企业自身的38、生产热负荷需求;3. 企业热负荷基本为低温低压的低品位热能;4. 企业自备蒸汽锅炉进行供热,效率不高;5. 所有工业热负荷的供应,都是依靠高品位的能源直接燃烧一次性获得,高品位能源生产低品位热能,能源转换不匹配;6. 多数企业能源利用非专业化,供热管理水平较低,供热能耗偏高;7. 缺乏统一规划,工业企业自行设置锅炉房,热效率低,能源无法梯级利用,污染物排放点分散,环境监测及管理难度大;8. 园区内没有集中的工业供热基础设施,明显影响该区的招商引资和产业发展。目前XX工业园内分散锅炉量较多,随着园区招商引资工作的进一步开展,入驻企业增多。在经济高速发展的今天,能源消耗及污染物的排放是全球关注的焦39、点,国家把节能减排列为一项很重要的国策,尤其是广东珠三角地区。实施集中供热是一项有效的缓解当前乐平镇特别是XX工业园高速发展所带来的能源需求及污染物排放的问题,也是XX市保持良好生活环境的市政基础设施。2.1.2 民用热负荷民用热负荷包括生活办公等区域制冷负荷、采暖负荷及生活热水负荷等,XX区地处广东省,属夏热冬暖地区,地区气温小于5的天数12天,居民用户冬季不考虑采暖,无集中供暖设施。目前,XX工业园内各企业大部分采用常规燃气热水器、电热水器或者锅炉生产生活热水,其成本较高,且造成能源浪费,污染园区环境。本项目民用热负荷仅有生活热水负荷,暂不考虑民用制冷负荷和采暖负荷。2.1.3 制冷冷负荷40、XX市夏季炎热,且年制冷季较长,目前XX工业园内各企业均以电制冷为主,无集中供冷设备。2.2 热力市场调查2.2.1 蒸汽及冷负荷用途调查1)生产工艺热负荷需求通过对XX工业园区企事业单位的调查,XX市金威龙纸品有限公司、XX市华凯特种纤维有限公司、XX市XX区益豪沥青有限公司、XX市天元汇邦装饰材料有限公司等企业对蒸汽的需求较大,这些单位的生产工艺上需要蒸汽加热。2)生产工艺及民用冷负荷需求通过调查:XX凯迪威酒店、乐平镇政府办公楼、华盛广场、嘉信百货商场常年需要冷负荷,XX理工学校、XX职业技术学院等院校办公、教学及综合宿舍楼需要季节性冷负荷。2.2.2 蒸汽生产情况的调查调查发现,目前有41、些生产企业的锅炉老化、满负荷运行周期不长。如XX市天元汇邦装饰材料有限公司、XX市XX区合和泡沫包装厂、XX市广泰纺织有限公司等用的燃煤、燃油锅炉,锅炉已比较陈旧,致使维修量大,运营成本较高。2.2.3 蒸汽需求量调查XX工业园内工业热负荷主要为蒸汽负荷。在热负荷调查期间,各用户均有扩大企业生产规模,或用集中供热方式代替锅炉供热的计划。经调查确认的热用户企业共19家,均为已建企业,主要行业包括造纸、化工、材料及制造类企业。XX市XX区乐平镇的蒸汽用户主要是工业用户,随着镇域内企业业务快速发展和企业知名度不断提高,用蒸汽企业的生产规模会有所扩大,蒸汽用量也随之增大,但受到联合循环机组抽汽能力、蒸42、汽输送半径不能过大等的限制,不能向所有企业提供蒸汽;另外有些企业虽在供汽半径范围内,但蒸汽消耗量比较少,而铺设管道投资比较大,从而经济性较差,因此只为区域内部分企业提供蒸汽。目前XX工业园区内金威龙纸品有限公司、广泰纺织、益豪沥青等工业企业由于销售业绩良好,对蒸汽需求量不断增大。这些企业迫切希望集中供热网早日建成投产,以便创造更好的企业效益。通过市场调查,各家企事业单位的蒸汽需求量资料,详见统计表2.2-1 XX工业园近期蒸汽负荷。表2.2-1 XX工业园近期蒸汽负荷编号企业名称蒸汽参数用汽负荷(t/h)温度()压力(MPa.g)最小平均最大1XX市XX汇科包装有限公司1941.056811243、XX市天元汇邦装饰材料有限公司1650.668103XX市金威龙纸品有限公司1650.656.584XX市XX区合和泡沫包装厂1650.62345广东联钢薄板有限公司1650.62.53.856广东华凯特种纤维科技有限公司1650.61215187XX市广泰纺织有限公司1700.61620248XX市XX区益豪沥青有限公司1400.41518209XX市XX区三瑜橡胶厂1650.622.5310XX市金盛联合纸业有限公司1500.41114.51811XX市XX泰达包装有限公司1300.233.5412美亚环球木业(XX)有限公司1200.51.522.513XX市鸿宝织造有限公司1650.644、11.31.614XX市利宏管桩有限公司1650.623415XX市XX区振鸿钢制品有限公司1650.611.5216XX市大智生物科技有限公司1650.61.51.7217XX市XX芦江饮料有限公司1650.623418XX市XX启顺木制品厂1650.611.72.519罗门哈斯特殊材料有限公司1650.6468总和94.5123151.6根据上述市场调查情况,对供热范围内工业用户在非采暖期内平均蒸汽用量1.0t/h的,逐个进行了现场调查核实。部分用户离能源站较远,且需热量较多,超出本项目三台机组的最大供汽能力,因此本次调查的部分热用户实施供热计划,其他用户拟在后期扩建时考虑。2.3 热负荷45、确定2.3.1 供热范围综合上面叙述,XXXX工业园区热负荷特点及目前热源位置,工业蒸汽用户覆盖工业园区企事业单位有:XX市广泰纺织有限公司、广东华凯特种纤维科技有限公司、XX市XX区益豪沥青有限公司等10家,生活热水用户2家,冷负荷用户除厂用外5家。2.3.2 工业热负荷热负荷调研期间,在广东XX分布式能源项目筹备处等相关部门的协助下,对XX工业园内现有及近期的部分工业用户的热负荷进行了详细的调查核实,典型热用户调查如下:天元汇邦装饰材料有限公司该公司现有1台8.43t的燃煤锅炉和1台5t的备用燃煤锅炉。用汽压力0.8MPa,饱和蒸汽,主要用途为生产加热。经调查该公司现有生产线2套,目前锅炉46、三班(24h)热负荷为满负荷运行,夜间(8h)热负荷平均为6t/h。近期扩建一条生产线后总用汽量为10t/h,凝结水不回收。热负荷调查数据见表2.3-1。表2.3-1 天元汇邦装饰材料有限公司热负荷调查表调查项目调查结果主要产品木纹装饰纸,三聚氰胺浸渍纸 热用途及使用方式加热温度()饱和压力(MPa)0.8锅炉数量及容量(t/h台)8.431|51实际用热(t/h)8t/h冷凝水回收情况不回收生产班次3班每天使用情况白天多,晚上少每天使用小时数24旺季时间段1月-3月,9月-12月淡季时间段4月-8月燃料类型燃煤扩建之后预计用量10t/h广东华凯特种纤维科技有限公司该公司现有1台8t的燃煤锅炉47、,蒸发总量为8t/h,目前为全天满负荷运行,用汽量不足制约公司扩大生产规模。用汽压力为低压,饱和蒸汽,主要用途为加热原材料。经调查该公司有2条插腰板及一条中底板生产线,目前锅炉实际运行用汽量8t/h。公司近期有厂房扩建计划,计划扩建后后总用汽量为18t/h,凝结水不回收。热负荷调查数据见表2.3-2。表2.3-2 广东华凯特种纤维科技有限公司热负荷调查表调查项目调查结果主要产品高弹性纤维板、复合泡沫织物热用途及使用方式加热燃料类型烟煤温度()饱和压力(MPa)0.8锅炉数量及容量(t/h台)81实际用热(t/h)8t/h冷凝水回收情况不回收生产班次3班每天使用情况全天满负荷每天使用小时数24旺48、季时间段3月-10月淡季时间段11月-2月扩建之后预计用量18t/hXX市广泰纺织有限公司该公司现有1台12t的燃煤锅炉和20t燃煤锅炉,压力1.27MPa,饱和蒸汽,主要用途为染整加热和布料处理。经调查该公司有各类布料及服饰生产线共8条。目前生产高峰季运行20t锅炉,淡季运行12t锅炉。近期公司增设二个服装品种生产线,总用汽量为24t/h,凝结水不回收。热负荷调查数据见表2.3-3。表2.3-3 XX市广泰纺织有限公司热负荷调查表调查项目调查结果主要产品各类服装和布料热用途及使用方式染整加工/加热燃料类型无烟煤温度()饱和压力(MPa)1.27锅炉数量及容量(t/h台)121|201实际用热49、(t/h)15t/h冷凝水回收情况不回收生产班次3班每天使用情况白天多晚上少每天使用小时数24旺季时间段3月-10月淡季时间段11月-2月扩建之后预计用量24t/hXX区益豪沥青有限公司该公司现有3台10t燃油锅炉和1台3.4t/h的燃油锅炉,压力1.25MPa,饱和蒸汽,主要用途为化工产品生产性加热。经调查该公司3.4t锅炉已停用,计划半年内拆除,另三台锅炉为二用一备,生产工艺不允许停汽。目前用汽量最高20t/h,最小14t/h,平均用汽量18t/h,用汽高峰时开启三台锅炉,用汽量较小时关停一台。热负荷调查数据见表2.3-4。表2.3-4 XX区益豪沥青有限公司热负荷调查表调查项目调查结果主50、要产品化工产品热用途及使用方式化工产品生产加热燃料类型燃油燃油温度()饱和饱和压力(MPa)1.251.25锅炉数量及容量(t/h台)1033.41实际用热(t/h)18t/h冷凝水回收情况不回收生产班次3班每天使用情况不均衡每天使用小时数24旺季时间段3月-10月淡季时间段11月-2月调整生产线之后预计用量20t/h经调查,XX工业园内的工业用户均为加工制造企业,用热企业主要按订单安排生产。现调查企业年运行天数为260-320天,本可研暂取280天。其他时间为节假日,全部停机。检修期安排在节假日。考虑部分工业蒸汽用户离热源点较近且沿途无其它蒸汽用户,本可研建议蒸汽管网分期施工,一期管网暂不对51、较远蒸汽用户输送,另部分企业目前无锅炉,但有蒸汽需求。一期蒸汽管网覆盖用户及蒸汽负荷见表2.3-5。表2.3-5 一期蒸汽管网覆盖热用户及用汽负荷表编号企业名称蒸汽参数用汽负荷(t/h)温度()压力(MPa.g)最小平均最大E1XX汇科包装有限公司1941.056811E2XX启顺木制品厂1650.611.72.5E3罗门哈斯特殊材料有限公司1650.6468E4天元汇邦装饰材料有限公司1650.66810E5XX市金威龙纸品有限公司1650.656.58E6XX区合和泡沫包装厂1650.6234E7广东联钢薄板有限公司1702.53.85E8华凯特种纤维科技有限公司140121518E9XX52、市广泰纺织有限公司1650.6162024E10XX区益豪沥青有限公司1650.6151820总和69.590110.52.3.3 民用热负荷企业、学校等内部有一定生活热水需求,由于热水负荷相对较小并且不稳定,本可研对于对生活热水需求不明确的用户不考虑集中生活热水供应。本次生活热水热负荷需求依照实际调查结果确定,主要供给XX理工学校、XX职业技术学院等院校。根据广东地区环境特点,各个季节初始冷水温度不同,自来水平均温度春秋季取15,夏季取25,冬季取10,按照热水供水温度65考虑,在最不利的冬季热水加热温差为55。根据XX国际XX项目筹备处与用户已经签订的供能意向,XX理工学校(4000人)、53、XX职业技术学院(8000人)两家院校共有12000人需供应生活热水,生活热水负荷按人均热指标进行计算。生活热水分季度供应统计见表2.3-6。表2.3-6生活热水分季度供应统计表季节春季夏季秋季冬季暑假寒假月份3,45,6,910,1112,17,82人均用水量(升/天)402040602060人数1200012000120001200030001200日均热水负荷量(t)4321444326483672热水生产负荷(t/h)2792740.52.254.5生活热水进/出口温度15/6525/6515/6510/6525/6510/65生产热水锅炉进/出口温度90/60生产用热水量(t/h)454、7.2 12.7 47.7 79.0 3.2 8.9 注:热水按照16小时连续生产,24小时连续使用生活热水设计供应量取冬季最大量79t/h,年平均供应量18.92t/h,全年热水供给量10.8万吨。2.3.4 公共建筑冷负荷园区工业企业办公、商业广场及厂房具有一定的空调冷负荷。据调研,工业园内现有企业空调基本采用电制冷机组,厂房空调占企业用电量8%,办公室空调占企业用电量5%。XX市长夏无冬,全年空调使用时间长达8个月。XX工业园内冷负荷用户共6家,其中海尔集团和日丰管业离本项目能源站距离1.5千米,拟利用分布式能源站内富余蒸汽或高温热水与溴化锂吸收式空调机组结合直接供应冷冻水;其它用户XX55、凯迪威酒店、乐平镇政府办公楼、华盛广场及嘉信百货商场离能源站较远,但均位于本项目蒸汽管线路由附近,拟由主干管蒸汽减温减压后供溴化锂机组制冷。本项目对其它较远位置的冷负荷需求用户不设置独立长距离输送管道满足企业空调需要,仅考虑一定比例的中央空调用蒸汽负荷,对于其余较为分散的多数企业仍建议采用自建冷热源的方式解决制冷需求。本可研冷负荷需求依据实际调查结果确定。冷负荷一般采用指标法进行预测,指标取值参照相关规范和企业要求。酒店、商业广场、商业写字楼等冬季也需一定冷负荷。制冷站用蒸汽溴化锂机组制冷系数COP取1.41。经计算XX工业园内夏季最大冷负荷约为21.98MW,一路从能源站供应冷冻水,用户单位56、为海尔集团、日丰管业;另一路采用蒸汽管道输送蒸汽,以供溴化锂制冷站制冷, 详见表2.2-7。表2.2-7 XX工业园蒸汽制冷负荷统计企业名称冷指标(W/m2)制冷面积(万)冷负荷(MW)过渡季夏季冬季海尔集团1005.23.645.22.6日丰管业903.22.0162.881.44XX凯迪威酒店 1201.41.1761.680.84乐平镇政府办公楼1003.12.173.11.55华盛广场1204.43.6965.282.64嘉信百货商场1203.22.6883.841.92合计20.515.38621.9810.99其中,海尔集团、日丰管业由能源站直供冷冻水,冷冻水供回水参数选用7/1457、;XX凯迪威酒店、乐平镇政府办公楼、华盛广场、嘉信百货商场由蒸汽主干管供应蒸汽制冷。海尔集团需冷负荷最大为5.2MW,距离能源站1.5km;日丰管业需冷负荷最大为2.88MW,距离能源站约1.3km。同时使用系数取0.8,厂内制冷站设计负荷6.46MW。满足海尔集团冷负荷需冷冻水流量为512t/h。,满足其冷负荷需冷冻水流量为284t/h。本管线冷冻水最大流量796t/h。蒸汽主干管末端制冷站需冷负荷13.9MW,折算蒸汽耗量17.2t/h,考虑同时使用系数0.65,蒸汽耗量为11.2t/h,最小蒸汽耗量8.6t/h。全年制冷小时数按夏季热负荷进行折算,利用小时数按供热空调设计手册取为237058、小时。全年供热按夏季最大热负荷进行折算,其中向海尔集团和日丰管业供冷量5.5万GJ,向XX凯迪威酒店等四家冷用户供热量7.3万GJ,全年供冷量经计算为12.8万GJ。2.3.5 设计热负荷设计热负荷应取经核实后的各热用户最大热负荷之和乘以同时使用系数。依据城镇供热管网设计规范(CJJ34-2010),对于生产工艺热负荷,其同时使用系数可取0.60.9,本项目设计负荷同时使用系数取0.8。本项目供热半径不大,管网热损耗较低。确定工业蒸汽设计供热量如下:管网设计热负荷=110.50.8t/h+11.2t/h=88.4t/h+11.2t/h=99.6t/h;XX工业园工业蒸汽热负荷(包含主干管末端溴59、化锂制冷机组需蒸汽负荷)为99.6t/h,本可研暂不考虑预留蒸汽负荷。夏季典型日逐时负荷见图2.3-3。过渡季典型日逐时负荷见图2.3-4。冬季典型日逐时负荷见图2.3-5。月总热能供应负荷见图2.3-6。2.4 年供热量a) 蒸汽年供热量计算公式蒸汽年供热量=蒸汽设计流量年供热时间蒸汽焓值其中,工业蒸汽和公共建筑供冷应分别进行统计。b) 生活热水年供热量计算公式生活热水年供热量=经计算,确定各热负荷年供应商见表2.4-1表2.4-1设计年供热量统计表年供应量工业蒸汽量169.9万GJ制冷用蒸汽量7.3万GJ冷冻水5.5万GJ生活热水2.4万GJ能源站全年对外供热量共185.1万GJ。第 三 60、章 供热管网路由方案3.1 管网系统设计原则依据XX工业园分布式能源规划(20122012年),通过认真研究分析调查资料,积极吸收国内外先进的供热经验,按热负荷分布情况,进行热力管网布置,其主要原则如下:(1)满足供热范围内的工艺生产、生活热水用热需要;(2)热网敷设尽量靠近负荷中心,干线设计尽可能短捷,降低工程造价,加快施工进度;(3)保证各用户所需蒸汽压力和温度;(4)热力管网要做到技术先进、经济合理、安全适用,并注重美观。既要实事求是,又要为今后发展留有余地;既要与供热区域的性质、规模、发展方向和目标相适应,又要与区域内其它基础设施相协调;(5)热网布置力求短直,应符合城市规划要求,减少61、对交通的影响。3.2 供热介质及参数结合XX工业园的实际情况规划如下:1)供热介质确定集中供热介质目前有热水和蒸汽两种,供热介质的选择,要根据热负荷的特点及分布,即能满足多数热用户的需要也要符合供热系统经济运行的要求。本工程既供应工业生产热负荷,也供应制冷负荷和生活热水热负荷,是选用蒸汽还是选用热水为介质,按如下原则确定:对于生产用汽负荷,宜采用蒸汽为介质。对于制冷负荷,距能源站较远的冷负荷采用蒸汽为介质,能源站附近冷负荷直供冷冻水。对于生活热水负荷,选用低温热水提供所需热量。同时,考虑到蒸汽的经济半径为10km左右。本工程以工业用户为主,且热用户均在蒸汽管网供热经济范围内,因此本项目采用的热62、介质为蒸汽、冷冻水、热水。2)供热介质参数的确定根据能源站提供供热介质,本建设项目采用三套供热管道,分别为蒸汽管网、冷冻水管网和低温热水管网。对于蒸汽管网,考虑到其经济作用半径为10km,在其作用范围内的供热对象中,蒸汽需求量较大且较远的用户为XX市XX区益豪沥青有限公司,离热源点距离约为6.4公里。各企业蒸汽压力要求均为0.6MPa以上的饱和蒸汽。蒸汽管网同时向制冷站供应蒸汽以满足东边冷负荷。冷冻水管网供应用户离能源站1.5km,直接由能源站对外供应冷冻水。低温热水用户离能源站较近,只有2.5km,热负荷波动较大,直接从能源站内向其供应生活热水。热电厂抽汽出口蒸汽参数为:供汽压力为1.3MP63、a.a,温度为220。根据冷用户用冷要求,确定冷冻水供回水温度:5/12。根据现有热水管保温材料的经济耐温条件,余热锅炉的热水出口温度,确定本项目热水供回水温度为:90/60。3.3 热力网形式热力网布置形式主要包括:枝状布置、环状布置及放射状布置。其中枝状布置是一种常用的管网形式,它具有简单、投资省,运行管理方便等优点。本项目蒸汽管网采用枝状布置形式。3.4 管网布置1) 布置原则其布置原则:在城市建设规划的指导下,考虑热负荷分布、热源位置、与各种地下地上管道及其构筑物、园林绿地的关系和水文地质条件等多种因素,然后经技术经济比较后确定。供热管道平面位置的确定,即定线遵守以下原则:经济上合理主64、干线力求短直,主干线尽量走热负荷的集中区。要注意管线上的阀门,补偿器和某些管道附件(如放气、放水、疏水器等装置)的合理布置。技术上可靠供热管线应尽量避免土质松软区、地震断裂带、滑坡危险地带,以及地下水位高等不利地段。对于穿越工程采用成熟可靠的工艺。对周围环境的影响少而且协调供热管线应该尽量少穿越主要交通线。一般平行于道路中线并应尽可能不在车行道以下敷设。通常情况下管线只沿着街道的一侧敷设。 2) 管网路由由第二章热负荷分析统计结果,蒸汽管网各用户及蒸汽流量如下表:编号企业名称蒸汽参数用汽负荷(t/h)温度()压力(MPa.g)最小设计最大E1XX市XX汇科包装有限公司1650.668.811E65、2XX市XX启顺木制品厂122.5E3罗门哈斯特殊材料有限公司46.58E4XX市天元汇邦装饰材料有限公司6810E5XX市金威龙纸品有限公司56.58E6XX市XX区合和泡沫包装厂234E7广东联钢薄板有限公司2.545E8广东华凯特种纤维科技有限公司121518E9XX市XX区益豪沥青有限公司151620E10XX市广泰纺织有限公司1618.624E11集中制冷站8.611.217.2总和78.199.6127.7本项目管网路由结合园区规划,因地下空间有限,管道实现直埋较复杂,规划部门建议主要采用架空敷设方式,在过路段、工厂厂门等特殊位置可实施直埋。因部分路段地下管道系统复杂,本项目路由已66、与规划部门协商一致,园区热负荷由三个管网供应:蒸汽管道由能源站敷设出,以DN500管道沿珠二环高速敷设至基业西路,沿基业西路敷设至齐力大道,再敷设至西力大道东,至新城路变径至DN450敷设至科勒大道,于中油大道和乐平横路十字路口分两支管,一支DN350敷设至乐平东道,另一支DN250敷设至XX市XX区益豪沥青有限公司。该蒸汽管网长度总计9950米。海尔集团及日丰管业的冷负荷由能源站敷设DN200冷冻水管道,先沿珠二环高速敷设,然后沿顺业大道直接敷设至用户单位。冷冻水管线长度1500米。热水管道自能源站换热站DN150沿珠二环高速敷设至XX理工学校及XX职业技术学院。因低温热水用户用水时间不确定67、,低温热水管网须设置回水管道,回水管与低温热水管平行敷设,管径DN100,低温热水管网长度2500米。图3.4-1 管网路由3.5 水力计算根据城镇供热管网设计规范(CJJ34-2010)规定:蒸汽管网水力计算时,应按设计流量进行设计计算,再按最小流量进行校核计算,保证在任何可能的工况下满足最不利用户的压力和温度要求。XX工业园主要是以工业用热为主,经主热力管网布置方案及负荷分布分析,管线出现最小流量的运行时间很短,且平均流量与最大流量差距不大,所以推荐采用单管制。本节通过水力计算及经济比较,确定蒸汽管网的管制及相应的管网压力计算结果。1)计算参数蒸汽管道内壁粗糙度:0.2mm;热电厂汽轮机抽68、汽参数:1.3MPa.a、220。2)水力计算基本参数水力计算管道局部阻力与沿程阻力的比值取1.5;蒸汽的设计允许最大流速30m/s;要求末端用户蒸汽参数:0.6MPa.g,饱和蒸汽。3)保温计算基本参数依据相关规范获取的环境温度数据(广州数据),直埋管按实际敷设深度取值(分别取24.07和21.8),架空管道环境温度为常年运行平均温度21.8。城镇供热直埋蒸汽管道技术规程(CJJ 104-2005)规定,钢质外护管的最小覆土深度不得低于下表值(单位:m)。表3.5-1钢质外护管管径与覆土深度表工作管公称直径(mm)50100125200250450500700钢质外护管车行道0.60.81.69、01.2非车行道0.50.60.81.0玻璃钢外护管车行道0.81.01.21.4非车行道0.60.81.01.2本项目蒸汽管道埋地深度如下表(单位:m,管中心埋深):工作管5003502502001501008065埋地深度1.81.51.31.31.21.2114)水力计算公式管道的压力降应按下式计算:式中:p介质沿管道内流动总阻力(Pa);介质的平均计算流速(m/s);介质的平均密度(kg/m);摩擦阻力系数,常用钢管可查表5-119;d管道内径(mm);L管道直线总长度(m);局部阻力系数的总和;H1、 H2 起点、终点标高 (m),对于蒸汽管道可不考虑;1.15安全系数。按本工程设计70、思想,先确定整体管网结构形式,采用先进的设计软件蒸汽管道系统优化设计软件进行管网水力计算,确定电厂端初蒸汽参数,再复核水力计算。蒸汽管道长度及流量统计见表3.5-2。蒸汽管网系统结构图如图3.5-3。蒸汽管网水力计算表见表3.5-4。蒸汽管网小流量水力核算表见表3.5-5。表3.5-2 蒸汽管道长度及流量统计管段用户长度最小流量设计流量O-A160078.199.6A-E1150710.8 E1XX市XX汇科包装有限公司-68.8E1-E2XX市XX启顺木制品厂25012A-B90071.188.8B-E3罗门哈斯特殊材料有限公司-46.5B-C40067.182.3C-C13501114.571、 E4XX市天元汇邦装饰材料有限公司-68C1-E5XX市金威龙纸品有限公司100056.5C-D90056.167.8D-E6XX市XX区合和泡沫包装厂55023D-E80054.164.8E-E7广东联钢薄板有限公司-2.54E-F35051.660.8F-E8广东华凯特种纤维科技有限公司-1215F-G20039.645.8G-E9XX市XX区益豪沥青有限公司13001516G-E10XX市广泰纺织有限公司12001618.6G-E11集中制冷站8.611.2注:管道长度栏标“-”表示该企业位于主管道附近,无须敷设支管,仅留三通。图3.5-3 蒸汽管网系统结构图表3.5-4 蒸汽管网大流72、量水力计算表编号管段名称流量管子规格管段长度始端平均流速管段压损管段温降末端压力温度比容压力温度比容t/hDNmMPa.am3/kgm/sPa/m/kmMPa.am3/kgOO-A99.6DN50016001.32200.164223.669.163.591.19214.260.1779A A-E110.8DN1501501.19214.260.177932.9578.9523.271.1210.770.1911 E1-E22DN1002501.1210.770.191113.7168.6145.511.06199.390.1932A-B88.8DN5009001.19214.260.177973、21.958.423.61.14211.010.1851BB-C82.3DN5004001.14211.010.185120.651.613.621.12209.570.188CC-D67.8DN4509001.12209.570.18821.962.184.281.06205.710.1966 C-E414.5DN2003501.12209.570.18823.8194.9612.81.05205.090.1987 E4-E58DN20010001.05205.090.198713.461.715.330.99189.750.2032DD-E64.8DN4508001.06205.710.174、96621.859.254.321.01202.260.2045 D-E63DN1005501.06205.710.196625.7427.6836.920.82185.410.2429EE-F60.8DN4503501.01202.260.204520.753.644.350.99200.730.2077FF-G45.8DN4002000.99200.730.20772057.355.070.98199.720.2098G G-E1029.8DN35012000.98199.720.209817.548.266.780.92191.580.2189G-E916DN25013000.9819975、.720.209818.976.629.990.88186.700.2279表3.5-5 蒸汽管网小流量水力核算表编号管段名称流量管子规格管段长度始端平均流速管段压损管段温降末端压力温度比容压力温度比容t/hDNmMPa.am3/kgm/sPa/m/kmMPa.am3/kgOO-A78.1DN50016001.32200.164217.841.743.581.23214.280.1711AA-E17DN1501501.23214.280.171119.5228.39211.2211.130.1749 E1-E21DN1002501.2211.130.17496.237.4777.791.19176、91.680.1668A-B71.1DN5009001.23214.280.171116.535.673.641.22110.1745BB-C67.1DN5004001.22110.174515.732.213.691.19209.530.1758CC-D56.1DN4509001.19209.530.175816.639.374.291.15205.670.1797 C-E411DN2003501.19209.530.175816.3103.1613.081.15204.950.1794 E4-E55DN20010001.15204.950.17947.421.0919.641.13185.77、310.1728DD-E54.1DN4508001.15205.670.179716.337.374.281.12202.240.1831 D-E62DN1005501.15205.670.179713159.1540.421.07183.440.1834EE-F51.6DN4503501.12202.240.183115.634.454.321.11200.730.1844FF-G39.6DN4002001.11200.730.184415.337.975.031.1199.720.1853G G-E1024.6DN35012001.1199.720.185312.328.597.161.078、7191.130.187G-E915DN25013001.1199.720.185315.160.689.681.02187.150.1936注:小流量时E4-E5段会出现凝结水,疏水流量7.4kg/h,疏水热值1.61kW。以上计算结果可以看出,最大流量时能保证各用户蒸汽品质,最小流量时,部分分支管段末端为饱和蒸汽,但温度和压力仍满足用户蒸汽品质要求。当末端E10无冷负荷时,管段温降较大,应积极开发热用户,提高非制冷期的蒸汽负荷量。3.6 敷设方式1)热力管网敷设原则:根据城镇供热管网设计规范(CJJ34-2010),对热力管网敷设有以下几个原则:城镇街道上和居住区内的热力网管道宜采用地下敷79、设。当地下敷设困难时,可采用地上敷设,但设计时应注意美观。工厂区的热力网管道,宜采用地上敷设。蒸汽管道采用管沟敷设时,宜采用不通行管沟敷设,穿越不允许开挖检修的地段时,应采用通行管沟敷设;当采用通行管沟困难时,可采用半通行管沟敷设。当蒸汽管道采用直埋敷设时,可采用保温性能良好、防水性能可靠、保护管耐腐蚀的预制保温管直埋敷设,其设计寿命不应低于25年。根据本供热区内地质和城市规划情况,在热力管道敷设原则的指导下,蒸汽和热水管网采用架空敷设方式,对于穿越的道路、工厂大门等特殊地段的蒸汽管道采用直埋敷设的方式。本可研根据目前的国内外应用现状和发展情况,对管道敷设方式详述如下:一、架空管道的技术特征架80、空敷设分高架空和低架空两种。架空敷设具有施工周期短,保温结构简单、维护管理方便,一次性投资低等优点。其缺点是管网防腐保温性能差,围护结构易破损,常年维护管理费用较大,热损失较高。架空敷设一般适宜厂区或工业园区等对美观要求不高的区域。二、直埋管道的技术特征从传热学角度讲,直埋管道不同于架空或沟敷设。架空管道是向外界空气换热,保温设计时可以看作向无限空间换热。而直埋是向周围土壤换热,在稳态传热情况下,土壤视为保温结构一部分,保温结构设计受到周围土壤热阻的影响。由于介质温度高,不仅要根据选用的不同保温层、保护层材料性能,严格控制保温结构内部温度场(或称各界面温度),而且要考虑管道介质形成的热桥对结构81、混凝土(如固定墩)以及管道长期运行形成的温度场对周围树木、电缆、煤气管、水管等的影响。由于保温管在工厂预制加工,在生产、运输、安装过程中,由于内含、外浸,总是有可能含有一部分水分,吸收一些潮气,这些水分或潮气在投入运行后经管道蒸汽烘烤会变成蒸汽,如果不及时迅速排出,会因工作钢管外的蒸汽压力迅速升高,造成保温结构“放炮 ”破坏。因此,保温结构必须有径向、轴向排潮通道。直埋蒸汽保温结构,国内外基本上均是采用脱开式,管道投入运行后必然会产生远大于直埋管道的位移。在直管段主要是轴向位移,在弯头、三通附近除轴向位移外还会产生侧向位移,这些位移要求设计保温结构时必须予以保证。3.7 管网布置要求在城市建设82、规划的指导下,考虑热负荷分布、热源位置、与各种地下地上管道及其构筑物、园林绿地的关系和水文地质条件等多种因素,然后经技术经济比较后确定。供热管道平面位置的确定,即定线遵守以下原则:经济上合理主干线力求短直,主干线尽量走热负荷的集中区。要注意管线上的阀门,补偿器和某些管道附件(如放气、放水、疏水器等装置)的合理布置。技术上可靠供热管线应尽量避免土质松软区、地震断裂带、滑坡危险地带,以及地下水位高等不利地段。对于穿越工程采用成熟可靠的工艺。对周围环境的影响少而且协调供热管线应该尽量少穿越主要交通线。一般平行于道路中线并应尽可能不在车行道以下敷设。通常情况下管线只沿着街道的一侧敷设。直埋蒸汽管道与有83、关设施相互净距见表3.7-1。表3.8-1 直埋蒸汽管道与其他设施的最小净距(m)设施、管道最小水平净距最小垂直净距给水、排水管道1.50.15燃气管道压力400kPa1.00.15压力800kPa1.50.15压力800kPa2.00.15压缩空气、二氧化碳管道1.00.15乙炔、氧气管道1.50.25易燃、可燃液体管道1.50.30架空管道管架基础边缘1.5-排水盲沟沟边1.50.50地铁50.80电气铁路接触电杆基础3.0-道路、铁路路基边坡地脚1.00.70(路面)铁路3.0(钢轨)1.20(轨底)灌溉渠沟边缘2.0-桥梁支座基础(高架桥、栈桥)2.0-照明、通信电杆中心1.0-建筑物84、基础边缘3.0-围墙基础边缘1.0-乔木或灌木中心3.0-电缆通信电缆管块1.00.30电力电缆35kV2.00.50电力电缆110kV2.01.00架空输电线电杆基础1kV1.0-35220kV3.0-330500kV5.0-供热管网采用架空敷设,在全国各大城市均有范例。架空管道对于长输蒸汽管网的运行操作与检查维护也较为有利,对于建设单位而言,其造价也相应较小。目前城市地下管线复杂,地下可利用空间不多,在取得规划主管部门同意后,可优先采用架空敷设,但应以低架空为主,同时对沿线蒸汽管道进行绿化处理,既要保证蒸汽管网的安全运行,又要避免视觉污染。集中供热管网在工业区采用的架空的敷设方式,与工业区85、的其他管道相一致,对工业区景观没有什么影响。热网施工时,开挖穿越道路,对道路的交通环境有一定的影响,但可以采取合理的施工方案,尽量缩短施工工期,把对交通、环境的影响降低到最小。3.8 地下管线的敷设方式在规划不允许管道架空的路段,必须进行地下敷设。地下敷设分为直埋敷设、管沟敷设两种。根据本项目热网的实际情况,热网管道在基业大道及西乐大道路边宜沿绿化带埋地敷设,也可以采用半通行地沟敷设。两种地下管线的敷设方式比较如下:1)直接埋地敷设直接埋地敷设在城市供热工中中应用最为广泛。因为它不需要建造管沟、支架等构筑物,施工简单,投资最省,不占用空间,不影响通行。但它也有一定的缺点,主要是管路不明显,增加86、和修改管线难,管线泄漏不易发现,检修时需要开挖。供热直埋蒸汽管道同传统的地沟敷设管道方法相比较,具有占地少、不影响城市景观、施工周期短、热损失少、寿命长等优点,适应城市发展供热的需要,在我国得到了广泛的应用和发展。为了节约投资和节省占地,地下敷设优先采用直埋敷设。因为城镇直埋供热管道工程技术规程已颁布执行,同时国内许多厂家可以提供高质量的符合标准的产品,再加上直埋敷设的优越性,理应大力推广。2)管沟敷设分为不通行管沟敷设、半通行管沟敷设和通行管沟敷设三种。不通行管沟敷设,在施工质量良好和运行管理正常的条件下,可以保证运行安全可靠,同时投资也较小,是地下管沟敷设的推荐形式。通行管沟可在沟内进行管87、道的检修,是穿越不允许开挖地段的必要的敷设型式。因条件所限采用通行管沟有困难时,可代之以半通行管沟,但沟中只能进行小型的维修工作,例如更换钢管等大型检修工作,只能打开沟盖进行。半通行管沟可以准确判定故障地点、故障性质、可起到缩小开挖范围的作用。蒸汽管道管沟敷设有时存在困难,例如地下水位高等。3)地下管线敷设方式的选择由此可见,直埋敷设、管沟敷设方式各有优缺点,而直埋敷设的优点更加突出。上述两种热网敷设方式经综合比较,最后推荐一种较为安全、经济的综合地下敷设方案,即地下管网敷设以埋地敷设为主(旋转补偿器补偿,部分采用波纹补偿器补偿),局部采用管沟敷设方案是合理可行的。第 四 章 供热管网设计4.88、1 管材及附件4.1.1 管道材料项目蒸汽输送工作管管径大于等于DN250时选用埋弧焊螺旋缝钢管,材质Q235B,执行标准GB/T9711-2011,工作管管径小于DN250时选用无缝钢管,材质20#钢,执行标准GB/T8163-2008或GB/T3087-2008;架空管道外保护壳选用绿色彩钢板,直埋管道外套保护管选用埋弧焊螺旋缝钢管,材质Q235B,执行标准SY/T5037-2000。直埋热水管及冷冻水管工作管采用埋弧焊螺旋缝钢管,材质Q235B,执行标准GB/T9711-2011,外套保护管采用高密度聚乙烯管(HDPE),保温层选用优质硬质聚氨酯泡沫。4.1.2 管道附件1)阀门管网的关89、断阀门采用闸阀,DN500mm的阀门,为开启方便设有旁通球阀,直埋管网上的阀门与管道连接采用焊接连接,热力站内的阀门采用法兰连接。管网上的放水阀门,采用球阀或闸阀,管网上的放气阀门,采用球阀或截止阀。阀门必须选用钢制阀门。高温蒸汽管道根据需要每隔20003000米可设一个分段电动阀门,以提高管网的可靠性;凡大于或等于DN500的管道上的阀门,均采用电动阀门,并设置DN80电动旁通球阀。为了自控的需要,在蒸汽管道分支处还要相应设置一些小口径的电动阀门。2)管件管道的弯头、三通、变径管采用标准成品件,弯头弯曲半径R=1.5D,无补偿冷安装弯头弯曲半径R2.5D。对于预制直埋保温管道,管件(三通、990、0弯头、大小头)、管道支架(内固定支架、内滑动支架)均为预制结构。3)预制直埋保温管外套管接口做法对于蒸汽预制保温管,其外套管接头采用焊接式。对于热水预制保温管,其外套管接头采用热缩收缩套式。4.2 管道保温及防腐4.2.1 保温设计原则蒸汽管道保温的设计保证在满足规范要求的条件下尽可能降低系统总造价,并达到节能的效果。蒸汽保温管道采用节能型蒸汽保温管技术,即纳米高性能绝热保温材料、憎水型绝热纤维保温管壳的复合保温结构,采用外滑动型式。保温设计依据的规范包括工业设备及管道绝招工程设计规范(GB50264-97)及城镇供热直埋蒸汽管道技术规程(CJJ104-2005)等。4.2.2 保温材料蒸汽91、管道保温材料选用复合结构,其材料性能如下:纳米高性能绝热保温材料在25时导热系数0.018W/mK,最高耐温为650,密度约为180kg/m3,该材料应用于航空航天、炼油、冶金等领域,具有非常好的防水性能,隔热隔音、耐腐蚀等特性。其导热系数随温度的变化曲线见图4.2-1。图4.2-1 纳米高性能保温材料导热系数随温度变化曲线超细玻璃棉在25时导热系数0.038W/mK,最高耐温为420,经常使用温度350,密度范围在2480kg/m3,燃烧性能为:不燃A级,憎水率99%,纤维平均直径为58m,容重为48kg/m3以上。4.2.3 保温结构a) 直埋管保温结构蒸汽直埋保温管道,为外滑动式钢套钢保92、温管道,其结构见图4.2-2。图4.2-2 外滑动式钢套钢保温管道结构蒸汽直埋保温管由内至外的结构为:内工作管、纳米高性能绝热保温材料、憎水型绝热纤维保温管壳、空气层、外套钢管、防腐层等。b) 架空管保温结构蒸汽架空保温管道,为内滑动式保温管道,外套管采用环保镁钢,其结构见图4.2-3。图4.2-3 内滑动式环保镁钢外护保温管结构蒸汽架空保温管由内至外的结构为:内工作管、硬质塑料薄膜(热熔摩擦层)、纳米高性能绝热保温材料、超细玻璃棉、环保镁钢等。外保护层为环保镁钢,坚固美观,能承受一定的外力冲击,对保温材料有较好的保护作用。蒸汽管道保温结构见表4.2-1。表4.2-1 蒸汽管道保温结构管子规格93、规格直埋管道架空管道保温结构外套管径规格超细玻璃棉纳米保温层超细玻璃棉DNdmmmmDNdmmDN500529710110DN8008208150DN45047871090DN7007207140DN40042671080DN6006307140DN350377710100DN6006307120DN25027361080DN4504736120DN15015951060DN3003256100DN12513351050DN2502736100DN10010841060DN25027361004.2.4 管道防腐蒸汽管道除锈后,应对表面做防腐处理,外套管表面喷涂聚脲防腐层,其喷涂厚度和技术要求94、以设计图纸为准。同时采用牺牲阳极的阴极保护措施,可使蒸汽保温管的使用寿命大于30年。4.3 管道支架4.3.1 支架型式根据管道的不同位置,以及不同的用途,可以在“钢套钢”直埋蒸汽管道中应用三种支架,分别为导向支架、滑动支架和固定支架。4.3.2 隔热支架蒸汽热网输送管道的热能损失中,很大一部分来自于传统管道支架的“热桥”作用和由于裸露而散热导致的,故在当前节能减排政策的大力推行下,隔热管托在热网系统设计中的应用是极有必要的。 图4.3-1 隔热支架三管箍效果图 图4.3-2 隔热支架双管箍效果图隔热支架是目前热网管道中节能减排的重要组成部分,属于高温隔热装置,由隔热层、外壳、紧固件、底座、管95、架组成。隔热支架的结构原理即为利用具有低导热性能和高强度的保温材料作为支架的隔热材料,这样使得管道与支架不直接产生接触,从而避免了“热桥”效应,进而达到降低支架处的热能损耗。隔热支架的性能参数要求: 隔热支架内隔热层的抗压强度8MPa; 隔热层抗折强度2.0MPa; 隔热层在常温下导热系数0.1w/m.k; 隔热层与内工作管间摩擦系数0.1。隔热支架不仅降低了管道的支撑成本,而且提高了管系的隔热效果,热损失小、结构简单、保温性能好。4.3.3 固定隔热支架固定支架用于保护管道中的折角、弯头等管件,平衡管道中的应力,阻止管道中应力的传递。由固定支架的结构型式可知,它可以承受很大的轴向力,但却没有96、抵抗径向剪切力的能力,因此,在布置支架时,应尽量降低固定支架的径向剪切力,使其承受轴向力,这样才能保证固定支架的安全使用和整个管网的安全。固定支架因其承力结构不同,分为内固定支架和外固定支架。固定隔热支架只能为外固定支架,固定隔热支架通过管箍的挤压,将隔热层与内钢管的最大静摩擦力,增加至能抵抗管道轴向合力对该固定支架的推力大小。固定隔热支架应用的蒸汽管道,应多选用旋转补偿器等无推力或推力小的补偿器。图4.3-3 固定隔热支架4.3.4 滑动隔热支架在有吸收管道膨胀变形能力的弯头两段管道中,为了使弯头能够自由地吸收管道的膨胀变形,通常使用滑动支架。只限制工作钢管沿管道垂直径向向下的位移,而不限制97、工作钢管在外保护钢管内沿其它方向自由移动,这样有利于变形的吸收和管道中应力的分散。滑动隔热支架即为将隔热固定支架的支座改为滑动式结构,结构如下图:图4.3-4 滑动隔热支架4.3.5 导向隔热支架在蒸汽管道敷设中,在弯头、折角等方向改变的部件直管段中,通常使用导向支架,导向支架用于限制工作钢管在外保护层钢管中的移动空间,它防止了工作钢管的径向位移,使工作钢管只能沿着管道的轴向自由膨胀。导向隔热支架导即在滑动隔热支架支座上安装导向板,其结构如下图所示:图4.3-5 导向隔热支架4.4 管道热补偿4.4.1 管道热伸长供热管道投入运行后,管道被热媒加热引起管道的热伸长。管道受热的自由伸长量可按下式98、计算:式中 L管道的热伸长量,m; 管道的线膨胀系数; L计算管道的长度,m;管壁最高温度(可取热媒的最高温度)与管道安装时的温度(在温度不能确定时,可取为最冷月平均温度)之差,;4.4.2 热补偿方式及常用补偿器热力管道的热补偿方式主要分为两种,即为利用管道自身弯曲的自然补偿或采用补偿器进行补偿。目前常用的热补偿器有如下几类:方(矩)形补偿器、波纹补偿器、旋转式补偿器等。以下章节会对其结构及安装特点做详细说明。4.4.3 自然补偿热力管道布置时应充分利用管道本身自然弯曲(柔性)来补偿管道的热身长。当弯管转角小于150时,能用作自然补偿,大于150是不能用作自然补偿。自然补偿的管道臂长一般不应99、超过25mm,弯曲应力不大于=80MPa。蒸汽管道设计中常用的自然补偿常用的有L形、Z形自然补偿,其计算方式如下: L形直角弯自然补偿:式中:L形自然补偿短臂长度(m); 长臂L的热伸长量(mm); 管道外径(mm)。 Z形折角弯自然补偿:式中:Z形自然补偿短臂长度(m); 长臂(L1+L2)的总热伸长量(mm); E管道材料的弹性模量(MPa),需查表; 管道外径(mm)。 弯曲应力(MPa),采用80MPa,需查表; n 等于(L1+L2)/L1,且L1L2。4.4.4 补偿器补偿方形补偿器:图4.4-1 方形补偿器1型(b=2a) 2型(b=a) 3型(b=0.5a) 4型(b=0)方形100、补偿器是由管子弯制或由弯头组焊而成的,是利用弯管的弹性变形来吸收热膨胀的。其优点是制造安装方便,与波纹补偿器相比,作用在固定支架上的轴向推力较小,热补偿量较大,可用于各种压力和温度条件;不需要经常维修,因而不需要为它设置检查井。由于具有上述的优点,方形补偿器在供热管道上的应用比较普遍。其缺点是外形尺寸较,占地面积较多,因而方形补偿器在应用上受到场地的限制。由于方形补偿器由弯头或管子弯制而成,所以热媒流动阻力较大。安装方形补偿器时,为减小补偿器的变形弹力,提高补偿能力,须将其外臂预先拉开一定的长度之后,再安装在管道上。波纹补偿器在结构方面可分为:1轴向型、2横向型3、角向性,可分别使用于轴向波纹101、补偿器、平面横向位移补偿、角位移补偿。波纹补偿器:图4.4-2 防失稳免拆除型内压轴向波纹补偿器波纹补偿器又分为内压式轴向波纹补偿器和外压式轴向波纹补偿器,但由于一种是生产简单、容易失稳、补偿量较小;另一种是补偿量较大、但价格较贵。我司结合二者优点,自主研发的“防失稳免拆除内压轴向波纹补偿器”具有补偿能力大、稳定性高、造价成本低等特点。大拉杆横向波纹补偿器:图4.4-3免拆除型大拉杆横向波纹补偿器“免拆除型大拉杆横向波纹补偿器”是在常用的大拉杆横向波纹补偿器的基础上改进研发而成,其结构是由中间接管所连接的两个波纹管及拉杆、端板和球面与锥面垫圈等结构件组成,能吸收任意平面的横向位移,并能承受波纹102、管压力推理的波纹膨胀节。角向型波纹补偿器结构上由接管、波纹管与接管相连的一对铰链组成。但在吸收位移时,需有两个或三个角向膨胀接组合使用,在热网项目上极少使用该形式补偿器。旋转补偿器:图4.4-4 旋转补偿器旋转补偿器作为一种新型的补偿器,较传统补偿器在补偿量、工程投资、运行可靠性等方面上,都有其独到之处,尤其在涉及到长距离管网输送的时候,其补偿距离长,压力损失小、安全性能高,近年来在热网工程中得到了越来越多的应用。4.5 管道疏水4.5.1 疏水的必要性热蒸汽在管道内流动时,一部分热量会传递给周围环境,不管保温材料多好,保温厚度多厚,管道总存在一定的散热损失,这将使蒸汽沿着主管长度方向产生冷凝103、。这些凝结水如果不被排除,将聚集在管道内,导致冲蚀、水击等问题。在严重情况下,水锤会损坏管道和设备,并伴以几乎爆炸的效果,在破裂处泄露蒸汽,造成极其危险的环境状况。此外,蒸汽中含有水滴将使蒸汽潮湿,降低蒸汽的换热能力。如果水积聚在管道内,管道的有效横截面积将减小,蒸汽流速增加,甚至会超过推荐的流速上限。以上问题说明蒸汽管道中凝结水的存在严重影响了蒸汽管网的安全运行,因此,需要采取疏水措施。4.5.2 启动疏水蒸汽管道在冷态启动时需要经历一个暖管过程,通过蒸汽将管道加热至管道正常运行时的平衡温度。这一过程消耗蒸汽,且有凝结水生成。需要设置启动疏水来完成管网冷态启动过程中生成的凝结水并实现事故放水104、。图4.5-1 “固体状”水丸形成4.5.3 连续疏水蒸汽管道的低点和垂直升高的管段前应设启动疏水和经常疏水装置。同一坡向的管段,顺坡情况下每隔400500m,逆坡时每隔200300m应设启动疏水和经常疏水装置。经常疏水装置与管道连接处应设聚集凝结水的短管,短管直径为管道直径的1/21/3。经常疏水管应连接在短管侧面。经常疏水装置排出的凝结水,宜排入凝结水管道。当不能排入凝结水管时,应采取措施降温后排入城市地下水道,排放凝结水温应符合污水排入城市下水道水质标准。常见疏水装置的设置形式:图4.5-2 常见疏水装置4.5.4 疏水井蒸汽直埋管道疏排水一般采用上排水方式,依靠管道内的蒸汽压力将凝结水105、排出。如果热网供汽量变化较大,且流量较小,温降较大有凝结水析出,或者输送饱和蒸汽时,应设置自动疏水装置。整套疏水装置应设置在阀门井内,阀门井应设在便于操作和检修的地方,阀门井盖应加锁。阀门井宜高出地面50100mm,以防雨水进入。排水管应引至安全的地方,不可直接排入城市下水系统,但可经过冷却后排入。疏水管应尽量靠近固定端安装,并应充分考虑疏水管自身的热补偿,以免排水管因管道热位移过大而受到损坏。图4.5-3 成品疏水井平面图大样鉴于疏水阀门井功能的固定性和良好的可复制性,推荐采用成品疏水阀门井。成品疏水阀门井在工厂预制,现场模块化安装。可以提高工作效率,产品质量更容易保证,并且材料成本低。成品106、疏水井大样:4.6 重要节点处理方案4.6.1 跨越公路方案在进行热网工程设计时,遇到管道需要跨越公路的工程。结构一般采用顶管或钢桁架的结构形式。1) 顶管隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。施工时,先以准备好的顶压工作坑(井)为出发点,将管卸入工作坑后,通过传力顶铁和导向轨道,用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中,同时挖除并运走管正面的泥土,当第一节管全部顶入土层后,接着将第二节管接在后面继续顶进,只要千斤顶的顶力足以克服顶管时产生的阻力,整个顶进过程就可循环重复进行。由于预管法中的管既是在土中掘进时的空间支护,又是最后的建筑构件,故具有107、双重作用的优点;而且施工时无需挖槽支撑,因而可以加快进度,降低造价;特别是采取加气压等辅助措施后,能解决穿越江河和各种构筑物等特殊环境下的管道施工。顶管法常用钢筋混凝土管,每节管的长度为 2.53.5米,重量以不超过10吨为宜。顶管接头一般采用带有钢外套环的平接式,外套环可以固定在管的一端,也可以不固定。接头之间用环形防水密封圈做防水垫。 顶管按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。管道按顶进长度分为一般顶管和长距离顶管。一般顶管顶进距离通常不超过100米。顶管法施工具有比开槽埋管法对地面干扰小的优点,又有能在江河、湖海底下施工的特点。2) 桁架1、在路两侧修108、建钢桁架管道桥跨越,两边各建一座混凝土墩台,作为桁架支座。钢筋混凝土墩台底部采用混凝土基础。桁架采用型钢制作,由一榀主桁架和上下弦水平支撑组成,下弦平面作为管道的支撑。桁架的结构形式见下图所示:图4.6-1 桁架式管道桥立面图桁架立面结构形式如下图:图4.6-2 桁架管道桥断面图(注:准确杆件截面大小待后续详细设计确定)桁架结构节点都是铰接点,不传递弯矩,其高度在设计手册和规范中均有严格的具体规定,在设计时桁架高跨比必须满足要求,通常采用1/61/12。桁架优点是受力明确,相互协调性好,计算简单、施工方便、适应性强。缺点是变形能力差,承载力有限,后期维护费用很高。为了降低工程造价,减少对园区的109、破坏,并兼顾园区的美观要求,本项目管道横穿马路时采用顶管的方式。4.6.2 设备检查井地下敷设管道安装套筒补偿器、波纹补偿器、阀门、防水和除污装置等设备附件时,应设检查室。检查室应符合下列规定:c) 净空高度不应小于1.8m;d) 人行通道宽度不应小于0.6m;e) 干管保温结构表面与检查室地面距离不应小于0.6m;f) 检查室的人孔直径不应小于0.7m,人孔数量不应少于两个,并应对角布置,人孔应避开检查室内的设备,当检查室净空面积小于4m2时,可只设一个人孔。g) 检查室内至少应设一个集水坑,并应置于人孔下方;h) 检查室地面应低于管沟内底不小于0.3m;i) 检查室内爬梯高度大于4m时应设110、护栏或在爬梯中间设平台。当检查室内需要更换的设备、附件不能从人孔进出时,应在检查室顶板上设安装孔。安装孔的尺寸和位置应保证需要更换设备的出入和便于安装。当检查室内装有电动阀门时,应采取措施,保证安装地点的空气温度、湿度满足电气装置的技术要求。当地下敷设管道只需安装放气阀门且埋深很小时,可不设检查室,只在地面设检查井口,放气阀门的安装位置应便于工作人员在地面进行操作;当埋深较大时,在保证安全的条件下,也可只设检查人孔。 表4.6-2 检查井尺寸 (mm)公称直径三通检查井四通检查井地沟DN1DN2A1B1A1B1BH5050185016502450245080050065651850165024111、50245085050080802050185026502650900500100100205018502650265095050012512520501850265026501100600150150225020502850285011506502002002250205028502850125070025025022502050305030501350800300300245022503050305014508503503502450225032503250160090040040026502450345034501700950图4.6-13 检查井布置尺寸(a)三通检查井 (b)三通检查112、井第 五 章 热网调节5.1 概述供热系统的热用户,其热负荷并不是恒定的,如采暖用户、制冷用户热负荷随室外气象条件变化,生产工艺随使用条件而变化。为了保证供热质量,满足使用要求,并使热能制备和输送经济合理,节约能源,就要对供热系统进行供热调节。目前,在供热运行中,影响我国集中供热发挥其应有效益普遍存在的一些问题是:不能及时掌握集中供热系统的运行工况,实时观测整个系统中热源出口、管网、热力站运行参数,不能依此迅速发现系统运行工况是否与供热需求相匹配、系统中各个部位供热参数是否运行正常,以便指导中心调度能正确判断存在问题及时合理指挥调整供热运行工况。这主要是由于供热系统中用户热力站没有有效的调节装113、置和根据热负荷的变化进行实时调节的自控系统,造成供热管网的蒸汽流量不足或过大,流量调配不均,造成热量浪费。现有供热系统,在仪表计量、通信、自动控制方面,技术装备低,缺乏技术手段,难以对生产运行进行科学严格的管理。按照国家建筑节能指标节能50的要求,建筑物约承担节能30的任务,供热系统约承担节能20的任务。集中供热作为供热系统的最主要方式应该在建筑节能工作中占有重要位置。据有关资料显示调查我国供热系统目前运行水平其节能的潜力是比较大的,节能的重点是提高管网输送效率和热源运行的平均效率。而提高管网输送效率除提高保温性能、控制管网失水外,由于蒸汽管网流速过低、水管网水力失衡造成的热力失调是影响集中供114、热系统的热能消耗高和供暖效果不好的最主要原因。供热系统建成后,供热企业提高经济效益的重要方面是降低运行成本,热网部运行成本主要由热能消耗费用、热能输送(如循环水泵和补水泵的电耗)费用以及管理和操作人员费用等项组成,前二项占主要部分。因此,建立热网微机监控与热力站自动控制系统,提高供热管理水平,消除水力失调,节能降耗成为热网部当前非常迫切的任务。5.2 调节方式本工程热源点出口热媒为蒸汽和高温生活热水,在末端通过热力站向用户供热。(1)热网为蒸汽管网。根据热电厂工艺、热网系统形式,蒸汽管网采用如下调节方式:蒸汽系统采用流量调节,即根据末端流量(压力),调整分布式能源站机组的抽汽量,满足末端用户对115、蒸汽品质的要求;在各用户端热力站根据进汽压力和温度,通过减温减压装置,将蒸汽参数调整为用户要求的参数。(2)对于低温热水管网,采用如下调节方式:热水系统采用量调节,即根据热水外网热水循环水量变化,相应调整热力首站的加热量,保证热水管网供水温度,从而满足用户的要求;在各用户端热力站根据热水二次侧温度变化,调节一次侧调节阀开度,满足用户的热量需求。第 六 章 自动监控系统6.1 监控系统的意义分布式燃气冷热电三联供实现了能源的综合利用,优化了能源的供应结构,推动了循环经济和资源节约型社会的发展,是能源发展的重要方向。热网监控系统集人机界面、数据库管理、计算机网络、远程数据通讯、过程控制和信号检测等116、先进技术于一体,成为热网现代化管理的一个重要标志,主要表现在:(1)实现实时数据监控,及时掌握管网的运行状态,实现对相关设备的自动调节,实现热网平衡运行,提高供热效果;(2)通过对热网的实时监控,即时进行热量的调配,起到了节能降耗的作用,提高分布式能源站的经济效益和社会环境效益;(3)通过仿真系统进行热网的控制运行分析,使热网的管损达到最小值,以达到管网的最优化运行;(4)采用集散式监控方式,节约了大量的人力资源,实现信息共享,提高了办公效率。蒸汽管网在线检测与远程控制系统,主要对热网运行蒸汽参数(流量、压力、温度)、管道外表面温度、管道压挖损伤等进行监测预警,同时根据各系统控制分站的参数对热117、网进行运行管理。6.2 监控系统概述热网监控系统通常采用分布式计算机系统结构,目前城市供热系统有两种计算机监控方式,一种是集中式监控方式,所有指令都由主控室下达,本地站点只是执行上级指令;另一种是集散式监控方式,主控室负责全网参数的监视及重要设备的紧急控制,本地站根据各自控制系统的设定值自动运行。6.3 监控系统结构及功能本工程的计算机监控系统采用集散式监控方式,集成了分布式光纤技术、GIS电子地图、3G无线通信技术、计算机控制技术于一体,搭建了一套热网远程集中控制综合系统平台。系统主要由热网远程集控系统、分布式光纤热网监测报警系统及远程控制分站等部分组成。系统网络拓扑结构见图6.3-1。图6118、.3-1 系统网络拓扑结构6.3.1 热网监控中心的功能热网监控中心主要由数据服务器、操作员工作站、工程师工作站、通讯网关、大屏幕显示系统、以太网交换机、打印机、UPS电源等组成,其主要功能如下:实时监测热网运行状态,运行参数的设定,运行分析以及调度热源,实现全网的供热均衡;提供对运行分析和参数预测所需的各种温度、压力和流量分配的图表,对同类参数进行分析比较;实时接收管网的报警信息,提示操作人员进行报警处理,记录报警信息,形成报警日志;显示工艺流程图画面及动态运行参数,根据用户权限管理的不同,可对现场进行远程控制和设定调整;形成日、周、月等多种报表格式,并对管网的重要参数汇总报表;收集数据信息119、建立历史和管理数据库。6.3.2 本地站的组成本地站主要由各控制系统组成。控制系统集成多种通讯接口,适用于各种通讯网络。6.3.2.1 分布式光纤热网监测系统分布式光纤热网监测系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要由系统监控主机、测量设备(光源、光脉冲形成单元、光电检测单元和数据处理单元)和传感光纤组成。测量设备实时采集传感光纤的温变信号,经监控计算机分析处理后完成定位图形显示,最后通过工业以太网与监控中心主机实现数据共享。系统原理示意见图6.3-2。图6.3-2 系统原理示意图1、分布式光纤热网监测系统的主要功能(1)实时采集被监控区域温度值,形成实时数据库;(2)探测系统实时监测,具120、有良好的响应特性;(3)根据用户要求设置报警和预警温度值,实现超温报警,锁定报警区域所处的位置并做数据储存和打印;(4)温度的实时监测;(5)根据趋势曲线,提供管道异常的早期预警。2、分布式光纤热网超温报警检测原理图6.3-3 感温光缆本系统将铠装感温光缆沿热力管道线型敷设,置于保温管道管顶的外表面,并间隔一定距离固定,使得感温光缆尽量贴近热力管道。当热力管道出现泄露等事故时,会使得事故点局部管段的外表面温度出现突变,分布式光纤测温系统能及时捕获这些异常,并在温度分布曲线上显示出来。因为光纤传感是分布式连续测量,无测量盲区,空间分辨率1m,通过温度分布曲线以及可视化图形分析软件,可以及时获得温121、度过热点,并定位出异常点的位置信息及温度偏差,实现报警功能,便于管道维护人员及时检修与处理,避免重大事故发生。3、技术参数对比 类型比较项目分布式光纤监测系统(DTS)传统电测式热网监测系统测量参数温度温度测量距离10km单回路不超过500m光纤类型单模光纤(4通道)无空间分辨率13米根据传感器安装间距,最小间距为20m测量周期20s/通道(10km)根据采集模块的扫描周期,一般2s/500m温度精度1(10km内的测温精度)根据选用的传感器精度确定测量方式单端测量连续分布式由于受设备的技术指标限制,只能将管网按500m一段分成多个监测段,每段配置数据采集模块及无线发送设备,管网越长,需要配置122、的采集模块和传感器越多,安装及维护的难度和成本越高技术先进性先进的测量技术传统的测量技术技术成熟度成熟,在电力、石油行业应用案例较多,可在集中供热工程中大力推广在热网应用中受诸多条件限制备注:分布式光纤监控系统以拉曼散射型为例。4、初始投资对比本项目供热管网总长9600米,现就采用分布式光纤热网监测系统与传统电测式监测系统初始投资进行对比如下: 类型比较项目分布式光纤监测系统传统电测式监测系统主机设备造价400000.00150000.00光缆340000.00无电测式传感器及通信电缆无340000.00现场电源无90000.00辅材80000.00120000.00安装调试费230000.0123、0200000.00合计1050000.00900000.005、结论与建议从系统的技术先进性和设备造价综合考虑,建议采用分布式光纤热网监测报警系统作为热网监控的主要方式。随着管网的扩展,监测点增多,传统电测式监控系统复杂且成本高,后期维护越来越复杂。因此,建立基于分布式光纤传感技术的实时监测系统,对于保障供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护等具有十分重要的作用。6.3.2.2阀门站控制系统阀门站主要的功能为:(1)接收热网监控中心开关阀门的指令;(2)远程定时自动计量各用户流量计参数,组建自动抄表计费系统;(3)反馈阀门的开关状态、开度以及电动执行器的运行参数。其中用户集中抄表系统124、是利用当代微机技术、数字通讯技术与户用仪表计量技术完满结合,集计量、数据采集、处理于一体,将各用户热信息加以综合处理的系统,充分体现了智能化快捷、高效、安全和方便的优点。系统示意见图6.3-4。图6.3-4 集中抄表系统示意6.3.3 通讯网络方式通讯网络是整个热网监控系统联络的枢纽,各个换热站、热源、管道监控节点通过通讯网络系统形成一个统一的整体。为了实现运行数据的集中监测、控制、调度,必须建立连接所有监控点的通讯网络。常用的通讯网络方式有:序号通讯网络通讯媒介优点缺点1拨号直接采用调制解调器拨号网络建设简单、维护工作量小、运行费用较低网络不稳定、实时性差、同时只能有一个站上报数据2无线电台125、采用公用无线频段,自建无线发射、接收站运行费用较低安装工作量较大、网络不太稳定、易受干扰、实时性差3移动/联通/电信3G无线网络安装简单、不受传输距离限制、抗干扰能力强、易维护运行费用相对较高4宽带虚拟专用网络、ADSL实时性较好,安装简单,易维护,网络的安全防范性好运行费用相对较高综上所述,热网中较分散的本地站点通讯可采用移动/联通/电信3G网络,主控制中心与电厂DCS系统之间的数据通讯根据距离适时考虑自设光缆或采用ADSL方式。6.4 主要设备清册序号名称说 明单位数量1SCADA服务器2.4G/8M Cache/4G RAM/150G SCSI HDD/2*1000M/DVD台22数据库126、服务器2.4G/8M Cache/4G RAM/150G SCSI HDD/2*1000M/ DVD台13Web服务器2.4G/8M Cache/4G RAM/150G SCSI HDD/2*1000M/ DVD4操作员工作站I5 2300/2G RAM/1TB HDD/2*1000M/DVD-RW/ 台25工程师工作站I5 2300/4G RAM/2TB HDD/2*1000M/DVD-RW/ 台16局域网交换机16个10/100M端口,4个100/1000M端口台27事件打印机激光打印机1200*1200dpi/A3台18报表打印机激光打印机1200*1200dpi/A3台19前置通讯处理127、器2*Ethernet,4*RS232/485台210大屏幕显示系统背投影,屏幕大小为100,分辨率1024*768台111不间断供电系统配3小时后备电池套112扫描仪1200*1200dpi台113分布式光纤测温主机光时分析仪及显示器套114单模光缆4芯单模光缆km2015RTU每个热源终端用户设1处监控点套1316DTU+无线发送设备每个热源终端用户设1处监控点套13第 七 章 土建7.1 设计依据7.1.1 甲方提供的设计委托书、各相关专业提供的设计任务书7.1.2 现行国家标准规范和规程建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001) 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)128、(2006年版) 建筑抗震设计规范(GB50011-2010) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 建筑桩基技术规范(JGJ94-2008) 混凝土结构设计规范(GB50010-2010) 钢结构设计规范(GB50017-2003)7.2 设计原则结构的设计原则:安全性:能承受正常施工和使用时的各种作用,以及偶然事件发生时,仍能保持整体稳定性。适用性:在正常使用时,能保证具有良好的工作性能,不出现过大的变形和裂缝。耐久性:在正常实用及维护下,具有足够的耐久性能,不发生锈蚀和风化现象。设计使用年限:设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。7.3 结构形式热网129、工程中所运用到的结构形式有:1) 混凝土支墩:为防止管内介质引起水管配件接头移位而砌筑的钢筋混凝 土礅座。2) 钢支架:用于地上架空敷设管道支承的一种钢结构构件。3) 钢桁架:由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在荷载 作用下,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度,故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构。4) 钢筋混凝土结构:用配有钢筋增强的混凝土制成的结构,包括薄壳结构、 大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。钢筋承受拉力,混凝土承受压力,具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成130、本低等优点。5) 悬索管桥结构:把管段放在索桥上跨越的工程。河两岸立有高塔,两塔间拉有两条承重索,一般大口径高压油气管道跨越大江、大河都采用悬索管桥跨越。6) 拱管:是钢管弯制、焊接而成的一个圆弧形无铰拱的大跨度结构,它利用钢管自身的强度、刚度支撑,拱管既是一个热水输送管又是一个支撑结构。7.4 地基处理在进行热网工程设计时,因地质条件的不同,须采取切实有效的地基处理方法,改善地基土的工程性质,使其满足工程建设的要求。常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩131、桩法、单液硅化法和碱液法等。1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。2、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。3、砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。4、振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。5、水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于132、处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。6、高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。7、预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。8、夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。9、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。10、石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。11、灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为515m.当133、用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法。12、柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。13、单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.12m/d的湿陷性黄土等地基。14、综合比较法在确定地基处理方案时,宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言,方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。第 八 章 劳动安全与工业卫生安全就是保证人身财产安全和生产的安全运行,防止事故的发生。因为发生事故轻则引起134、生产停运,产品不合格,设备损坏,带来财产损失,重则危机人身安全,造成伤亡事故。安全与卫生在生产中有着密不可分的关系。因此,国家出台了相关的设计依据和执行标准,比如生产设备安全卫士设计总则等。本次可研针对该项目的特点对安全卫生方面做了详细调查和明确规范。8.1 生产中可能产生的职业危害及造成危害的因素本项目的主要产品为1.3MPa.a、220的过热蒸汽、90/60的供、回低温热水;主要生产设备有:热力管道、蒸汽流量计、安全阀、电动调节阀和手动阀门等。从本项目的生产特点来看,产生职业危害的位置有:1)管道输送的为高温高压介质容易对操作人员及无关触及人员造成烫伤,有发生泄漏和爆炸等危险。2)在热力站135、内,管道和设备由于表面温度较室外气温高(一般表面温度在50),热辐射导致站内气温较高,操作人员有中暑危险;3)安全阀排放的蒸汽以及设备连接处泄露的蒸汽极易对操作者造成烫伤;4)热力站内的水泵属于高速转动设备,电动机和泵转动时的噪声较大,在站内造成噪声污染;5)各用电设备均为金属外壳,接地不良容易造成触电。6)架空管道距坠地地面较高,攀爬者容易发生坠落伤害。7)管线上的疏水器偶尔排放的冷凝水为汽水混合物,易对操作人员造成烫伤。从上述分析来看,本项目的绝大多数职业危害发生在低架空管道、热力站内,对站内的工作人员有影响,其中排放蒸汽和蒸汽泄漏造成的危险最大;而发生在管线上,在巡检和维修时对操作者产生136、影响。8.2 劳动安全和工业卫生措施针对生产过程中危险系数较大的生产点的情况,为确保操作人员安全,主要作如下考虑:1)热力管道及设备的保温结构设计根据国家设备和管道保温技术通则和设备和管道保温设计导则的相关规定执行。2)工作介质温度高于50的管道、阀门、设备需保温,保证通行管沟、半通行管沟、检查室和其他需要操作人员接近维修的地方,设备和管道保温结构表面温度不能超过50。3)管道材料和管件的选择符合工业金属管道设计规范,不允许采用不符合温度和强度要求的管道材料,各管件严格参照钢制管法兰、垫片、紧固件选用。施工严格按照城市供热管网工程施工及验收规范执行排除任何的泄露隐患。4)在管道周围设置安全警示137、牌和醒目的安全警示色提醒无关人员不要靠近,以免发生危险。在较高的检修处搭设检修平台,保证检修人员的安全。5)在热力站、热力站和热力管线上配置自动检测装置和电动阀门,当压力突降或流量突增时,则自动关断蒸汽进口阀门并切断站内运转设备电源。6)在热力管道上设置安全阀,避免蒸汽管道和热水管道因压力突增对管道和设备造成破坏。蒸汽安全阀的出口引出室外人员无法触及的位置,热水管道安全阀的出口接至水箱,防止对人员的伤害。直排点设置专门的管道接至就近地沟。7)对蒸汽管道和热水管道的绝热层采用目前最流行和安全的防护方式(埋地蒸汽管道采用钢套钢的形式,埋地热水管道外表面采用高强度聚乙烯材料防护),避免水分进入绝热层138、对高温管道造成的破坏。8)对于站内运转设备(水泵),为避免水泵运转的噪音,在设备选型上考虑选用低噪音水泵,并对泵房和仪表值班室之间的玻璃作降噪处理。9)为改善站内高温环境,站房设计通风制冷设施。10)为避免操作人员受到烫伤,为各操作人员佩备必要的工作服、绝热手套和安全鞋。11)建立完善的计算机监控系统,自动监控管线和站场的运行状况,对报警事故及时处理,将事故发生率降低到最小限度。12)各用电设备根据电气相关标准采取牢靠的防触电措施,导线等材料的选择满足安全需要,安装位置要牢固可靠,接地电阻达到要求。8.3 安全卫生机构为确保劳动安全和职业卫生,热力供应部和能源站宜设置安全部。对整个生产进行安全139、监督和指导。本项目建议各站场(或班组)设置一名专职或兼职安全员,行政上受站(或班组)领导,业务上受安全部领导。安全部应配置岗位检查人员,对各生产岗位进行日常劳动纪律检查和安全检查,防止事故发生。8.4 预期效果在采取了安全防范措施后,对热网的安全运行提供了一良好的生产条件,有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大,降低了经济损失,保障了生产的安全运行。由于热网的特殊性,对生产人员进行进行必要的防护措施,有利于生产人员的身体健康,降低了生产过程中由于没有防护措施和设备而导致生产运行人员和巡视人员受伤的几率,减少了安全事故隐患,降低了经140、济损失,保障了生产的安全运行和人员的人身安全。第 九 章 节能效益9.1 供热能耗现状XX工业园区是XX市重点扶持的开发区,由于目前缺乏供热统一规划,园区供热现状是以小锅炉为主体,由于现状锅炉规模较小,所以锅炉效率较低,一般相对平均热效率为68%,自动化水平也较低。导致能源利用率低下、能耗高,运行成本高,工人的劳动强度也较大。这势必给各用热单位增加了负担,同时也会增加区域能耗,影响工业园的发展速度,对其发展带来不利的影响,甚至可能阻碍工业园的发展。9.2 节能措施天燃气分布式能源技术是国外节能项目的成功案例,有着成熟的节能措施。从工程项目建设到运行管理最后到能源利用的全过程都采取了行之有效的措141、施,尽量减少能源损失,提高能源转换效率,减少不必要的中间转换过程。做到高能高用,低能合理利用,避免了高能低用的浪费现象,使得燃料的化学能得到最大限度的利用。另一方面,由于蒸汽的使用替代部分电能,可以减少夏季和冬季的高峰用电量,减小电网的运行压力,避免电网超负荷运行时的线损增大,是电网维持在经济的运行工况下,节约了电能。9.3 节能效益分布式能源实现能量梯级利用,提高了能源利用率,节约能源。项目建成后,在满足相同供热量的情况下,按第二章热负荷统计全年供热量近期达到185.1 万GJ,分散锅炉方式,标煤耗率为50kg/GJ(标准煤热值取7000kcal/kg),则全年标准煤耗量约为1.36105t142、(相对平均热效率为68%);按分布式能源站集中供热综合热效率80.8%,天燃气耗量为34.77Nm/GJ(天然气热值取8500kcal/Nm),本工程全年天然气耗量0.64108Nm3,折合标准煤量0.79105t,相当于每年节约标准煤量 5700t,能够显著地节约能源、减少排放。a) 在生活热水方面的节能分析分布式能源集中供热不仅可以解决工矿企业工业用汽,还可以提供制冷。一期制冷负荷为21.98MW,制冷小时数为2370时/年。本项目建成后,每年可节约用于制冷方面的电力约14067万kWh。b) 蒸汽输送过程中的能耗分析蒸汽的输送动力来自能源站的供汽压力,无需消耗其他能源。但由于高温蒸汽与环143、境温度的温差,在输送过程中有一定的散热损失,将热量散失到管道周围的土壤或空气中。另外在疏水过程中也有一定的散热损失。根据相关规范要求,架空蒸汽管道和直埋蒸汽管道在保证表面温度不大于50的条件下,将直埋管道外套管表面温度控制在50以下,减少散热量,将整个管网系统的散热损失控制在5%左右。c) 冷凝水的回收利用蒸汽冷凝水本身硬度低,同时携带一定的热量,很有利用价值,在可回收的条件下进行回收。对于蒸汽满足工艺需要的工业用户,无冷凝水回收;对于制冷站内冷凝水,可在后续工作中考虑收集后向外供应生活热水。天然气分布式能源技术本身就是国外节能项目的成功案例,有着成熟的节能措施。从工程项目建设到运行管理最后到144、能源利用的全过程都采取了行之有效的措施,尽量减少能源损失,提高能源转换效率,减少不必要的中间转换过程。做到高能高用,低能合理利用,避免了高能低用的浪费现象,使得燃料的化学能得到最大限度的利用。另一方面,由于蒸汽的使用替代部分电能,可以减少夏季和冬季的高峰用电量,减小电网的运行压力,避免电网超负荷运行时的线损增大,是电网维持在经济的运行工况下,节约了电能。因此本工程的节能效益十分明显。第 十 章 环境和社会效益10.1 供热地区的环境现状XX工业园的空气环境质量较好,空气质量达到了国家一级标准的要求。XX工业园的噪声环境质量非常好,昼间噪声值远低于2类区60dB(A)的标准值,甚至低于0类区50145、dB(A)的标准值,处于国家一类区。10.2 项目达产后的环境效益本项目建成后,取缔了分散锅炉房,减少了锅炉排放物对大气环境的影响,同时彻底解决了锅炉设备噪声等问题,大大改善了XX工业园的自然环境,具有良好的环境效益;同时项目建成,为XX工业园提供了集中供热的基础设施,改善了园区的工业配套条件,有力推动了园区的区域经济发展,具有很好的社会效益。实施工业企业供热和制冷项目后,分布式能源站与采用分散锅炉房相比,分散锅炉房标煤耗率为50kg/GJ,(相对平均热效率为68%),本项目热源是燃气-蒸汽联合发电机组,其热效率的85%以上,管网热效率为95%,综合热效率为80.8%。同时天燃气为洁净燃料,污146、染物排放量很少,二氧化硫与烟尘排放接近为零排放,从而达到改善大气、水体环境质量的目的。根据最新锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001,项目建成后,以分布式能源站供热方式替代燃煤锅炉房供热,每年减少向大气排放粉尘3876吨、二氧化碳1.4万吨和二氧化硫427吨,每年可节省标准煤5700吨,可以极大地改善XX工业园周边地区的大气环境质量,对于城市景观也有进一步的改善,是一项环保工程,有良好的环境效益。10.3 社会效益分布式能源站取缔了分散的锅炉房,实现了能源的梯级利用,大大提高了能源利用率,从而实现能源的节约;同时实施集中供热,为XX工业园提供了直接能量的产品供应措施,提高了园区的投资环147、境,从而推动了园区经济的发展。供热管网投入使用后,分散的燃煤锅炉房被取缔,可腾出大量已建或待建的燃煤锅炉房占地,有利于城市的合理规划和发展;供热管网投入使用为XX工业园企业提供可直接利用的能量,减少了入驻企业的投资及运行费用,改善了园区的投资环境,对其建设和经济发展将产生显著的推动作用。另外,由于集中供热节省了大量的燃煤,减少了燃煤、灰渣在装卸、运输过程中对城市交通的影响,因此相对的扩大了城市的交通能力。分布式能源站可对废水集中处理及循环使用,与分散的燃煤锅炉相比可减少用水量,节约大量的城市用水。总之,集中供热的实施,为城市的可持续发展提供了良好的投资环境,树立优美的城市形象,具有良好的环境效148、益、社会效益及经济效益。第 十一 章 管理机构及劳动定员11.1 热网管理体制广东XX国际XX分布式能源项目筹备处成立管理机构,对热网工程施工及后期运行实行统一管理、统一调度及统一结算。a) 热网机构的组织结构热网机构负责热力管网和热力首站的运营与维护管理工作。本项目属XX工业园分布式能源冷热电三联供项目,热网机构是热网工程运营及维护的管理部门,组织结构有热网主管、管网维护专员、管网运营专员、工程管理专员,热网的一切具体运行维护工作及工程施工均采用外包形式。热网机构的组织结构图见图11-1。图11-1 热网机构的组织结构b) 运行管理机构职责热网机构设置一名主管,该职位需要有一定热网运行经验的149、人员担任,并负责人员的培训、对外沟通、对内协调及一系列策划的审核,对热网安全运行负总责。热网主管宜由全面了解开发区热网各主要设备和调度节点的人员担任。管网市场专员主要负责热网收费、客户的联络沟通及市场的开拓。管网运行专员主要负责热力管网和各站场的监控管理工作,同时负责监督协调管网运营外包队伍做好各场站和管线的日常运行管理、维修和抢修等工作;管网运营须备有监控室,建立一套完整的、自动化程序高的调度管理系统,对蒸汽管网系统进行统一的监视、操作和指挥,做到对运行工况及时、全面、准确的掌握。并对事故工况进行分析处理,提出抢险方案。工程管理专员主要负责热网的建设项目管理工作,协助相关部门做好项目的报审、150、报批、工程的招投标、设备和原材料的采购等工作。c) 工作人员作息制度根据热网供应的生产特点,管网运营应急维修中心(外包)和监控室需要全年全天有人值班,其余部门按正常作息时间执行。考虑到各部(室)的倒班人员的劳动强度不同,以及保证工作人员的休息时间,本项目将应急维修及监控工作外包,应急维修倒班人员按五班三运转的工作制度,监控室按四班三运转的工作制度执行。11.2 机构定员a) 劳动定员热网机构劳动定员见表11-1:表11-1 劳动定员汇总表职位人数备注管网部主管1并负责管网安全管网运行专员4工程管理专员2管网市场专员1合计8管网主管兼负管网安全责任,负责对应急检修人员普及日常安全教育,分析检修维151、护的安全点并提出预防措施,对重点安全项目要亲自到点蹲守,杜绝任何违章操作。监控室人员根据热网监控点数量设置,原则上每点不少于1人,关键点不少于2人。b) 人员来源热网机构所有管理人员招聘社会经验人士,由分布式能源站统一任命。c) 人员培训由于绝大多数职工来源于社会招聘,对于操作工人和维修工人可采取培训上岗。按技术复杂程度分就地培训和派人员到国内类似企业进行现场学习两种方式。运行专员及外包运营队伍在入职前必须经过培训合格后方可上岗,对于操作工人和维修工人可采取就地培训考核上岗,小组负责人等岗位委派到类似运行单位进行培训。对于培训考核不及格的不予上岗,并进行再培训,再次培训仍不能通过考核的不予使用152、。第 十二 章 项目实施本项目属市政工程的范畴,管道敷设在道路旁边的绿化带内,对现有的建、构筑物不造成影响,不需要征地,只需要在适当部位做好防护措施即可安排施工。施工组合场及材料堆放区选择比较灵活,可以利用XX工业园内现有空地。热网工程为XXXX工业园分布式能源项目配套热网工程,建设周期一年,一次性建成,一次投产。施工范围为蒸汽管网、热水管网、冷冻水管网,其进度应与主体工程相适应。根据本项目建设周期,制定出热网部分的项目实施进度计划:可行性研究:2013年3月至2013年8月(5个月);工程设计(初步设计、施工图): 2013年9月至2014年2月(5个月);施工准备: 2014年4月至201153、4年6月 (3个月);管道施工至试运行和投产: 2014年7月至2014年12月(6个月),其中11月管网调试,12月投产。从施工准备工作开始至正式投产总工期为8个月。第 十三 章 投资估算13.1 投资估算编制说明13.1.1 工程概况本工程为广东省XX市XXXX工业园分布式能源项目的配套工程。根据广东省XX市XXXX工业园分布式能源站项目可行性研究报告的要求,编制热力管网部分的技术经济报告。该配套工程按 9950米单管架空蒸汽管网、3000米空调冷冻水管(含供回水管道)、5000米生活热水管网(含供回水管道)等相关的配套设施进行计算。13.1.2 编制依据及编制原则以设计专业提供的资料及同154、类型热网有关资料为计算依据,工程费用编制采用广东省市政工程综合定额、取费标准按当地有关规定计算、主要建设工程材料差计算价按 2014 年四季度。13.2 工程投资本工程静态投资为 2014年四季度价格水平。1.土建施工:本项目土建施工主要包括直埋管的道路开挖、回填及阀门井、疏水井、防撞墙的砌筑。土建施工费合计1122万元。2.管材购置:主要包括管道、阀门、仪表等的采购,含运杂费及备品备件费。管材购置费用预计大约1059万元。3.安装工程:主要包括管道、阀门、仪表等的安装。设备安装费用预计大约1301万元。3.其他:基本预备费根据市政工程可行性研究投资估算编制办法规定按工程费用和工程建设其他费用155、的 5%估算。4.投资估算结果:项目估算(万元)建筑工程2181设备购置0设备安装1301其他费用533基本预备费201建设期利息172合计:4388建设投资估算表(单位:万元)序号工程或费用名称工程费用工程建设 其他费用预备费合计建筑工程费设备购置费安装工程费小计1工程费用2180.60 1301.36 3481.96 3481.96 1.1土建施工费1121.78 1.2管网系统1018.10 1256.92 2275.02 1.3管材运杂费30.54 0.00 1.4管材备品备件费10.18 0.00 1.5无损检测费44.44 2工程建设其他费用533.51533.512.1与项目建设156、运营有关的工程建设其他费用533.513预备费200.77200.773.1基本预备费200.773.2涨价预备费4静态投资4216.24 5建设期利息171.71 6动态投资4387.95 工程建设其他费用估算表(单位:万元)序号费用名称编制依据及计算说明总价1建设场地征用及清理费绿化恢复等20.00 2建设单位管理费(建筑工程费+安装工程费)*2.72%94.71 3工程建设监理费(建筑工程费+安装工程费)*2.65%92.27 4招标代理服务费(建筑工程费+安装工程费+设备购置费)*0.28%9.75 5设备监造费设备购置费*0.32%0.00 6项目前期工作费(勘察费+基本设计费)*1157、3.5%16.00 7成套服务费设备购置费*0.3%0.00 8勘察设计费计价格(2002)10号文118.55 9施工图预算编制费基本设计费10%11.85 10竣工图文件编制费基本设计费8%9.48 11设计文件评审费市政工程套用建筑工程总投资为1.24.18 12项目后评价费(建筑工程费+安装工程费)*0.15%5.22 13工程建设监督检测费(建筑工程费+安装工程费)*0.16%5.57 14系统调试费安装工程费*0.68%8.85 15管理车辆购置费设备购置费*0.58%6.14 16生产职工培训及提前进厂(建筑工程费+安装工程费)*3.26%113.51 17办公及生活家具购置费(158、建筑工程费+安装工程费)*0.5%17.41 总计533.51 13.3 流动资金估算13.3.1 估算依据 a、分项详细估算b、项目具体情况13.3.2 流动资金估算额达到设计能力生产年需流动资金 1301万元,铺底流动资金为390万元。流动资金估算表(单位:万元)序号项目名称合计建设期投产经营期2013201420151流动资产3876145824181.1应收帐款203376612671.2存货17876701117原材料17876701117燃料在产品产成品其它1.3现金5622342流动负债178767011172.1应付帐款178767011173流动资金208978813014流159、动资金本年增加额130178851313.4 项目静态投资项目静态投资4216万元项目动态投资静态投资建设期利息4388万元项目总投资动态投资辅底流动资金=4778万元13.5 资金筹措13.5.1 资金来源项目总投资含铺底流动资金为 4778 万元,包括静态投资4216万元、建设期利息172万元及铺底流动资金390万元。建设静态投资中843万元使用自有资金,其余 3373万元使用银行贷款,贷款年利率暂按 6.55%计算;流动资金中 383 万元使用企业自有资金,其余不足的 893万元拟使用银行短期贷款,年利率暂按 6.00%计算。13.5.2 用款计划根据工程进度,建设期为一年,建设投资在建160、设当期全部投入。13.6 投资使用计划与资金筹措表序号项目名称合计建设期投产经营期2013201420151投资使用计划1.1逐年投资比例(%)1001001.2逐年投资额度(万元)421642162资金筹措2.1项目资本金 20%843843机组1843843XX国际8438432.2债务资金 80%33733373机组133733373银行长期贷款33733373建设期利息172113583建设期利息合计172113584生产流动资金13017885134.1自有流动资金3902361544.2流动资金借款9115523595工程动态总投资43884330585.1其中:固定资产投资438161、85.2.无形资产投资5.3.其它资产投资第 十四 章 财务评价14.1 财务评价14.1.1 财务评价依据根据建设项目经济评价方法与参数、现行财税制度以及有关法规和规定,还有本项目各设计工种提供的各种技术数据和各种价格数据进行财务分析。14.1.2 主要商品名称及生产规模本项目主要经营过程是提供蒸汽输送管道,从能源站购入1.3MPa/220蒸汽、温差50的热水及冷冻水,销售给需冷热产品的生产企业,年供蒸汽量为177.2万GJ、冷冻水5.5万GJ、热水10.8万吨(均含损耗4%)。14.1.3 商品成本1.估算依据:a、蒸汽按购进含税价。b、固定资产折旧,净残值率计 5%,直线折旧,建筑物(热162、力管道)及设备平均折旧年限为 15 年。c、根据生产经营实际情况估算其他费用。2.单位商品购进成本根据广东省XX市XXXX工业园分布式能源站项目可行性研究报告,每吨1.3MPa/220蒸汽从能源站购进的价格暂按88.13元/GJ(含税)计算8%内部收益率下,此值为88.54元/GJ(含税),热水暂按15元/吨(含税)计算,冷冻水暂按155元/GJ(含税)计算。3.总成本费用项目经营期间平均年总成本费用为 15245 万元,经营成本 14908万元。详见总成本费用估算表。4.产品成本估算依据a.工资:劳动定员 8 人,人均年工资及福利费用为 80000 元。b.折旧与摊销:应计折旧的固定资产金额163、为4388万元,固定资产折旧年限机器设备为 15 年,建筑物(热力管道) 15 年,净残值率 5%,直线折旧,修理费按原值的 2%考虑。计年折旧费为 278 万元,修理费为 88 万元。c.其他费用:其他费用主要包括管理费用、营业费用和其他制造费用,根据经验估算。5.总成本费用分析从总成本费用表中可见,占总成本费用最大比重的是外购产品,其比率 90.82%。工资占总成本费用的比例为0.42%。14.1.4 销售收入和税金估算参考周边城市冷热价格,本项目蒸汽销售价格暂按280元/吨99元/GJ(含税)、 热水销售价格暂按20元/吨(含税)、冷冻水售价暂按170元/GJ(含税)。 正常生产年每年销164、售收入为 15881万元。商品增值税税率为 13%,正常生产年应缴纳增值税 136 万元;城市维护建设税按 5%计取,教育费附加按 5%计取,正常生产年应缴纳销售税金及附加14万元。详见销售收入及销售税金估算表。14.1.5 利润估算经营期平均年利润总额为305万元,投资利润率为 9.41%。所得税税率为 25%,年平均所得税为 76万元,税后利润为 229 元。14.1.6 借款偿还能力分析本项目部分建设投资为长期借款,按最大还款能力计算,从借款日开始计,第 10.94 年可以偿还全部借款,项目具有一定的还款能力。14.1.7 财务现金流量分析整个项目计算期为 20 年(不包括建设期一年)。165、在此期间,项目的财务内部收益率所得税前为10.45%,所得税后为 8.32%。财务净现值(Ie7%)所得税前为1554.88万元,所得税后亦为正值。静态投资回收期所得税前为 9.87 年,所得税后为11.28年。具有一定的经济效益,详见现金流量表(全部投资)。14.1.8 不确定性分析1.盈亏平衡分析正常生产年销售收入为15881 万元,固定成本 770 万元,可变 成本14717 万元,销售税金及附加为 14 万元,增值税 136 万元。 生产盈亏平衡点(BEP)计算为:BEP = 770(158811471714136)100% =75.94%说明本项目生产负荷达到设计能力的75.94%即166、可保本。项目盈亏平衡点较70%稍高,具有一定的经营风险。2.敏感性分析对本项目经济效益发生影响的因素主要有蒸汽销售价格、购热价、建设投资和年销售量等。其中售热价和购热价格为最敏感因素,产品销售量及建设投资影响较小。 蒸汽销售价格上涨 5%,项目的财务内部收益率则提高131.37%,销售价格下降 5%,财务内部收益率则降低为零;销售价格上涨 10%, 项目的财务内部收益率则提高250.48%,销售价格下降 10%,财务内部收益率则降低为零。产品购进价格上涨 5%,项目的财务内部收益率则降低为零,购进价格下降 5%,财务内部收益率则提高120.91%; 购进价格上涨10%,项目的财务内部收益率则降167、低为零,购进价格下降10%,财务内部收益率则提高232.09%。且销售价格下降和商品购进价格上涨对项目经济效益的负面影响要小于销售价格上升和商品购进价格下降对项目经济效益的正面影响,详见附表并参照附图。14.1.9 结论从以上分析看,本项目投资回收期较短,所得税前为 9.87 年, 内部收益率高于基准收益率(7%),所得税前为 10.45%,财务净现值所得税前和所得税后均为正值,企业获利较高,年创利税305万元。整个项目经济效益较好,从经济上看是可行的。附表 1外购蒸汽、热水成本表(不含税)外购单价年采购量成本金额(万元)蒸汽77.99元/GJ177.2万GJ13820冷冻水137.17元/G168、J5.5万GJ754热水13.27元/吨10.80万吨143附表 2销售收入和销售税金估算表序号项 目平均单价(元/GJ)(元/吨)正常年销量(金额(万元)1销售收入158811.1蒸汽87.61170.112万GJ149031.2 冷冻水150.445.28万GJ7941.3热水17.710.368万吨1842增值税1362.1销项税20652.2进项税19283销售税金及附加143.1城市维护建设税73.2教育费附加7附表 3 总成本费用估算表(单位:万元)序号项目名称合计建设期投产经营期201320142015201620172018201920202021202220231售热量(GJ169、)3334195210206721701120170112017011201701120170112017011201701120170112017011202售热水量(吨)2032128622081036801036801036801036801036801036801036801036801036803冷冻水量(GJ)1034880316805280052800528005280052800528005280052800528004生产成本30233493461548715487154871548715487154871548715487154874.1材料费供热2627268043134170、0413404134041340413404134041340413404134044.2工资及福利费供热1280646464646464646464644.3其他费用供热66682043403403403403403403403403404.4大修理提纯供热1756888888888888888888884.5冷热损耗成本115393535895895895895895895895895894.6购冷冻水成本141964357247247247247247247247247244.7折旧费供热41691602782782782782782782782782785财务费用25652092952171、712482231981741501261025.1长期贷款利息14841762382141901671431199571485.2流动资金利息1071335555555555555555555.3短贷利息922326总成本费用30489895551578215759157351571015685156611563715613155906.1可变成本28846188301471714717147171471714717147171471714717147177经营成本2981659186152091520915209152091520915209152091520915209续附表 3总成本费172、用估算表(单位:万元)序号项目名称合计投产经营期20242025202620272028202920302031203220331售热量(GJ)3334195217011201701120170112017011201701120170112017011201701120170112017011202售热水量(吨)20321281036801036801036801036801036801036801036801036801036801036803冷冻水量(GJ)1034880528005280052800528005280052800528005280052800528004生产成本3023173、34154871548715487154871548715327152091520915209152094.1材料费供热262726134041340413404134041340413404134041340413404134044.2工资及福利费供热1280646464646464646464644.3其他费用供热66683403403403403403403403403403404.4大修理提纯供热1756888888888888888888884.5冷热损耗成本115395895895895895895895895895895894.6购冷冻水成本1419672472472472472174、47247247247247244.7折旧费供热41692782782782782781185财务费用2565785555555555555555555.1长期贷款利息1484245.2流动资金利息1071555555555555555555555.3短贷利息96总成本费用304898155661554215542155421554215382152641526415264152646.1可变成本288461147171471714717147171471714717147171471714717147177经营成本298165152091520915209152091520915209152175、09152091520915209附表 4 利润及利润分配表(单位:万元)序号项目名称合计建设期投产经营期201320142015201620172018201920202021202220231产品销售收入31127495291588115881158811588115881158811588115881158812销售税金及附加2934831501501501501501501501501502.1销售税金266776136136136136136136136136136销项税404661239206520652065206520652065206520652065进项税377981163176、1928192819281928192819281928192819282.2两项附加26781414141414141414143总成本费用30489895551578215759157351571015685156611563715613155904利润总额6109-34861091331571832072312542785弥补以前年度亏损34346应纳税所得额6109521091331571832072312542787所得税15271327333946525864708净利润4582-3473821001181371551731912098.1企业盈余公积422481012141617177、19218.2各投资方利润分配339545637995111XX国际3395456379951118.3未分配利润766-3469749010678777777779息税前利润867417538038038038038038038038038010息税折旧摊消前利润12843335658658658658658658658658658续附表 4 利润及利润分配表(单位:万元)序号项目名称合计投产经营期20242025202620272028202920302031203220331产品销售收入311274158811588115881158811588115881158811588115881178、158812销售税金及附加29341501501501501501501501501501502.1销售税金2667136136136136136136136136136136销项税404662065206520652065206520652065206520652065进项税3779819281928192819281928192819281928192819282.2两项附加267141414141414141414143总成本费用304898155661554215542155421554215382152641526415264152644利润总额6109302326326326326179、4866046046046045弥补以前年度亏损346应纳税所得额61093023263263263264866046046046047所得税152775818181811211511511511518净利润45822262442442442443644534534534538.1企业盈余公积42223242424243645454598.2各投资方利润分配3395127220220220220328407407407444XX国际33951272202202202203284074074074448.3未分配利润766779息税前利润86743803803803803805406586586180、5865810息税折旧摊消前利润12843658658658658658658658658658658附表 5 借款还本付息估算表(单位:万元)序号项目名称合计建设期投产经营期2013201420152016201720182019202020212022202320242025202620272028202920302031203220331银行长期贷款1.1期初借款余额2658535453545354531902836248121271772141810637093541.2当期还本付息5029176592569545521497473450426402378其中:还本3545354354181、354354354354354354354354 付息1484176238214190167143119957148242流动资金借款2.1期初借款余额178575529119119119119119119119119119119119119119119119119119119112.2当期还本付息198233555555555555555555555555555555555555965其中:还本911911 付息107133555555555555555555555555555555555555553短期借款3.1期初借款余额1523441443123.2当期还本付息532216322其中:182、还本4413302 付息922324借款合计4.1期初借款余额445943545413044974145377833943038268323291974162012659119119119119119119119119114.2当期还本付息70652096496266156075545285044804574335555555555555555965其中:还本4500354354368384356354354354354354911 付息256520929527124822319817415012610278555555555555555555利息备付率(%)11.291.41.541.711183、.932.192.543.023.72偿债备付率(%)1.6111.011.021.021.111.151.191.241.29附表 6 财务现金流量表(全部投资)单位:万元序号项目名称合计建设期投产经营期2013201420152016201720182019202020212022202320242025202620272028202920302031203220331现金流入3127959529158811588115881158811588115881158811588115881158811588115881158811588115881158811588115881174021.1184、产品销售收入3112749529158811588115881158811588115881158811588115881158811588115881158811588115881158811588115881158811.2回收固定资产余值2192191.3回收流动资金130113012现金流出30394942169982157361522315223152231522315223152231522315223152231522315223152231522315223152231522315223152232.1建设投资421642162.2流动资金13017885132.3经营成本29185、81659186152091520915209152091520915209152091520915209152091520915209152091520915209152091520915209152092.4城建税及教育附加2678141414141414141414141414141414141414143所得税前净现金流量8846-4216-45314565865865865865865865865865865865865865865865865865821794所得税前累计净现金流量-4216-4669-4524-3866-3208-2549-1891-1233-5748474214186、002059271733754034469253506009666788465调整所得税21694495959595959595959595959595951351651651651656所得税后净现金流量6677-4216-4975056356356356356356356356356356356356356352349449449420147所得税后累计净现金流量-4216-4713-4663-4100-3537-2973-2410-1847-1284-721-15740696915322095265931823676416946636677 所得税后 所得税前计算指标:财务内部收益率 8187、.32% 10.45%财务净现值 571.03万元 1554.88万元 Ie=7%投资回收期 11.28年 9.87年附表 7 财务现金流量表(自有资金)单位:万元序号项目名称合计建设期投产经营期2013201420152016201720182019202020212022202320242025202620272028202920302031203220331现金流入58164563799511112722022022022032840740740728651.1各投资方利润分配3395456379951111272202202202203284074074074441.2资产处置收益分配188、24212421回收固定资产和无形资产余值219219回收还借款后余留折旧和摊销13901390回收自有流动资金390390回收法定盈余公积金和任意盈余公积金4224222现金流出12348432361542.1建设投资资本金8438432.2自有流动资金3902361543净现金流量4582-843-236-154456379951111272202202202203284074074072865 所得税后计算指标:财务内部收益率10%财务净现值 610.2万元 Ie=7%投资回收期 15.24年附表 8 资金来源和运用表(单位:万元)序号项目名称合计建设期投产经营期201320142015189、201620172018201920202021202220231经营活动净现金流量126163356456316256196136076015955891.1现金流入3125769529158811588115881158811588115881158811588115881销售收入3112749529158811588115881158811588115881158811588115881回收流动资金13011.2现金流出2999599194152361525015256152621526915275152811528715293经营成本29816591861520915209152091190、52091520915209152091520915209城建税及教育附加2678141414141414141414所得税15271327333946525864702投资、筹资活动净现金流量-10196-175-641-623-615-607-599-591-583-576-5682.1现金流入595343308805213项目资本金投入1234843236154建设投资借款3545348658流动资金借款911552359短期借款443483回收固定资产余值2192.2现金流出16148433010551162626615607599591583576568建设投资42164216流动资191、金1301788513借款本金偿还4500354354368384356354354354354各种利息支出2736113267295271248223198174150126102各投资方利润分配3395456379951113净现金流量242116048101214161719214累计盈余资金160164172182194208223240259280续附表 8 资金来源和运用表(单位:万元)序号项目名称合计投产经营期20242025202620272028202920302031203220331经营活动净现金流量126165835775775775775375075075071809192、1.1现金流入31257615881158811588115881158811588115881158811588117182销售收入31127415881158811588115881158811588115881158811588115881回收流动资金130113011.2现金流出29995915299153041530415304153041534415374153741537415374经营成本29816515209152091520915209152091520915209152091520915209城建税及教育附加26714141414141414141414所得税152775193、818181811211511511511512投资、筹资活动净现金流量-10196-560-275-275-275-275-382-462-462-462-11902.1现金流入5953219项目资本金投入1234建设投资借款3545流动资金借款911短期借款44回收固定资产余值2192192.2现金流出161485602752752752753824624624621409建设投资4216流动资金1301借款本金偿还4500354911各种利息支出273678555555555555555555各投资方利润分配33951272202202202203284074074074443净现金流量194、2421233023023023021544545456184累计盈余资金3036059081210151216671712175718022421附表 9 资产负债表(单位:万元)序号项目名称建设期投产经营期2013201420152016201720182019202020212022202320242025202620272028202920302031203220331资 产4330584665326262599457285464520249414682442541704194421942434268430443494395444044491.1流动资产总额16182582259026195、002612262626412658267826982721302333263628393040854130417542214839应收帐款7661267126712671267126712671267126712671267126712671267126712671267126712671267存货6701117111711171117111711171117111711171117111711171117111711171117111711171117现金2234343434343434343434343434343434343434累计盈余资金1601641721821942082232196、4025928030360590812101512166717121757180218111.2在建工程4330581.3固定资产净值4170395036723394311628392561228320051727144911718936153372192192192192191.4无形资产及其他资产净值2负债及投资人权益4330584665326262599457285464520249414682442541704194421942434268430443494395444044492.1流动负债总额125520692072205920292028202820282028202820282197、02820282028202820282028202820282028应付帐款6701117111711171117111711171117111711171117111711171117111711171117111711171117流动资金借款552911911911911911911911911911911911911911911911911911911911其他短期借款3441443122.2建设投资借款348635453190283624812127177214181063709354负债合计3486480052594908454041563800344630912737238220198、282028202820282028202820282028202820282.3投资人权益84310461273135514541572166417561850194620432142216721912215224022762322236724122421资本金84310801234123412341234123412341234123412341234123412341234123412341234123412341234累计盈余公积金412223448638099120143167192216241277322368413422累计未分配利润-3435109198305383459536199、612689766766766766766766766766766766计算指标1.资产负债率():818281787673706663585449484848484747464646附表 10 折旧摊销估算表(单位:万元)序号项目名称合计建设期投产经营期20132014201520162017201820192020202120222023202420252026202720282029203020311固定资产合计1.1原值43304388438843884388438843884388438843884388438843884388438843881.2折旧费41691602782782200、782782782782782782782782782782782781181.3净值4170395036723394311628392561228320051727144911718936153372192无形资产合计2.1原值2.2摊销费2.3净值3其它资产合计3.1原值3.2摊销费3.3净值附表 11敏感性分析数据表变化因素变化率(%)项目投资财务内部收益率(%)项目投资财务内部收益率变化率(%)项目投资内部收益率敏感系数售热量109.2811.541.1958.815.8908.320-57.82-6.01-107.29-12.38售热价1029.16250.4820.33519.25201、131.3708.320-50-100-100-100静态投资107.38-11.31.257.84-5.7708.320-58.846.25-109.3912.86材料费供热100-10019.3550-10008.320-518.38120.91-1027.63232.09附表 12财务指标一览表序号项目名称单位指标1工程静态总投资(含价差)万元4216.242建设期利息万元171.713工程动态总投资万元4387.954项目投资财务内部收益率%8.325财务净现值万元571.036投资回收期年11.287项目资本金财务内部收益率%11.548财务净现值万元716.869投资回收期年12.202、7810投资各方财务内部收益率(XX国际)%1011财务净现值万元610.212投资回收期年15.2413资本金净利润率(%)%27.1714总投资收益率(%)%9.4115含税售热价元/GJ9916不含税售热价元/GJ87.6117含税售热水价元/吨2018不含税售热水价元/吨17.719含税冷冻水价元/GJ17020不含税冷冻水价元/GJ150.44第 十五 章 结论和存在问题15.1.1 结论1)本项目能源站建设规模为3套59MW燃气蒸汽联合循环机组,满足总供热热量185.1万GJ,其中蒸汽的年供应规模为177.2万GJ,生活热水年供应规模为2.4万GJ,冷冻水年供应规模为5.5万GJ。203、分布式能源系统将发电过程中产生的废热用来供热和制冷,实现能源的梯级利用,充分利用一次能源。2)配套热网项目与分布式能源站统一筹谋规划,充分利用分布式能源站的资源,不断开发新的热负荷,采用改造大机组供热替代小热电和小锅炉供热,逐步建设配套热网,实现燃气冷热电联产集中供热,能进一步提高能源综合利用率,节约能源,同时可以提高供热的质量和可靠性,符合国家能源政策和城市总体规划。通过关停、退役低效率、高能耗、高污染的老旧小机组和分散小锅炉,将为XX工业园完成节能减排任务做出巨大贡献。3)通过建设热力管网使得园区大大减少了粉尘、二氧化碳、二氧化硫等造成的环境污染,符合国家能源政策和城市总体规划,将为XX市204、完成节能减排任务、发展低碳经济做出巨大贡献。4)天然气分布式能源站集中供热,可减少燃煤和灰渣的运输量,一定程度上减少项目所在地的交通运输负担。5)实现燃气冷热电联产集中供热,可减少企业建设小锅炉的用地,提高土地的利用率,有助于实现土地资源的优化配置。6)实现燃气冷热电联产集中供热,不仅使环境质量得到改善、工业结构更加优化,且能耗逐步下降,为经济的可持续健康发展奠定了坚固的基石。XX工业园冷热电三联供项目配套热网工程实施后,将实现XX工业园集中供热,代替现有效率低的分散小锅炉,提高能源综合利用率,达到节约能源、减少大气污染的目的,同时提高了供热的质量和可靠性,符合国家节能减排的政策要求。本可研项205、目推荐的是一个建设条件成熟,工艺技术先进、可靠,社会效益明显,环境效益突出,具有良好的经济效益,完全具备风险抗御能力的技术方案。15.1.2 存在问题(1) 个别用户负荷较小,热负荷不稳定,与分布式能源站距离较远,蒸汽在输送过程中热量损失较大,凝结水量较多,低流量时可能全部成为饱和水。对于末端小用户,可考虑不对其进行集中供热;(2) 因传统保温技术热损耗较大,影响管道热经济性,建议采用新材料、新工艺,本项目建议采用国家发改委批准的国家重点节能推荐技术,即“蒸汽节能输送技术”;(3) XX工业园内工业企业入驻量逐年增加,企业生产产品不一致,为工业园区提供良好的供热条件。建议政府在引进工业企业时,206、将用热企业规划在供热管网附近,特别是用热大户,应安置在能源站附近,这样用热企业承担的管网热损就相对较少,也提高了能源站的供热能力,为开发区的发展提供良好的投资环境。(4) 供热管道需多次穿越道路、河流以及在城区敷设,可能破坏所在地的地面景观,且与地下管道有平行敷设或交叉。建议业主方先就重要的节点工程与相关主管部门进行协调,结合规划部门做地下管网普查工作,积极与发改委、规划、市政、交通、水利等有关部门协调,以取得广泛的支持和方案的最优化,以确保集中供热工程的顺利实施。(5) 蒸汽用户端参数能够有效地反映工程建设的实际质量,同时也反映了热网运行的整体状况。建议业主方建立热用户跟踪服务机制,详细了解热用户的用汽参数,蒸汽接口位置等,方便供热管网及时、高效的工作。(6) 近年来,项目所在地区的经济高速发展,各产业规划区域内企业也在加快建设,工业企业用热、用电及用冷的需求有了很大增长。充分利用项目所在地分布式能源站内的优质汽源,建立相应的配套热网,实现集中供热,符合国家能源政策和开发区总体规划的要求。(7) 蒸汽价格过高会影响用户使用蒸汽的积极性,以至于生产负荷达不到设计要求,导致项目经济性较差;价格过低了,也会直接影响项目的经济性。由于蒸汽的售价对项目的经济效益有很大的影响,因而需合理确定蒸汽的售价,争取实现供汽单位与热用户“双赢”。
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