电厂循环水余热热泵集中供热工程项目可行性研究报告.doc
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编号:1179168
2024-09-13
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1、电厂循环水余热热泵集中供热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月电厂循环水余热热泵集中供热工程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150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 录项目摘要21 总论41.1 项目概况及编制依据41.1.1 项目名称、委托单位、编制单位41.1.2 承建单位介绍4项目2、背景5编制依据7编制原则8编制深度9编制遵循的主要规范、标准和规定91.2项目建设的必要性111.2.1 国家及地方政策支持11城市建设发展的需要12提高人民生活质量的需要13能源结构调整的需要13吸引投资和人才的需要141.3编制范围14编制范围、内容和要求14编制期限151.4城市概况、供热现状及规划15城市总体规划15城市供热现状151.5工程内容概述16工程规模16热泵房换热站17热泵房热泵机组17供热一级管网输配工程17计算机监控系统18工程总投资及效益181.6主要技术经济指标182 余热热泵集中供热系统的特点202.1热泵发展历史202.2热泵原理202.3热泵的种类222.4热3、泵在国外的开发和应用222.5热泵在国内的开发和应用262.6循环水源热泵技术特点302.7循环冷却水源必备的条件322.8循环冷却水热泵原理介绍323电厂循环冷却水源343.1XX电厂循环水源概述343.2利用电厂循环水源热泵集中供热对电厂正常运转的影响353.3循环冷却水的水量、水头、水温363.4循环冷却水水质384热泵房的配电系统424.1概述424.2电力负荷424.3供电方案424.4供电协议445热泵房厂址条件455.1交通运输455.2供水条件465.3工程地质条件465.4气象条件485.5热泵站总体规划及站区总平面规划布置496热泵房工程方案516.1热负荷516.2热泵站4、房内系统52余热-热泵集中供热方案52水源热泵机组选型54热泵房内其它主要设备57热泵站房布置61补给水软化系统62热泵站房内配电系统63热工控制676.3热泵房土建部分696.4热泵站房供排水系统716.5热泵站房消防系统716.6热泵站房采暖通风及空调726.7节电、节水措施73节电措施73节水措施747集中供热一级管网输配工程757.1一级供热输配系统工艺流程757.2管网布置及水力工况分析75城市集中供热输配管网布置75管网布置原则76管网的水力计算777.3热负荷延时图777.4管材、设备及管道防腐措施78管材保温确定78阀门的设置80管道防腐807.5城市集中供热热力网敷设807.5、6特殊地段(重要的穿、跨越工程等)的设计方案827.7城市集中供热输配管网监测系统827.8城市集中供热输配管网运行调节838环境保护848.1设计采用的环保标准848.2XX开发区环境现状848.3环境效益859节能869.1编制依据869.2能耗指标及能耗分析86能耗指标86能耗分析879.3节能措施8910 招标事宜9011 劳动安全与工业卫生9111.1设计依据9111.2事故场所9111.3 防治措施9212 项目实施9412.1 劳动组织及定员9412.2 施工场地条件9412.3 施工能力9512.4 主设备运输9512.5 主要施工方案9612.6 进度安排9613.投资估算及6、财务分析9713.1 投资估算9713.1.1 工程投资9713.1.2 资金筹措10013.2 财务分析10013.3 敏感性分析12013.4 财务评价指标及结论12114 风险分析12214.1风险分析12214.2风险控制12315 研究结论与建议12615.1结论12615.2建议127项目摘要一 项目名称:XX电厂循环水余热热泵集中供热工程二 项目简述:该项目利用XX电厂冷却循环水蕴含低位热能建设大规模城市集中供热系统。该工程项目技术成熟可靠,经济效益及节能减排效益突出,具有显著示范作用。三 建设地点:河北省XX市XX开发区四 承建单位:XXXX电气技术有限公司XXXX电力实业公司7、五 规划供热能力:600MW 预计供热规模:1500万平方米六 本项目采用整体规划报批、分步实施的原则进行,计划2015年全部完成,其中2008年实施一期工程项目。七 一期供热负荷:200MW供热规模:400万平方米建设期:1年总投资:28524万元投资回收期(含建设极):税前10.64年;税后11.86年八 节能减排:项目全部建设完成后每年预计可节约标煤11.08万吨,节水172万吨,CO2减排28.8万吨,SO2减排2659吨,NOX减排776吨,CO减排2515吨,烟尘减排1219吨。同时也减少了“热污染”。2008年一期项目建成后,每年节约标准煤3.56万吨,节水57万吨,CO2减排88、.4万吨,SO2减排710吨,颗粒污染物减排325吨。九 本项目热泵系统兼有制冷和提供生活热水功能,可根据具体需求满足末端用户对生活热水和夏季制冷的需求,增加设备的有效利用率,提高效益。十 一期工业余热热泵供热系统节煤计算1 工业余热-热泵供热系统节约标煤计算方案-工业余热热泵供热系统单位面积节约标准煤 kg/-供热当地单位面积供暖期内消耗标准煤 kg/ -热泵机组消耗电能折算的标准煤消耗 kg/其中, P 热泵机组单位面积供热消耗电量 kwh/q 发电企业平均发电煤耗 kg/ kwh2 节煤量计算(1) =16.45 kg/根据XX地区居民建筑节能50%后, 采用燃煤锅炉房采暖,单位供热面积9、平均标煤能耗12.4千克/。结合XX当地实际建筑情况,取平均值,单位供热面积平均标煤能耗16.45千克/。(2) 热泵机组单位面积供热消耗电量P=21.6 kwh/ (NOTE:24小时/天 供暖周期125天 50%系数)凝汽发电企业平均发电煤耗q=0.350kg/ kwh (电监会公布2007全国发电标准煤耗) = 7.56kg/。(3) 一期工业余热-热泵供热系统节约标煤3.56万吨。十一 一期供热系统节水(减少电厂循环水蒸发漂移)计算130002%2412573%= 57万吨1 总论1.1 项目概况及编制依据 项目名称、委托单位、编制单位(1) 项目名称:XX发电厂循环水余热-热泵集中供10、热工程(2) 委托单位:XXXX电气技术有限公司XXXX电力实业公司(3) 编制单位:XX国电华北电力工程有限公司 中国建筑科学研究院 承建单位介绍 XXXX电气技术有限公司XXXX电气技术有限公司是经中关村科技园区批准,注册成立的高新技术企业。是国内为数不多的可从事大型冶金“三电”工程总承包的工程技术公司。公司同时从事新能源、可再生能源、节能技术改造、工业余热梯级利用等能源领域的技术服务和工程项目,可为用户提供节能减排综合性的解决方案公司致力于企业的规范化发展,形成了建立科学而卓有成效的管理体系,通过了ISO9001:2000质量管理体系的认证。股份构成:中钢设备有限公司 XX金隅集团公司 11、XX和利时系统工程有限公司 公司技术骨干 公司性质:有限责任公司 主要业务:工业电气自动化 清洁能源 成套制造 建筑智能化系统集成 计算机信息系统集成 涉及行业:工业、能源、环保、建筑业及政府机构XXXX电力实业公司介绍:隶属于国华XX发电公司下设第三产业公司,经营电力设备安装及维修,电厂除尘及三废利用,经销与运输煤,生产经销建筑材料(凭许可证经营),化工产品,电力设备产品等。1.1.3项目背景XX开发区,位于河北省,是XX市的经济、科技信息中心和对外开放的窗口,也是发展高新技术、休闲娱乐,服务首都的京畿卫星城。XX开发区区位条件得天独厚,位于环京津、环渤海经济圈核心,与XX仅一河之隔,距XX12、市中心天安门30公里,通州以东不到十公里,距空港首都机场25公里,距海港天津港120公里,可承东启西、经纬南北,提供融入京津、俯仰全国、接轨世界的绝佳平台。102国道、京哈高速公路、京秦、大秦电气化铁路横贯东西,XX930路公交车直通区内,京通快速路将XX与XX市中心紧密连接。其地理位置如图11所示。XX电厂地处XX经济技术开发区东侧边缘,XX镇与XX的通县隔潮白河相望,厂址西距通县17公里、XX市区37.5公里,东距XX市17公里,位置优越,详细的地理位置图如附图1所示。图11XX开发区地理位置图XX是“全国创建文明小城镇示范点”,按照廊坊市委“置身沿海,借势京津,加快崛起”的总体要求和“工13、业立区、旧改兴城、生态建市、科学发展”的发展思路,XX人积极致力于建设科学发展示范区,努力建设成为基础设施完善、公共服务齐全、生态环境优美、社会安定有序的和谐宜居城市。随着大量外来人口的涌入,XX的房地产行业如火如荼,而为其配套的城市集中供热系统由于受煤价的上涨诸多原因而滞后于房地产。而且大量燃煤锅炉房的建设严重污染了XX城市的环境。现有的XX热力公司提供的热能已经远远不能满足需求,需寻找新的热源。在全球能源短缺和气候变暖的大背景下,中国以前所未有的力度推出自己的“节能减排”计划。电力行业既是优质清洁能源的创造者,又是一次能源消耗大户和污染排放大户,因而也是国家实施节能减排的重点领域”。在国家14、节能中长期专项规划中,把建筑物节能和余热余压利用作为节能的重点领域和重点工程。位于XX开发区东侧边缘的XX电厂,循环冷却水量约为44000m3/h,循环冷却水进出口温度在1026范围内。项目全部实施后,可为XXXX区域提供600MW的供热负荷。综上所述,本项目在技术上是成熟的和可行的,对于改善城市环境是十分有利的,符合国家清洁生产和发展可再生能源政策。 1.1.4编制依据1) 中国建筑科学研究院与XXXX电气技术有限公司签订XX电厂循环水余热热泵集中供热工程技术服务合同;XX国电华北电力工程有限公司与XX电厂签订XX电厂循环水余热热泵集中供热工程可行性研究合同。本可研涉及的所有知识产权归以上几15、方共有。2) XXXX电气技术有限公司提供的基础资料;XX电厂提供的基础资料;3) XX开发区城市总体规划(修订中);4) XX开发区“十一五”时期国民经济和社会发展规划纲要;5) XX开发区经济工作手册(2006);6) XX开发区供热规划意见7) XX开发区建设局提供的其他资料。1.1.5编制原则为使本工程适应XX开发区城市建设的发展,工程完成后产生较好的经济效益和最大的社会效益,设计中遵循以下原则:1) 由于XX开发区城市总体规划尚在审批中,根据有关部门提供的总规编制指导意见,本着统筹兼顾、合理安排、分期实施的原则,从实际出发,做到以2015年为主。2) 贯彻国家能源发展和环境保护方面的16、方针政策,贯彻社会效益和经济效益并重的指导思想,以提高余热废热再利用在城市能源消费结构中的比重和保护城市环境为主要目标。3) 坚持科学态度,积极采用新工艺、新技术、新设备和新材料,确保城市供热系统的安全性、稳定性、可靠性,同时考虑经济合理,尽量节约投资及占地面积。4) 采用优质、高效、清洁、节能的热泵集中供热系统为城市居民采暖。5) 注重消防、安全、环保。6) 认真贯彻国家有关城市区域集中供暖、节能、节电、节约淡水资源方面的政策和法规。7) 本工程的低位热源为XX电厂的循环冷却水,循环冷却水的主水源为XX污水处理厂的二级出水。8) 本工程热泵机组的用电负荷较大,其供电方式应结合XX电厂的要求及17、华北电网的要求,进行厂用电系统的改造。9) 为了提高热泵系统的效率,尽量选用大型热泵机组及调节性能好的热泵机组。10) 循环水系统改造应保证原发电机组安全运行。11) 热泵站的布置应服从XX电厂的总体规划。1.1.6编制深度本工程编制深度按建设部市政公用工程设计文件编制深度规定(2004年版)执行。1.1.7编制遵循的主要规范、标准和规定本工程设计遵循的现行国家主要规范、标准和规定如下:(1)供暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003);(2)地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005);(3)水源热泵机组(GB/T194092003);(4)城市热力网设计规范(CJJ34-18、2002);(5)城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81-98;(6)城镇供热管网结构设计规范(CJJ1052005);(7)建筑给水排水设计规范GB500152003;(8)室外给水设计规范GB500132006;(9)室外排水设计规范GB500142006;(10)污水综合排放标准GB8978-1996;(11)供配电系统设计规范GB50052-95;(12)10KV及以下变电所设计规范GB50053-94;(13)低压配电设计规范 GB50054-95;(14)民用建筑照明设计标准GBJ133-90;(15)民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92;(16)火力发电厂设计技术规程DL19、5000-2000;(17)建筑设计防火规范GB500162006;(18)火力发电厂与变电站设计防火规范GB50229-2006;(19)厂矿道路设计规范GBJ22-87;(20)电力设备典型消防规程DL5027-1993;(21)火力发电厂汽水管道设计技术规定DL/T5054-1996;(22)火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T5153-2002;(23)工业循环水冷却设计规范GB/T50102-2003;(24)火力发电厂生活、消防和排水设计技术规程DLGJ24-91;(25)火力发电厂总图运输设计技术规程DL/T5032-2005。(26)建筑设计防火规范GB50016-2006(220、7)市政公用工程设计文件编制深度规定建设部(2004年版)(28)基本建设项目环保设计规定(87)国环字003号(29)现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98(30)钢制管法兰、垫片、紧固件HG20592-20635-97(31)建筑结构荷载规范GBJ50009-2001(32)建筑地基基础设计规范GBJ7-89(33)建筑抗震设防分类标准GB50223-2004(34)混凝土结构设计规范GB50010-2002(35)钢结构设计规范GB50017-2003(36)动力基础设计规范GB50040-96(37)建筑抗震设计规范GB50011-2001(38)建筑给排水设计规21、范GB50015-2003(39)采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87(40)通用用电设备配电设计规范GB50055-93(41)建筑物防雷设计规范GB50057-94(42)工业企业总平面设计规范GB50187-93(43)电力装置的继电保护和自动装置设计规范GBJ50062-92(44)工业与民用电力装置的过电压保护设计规范GBJ64-831.2项目建设的必要性 国家及地方政策支持十七大报告提出:开发和推广节约、替代、循环利用和治理污染的先进适用技术,发展清洁能源和可再生能源,保护土地和水资源,建设科学合理的能源资源利用体系,提高能源资源利用效率。国家电网公司总工程师栾军在能源论坛开22、幕式上表示,“电力工业是一次能源、资源的消费大户,节约资源、保护环境是电力工业发展的永恒的主题。电力工业要树立节约资源意识,以优化资源利用、提高资源产出率、降低环境污染为重点,促进电力发展与自然资源系统、社会经济系统的良性循环。”栾军特别强调,“十一五”电力供需形势将趋于缓和,这将是电力工业转变发展方式,加快布局和结构调整的重要机遇期。在国家节能中长期专项规划中,把建筑物节能和余热余压利用作为节能的重点领域和重点工程。规划指出:“十一五”期间,需加快可再生能源在建筑物的利用,并强调“在重点耗能行业推行能量系统优化,即通过系统优化设计、技术改造和改善管理,实现能源系统效率达到同行业最高或接近世界23、先进水平。“十一五”十大重点节能工程实施意见指出:“我国钢铁、有色、煤炭、建材、化工、纺织等行业的余热余压及其他余能没有得到充分利用,造成能源的严重浪费,同时也污染了环境”。余热余压及其他余能的利用是企业节能降耗降低生产成本的有效途径,取材便利,投资低廉,效果显著。2006年,建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见中,明确将热泵技术列入重点节能技术领域,鼓励在建筑中应用。可以看出,热泵技术因其具有高效节能环保的特性,已经引起国家和地方政府的高度重视,并出台了一系列法律法规和具体政策以促进其发展。城市建设发展的需要XX供暖设施以燃煤锅炉房为主,热源分散。有些地区供暖设施相对滞后,24、节能措施少,能源浪费严重。原有燃煤锅炉房规模小,无除尘、脱硫设备,对环境造成了严重污染。还有一些供暖设施老化,存在着安全隐患。XX未来的发展必然要走向高速发展的轨道,而且大量人口的涌入和土地的开发也必然要增加供热负荷,这就加重了XX电厂的供热负担。因此在本区域建设循环冷却水源热泵集中供热项目具有非常重要的意义。该项目可以缓解XX热源紧张的状况,对居民的取暖提供安全保障,还可以满足新规划开发建设的供暖需求。同时,该项目的实施还可以起示范和带动作用,引导新型供暖技术和可再生能源综合利用技术的开发和应用,实现满足供暖需求,节约能源、保护环境并存的良性发展。力求做到资源的合理开发与生态环境保护协调统一25、,经济建设、城乡建设、环境生态建设相统一。符合XX开发区的城市建设发展方向,有助于提高XX开发区城市基础设施的水平和城市整体形象。提高人民生活质量的需要凭借着节能、清洁、环保的特点,热泵被广泛使用。XX开发区委、市政府及相关领导一再指出:在XX开发区发展城市热泵集中供热系统对XX来讲是天大的事情,有助于改变XX人民的生活方式、提高人民生活水平,强化居住环境的生态属性,提升居住区品位。能为开发区人民的生活带来实实在在的改善,是政府为民办实事的重大工程,是一项民心工程,是构建和谐XX的具体体现。能源结构调整的需要长期以来,XX开发区的能源结构以燃煤为主的现状,导致了城市能源综合利用率较低,能源浪费26、严重。余热热泵技术的合理利用,可较好地调整XX开发区的能源消费结构,极大地提高能源综合利用率,为XX开发区的可持续发展创造积极的条件。吸引投资和人才的需要为提升XX开发区在招商引资中的综合竞争力,需要加快基础设施建设步伐,尽快构筑设施优良、功能完备的吸纳区内外资本的新平台。余热热泵技术集中供热的建立,不仅将促进XX开发区的经济发展,还将极大改善投资环境,有助于提高开发区在对外开放、招商引资的实力。不仅如此,余热热泵行业及相关行业的引入,及在其建设、运行中可以引进大量外来的科技、管理人才,有助于XX开发区本地人才的培养和发展,有利于提高开发区人民当家作主、参与建设的热情和能力。而且凭借优美的自然27、环境、现代化的生活设施和蓬勃发展的产业,完全可以和其他城市媲美,为全国各地有志于参与XX开发区建设的人才提供了更广阔的发展空间,有利于XX开发区“吸引人才、留住人才”。1.3编制范围编制范围、内容和要求编制行政区范围本工程区域范围为XX开发区电厂西侧2.7公里范围内区域,西至汉王路,南到行宫东大街,北至海油大街,分布在学院大街两侧,规划供热面积约400万平方米。编制工程范围1.电厂循环水改造工程:循环水塔、循环水回水管网。2.热泵房工程:包括厂房、热泵机组、换热站、变配电、值班室、检修间等。 3.一级管网工程:包括管网主干线、小区支线、阀井室等。4.辅助工程:包括管理系统、控制调度系统、维修抢28、险系统等及所需的建、构筑物和设备。编制期限为与XX开发区经济、社会发展计划相协调,并考虑与总体规划衔接,本工程近期年限为2008年、远期年限为2015年。1.4城市概况、供热现状及规划城市总体规划目前,XX城市总体规划正在由清华大学和河北省的研究院做修编,初稿已经完成。根据XX开发区城市总体规划(2008年至2020年),至2020年,XX开发区人口将增加100万人左右,城市需要供热的建筑面积将增加3000多万平方米。由XX开发区规划局提供资料看,XX开发区仅08、09年需要供热的新建建筑就达1500万平方米左右(详见附表规划供热小区一览表)。1.4.2城市供热现状据了解XX开发区2007年前29、城市集中供热面积已经达到365万平方米,2007年新增供热面积256.68万平方米,2008年新增供热面积620.23万平方米(其中包括中直单位旧锅炉房拆除并网面积),2009年至2010年将新增供热面积910.29万平方米,XX电厂是理想的大型集中供热热源点,为此XX电厂拟采用一期工程循环水的低温热能作为热泵的低位热源,通过热泵提升温度,进行集中供热。目前,XX开发区的供热现状为:XX热力公司现下辖三座供热站,可负担300多万平方米建筑面积的采暖用热,并且还负担着部分生产企业用户生产用热。各供热站情况如下:第一供热站:47MW热水锅炉,热媒为9570热水,可供热建筑面积为45万平方米;第二供30、热站:420t/h+235t/h蒸汽锅炉,热媒为180饱和蒸汽,可供热建筑面积为220万平方米;第三供热站:314MW热水锅炉,热媒为9570热水,可供热建筑面积70万平方米。在以上供热区域以外的居民住宅和企事业单位皆依靠小煤炉或自建锅炉房单独供热,这些小锅炉燃烧效率地下,布置分散,不利于管理,能源浪费严重且大大影响了XX的生态环境。随着XX城市的膨胀式发展,现有XX热力公司提供的供热量已经远远不能满足需求,需寻找新的热源。1.5工程内容概述本工程由以下几个部分组成:热泵系统厂房、电厂换热站、热泵机房、一级供热管网、计算机监控系统。工程规模一期工程拟供热面积400万平方米,供热管网路由在电厂西31、侧3公里范围内,项目总投资28524万元人民币。热泵房换热站换热系统采用不锈钢316L高效板式换热器。热泵房热泵机组热泵机组采用高温型热泵机组,出口温度最高可达到85,冷凝器端出口温差在2025,机组采用压缩机串联耦合运行。供热一级管网输配工程本工程根据城市规划,在城市主要道路上建设计压力为1.0MPa的供热一级主管道DN1100,长度为2.7公里;支线长度为4.48公里,管网总长为7.18公里。钢管采用Q-235B螺旋焊接钢管。表1-1 供热管线(第一期工程)编号用热单位名称供暖面积F(万)热水流量G(t25)管线直径(mm)管线长度(km)管材保温1华泰忆江南小区27465DN3500.532、8Q-235B聚氨酯2福成上上城五期2404128DN9000.44Q-235B聚氨酯3普罗旺斯小区28482DN3500.46Q-235B聚氨酯4特警大队办公楼0.59DN800.56Q-235B聚氨酯5宏远彩钢厂房0.367DN800.60Q-235B聚氨酯6金海纶住宅小区6104DN2000.62Q-235B聚氨酯7王各庄小区771325DN5000.58Q-235B聚氨酯8福成小区22.8393DN3500.64Q-235B聚氨酯401.666913DN11002.70Q-235B聚氨酯1.5.5计算机监控系统本工程设计建计算机监控系统一套,对电厂循环水管线、换热站、热泵机组、供热一级33、二级管网等进行监控。1.5.6工程总投资及效益项目总投资 28524万元资本金财务内部收益率 税前 6.3%税后 4.7%投资回收期 (含建设期) 税前 10.64年税后 11.86年1.6主要技术经济指标 表1-2 经济指标表序号指标名称单位数量1年供热量兆瓦/年200.002年平均日供热量兆瓦/日1.673供热一级主管网公里2.74供热一级支线管网公里4.485二级换热站座86项目总投资万元285247劳动定员人708平均年热费收入万元76009项目投资内部收益率6.3%(税前)4.7%(税后)10项目投资净现值(ic=4%)万元4195(税前)1363(税后)11投资回收期(含建设期)34、年10.64(税前)11.86(税后)12盈亏平衡点%65.53(生产能力利用率)2 余热热泵集中供热系统的特点2.1热泵发展历史在19 世纪初,人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule 提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854 年,W.Thomson 教授发表论文,提出了热量倍增器的概念,首次描述了热泵的设想。当时,热泵供暖的对象主要是民用,供暖需求的总量较小,特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材,因而,热泵的发展长期明显滞后于空调的发展。35、上世纪30年代,随着氟利昂制冷机的发展,热泵有了较快的发展。特别是第二次世界大战以后,工业经济的长足发展带来对供热的大量需求以及相对能源短缺,促进了大型供热及工业用热泵的发展。1973 年的全球性能源危机,进一步促进了热泵事业在全世界范围内的发展和应用。2.2热泵原理“热泵”这一术语是借鉴“水泵”一词得来。在自然界中,水总由高处流向低处,热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机36、相同,主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀节流阀组成,其原理如图21所示。 压缩机: 起着压缩和输送循环工质从低温、低压处到高温、高压处的作用,是热泵机组的心脏; 蒸发器: 是输出冷量的设备,它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发,以吸收被冷却物体的热量,达到制冷的目的; 冷凝器: 是输出热量的设备,从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走,达到制热的目的; 膨胀阀或节流阀:对循环工质起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的循环工质流量。 图2-1 热泵原理示意图热泵在工作时,把环境介质中贮存的能量QA(约占总供热量的7080%) 在蒸发器中加以吸收;它本身消耗一部37、分能量,即压缩机耗电QB(约占总供热量的2030%);通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC,QC=QA+QB,由此可以看出,热泵输出的能量为压缩机做的功QB 和热泵从环境中吸收的热量QA;因此,采用热泵技术可以节约大量的电能。通常水源热泵机组消耗1kW的能量,用户可以得到35kW以上的热量。与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或7090%的燃料内能转化为热量,供用户使用。2.3热泵的种类蒸发器、冷凝器根据循环工质与环境传热介质的不同,主要分为空气换热和水换热两种形式。热泵若按照与环境传热介质的不同,可分为水水式,水空气式,空气水式,和空气空气式共四类。热泵若按照其低38、位冷热源的性质来分,热泵系统可分为空气源热泵和水源热泵两大类。水源热泵系统是一种利用传热介质(通常为水)来进行热交换的高效供热空调系统,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成。通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低位热能向高位热能的转移。本项目所采用的低位热源为XX电厂的循环冷却水,属于“余热”利用的范畴,故本项目的热泵称为“余热-热泵”。2.4热泵在国外的开发和应用热泵技术在世界范围内的大规模商业应用是最近20多年的事,如美国,截止1985年全国共有14000台地源热泵,而1997年就安装了45000台,到目前为止已安装了400000台,而且每年以10的速度稳步增长。目前,世界39、上有许多水源热泵厂家,截止2004年底,世界上已安装了1.3亿台热泵。1998 年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19,其中新建筑中占30。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源环境研究中心、美国地下水资源联合会、爱迪生电力研究所以及众多地源热泵制造设计销售公司以及政府机构和建筑商等146 家成员组成的美国地源热泵协会。与美国的地源热泵发展有所不同,中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源,在地下土壤中埋设盘管(埋深400 米深)的地源热泵系统,用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999 年的统计,在家用的供热装置中,地源热泵所占比例,瑞士为96,奥地利为3840、,丹麦为27。同时,中、北欧海水源热泵的研究和应用也比较多,在世界上处于领先地位,瑞典和挪威已经达到规模化应用的程度,现在,整个北欧约有180 多台大型热泵在运行,其中瑞典1985 年至今总建设量约为1000MW 区域供热,采用的热源有海水、湖水、污水、工业废水、地下水和废烟气;1995 年至今总建设量约为500MW,应用于城市和工业生产的区域供热、供冷。目前,大型热泵技术已经成为北欧热源的主流供热方式,技术成熟,实施效果较好,而且还有很多项目正在建设和筹建中。下面介绍几个典型的项目。项目1:瑞典斯德哥尔摩Nimrod 区域供热供冷站该项目共安装了4 台Friotherm 公司制造的热泵机组,41、每台机组可图2-2 斯德哥尔摩区域热泵集中供热管网示意图 图23 斯德哥尔摩区域供热、供冷发展趋势图(2004 统计)根据天气及负荷的变化调整运行模式,这4 台机组在夏季最大制冷量为48MW,冬季最大制热量36MW,另外在过渡季节还可实现海水的直接冷却。该项目包括在北欧Fortum公司大的能源站之中,该能源站可同时向城市输出热力、电力和冷量,所利用的能源有石油、海水、电力。其中海水热泵机组承担该区域基本的供热负荷,和全部的供冷负荷,利用燃油来补充供热负荷高峰部分,这样热泵机组几乎全年都在运行,负荷稳定。图24 瑞典斯德哥尔摩Nimrod 区域供热供冷站项目2:瑞典斯德哥尔摩Vartan Rop42、sten世界最大的海水热泵站该项目安装了6 台世界上最大的海水热泵机组,总制热能力180MW,在1984年开始实施,1986 年正式投入运行。系统采用的海水作为冷热源。夏季采用海面水,冬季采用海面下17m 深处水,冬季海水温度大约保持在3。刚投入使用时机组采用了R22 作为制冷剂,现在已经更换为R134a。斯德哥尔摩区域供热的分布主要来自四个能源站:Vartan、Hasselby、Hammarby、Hogdalen。其中最大的Vartan 中央区大约60%的供热量由Vartan Ropsten 区域供热站提供。2.5热泵在国内的开发和应用图2-5 沈阳地源热泵技术应用展示我国最早在五十年代,就43、曾在上海、天津等地尝试采用抽灌地下水的方式制冷。自八十年代以来,我国采用水源热泵空调系统的建筑也逐年增多。截止目前,XX市已有近1000万平方米的居民小区建筑和公共建筑采用热泵系统供热,像国家大剧院、鸟巢、XX警察学院、菊儿小区、北苑家园等。山东、辽宁、吉林、黑龙江各省在城市建设中利用地下水或生活污水作为低位热源,采用热泵供热的项目也多见诸报端,地方政府支持力度也逐渐加大,相继出台了多项政策,引导行业健康发展。沈阳市委、市政府成立了目前世界上唯一的列入政府序列的地源热泵技术推广办公室。制定了关于全面推进地源热泵技术的实施意见,并全面修订了沈阳市城市供暖规划,规划在建筑中大力推广应用浅层地能等清44、洁可再生能源,把地源热泵技术供暖列为城市供暖的主要手段之一。提出2007年完成供热面积1800万平方米的目标,预计到2010年,实现全市推广地源热泵技术应用面积6500万平方米。2007年9月27日,在XX人民大会堂举行的第二届中日节能环保综合论坛上,沈阳市作为与会的唯一一个地方政府代表介绍经验。2002 年5 月1922日,国际地源热泵IEA会议在XX召开。这是IEA 热泵会议第一次在发展中国家举行,也是第一次在非成员国国家举行。这充分表明在中国推广热泵产品的巨大潜力和光明前景。XX市地方政府已将热泵技术作为实现其能源和环境目标的四大支撑技术之一,中国已声明加入IEA 组织,这意味着我国热泵45、技术的应用和发展开始进入纵深发展。特别是2008年奥运会将在XX举行,为办好本届奥运会,XX市主管部门和科研部门通力合作,利用得天独厚的再生水源条件,充分发挥再生水源的清洁能源优势,通过先进的热泵技术,将再生水源热泵应用到集中供热供冷系统上。项目一:奥运村集中供冷供热项目介绍奥运村建筑面积约39.3万平方米,其中公寓、住宅37.8万平方米,公建1.5万平方米。奥运村的建筑布局如图29、210所示。供热供冷负荷如表21所示。图26 奥运村鸟瞰图从清河污水处理厂的二级再生水清河排放口取水,修建一条DN800的再生水输送专线,沿白庙村路输送到奥运村附近,管道总长度约为3公里,输送再生水量为10万吨/46、日(4167 m3/h)。在清河污水处理厂的排河口附近,建造再生水供水泵站和调蓄水池。将清河污水处理厂的再生水引入调蓄水池,通过再生水供水泵组按需供处。图27 奥运村建筑效果图以奥运水系的补充水源作为奥运期间的安全备用和调节热源/热汇。方案是在奥运水系补水口附近建造一个换热站,来自清河污水处理厂的再生水与补充奥运水系的中水分别与独立、专用的换热器换热后,清河污水处理厂的再生水被回送到清河泵站,中水仍按照原来路径补入奥运水系。奥运水系的补充水源在奥运会后能够稳定补水的条件下,也可全部或部分替代来自清河污水处理厂的再生水,作为主力换热水源,以降低输水能耗,更加节约运行成本。来自中心机房的换热循环水47、(下称再生水二次侧循环水)在换热站内与来自清河污水处理厂的再生水或奥运水系的补充水源实现热交换,冬季取热,夏季放热。再生水二次侧循环水为封闭的软化水系统。再生水一次侧,清河泵站的供水泵和位于换热站的供水泵组,构成二级供水泵系统。在换热器前,设置两级过滤装置,用来清除再生水中悬浮的细微颗粒;再生水二次侧循环系统同样采用双级泵系统。项目二:大连星海湾集中供冷供热项目介绍大连星海湾集中供冷供热项目规划分三期建设,一、二期工程热泵机组冬季制热使用的水源是附近污水处理厂排放的中水,三期工程冬季制热使用的水源是海水,整个工程热泵机组夏季制冷使用的水源是海水。少量的热网补水和辅机冷却用水、生活消防用水是城市48、自来水。海水取水口设在马栏河入海口处,排水就近排入马栏河;中水取自污水处理厂经过热泵机组后排回污水处理厂回用。海水水源和中水水源充足可靠,是水源热泵较为理想的水源。本工程将分三期实施,一期工程总建筑面积为25.6万平方米,冬季热负荷为21.73MW,夏季冷负荷为32.1MW;二期工程总建筑面积为46万平方米,冬季热负荷为32.2MW,夏季冷负荷为46MW;三期工程总建筑面积为128.7万平方米,冬季热负荷为90.09MW,夏季冷负荷为128.7MW;三期工程全部建成后,规划实现的集中供暖、供冷面积为200.3万平方米,冬季热负荷为144.02MW,夏季冷负荷为206.8MW。项目三:大庆让湖路49、地区集中供热项目介绍该项目位于大庆市西城区中部让胡路地区,是回收利用大庆炼化公司的循环冷却水中蕴含的废能为民用建筑集中供热的典型项目。该项目规划总供热面积320万m2,总供热负荷为220MW,其中供暖设计热负荷为192 MW,生活热水设计热负荷为28 MW。2006年11月供热面积50.3万平方米的一期供热系统建设完成并进行了两个供暖季运行,系统运行稳定,供热效果、节能减排效果十分显著。2.6循环水源热泵技术特点地源热泵系统的低位热源有很多,如岩土体、地下水、地表水等。其中,地表水包括河流、湖泊、海水、污水、中水或达到国家排放标准的废水等。污水、中水或达到国家排放标准的废水又属于再生水的范畴。50、本文所利用的低位热源即为XX电厂冷却用的循环水。由于XX电厂循环冷却水在冬季的温度较高,一般为25,所以热泵系统的效率较高,仅需少量的电量输入即能获得较多的热量,通常的比例能达到1:4以上。该系统的主要特点有:(1)绿色环保电厂循环冷却水中蕴含着巨大的低品位热能,属于绿色、可再生能源。本系统没有锅炉,机房面积小,不用消耗煤炭、石油、天然气等宝贵的一次性不可再生的能源,不排放二氧化碳及二氧化硫等气体,除使用少量的电能以外,其运行没有任何污染,具有显著的环境效益。利用电厂循环冷却水作为热泵系统供热低位热源的突出优点体现在既可减少XX电厂循环水冷却时的蒸发量,降低大气的温度,又为热泵系统提供了低位热51、源,起到了双向节能的作用。因此,电厂循环冷却水源热泵是一种利用清洁的可再生能源的技术,具有深远的节能效益、环境效益。(2)高效节能电厂循环冷却水冬季的温度约25,所以热泵的效率较高,其COP值与传统的空气源热泵(如家用空调机)相比,要高出60左右,运行费用为普通中央空调的5060。与传统供暖方式相比,电厂循环冷却水源热泵供暖要比电锅炉供暖节省四分之三以上的电能,比燃煤锅炉节省二分之一以上的一次性能源。(3)供暖规模大电厂循环冷却水源热泵系统可供暖、生活热水,一机多用,机组紧凑,可集中布置,节省建筑空间。电厂循环冷却水量大,蕴含的低位热量多,与其它热泵系统(地源热泵、地下水源热泵)相比较,供热规52、模大。(4)热泵机组运行可靠热泵机组的运行情况稳定,不受天气及环境、温度变化的影响,即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减,更无结霜、除霜之虑;自动化程度高,系统由电脑控制,能够根据室外气温和室内气温自动调节,运行管理可靠性高;无储煤、储油罐等卫生及火灾安全隐患;机组使用寿命长,主要零部件少,维护费用低,主机运行寿命可达到15年以上;机组自动控制程度高,可无人值守。热泵技术在国内外已相当成熟,但利用电厂循环冷却水中蕴含的废热进行大面积集中供热还是首例。电力工业生产中,接近50%的电厂能源都被冷却水带走并白白排放到了大气或河流中,这不仅仅造成能源的巨大浪费、还引起热污染。如果这部分能源可以得到充分利用53、的话,热电厂就可以在不扩容的条件下,使供热能力增加或者在供热能力不变的基础上减少抽气量、提高发电量。同时也能通过额外经济收益,增强电厂的企业竞争力;推动热电厂对循环冷却水废热的回收与开发利用,挖掘热电厂供热潜力,带动工业系统节能,从而保护生态环境和资源综合利用,实现经济可持续发展。若建成热电厂循环水废热高效利用的示范工程,对于电厂发展循环经济、提升自己在行业中的地位,打造新时期热电厂节约、环保型品牌,扩大市场份额,提高市场占有率具有重要的意义。该项目对XX市建设绿色奥运,积极调整经济结构、转变增长方式,大力发展循环经济具有十分重要的意义。2.7循环冷却水源必备的条件采用电厂循环冷却水水源热泵技54、术的前提是要有稳定的循环冷却水源,电厂循环冷却水源必备的条件是:(1)水源流量应有比较稳定可靠的保证,不能时有时无,时多时少;(2)应有比较合适的温度,要保证热泵制热系数比较高,热泵运行成本比较低;(3)应有足够的水量,能满足供暖的总供暖需求;(4)PH值、浊度、悬浮物等水质指标的参数要符合要求。2.8循环冷却水热泵原理介绍该系统主要是通过四个独立循环来实现热量由低温冷却水向用户侧转移并升温。图28 系统原理示意图一次循环:循环冷却水经过一次循环泵进入热泵系统的换热器,放出部分热量后温度降低,再经循环水泵重新返回冷凝器;二次循环:通过换热器获得热量的二次循环水经过二次循环泵进入热泵机组的蒸发器55、,放出热量后重新返回换热器,完成二次循环;工质循环:热泵机组中的循环工质在蒸发器中吸收热量后部分汽化,然后经过压缩机升压的同时温度也得到提升,工质也由汽态转变为液态进入冷凝器,释放热量后温度降低,然后经过膨胀阀节流降压降温,重新回到蒸发器中吸热,完成工质循环;采暖循环:在用户端释放热量后的采暖回水经过冷凝器后获得工质释放的热量后温度升高到额定供暖温度,然后通过采暖循环泵供出供用户采暖。3 电厂循环冷却水源3.1XX电厂循环水源概述XX电厂一期循环水补水原设计是采用地下水,水源地在齐心庄。近年来,由于开采过度,北方地区地下水水位逐年下降,水资源短缺。在这种形势下,作为用水大户之一的电厂,要首先提56、倡科学用水,因此电厂进行了循环水补水工程技改项目,以河北XX地区污水处理厂中水为补水水源,取代原设计中以地下水为补水水源。目前XX有两个污水处理厂,一个是日产5万吨的污水处理厂和一个日产1.2万吨的小型污水处理厂,小型污水处理厂已投入运行,日产5万吨的污水处理厂已基本建成,但未投入运行。XX小型污水处理厂主要工艺流程如下:来水机械格栅井曝气沉砂池集水井生物反应池接触池深度过滤池纳米光触媒深度处理装置出水。XX大型污水处理厂主要工艺流程如下:来水机械格栅井曝气沉砂池集水井生物反应池接触池深度过滤池出水。 来自污水厂的水接入电厂内污水深度处理站,进行深度处理,使水质符合使用要求。污水深度处理站设计57、出力1800t/h,主要工艺流程如下:二级污水调节池曝气生物滤池石灰凝聚澄清处理系统。深度处理站设计出水品质主要控制指标见表31。表31 深度处理站设计出水控制指标序号基本控制项目单位数量备注1外观透明2PH6.593悬浮物(SS)mg/l54化学需氧量(CODcr)mg/l305生化需氧量(BOD5)mg/l56NH3-Nmg/l33.2利用电厂循环水源热泵集中供热对电厂正常运转的影响电厂运行中循环水的作用提供汽轮机凝汽器、汽轮机润滑油闭式冷却器等冷却设备所需的冷却水,保证电厂的正常运行。循环水进入凝汽器的温度有着限制,以保证凝汽器在合理的真空运行及防止凝结水过冷却。循环水进入凝汽器温度过高58、,将使机组排气真空压力值降低,汽轮机汽耗量增加或出力下降,增加电厂运行成本。循环水进入凝汽器温度过低,产生凝结水过冷却现象,一方面降低了电厂的热经济性,增大了煤耗,另外一方面使凝结水含氧量增加,加快了设备管道系统的腐蚀,降低了设备的安全性和可靠性。由于电厂循环水余热-热泵集中供热系统是根据供热面积大小分期建设运行的,因此需要冷却塔与热网站共同作用来冷却带热循环水。需要重新制定冷却塔冬季运行方案。至少需要对一座冷却塔内部设施进行改造,包括重新分配内外圈的冷却面积及改造配水设施。供热系统运行后,循环水蒸发量将减小,同时循环水排污及循环水补水量也将减小。3.3循环冷却水的水量、水头、水温XX电厂一期59、工程采用每台机组配备2台循环水泵和一座自然通风冷却塔的单元制二次循环系统。循环水泵为三菱公司提供的SPV-1500型立式斜流泵,性能参数如下:流量:扬程:转速:效率:配用电机功率:余热集中供热改造项目中循环水泵不做改动,冬季供热期间一机配一台循环水泵运行。控制热网站管路水损失,使通过热网站管路的水头损失与通过冷却塔的水头相当,使水泵处于高效率运行区.循环水量大小的确定可以通过控制循环水管路系统的管路特性来确定循环水量。目前凝汽器抽汽供热改造未完成,循环水通过凝汽器水损未知,不能准确给出循环水量值,可给定其范围值大约21700 m3/h25580 m3/h。假定通过控制管路水阻使单台水泵出力约为60、Q=22000m3/h,两台水泵出力约为44000 m3/h。该流量下循环水通过凝汽器计算温升约为11.5,循环水温一般要求凝汽器出口温度控制在32以下。将热网站各期运行方式下水量分配及整个循环水系统的运行方式作出说明。运行方式一:热网站取水量为10000 m3/h,此方案下系统运行水量分配图见图31。图31 运行方式一水量分配图此运行方式下,运行一座冷却塔。原塔冬季设计冷却能力为流量是25588 m3/h,温降低约为16的冷却水。折合现在的冷却能力约为34000 m3/h。因此只要运行其中一座冷却塔。运行方式二:热网站取水量为20000 m3/h。此方案下系统运行水量分配图见见图32。此运行61、方式下,需要一座冷却塔运行,且需要对冷却塔外圈冷却面积进行改造使其冷却能力为流量是24000 m3/h,温降低约为11.5的冷却水。图32 运行方式二水量分配图运行方式三:热网站取水量为44000 m3/h。此方案下系统运行水量分配图见见图33。图33 运行方式三水量分配图在此种运行方式下,热网站单独运行,冷却塔不参与运行。当循环水不上塔时,循环冷却水的水量分配详见附图2。3.4循环冷却水水质XX电厂一期循环水改造方案,以XX污水处理厂出水为循环水的主水源。目前已收集到污水处理厂出水水质资料,见表32和表33。表32(2007年7月检测)项目污水厂出水单位项目污水厂出水单位实测值实测值K+1462、00mg/L全硬度4765mmol/LNa+78.00mg/L非碳酸盐硬度1.176mmol/LCa2+47.74mg/L碳酸盐硬度3.589mmol/LMg2+28.96mg/L负硬度0mmol/LFe2+0mg/L甲基澄碱度3.589mmol/LFe3+0.085mg/L酚酞碱度0.1081mmol/LAL3+0.044mg/L导电度955s/cmNH4+5.48mg/LPH8.205合计174.3mg/L游离CO26.60mg/LOH-0mg/L溶解氧7.08mg/LCL-93.76mg/L氨氮0.37mg/LSO42-96.32mg/L全硅7.90mg/LNO3-19.60mg/L活性63、硅7.37mg/LNO2-2.20mg/L非活性硅0.53mg/LHCO3-205.8mg/L全固体643.5mg/LCO32-6.486mg/L溶解固体533.0mg/L合计424.2mg/L悬浮物50.0mg/L表33(2007年9月25日至2007年10月16日检测)项目污水厂出水单位项目污水厂出水单位实测值实测值K+2200Mg/L全硬度4.621mmol/LNa+132.00Mg/L非碳酸盐硬度0.883mmol/LCa2+55.31Mg/L碳酸盐硬度3.738mmol/LMg2+22.61Mg/L负硬度0mmol/LFe2+0.011Mg/L甲基澄碱度3.738mmol/LFe3+64、0.084Mg/L酚酞碱度0mmol/LAL3+0.012Mg/L导电度882s/cmBa2+0.07Mg/LPH7.18Sr2+1.10Mg/L浊度2.67NTUOH-0Mg/L溶解氧7.2mg/LCL-103.5Mg/L氨氮(NH3-N)0.37mg/LSO42-79.86Mg/L全硅(SiO2)7.27mg/LNO3-141.0Mg/L活性硅(SiO2)4.95mg/LNO2-2.22Mg/L非活性硅(SiO2)2.32mg/LHCO3-228.1Mg/L全固体683.5mg/LCO32-0Mg/L溶解固体679.7mg/L酸度0Mg/L悬浮物3.8mg/L余氯0.03Mg/L总磷0mg65、/LCODcr16Mg/L总氮31.11mg/LBOD58.8Mg/L油2.9mg/L经循环水处理系统处理后,浓缩倍率按3倍设计,估算水质见表34。表34 循环水处理系统处理后的水质序号基本控制项目单位数量1外观透明2PH6.593悬浮物(SS)mg/l154化学需氧量(CODcr)mg/l905生化需氧量(BOD5)mg/l156CL-mg/l310.57NH3-Nmg/l9综上,鉴于本工程的系统的运行特点,即只在冬季供热期运行,因此循环水系统必须保证原系统的功能不变,以保证不供热期电厂能以原设计生产方式按进行。在此基础上再考虑循环水余热供热功能。同时还必须考虑当热网站系统出现突发故障时,循66、环水如何通过原冷却系统进行冷却。从电厂的循环冷却水中抽取低品位热量的同时,要保证电厂的正常运行。4 热泵房的配电系统4.1概述XX电厂一期工程安装2350MW日本三菱集团发电机组设备,分别于1999年12月和2000年4月投产运行。电厂于2007年8月完成了一期2350MW机组脱硫系统的改造,现已投入运行。本工程将利用一期循环水余热进行集中供热改造。根据XX国电华北电力工程有限公司关于XX电厂一期脱硫系统负荷引接方式的研究中的负荷计算结果,原一期两台高压厂用变压器已不满足任何新增电负荷的要求。4.2电力负荷项目全部实施后,热泵房内所有设备的装机容量为17.32万kW。一期热泵房内所有设备的装机67、容量为5.3万kW,考虑到各设备装机容量的同时使用系数,引入热泵站的总电力按4.0万kW考虑,电压为10kV,两路电源。4.3供电方案XX电厂一期工程供热改造项目包括抽汽供热工程和循环水余热热泵集中供热工程,两个项目均为改造工程,即在一期2350MW凝汽式机组基础上完成电厂供热改造。本工程为利用循环水余热集中供热改造项目,该工程的供电电源必须与抽汽供热改造项目统一规划考虑,其中利用循环水余热集中供热是一个单独的改造项目,主要特点是需要的电负荷容量较大,其供电电源即要保障连续性供电的安全可靠,又应本着节能、经济实用的原则,经初步计算循环水余热集中供热最终规划容量的电负荷及电厂一期汽机抽汽供热改造68、2台机组约5000kW的电负荷,热泵集中供热一期工程暂拟选用两台容量为30000kVA高压变压器,向循环水热泵站10kV高压工作母线供电,循环水热泵站10kV高压配电装置应预留抽汽供热热网首站供电电源的间隔位置。因循环水余热集中供热只在冬季运行,故正常运行时,两台变压器同时工作满足供热期的最大负荷,当一台变压器因故障停运时,由另一台变压器继续供电,短时间内能满足70%的供热负荷,待电源恢复时继续供电。其供电电源接线方案如下: 方案一:电气接线每台机组设一台供热用高压变压器,供热用高压变压器T接于本单元发电机出口封闭母线,接口位置已在一期工程预留。该变压器的低压侧经高压电缆或共箱封闭母线向循环水69、热泵站10kV高压工作母线供电。供热用高压变压器布置在主厂房A列外变压器场地,具体位置将与电厂配合决定。本方案的优点:供热系统的供电是一个独立的厂用电系统,供电安全可靠,并便于运行维护。但是,由于该高压变压器高压侧电源需从发电机出口封闭母线T接,改造工作量较大,需要停机进行。因新增加高压变压器的分支回路,原发电机-主变压器保护也需进行改造。另外,循环水余热集中供热系统只在冬季运行,如果两台高压变压器随机组长期运行会造成一定的损耗,为节约能源宜在分支处增设断路器。 方案二:电气接线新增加的两台供热用高压变压器布置在循环水热泵站前,两路电源均由220kV系统供电。利用一期220kV配电装置将要倒出70、的出线间隔位置,利用原有架空线引至围墙外的铁塔处,再由220kV电缆过渡接入两台供热用变压器的高压侧。两台变压器的低压侧分别向循环水热泵站10kV高压工作母线供电。 本方案的优点:集中供热系统亦是一个独立的厂用电系统,接线简单,供电安全可靠,但该方案易实施。本方案占地面积小,基本不影响厂区的地下设施,更不会因施工影响机组的安全运行。考虑到本方案属于电厂220kV母线引接电源,并为向电厂供热系统供电的负荷,应属于电厂的厂用电的范畴,如与电网部门协调成功,本方案应是最经济的。根据以上两个方案的比较,本设计阶段将推荐方案二,用以提供循环水余热集中供热系统的电源。4.4供电协议XX电厂循环水余热热泵集71、中供热工程的供电协议需业主与XX电厂以及华北电网公司共同协商签订。5 热泵房厂址条件5.1交通运输电厂南侧约300m处有京哈公路(102国道)东西方向通过。京哈公路自首都XX经河北、辽宁、吉林通往黑龙江省哈尔滨市,京哈公路是国家主干道,一级公路,电厂进厂主干道从厂区南侧与之直接相连。厂区西侧和北侧的出入口均与XX经济开发区的道路连接。厂区东侧出入口与灰渣转运站的道路连接。电厂对外交通十分方便,满足本工程要求。XX电厂铁路专用线从京秦铁路XX站接轨。XX站位于XX电厂西南侧,距电厂约2.0km。京秦铁路由西向东从电厂及京哈公路南侧通过。XX火车站位于京秦线DK0+23km处,从接轨点至电厂厂区线72、路长度为1.86km。一期工程建设时,XX站已经按照电厂年运输燃煤400万吨扩建完成。电厂铁路专用线从XX站东咽喉区接轨,由西向东再折向北进入电厂,专用线在进入厂区前与京哈公路交叉,铁路与公路交叉采用了公路在上铁路在下的立体交叉方式。电厂一期工程铁路专用线厂内站建有8股道,两股重车线、两股空车线、一股机车走行线、一股材料线、一股卸油线和一股临修线。列车整列牵引进厂。卸煤设施采用两台C型翻车机。电厂一期铁路专用线完全可以满足一、二期工程燃煤及其他货物运输的要求,不需要扩建铁路专用线。电厂一期两台C型翻车机完全可以满足一、二期工程卸煤的要求,不需要扩建翻车机。5.2供水条件XX电厂一期循环冷却水采73、用地下水,由于北方地区地下水位逐年下降,电厂是用水大户,要首先节约用水,电厂二期循环水已采用通洲区污水处理厂出水为循环水的主水源,电厂一期循环水改造方案,以XX污水处理厂出水为主水源,在电厂内建污水深度处理站,处理后的水给一期循环水系统补水。此方案已经完成循环水水源改造设计,在9月中旬至10月底的电厂检修改造期间完成施工作业。 XX电厂循环水余热热泵集中供热工程的生活用水及消防用水均接至一期的相应管网,由于用水量较小,原系统均可满足要求。XX电厂循环水余热热泵集中供热工程热网补水量依据系统可能的最大小时泄漏量140t/h进行设计,电厂一期循环水改造完成后,原来作为循环水补水的地下水可作为热网补74、充水。若存在问题,可接城市自来水管网。5.3工程地质条件厂址地区无不良地质现象,20m以上深度的饱和粉土和细砂层在地震烈度为8度时,没有液化的可能;地层稳定具备建厂条件,电厂类附属建筑物可采用天然地基,但在设计中要考虑满足地基变形的技术措施。厂址区地下水类型为潜水,稳定水位埋深在1.02.0m,地下水位变化幅变为1.5m。由于地下水位较高,位于地下水位以下的基础施工应搞好施工降水的设计和组织。厂区地层-50m以上覆盖物共分为六大层,主要是粉质粘土、粉土、粉细砂、中砂,地基承载力标准值k=100120kPa,具有一定的强度。地层岩性主要为为第四纪全新世(Q4)第四纪晚更新世(Q3)河流相、湖相沉75、积的粉土、粘性土及粉细砂。层,河流相(Q4),粉土、粉质粘土为主,黄褐色,湿,可塑软塑状态,含少量氧化铁及有机物,局部混姜石。该层在勘测区分布普遍,厚度变化不大,一般层底埋深4.05.0m左右。层,河湖沉积相(Q4),粉土、粉质粘土为主,粉土多分布在层顶、底部,厚度较小,粉质粘土厚度较大,且多与粘土呈交互状,因力学性质相近合并为同一亚层。粉土,褐灰色,可塑状态为主,稍密中密,很湿,含有机物。粉质粘土,褐灰灰色,软塑状态为主,层底部为可塑状态,很湿,含有机物。该层层底一般埋深13.013.5m左右,一般厚度9.0m左右。场地土类别:一期波速测试成果,场地20m以上地层平均剪切波速值为22123976、m/s,据此判定二期场地土为中软土层,类场地。根据2001年8月颁布执行的中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本地区的地震动反应谱特征周期为0.45S,地震动峰值加速度为0.2g,对应的基本烈度为8度。XX电厂循环水余热热泵集中供热工程厂房在XX电厂的厂区内,原预留的二期冷却塔的位置。本工程无需征地,场地已平整。5.4气象条件XX电厂地处华北内陆区,属暖温带大陆性气候,其特点是冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,春季干旱多风,秋季短暂。由于厂址靠近通县气象站,气象站与马起乏乡之间地形变化不大,气象条件基本一致,本阶段采用通县气象站观测资料作为电厂气象资料分析计算的依据。主要气象资料如下:77、年平均气温: 11.2极端最高气温: 40.3极端最低气温: 21多年平均降水量: 600mm左右,夏季降水占全年降水值的70%以上历史最大一次降水量:416.9mm(1959年7月27日至8月7日)年最大降水量: 1114.2mm50年一遇10分钟平均最大风速:21.6m/s年平均风速: 2.8m/s冬季一次最大降雪 220mm最大冻土深度: 700mm全年主导风向为NW,次主导风向为N、NNW;夏季主导风向为SE,次主导风向为S;冬季主导风向为NW,次主导风向为NNW。5.5热泵站总体规划及站区总平面规划布置根据XX电厂总体规划,一期工程安装2台350MW凝汽机组,二期工程安装2台300M78、W机组。厂区总平面布置现状:电厂厂区总的布置格局为“主厂房固定端朝南,向北扩建。厂区内卸煤线布置在厂区东面,220kV出线向西,水塔布置在固定端”。XX电厂主要建、构筑物布置大致呈三列式,即220kV配电装置、主厂房、输煤系统和部分辅助设施依次由西向东顺序布置。全厂建筑及生产设施通过道路网分隔,被划分在不同的街区内,又细化成了“区带式”布局,有机的形成主厂房区、生产用水区、输煤系统与铁路站场区、检修与仓库区、生活污水处理站、生产废水处理站、点火油库区、生产管理区和厂前区等九个功能区。厂区总平面规划图详见附图3。主厂房布置在厂区的中部,其它建构筑物和设施均围绕其布置,220kV升压站按照常规布置79、在汽机间外侧即主厂房以西。将脱硫装置场地在烟囱的东侧。在主厂房的西南侧是生产用水功能区,该区域内有4座冷却面积为6000m2/座的冷却塔(其中西侧两座是为二期预留的场地)、循环水加药混合间、循环水处理间、锅炉补给水处理车间、循环水泵房、消防水泵房以及循环水深度处理场地。生产废水处理站和点火油库区相邻布置于预留脱硫场地和运油铁路线之间。生产废水处理站集中了全部生产废水处理设施。综合水泵房在此区布置。生活污水处理站布置在厂区的东南角,位于预留的修配厂场地和厂区铁路之间。雨水泵房布置在生活污水处理站的南侧,厂区的东南边缘。生产管理区布置在主厂房固定端侧,由综合办公楼和通讯环保楼以及楼前广场组成。二期80、工程采用烟塔合一,即无烟囱,烟气通过脱硫后进入循环水冷却塔排放。主厂房连续扩建,将2座循环水冷却塔布置在主厂房及贮煤场之间,也就是说,二期工程未按照一期规划设计采用水塔集中布置的形式,这样,规划二期水塔的区域现在空余出来。该场地现作为一期循环水改造的污水深度处理站场地、一期抽汽改造的热网加热站场地、以及本工程XX电厂循环水余热热泵集中供热工程的建设场地。XX电厂循环水余热热泵集中供热工程的热泵厂房在XX电厂厂区内建设,热泵厂房建在原预留二期冷却塔的位置,场地为东西向100m南北向120m,场地可满足热泵厂房的建设。热泵厂房与周围的建(构)筑物满足规范要求。循环水管线采用直埋敷设方式。循环水余热81、热泵集中供热工程的两台厂变布置的一期的主厂房A列前。另外,本次改造厂区地下设施较的复杂,无论是电气的厂变布置还是地下设施及循环水系统改造均存在一定难度。6 热泵房工程方案6.1热负荷按照国家“十一五”节能减排的要求,XX市XX开发区近几年对供暖建筑物选用保温节能材料做出了严格的要求,建筑物围护结构的保温效果大幅度提高。中国行业标准城市热力网设计规范(CJJ342002)中规定:采暖热指标推荐值,住宅未采取节能措施5864W/,采取节能措施4045W/。本工程采暖建筑物耗热指标取50W/。表6-1 供热面积、热负荷量、流量(第一期工程)热力站编号用 热 单 位 名 称供暖面积F(万)热负荷量Q(82、MW)热水流量G(t25)1华泰忆江南小区2713.54652福成上上城五期赵辛庄小区240120.041283汇福普罗旺斯小区2814.004824XX特警大队办公楼0.50.2495宏远彩钢厂房0.360.1876金海纶房开住宅小区63.01047福成上上城王各庄小区7738.513258福成小区22.811.4393合计401.66200.826913为了实现XX电厂集中供热的需求以及便于管理,热泵站房集中设置在XX电厂内。一期拟取水1.3万立方米/小时,实现供热面积400万平方米。6.2热泵站房内系统余热-热泵集中供热方案从凝汽式汽轮发电机组出来的循环冷却水在进入冷却塔之前,剩余约1283、0kPa的压力,此压力正满足进入热泵站房内板式换热器的需要,因此,热泵站房内不需再设增压水泵。进入热泵站房内的循环冷却水管线与进入冷却塔的循环冷却水管线并联设置,循环冷却水管径干线为DN2600,一期支线取管道DN1500。13000t/h的循环冷却水先进入热泵机房的主管线,然后分支路进入各热泵机组的蒸发器侧管线。在一期项目中,集中设置的热泵房可以提供200MW以上的供热负荷,属于超大型的集中供热系统,拟采用热水供水温度为85,回水温度为60,即供热温差为25的供热系统。热泵机组冷凝器侧的供回水温度为85/60,温差较大,压缩机需耦合运行。循环冷却水源热泵系统的工艺流程为:温度为26左右的循环84、冷却水在剩余压力的作用下进入分热泵机房的板式换热器,经换热后,温度降至16左右后再返回循环冷却水回路;板式换热器二次侧产生22的低位循环水热源,进入热泵机组的蒸发器侧后,温度降至12,再返回板式换热器被加热至22。同时,热泵机组冷凝器侧产生85的热水,被输送至室外管网及二级换热站,换热后热水温度降至60,通过供热循环水泵输送至热泵机组的冷凝器。一期工程系统示意图(仅取设备的二分之一)如图61所示。图61 一期工程热泵系统示意图水源热泵机组选型本项目的供热负荷较大,为了提高系统的整体效率,尽量选用大型热泵机组。热泵机组在冬季运行的主要技术参数见表61。表61 热泵机组冬季运行参数表序号项目单位压85、缩机1压缩机2合计1制热量Kw125002电机功率Kw32893COP3.84蒸发器壳管式5低位热源侧流量m3/h9409409406低位热源温度17.1/12.022.0/17.122/127压降MPa0.0970.0920.1858承压MPa1.01.01.09污垢系数m2k/W0.0000440.0000440.00004410材质铜11冷凝器壳管式12高位热源侧流量m3/h44044044013高位热源温度60/72.772.7/85.060/8514压降MPa0.1020.0980.215承压MPa1.01.01.016污垢系数m2k/W0.0000440.0000440.0000486、417材质碳钢18压缩机离心式离心式19电机Kw16591629328920电机转速Rpm29702970297021电压KV10101022频率HZ505050备注:在项目具体实施过程中,受末端热用户采暖形式和天气变化的影响,实际运行过程中,热泵将自动调整出口温度,热泵机组合理的COP值将会在3.84.5之间。上述型号的热泵机组使用的制冷剂为混合工质,每台热泵机组配有两台离心式压缩机,冬季耦合运行。外形尺寸为8.8m(L) 5.2m(W) 5.2m(H)。该热泵机组的技术特点如下:l 每台热泵机组的两个压缩机均为离心式压缩机,选用进口产品,其叶轮选用不锈钢材质,具有高强度、耐腐蚀的优点,有效87、防止了传统铝制叶轮易被杂质拉伤、破坏等现象,同时有效地防止了高速旋转的铝制叶轮被杂质拉伤瞬间产生高温,导致铝与制冷剂起反应而腐蚀叶轮。l 为提高压缩机叶轮效率,在设计中改变传统的水平拼装形式,采用垂直密封方式,保证了叶轮与机体的密封精度,使热泵主机运行效率更高,用电更省。l 热泵的机体、增速齿轮箱的密封面垂直于水平面,有效地防止了材料的变形对密封、运行精度的影响,同时,使主机拆装、维修更方便。l 选用导流叶片调节主机能量,可在设计值的10%100%之间调节冷量或热量,采用专利的布流器技术,使机组在部分负荷时能耗依旧很小,有效降低电耗。l 热泵主机与电机的连接选用开启式联接方式,提高了系统效率,88、降低了对电机的特殊要求,有效地防止了电机烧毁,同时,使操作、维修更加方便。l 独有的专利密封设计的使油路与制冷剂系统彻底分离,省去了传统的复杂回油系统,降低了换热管的热阻,提高了换热器的效率,使机组运行更经济可靠。l 冷凝器和蒸发器的换热管材,防腐好、造价低、换热效率高,提高了机组的运行效率。l 采用世界先进的控制元件,结合先进的PID控制技术,可对机组进行全自动控制;友好的操作界面,方便的参数设定,使得机组的运行更为合理,有效的提高了机组的使用效率,延长了主机的使用寿命,保证了机组的运行更可靠。l 在每台热泵机组内,设有2 台离心式压缩机,冬季2 台压缩机串联运行,使压缩机即使在较低的压差下89、运行,也能获得较高的出水温度,从而可提高机组效率,节能效果明显。图6-2热泵机组压缩机示意图热泵房内其它主要设备循环冷却水通过板式换热器与热泵机组分隔开来,对热泵机组来说不受循环冷却水水质的影响,但板式换热器材质的选择却受循环冷却水水质的影响。循环冷却水的主水源是XX污水处理厂的二级出水,板式换热器可以选择不锈钢316L的材质。在选择板式换热器时,换热温差的选择至关重要。换热温差小,板换换热面积大,造价高,但较高的水温可以提高热泵机组的COP值;反之,换热温差大,板换换热面积小,造价低,但较低的水温降低热泵机组的COP值,因此需综合考虑。经综合计算,板式换热器按表62中的参数选择。表62 板式90、换热器技术参数表序号名称一次侧二次侧1冬季工况进出水温度()26/1612/222换热量(kW)125003总换热面积(m2)6004对数平均温差()45换热系数(W/m2 K)54766计算压降(kPa)751027流量(m3/h)789.12946.448板片数4579板片材质不锈钢31610板片厚度(mm)0.511框架形式GX-145P12接口口径(mm)DN300DN30013工作压力(bar)101314最高工作温度()11011015尺寸(长宽高)(mm)35021060256516净重(kg)694017运行重量(kg)9220除热泵机组、板式换热器外,热泵站房其它的主要设备有91、蒸发器侧水泵、一级、二级供热循环水泵、软化装置、补水定压装置、软化水箱、全程水处理设备及分、集水器等。热泵站房的主要设备参数见表63。表6-3热泵站房主要设备一览表序号设备名称设备描述数量(台)备注1水水热泵机组制热量:12.5MW耗电力: 3289kW尺寸:8.8m5.2m5.2m(双压缩机),具体参数详见表6-117高温型双级压缩机串联16用1备2蒸发器侧水泵流量: 5000m3/h;扬程:40m耗电力:710kW43用1备3一级供热循环水泵流量:3000m3/h;扬程:60m耗电力:900 kW43用1备4板式换热器换热量:12.5 MW换热面积:600m21716用1备6软化设备软化水92、量:60 m3/h尺寸:8m2.5m4m2双阀双罐自动切换7软化水箱体积:200 m3尺寸:10m6.5m3.5m18补水泵水泵:流量:220m3/h;扬程:25m耗电力:37kW尺寸:1.0m0.625m1.3m21用1备8定压罐直径:4m;高度:3m19循环冷却水处理设备处理水量:1600t/h,DN500A=1.55m2110管网循环水处理设备处理水量:1000t/h,DN400A=1.35m2111分、集水器直径:4m;长度:12m2112监测装置用于测量水温、水量及压力13控制系统用于执行各种调节和控制任务14阀门过滤、等其它附件实现控制功能15管道输送传热介质在各附件设备中,着重要93、提及的是过滤装置,过滤的的用途是除去循环冷却水和一级外网循环水中可能堵塞板式换热器及管道的杂物,从而改善运行条件,延长设备及管道寿命。过滤装置设有4套,每套的性能为: 二次滤网进出口口径为DN1500。设计流量15000t/h,过滤精度5mm。 二次滤网为全自动运行,随着杂质在滤网上的积累,网芯前后的压差不断增加,当网芯前后压差达到设定值时,滤网自动开始反冲洗,每个反冲洗周期不长于60秒,同时还具有力矩保护,自动反转等功能,反洗转子在转动受阻时会同时报警,以保证整个循环水系统安全高效地全自动运行。配置有差压变送器。 二次滤网为网芯固定,排污转子旋转自动排污的二次滤网。 二次滤网排污旋转机构采用94、电动执行机构,执行结构输出转矩充足,可长期连续运行。二次滤网一次反冲洗时间小于1分钟,且一次清洗带走的水量小于相应时间内额定流量的3.5%。同时还具有力矩保护,自动反转等功能,反洗转子在转动受阻时会自动反转同时报警,以保证整个循环水系统安全高效地全自动运行。 二次滤网的网芯材料及结构设计充分考虑防腐,网眼排列整齐,表面光滑无毛疵,无连孔、破孔。二次滤网的网孔及网孔中心距根据污水水质进行设计。网孔为5mm圆孔,网孔中心距为6mm。滤网为多片可单独拆卸或更换的结构。网眼无连孔、破孔等缺陷,并且排列整齐。滤网分成多个单位,分别采用螺栓固定在支撑板上。 二次滤网的滤芯的结构型式方便破损时的更换。为多片95、可单独拆卸或更换的结构。 二次滤网网芯有足够的强度,能承受0.1MPa的压差。 二次滤网轴承运行灵活、无卡涩,并保证轴承密封,不漏水,无锈蚀。二次滤网按以下三种方式运行: 在集中控制室通过单元机组DCS 的操作员站能自动或远方操作完成二次滤网的反冲洗。 差压控制,当滤网前后差压达到某一定值时,自动反冲洗滤网。 时间控制,在规定的时间内,无论差压是否达到某一定值,均自动排污一次。在两次反冲洗间隔期内,排污阀关闭,以减少排污的循环水损失。热泵站房布置热泵站房设置在距离电厂冷却塔30米的位置处。热泵站房的长度为120米,宽度100米。热泵站房内的设备分期投入,但土建工程一次建成。热泵机组每2台被分隔96、在主设备房内,热泵主机的一侧要预留约9.5米长度的抽管检修空间。其余的板式换热器、蒸发器侧水泵、供热循环水泵、软化装置、补水定压装置、软化水箱、全程水处理设备及分、集水器等布置在附属设备房中,附属设备房的主通道约4米。配电、自控及值班室等约占796平方米,布置在热泵站房的北侧。循环冷却水管线由热泵机房的东南侧引入,循环水母管的管径为DN1500,流量为13000 m3/h。生活给水管线、消防管线由热泵机房的北侧引入;排水管线由热泵机房的东北侧排出。10KV的高压电缆线由热泵机房的东北侧引入。各管线的布置详见附图3,机房内的设备布置详见附图5。补给水软化系统本项目集中供热的供水温度为85,比较容97、易结垢,因此系统的补水采用软化水,补水水源来自于原电厂循环水补充水源地下水或接城市自来水管网。补给水软化处理主要工艺流程如图63所示。图63 补给水软化系统示意图在钠离子交换器前过滤器的设置,是为了除去水中的悬浮物,满足钠离子交换器进水水质的要求,保证交换器正常运行。软化设备由两个控制阀、两个交换罐及两个盐箱组成,两罐同时供水,交替再生,当软化水量达到设定值后,一罐开始再生,再生完毕后,返回供水状态,同时,另一罐开始再生,再生完毕后,返回供水状态。软化水设备布置时应注意:在设备附近设置地漏或排水沟,以排走再生废水;盐箱应靠近交换罐,吸盐管越短越好;进水管上应安装一压力表,出水处应设取样口;进出98、水管上应装手动阀门,进出水管之间应设旁通阀,以便在再生或检修时继续供水;入口压力应不小于0.2MPa,如果小于此压力,应设管道泵加压。若按1万平米的建筑,系统水容量约为9.3m3来进行估算,在补给水软化系统中,各设备的选择如下:(1) 系统小时最大设计补充水量为水容量的2%,约140 m3/h;(2) 软化水系统设置软化水箱,软化水设备处理水量为140 m3/h,需设2台,单台容量为70m3/h;(3) 补水泵的流量取220 m3/h,1用1备;(4) 软化水箱的容量宜按储存0.51.0h补水泵的水量来选取,取200 m3。热泵站房内配电系统在一期项目中,热泵换热站内所有热泵机组消耗的电力为599、2624kW,电压为10KV;其它设备消耗的电力为5000kW,电压为380V。各设备所耗电力详见表64。表6热泵站房内设备的总装机电负荷表名称电力(kW)台数总电力(kW)电压热泵3289165262410KV水泵171032130380V水泵290032700380V水泵337137380V其它133380V合计15262410KV合计25000380V(一)10/0.4KV变配电系统由热泵机房外引入的电压为10 KV,但机房内有电压为380V的设备,所以需设10/0.4 KV的变配电系统。1 根据表64,电压为380V的设备的电力为5000kW。本工程各类用电设备按其性质分为:(1) 一100、级负荷:消防用电设备(消防控制室内的火灾自动报警控制器及联动控制台、消防水泵、消防电梯、排烟风机、加压送风机等)、保安监控系统、应急照明、疏散指示、设备等。(2) 三级负荷:其他照明及电力负荷。2 供电电源:本工程采用两路10KV电源供电。穿管埋地引入本工程电缆分界小室,作为正常工作电源,两路电源同时供电,部分互为备用。3 变配电所:设置2台干式变压器。设有电缆1.8米夹层。高低压开关柜采用下进线下出线方式接线。4 高压供电系统:两路10KV电源采用单母线分段方式运行,设母联开关;平时两段母线同时分列运行,当一路电源停电时,通过手/自操作联络开关,另一路电源负担全部负荷。10KV断路器采用真空101、断路器,10KV-25KA,在10KV出线开关柜内装设氧化锌避雷器作为真空断路器的操作过电压保护。真空断路器选用电磁(或弹簧储能)操作机构,采用220V/65AH镍隔电池柜作为直流操作、继电保护及信号的电源。5 继电保护及信号装置的设置:采用三相三继定时限过流保护及电流速断保护;变压器10KV侧单相接地信号装置、温度保护及信号装置;低压侧单相接地(零序电流)保护;过负荷保护。6 低压配电系统:变压器低压侧母线设置母联开关,采用单母线分段方式运行。母联开关设自投自复/自投不自复/手动三种组合方式转换开关。其中一台供电力、照明用电;另一组供空调冷、热机站用电。两段母组自投时应自动断开非保证负荷,以102、保证变压器对相对重要负荷进行供电。主进开关与联络开关设电气联锁,任何情况下只能合其中的2个开关。低压断路器要求运行开断能力在65kA以上,且设过载长延时、短路瞬时脱扣器,部分回路设分励脱扣器。高低压配电系统采用智能型配电系统以实现自动化管理。7 功率因数补偿:采用低压集中自动补偿方式,在变配电所低压侧设功率因数自动补偿装置,要求补偿后的功率因数在0.95以上。并要求荧光灯,气体放电灯单灯就地补偿。8 计量:采用高压集中计量,在每路10KV电源进线处设置专用计量装置。并根据将来分租的要求设置低压计量分表。(二)电力系统1 水泵等设备采用放射式配电。一般设备采用混合式配电。2 消防设备采用双电源自103、投自复方式配电。3 消火栓泵、喷洒泵、消防控制室、电话网络机房等采用两路专用电源供电并在末端互投。4 水泵组采用电缆供电。(三)设备选型及安装1 变压器按环氧树脂真空浇注干式变压器设计,设强制风冷系统;接线为D,Yn11,带保护罩。2 高压配电柜依据KYN-10KV型进行设计,额定电流1250A、开断电流25KA、直流操作。电缆下进下出,柜下设电缆沟夹层。3 低压配电柜按抽屉柜、进口开关进行设计,电缆下进下出,柜下设电缆夹层。4 其它设备待施工图设计时与业主协商考虑。(四)电缆、导线的选型1 高压电缆采用YJV-10KV交联聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯电力电缆。2 低压电缆采用ZR-YJV-104、1KV交联聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯(阻燃)电力电缆,工作温度:90;消防设备配电电缆采用聚氯乙烯护套铜芯(耐火)电力电缆,工作温度:105。3 一般动力、照明配电导线采用ZR-BV-500V聚氯乙烯绝缘(阻燃)导线,至潜水泵配电采用VV39型防水电缆外,其它均选用ZR-BV-500V聚氯乙烯绝缘(阻燃)导线,穿JDG暗敷。应急照明、消防设备配电导线采用NF-BV-500V。4 一般控制电缆为ZR-KVV型电缆,与消防设备有关的控制电缆为NH-KVV耐火型电缆。热工控制本工程热工控制的范围包括17台水源热泵机组及与之配套的水泵,补给水系统等辅助系统。热工控制的任务是为工艺系统设计一套完整、105、可靠的监视控制系统,保证系统安全、可靠、经济运行。具体控制如下:热泵控制系统:下000.0H热泵机组是本工程的重要控制部分,主要包括对热泵机组的实时控制与监视,机组的最佳启停控制和节能运行,设备运行状态的监测,事故报警及维修报警;参数监测和显示,异常状态报警,能量管理功能,事件记录及显示功能;系统运行状态显示功能等。每台热泵由厂家提供的可编程序控制器(PLC)在就地进行控制。在集中控制室内另设一套PLC 对热泵机组进行监视、控制及联锁。具体包括:a) 热泵机组的投入方式:热泵机组的电动蝶阀开启延时水泵开启延时热泵机组开启,停止顺序与上述程序相反。b) 根据热水供回水温差及循环水量之积计算热负荷106、并作为热泵机组运行台数的控制依据。c) 根据热水供回水压差控制相应旁通阀的开度。d) 监测热泵机组,水泵状态与故障,运行时间记录及测量旁通管流量,自动均衡各台设备的运行时间。热水控制系统:a) 根据热水供回水压差或温差,对二级供热循环水泵进行变频调节。b) 根据供水压力、流量确定热水循环泵的运行状态。c) 监控热水循环泵运行状态及故障、运行时间记录,均衡各台设备的运行时间。其它控制系统:a) 对各主要设备运行状态进行监测和报警、记录运行时间。b) 对机房和重要房间的温度进行监测并报警。另外,本项目的具体监测点包括:(1)热泵机组运行状态信号、故障信号、启动台数。(2)热泵机组各出口流量。(3)107、热泵机组各接口进、回水温度。(4)水泵运行状态,故障信号。(5)热水送、回温度。(6)热水旁通管压差。(7)循环冷却水总供、回水管水温、流量。(8)换热器两侧压力差检测。(9)换热器各出口流量检测。(10)热水泵运行状态、故障信号。(11)补给水泵运行状态,故障信号。 时序控制: (1)程序控制各循环水泵、补给水泵启/停。(2)热水旁通管阀门的开度。 (3)根据负荷要求控制机组运行数量。 (4)均衡各台设备运行时间。报警: (1)参数超限报警。 (2)设备故障报警。显示及打印: (1)设备运行参数、状态。 (2)设备报警信号。(3)系统动态流程图。6.3热泵房土建部分抗震设防类别为乙类,建筑物108、重要性等级为乙级。建筑物场地土类别:类场地。设计地震分组为第一组,抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g。热泵房按普通单层轻钢厂房结构进行建设,屋面、楼面为现浇混凝土楼板。热泵机组及相配套的控制室、配电间均同层布置,除以上布置空间,机房其他部分为值班室和检修间等。内外围护结构外围护结构为300厚空心砌块,外饰面材料为涂料,内墙为200厚空心砌块。地面、搂面、屋面地面采用混凝土地面,燃烧性能:A级。具体做法如下:(1)120厚(由设计人员定)C20混凝土随打随抹,上撒1:1水泥沙子压实赶光(2)150厚5-32卵石灌M2.5混合砂浆,平板振捣器振捣密实(或100厚3:7)灰土(3)素土109、夯实,压实系数0.90面积过大时应分仓跳格浇注,每仓不超过60006000为宜。楼面采用水泥楼面,燃烧性能:A级。具体做法如下:(1)20厚1:2.5水泥砂浆压实赶光(2)素水泥浆一道(内掺建筑胶)(3)现浇钢筋混凝土楼板屋面采用水泥砂浆面层屋面,具体做法如下:(1)20厚1:3水泥砂浆保护层,每1m见方设分格缝,缝宽10,缝内填粗沙,水泥砂浆保护层内配1镀锌钢丝王,每块980980网孔2530(2)3厚麻刀灰隔离层(3)柔性放水层(4)20厚1:3水泥砂浆找平(5)合成高分子放水涂料一道(6)20厚1:3水泥砂浆找平(7)最薄30厚1:0.2:3.5水泥粉煤灰页岩陶粒找2坡(8)现制(或预制110、)钢筋混凝土屋面板建筑造型建筑物的立面造型在满足工艺、结构等各功能要求的前提下,充分考虑周围环境及人们的视觉和心理需求,使建筑与周围环境相协调。6.4热泵站房供排水系统生活给水为独立系统,由于本工程生活用水较小,一期工程的给水设施已满足本工程生活用水量。本工程仅需连接部分的管道即可。生活污水为独立系统,由于本工程生活污水较小,生活污水管网及生活污水处理站已建成。可满足本工程需要,本工程仅需连接部分的管道即可。厂区内设有独立的雨水排水管,厂区东南侧已建有雨水排水泵房。雨水量已按规划容量水量设计。本工程只需接热泵厂房区域的管道即可。本工程的工业废水较少可按入一期的厂区工业废水管道网送至一期工业废水111、处理站。6.5热泵站房消防系统电厂一期工程公用部分已经建成,设有消防站、消防泵房及室外消防管网,消防设施已经满足热泵站的要求,本工程主要为热泵站新建建筑及设施的消防(包括室外管道)。本工程消防设施根据国家相关的法令及规范,对新建的建构筑及设备将采用水消防,并配置移动式灭火器,并将火灾探测报警系统与一期工程有机地结合为一体,在满足国家相关的法令及规范的前提下,保持与一期工程整体统一。电厂内消防根据保护对象不同分为低压消防给水和高压消防给水两各独立的系统。水源为取自循环水系统,从冷却塔引水至消防泵前池。高压消防供水压力为1.2MPa,水泵为3台150DL-6型立式多级离心泵(q=120200m3/112、h),低压消防供水压力为0.7MPa,水泵为3台8SAL-7型立式多级离心泵(q=216336m3/h)。热网站消防管直接接厂区低压消防管网。根据建筑设计防火规范(GB500162006)的要求,本工程的消防用水量室内为10L/s。根据建筑灭火器配置设计规范,在热泵站主机房、附属用房等分别配置一定数量的灭火器,并在热泵站控制室内设局部气体灭火设施。6.6热泵站房采暖通风及空调在采暖季,热泵站房内各房间的室内计算参数为:值班室: 18;热泵机房、附属用房:10;在夏季,热泵站房内各房间的室内计算参数为:控制室、值班室、配电室: 2628;热泵机房、附属用房:2830;热泵站房采暖热媒采用热泵一级113、采暖热水,供回水温度为85/60,可以采用散热器作为采暖设备,散热器在不影响工艺管道的情况下均匀布置在热泵站房四周。另外,热泵站房内需考虑设置通风系统。热泵站采用机械排风、机械送风的通风方式,通风换气量按5次/小时计算。热泵站房内控制室、配电室、值班室对室内空气参数有一定的要求。为了确保这些设备的安全、可靠地运行,需在夏季设置空调,视具体设备确定空调冷负荷。空调系统形式可以采用“一拖多”的方式,即一台空调室外机带多带空调室内机的空调系统,室内空调机安装在吊顶内。6.7节电、节水措施节电措施热泵系统消耗的能源是电,与燃煤、燃油、燃气锅炉相比,减少了矿物燃料燃烧产生的环境污染,同时使电能得到了有效114、的利用,与采用电直接供暖相比,可以节约75%以上的电能。在利用电作为能源时,应注意以下节电措施: 对于负荷变化较大而且容量较大的电机,采用变频调速以达到节约用电的目的; 对主要用电设备进行计量; 节水措施本工程为闭式循环系统,用水量很小,为节约使用,在自来水管网进热泵站房入口处装设流量表,以监测、控制水的使用。热泵站房内进行反冲洗、电机冷却等消耗的水可进行回收利用,以节约水源。采用本“余热热泵”系统后,可减少XX电厂冷却塔冷却水向大气的蒸发量,年节水约172万吨。7 集中供热一级管网输配工程7.1一级供热输配系统工艺流程 城市供热输配系统是一个综合设施,主要由供热输配管网、阀门装置、阀井设施、115、运行管理操作和控制设施等组成。城市热力网(第一期工程)输配工况: 供暖面积:F1=4016280 热负荷量:Q1=200.8MW 热水流量:G1=6913T/H(t=25) 热水流量:G1=8642T/H(t=20,不利工况)7.2管网布置及水力工况分析城市集中供热输配管网布置1) 城市集中供热输配管网系统划分为一级管网、二级管网和三级管网。本工程论述的系统指一级管网。按XX开发区政府规定,热力接口点在经政府批准的建设小区规划红线外1米处。供热部门负责小区规划红线1米以外的所有供热设施的建设。用热部门负责规划红线1米以内的二级管网、热力站,三级管网的投资建设与运行管理。2) 从余热-热泵站厂房116、外墙皮1米处为起点至各热力站开孔接口前的热力网称为一级管网。从一级管网开孔点至热力站外墙皮1米处称为二级管网。从热力站外墙皮1米处至采暖建筑物外墙皮1米处称为三级管网。3) 城市集中供热输配管网(第一期工程)布置路由为:从余热-热泵站接出后横穿东外环路,在东外环路西侧人行道下敷设至学院大街,沿学院大街北侧人行道下敷设至汉王路口。与学院大街北侧一级管网上开孔接管横穿学院大街至号热力站忆江南小区;在学院大街一级管网上开孔向北进入福成上上城五期赵辛庄小区号热力站,此小区内分设了六座热力站;一级管网在汉王路向北,沿汉王路东侧人行道下敷设,开孔接管至汇福普罗旺斯小区号热力站;一级管网沿汉王路东侧人行道向117、南至福成上上城王各庄小区号热力站;横穿行宫东大街至金海伦房开住宅小区号热力站;在行宫东大街南侧人行道下敷设至福成小区号热力站。于东外环路上开孔接管至号热力站;沿东外环西侧人行道下敷设至宏远彩钢厂房号热力站。管网布置原则1) 管网主干线尽可能通过热负荷中心;2) 管网力求线路短直;3) 管网敷设应力求施工方便,工程量少;4) 管线不宜选在交通频繁又有重载车辆通过的道路下敷设;5) 管线应在人行道和绿化地带内敷设,尽量避免在高级路面下敷设。6) 管线尽可能不通过铁路、公路及其他管线、管沟等,并应适当注意整齐美观。管网的水力计算采暖热负荷热水供热管网设计流量采暖热负荷热水供热管网设计流量可按下式计算118、,即 式中 采暖热负荷供热管网设计流量,t/h; 采暖热负荷,Gj/h; c水的比热容,c=4.1868kj/(kg); ts采暖室外计算温度下热网供水温度,; tr采暖室外计算温度下热网回水温度,。7.3热负荷延时图利用热负荷延时图确定采暖期生活采暖用热负荷量,安排采暖期余热热泵的热负荷生产和制定生产环节的检修计划。保证热力网稳定、安全、连续、可靠地运行。表7-1 XX市XX开发区冬季室外空气温度延时数室外空气温度tw()温度tw延时天数(天)温度tw延时小时数(小时)日期天数+5011.911.26(18天)4320411.2712.9(13天)3125612.101.11(31天)744119、791.122.21(41天)984652.223.1(9天)216403.23.9(8天)192053.103.17(8天)192图7-1 冬季生活采暖年热负荷曲线图(第一期工程)7.4管材、设备及管道防腐措施管材保温确定根据城市热力管网设计规范及管线的设计压力、温度、介质特性、使用地区等,结合考虑管材的耐久性、可靠性、防腐性、施工与管理、管材来源以及经济性等各方面因素,供热管网材质采用螺旋焊接钢管Q235-B,按SY5036-1983标准生产制造,管道全部采用预制保温管。在工厂成批量生产,三通、弯头采用预制保温方式加工。预制保温管由工作钢管、保温层、外护套管三部分紧密结合组成。(1)保温层120、采用聚氨酯硬质泡沫塑料,俗成黑白料。聚醚与异氰酸1:1比例配比。保温层厚度50mm。聚氨酯硬质泡沫塑料保温层技术指标:密 度:64 kg/m3抗压强度:0.3Mpa导热系数:0.024w/(mk)吸水率:9%抗热温度:120抗冷温度:-50聚氨酯硬质泡沫塑料保温层在120温度下连续工作至少30年。外护套管采用高密度聚乙烯外护管。此管在专业化工厂生产。外护套管管径与工作钢管管径相对应。外护套管选用黑色。(2)管道壁厚的计算 管道壁厚计算公式采用式中: 管材计算厚度,mm; 管材的设计压力,MPa; 管材内径,mm;管材在设计温度下的许用应力,MPa; 温度对计算管子壁厚公式的修正系数,对于碳钢、121、低合金钢,t480时,=0.4; 考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度,mm; 许用应力的修正系数,螺旋焊缝钢管按SY5036-1983标准生产制造和无损检验合格者,=0.9;直管壁厚负偏差值的附加值,mm。经计算,考虑钢质管道对最小壁厚的要求、管道所经区域的地区等级及为城市规划发展留有余地,本工程管道壁厚取=10.0毫米。(3)管件均采用标准件,材质为20#,执行标准钢制对焊管件SY/T0510-1998。阀门的设置根据城镇热力管网设计规范,为保证安全供热,结合本次工程城市输配系统的具体情况,考虑在以下位置设置阀井:主管上,应设置分段阀门。在支管的起点处,应设置阀门。阀门井由于需占地,且城122、市道路地下市政管网众多,这给实施带来了一定难度,另外,阀门井受水侵蚀严重,增加了维修运行管理费用。管道防腐钢管内壁不做防腐,外壁采用加强级(沥青底漆、沥青涂层、加强包扎层、沥青涂层、外包保护层)三层PE卡克绝缘防腐。7.5城市集中供热热力网敷设城市集中供热输配管网采用浅直埋无补偿方式敷设。管道应利用自然转角自然补偿。1060的弯头不得采用做自然补偿。在一级管网上分支开孔接口处安装分支控制阀门、压力表、温度计,并设砼结构或红砖结构阀门检查井。阀门检查井顶表面应与城市已形成的道路标高一致,当城市道路未建成时,阀门检查井顶表面应高出自然地面0.15m。热力网敷设必须取得当地政府规划部门的批准。一级管123、网间隔100m处在地面上设置标志。表7-2 直埋敷设供热管道最小覆土深度管径()300350400450500600700800100012001400车行道下(m)1.21.21.21.41.41.51.51.51.5非车行道下(m)0.70.80.91.01.11.21.21.31.4表7-3 直埋敷设供热管道与有关设施相互净距离名称最小水平净距离(m)最小垂直净距离(m)给水管1.50.15排水管1.50.15燃气管道P400KPa1.00.15燃气管道P800KPa1.50.15燃气管道P800KPa2.00.15压缩空气或CO2管1.00.15排水盲沟沟边1.50.50乙炔、氧气管1124、.50.25公路、铁路坡底部1.0道路路面建筑物基础3.00.70通讯电缆1.00.30电力及控制电缆2.01.0城市集中供热输配管网在高点设排气阀门,在一级管网最低点设泄水装置。选择泄水点时,结合城市排水主干线,将水排入城市排水系统,供热管道坡度为千分之二。7.6特殊地段(重要的穿、跨越工程等)的设计方案热力管道穿越城市道路多处。管道穿越主要干道,考虑采用顶管方式。需征得公路部门或市政主管部门同意。管道穿越城市次要道路,有条件的考虑采用开挖直埋方式敷设,缺少开挖条件的考虑采用顶管方式。需征得市政主管部门同意。7.7城市集中供热输配管网监测系统XX市XX开发区集中供热输配管网要提升到科学管理的125、层面上来。运用现代计算机、通讯网络技术对整个城市集中供热管网、热力站系统进行数据监测、采集,可以及时、准确地检测和调节热网的运行参数。在满足热网中各个用户使用的前提下,做到少投入多产出,达到最大限度的节能效果,提高供热管网的供热能力,减少污染物的排放。通过实现供热系统运行数据的采集与管理,实现了系统合理调度,节能监控。最终达到提高热网的经济性、可靠性、稳定性和安全性。输配管网的监控系统由四个部分组成。即通讯网络、中央控制室、热力站现场控制单元、热力站现场传感器。监控系统的实施原则是,设计到位、分期实施、先监后控。一级主管网、二级管网和各热力站内实现监控。热源及热力网参数检测与控制:(1)热水热126、力网在热源与热力网的分界处应检测、记录下列参数:1)供水压力、回水压力、供水温度、回水温度、供水流量、回水流量、热功率和累计热量以及热源处的热力网补水的瞬时流量、累计流量、温度和压力。2)供回水压力、温度和流量应采用记录仪表连续记录瞬时值,其他参数应定时记录。(2)供热介质的流量的检测应考虑压力、温度补偿。流量检测仪表应应适应不同室外环境流量的变化。(3)热源的调速循环水泵宜采用维持热力网最不利资用压头为给定值,自动或手动控制泵转速的方式运行。循环水泵的入口和出口应具有超压保护装置。(4)热力网干线的分段阀门处、除污器的前后以及重要分支节点处,应设压力检测点。对于具有计算机监控系统的热力网应实127、时检测管网干线运行的压力工况。7.8城市集中供热输配管网运行调节在热网正式运行前,将各用户的运行流量调配至理想流量(即满足用户实际热负荷需求的流量),解决热力工况水平失调的问题。初调节利用各热用户入口安装的流量调节装置进行,如手动流量调节阀、平衡阀、调配阀及节流孔板等。在热网运行过程中,采用中央质调节和分阶段改变流量调节相结合的方法。8 环境保护环境保护是现代化城市建设的中心任务之一,循环水余热-热泵集中供热工程本身是一项环境、社会效益非常显著的环境工程,但其自身也有极少量的污染源需进行控制和治理。8.1设计采用的环保标准(1) 中华人民共和国环境保护法(2) 基本建设项目环境保护管理办法(8128、6)国环字002号(3) 建设项目环保规定国环字(87)003号(4) 工业企业噪音控制设计规范(GBJ87-1985)(5) 工业企业设计卫生标准(TJ36-1979)(6) 工业企业厂界噪声标准(GB12348-1990)(7) 污水综合排放标准(GB8978-1988)(8) 城市区域噪声标准(GB3036-1993)(9) 地面水环境质量标准(GB3838-1988)8.2XX开发区环境现状由于历史及地理的原因,长期以来XX开发区的能源结构以燃煤为主的现状,导致了城市能源综合利用率较低,能源浪费严重,环境污染比较大。对XX开发区“天蓝、水明”的自然生态环境有着极大的破坏,不利于XX开发129、区生态安全。8.3环境效益随着全球范围内能源供需矛盾日益突出,环境污染日趋严重,倡导环境的可持续发展成为当代的主题。通过先进、适用的科学技术手段,将电厂内循环冷却水这种可再生能源应用到本项目中,可节省大量的煤炭、石油、天然气等宝贵的一次性不可再生能源,同时减少CO2、SO2等的排放,保护自然环境。本工程不会对环境造成任何污染,远远小于燃煤锅炉房对周围环境的影响。本工程建成投产后,减少了电厂冷却塔在循环冷却水时对大气的“热污染”及水源的浪费;同时对XX区域将形成以热泵机组集中供热为主的城市供热体系,替代该区域内的分散供热的小锅炉,提高供热质量,极大地减轻大气污染状况,节约燃料,缓解一次能源紧张的130、状况。9 节能9.1编制依据依据关于固定资产工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定(国家计委、国家经贸委、建设部计交能19972542号文件)中的有关要求进行编制。9.2能耗指标及能耗分析能耗指标节约和合理利用能源是国家在经济发展和各项建设工程中的一项重要方针政策。根据国家当前经济高速发展的形势,工程项目采用现代高效节能的先进设备,工程设计中采用先进生产工艺系统是达到节能的根本措施,为此在本工程中将认真贯彻节约和合理利用能源方针,采取切实可行措施,以求达到最佳效果。利用可再生工业循环冷却水热泵技术建立城市集中供暖系统相对传统的燃煤锅炉供暖系统而言,就是一项节能降耗,减少一次能源131、消耗的节能系统工程。通过能源利用效率指标的对比,可以清晰的看出热泵系统的节能效果。能耗分析由于热泵能够使低温热能得到有效利用,达到节约能源,提高能源利用率的目的,因而受到普遍重视。以下通过与常规锅炉采暖方式进行定性与定量的比较。(资料引用热能转换与利用第二版 冶金工业出版社)引用“供热指数 k”,它是指热用户得到的热量Q1与燃料提供的热量BQdw之比,即式中 B燃料消耗量, kg/h。Qdw燃料的发热量,kJ/kg 。传统锅炉供暖方式热泵供暖方式项目名称表达式与数值项目名称表达式与数值供热指数供热指数锅炉产生的有效热凝汽式电站消耗燃料所能发出的电力热网效率 取0.9热泵消耗的电力供热锅炉效率 132、取0.68输配电效率 取0.95凝汽式电站的热效率 取0.35制热效率即COP 取4.0供暖方案对比详见下表。比较结果说明,在使用相同的一次能源做为燃料条件下,热泵供暖方式的能源利用效率比传统锅炉供暖方式高,从而可以达到节省一次能源的使用量。利用供热指数可以得出,传统锅炉供热系统的燃煤消耗量是热泵供热系统的耗煤量2倍标煤左右,相比锅炉供暖系统节约标煤50%左右。另外,如果热泵系统利用水电,而水力发电的效率高的多,则采用电动热泵可以替代大量锅炉燃料供热。9.3节能措施(1)、站内设备选用节能型先进设备,水泵采用变频设置,换热器采用高效板式换热器。(2)、优化工艺流程,减少不必要的能量损失,设置连133、锁和自控装置,对整个系统进行现代化实时检测管理,保证设备高效运转。(3)、加强管理,减少非生产的能量消耗,如照明、空调等,采取有效措施,防止供水管线、循环水水管的跑、冒、滴、漏现象。(4)、加强宣传力度,提高职工和用户的节能意识。10 招标事宜招标原则,根据依据中华人民共和国招标投标法,国家发展计划委员会2001年工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定的要求,本项目可研报告中增加了招标范围、招标组织形式以及招标方式等内容,并应履行核准手续。招标的内容包括勘测设计、施工、监理以及重要设备、材料等采购活动的具体招标范围(全部或者部分招标);采用的招标组织形式(委托招标或者自行134、招标);招标的方式(公开招标或者邀请招标)。项目建设单位应严格执行国家和省的有关法规,确保招标投标活动公开、公平、公正和诚实信用。本工程的具体招标范围、招标组织形式、招标方式等由项目建设单位另行拟定报批。11 劳动安全与工业卫生11.1设计依据(1) 建设项目(工程)劳动安全监察规定劳动部1997(2) 工业企业设计卫生标准(TJ36-79)(3) 工业企业噪声控制设计标准(GBJ87-85)(4) 工业企业厂界噪声标准GB12348-90(5) 工业企业采光设计标准(GB50033-91)(6) 工业企业照明设计标准(GBJ6222-86)(7) 建筑设计防火规范(GB50016-2006)135、(8) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)(9) 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)(10) 生产过程安全卫生要求总则(GB12801)(11) 中华人民共和国安全生产法(12) 关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知(发改投资20031346号,国家发展改革委、国家安全生产监督管理局)(13) 建筑抗震设计规范(GB50011-2001)11.2事故场所在拟建的热泵站房周围,没有易燃易爆的危险场所,处于稳定的地质结构上,同时热泵站房靠近循环冷却水源,因此,热泵站房的位置是安全的。热泵站房内易发生安全事故的场所主要有: 易危及人身安全的部位有配电装置和所有136、带电的设备等; 易产生机械伤害的部位有各转动机械设备外露部分等; 易发生坠落伤害的部位有登高平台、楼梯等; 易产生噪声的设备及场所等。对以上易发生安全事故的场所,在设计中应采取以下措施:11.3 防治措施a) 防火消防设计将贯彻“以防为主,防消结合”的方针,针对本工程的具体情况,积极采用行之有效的措施,做到保障安全,使用方便,经济合理。各建(构)筑物之间的最小距离均按火力发电厂与变电所设计防火规范(GB5022996)及建筑设计防火规范(GB500162006)设计,并确定建(构)筑物的耐火等级,本项目按二级耐火等级考虑。在热泵站房内外分别设置消防水系统。b) 防电伤为保证电气运行人员的安全,137、各种电压等级的电气设备的对地距离、操作走廊尺寸,严格按高压配电装置设计技术规程要求进行设计。高压电气设备均布置在室内,所有电力设备均采用接地防护措施。在控制盘上均设有保护、信号、监视、声光报警及事故跳闸等保护措施。c) 防机械伤害及防坠落伤害热泵系统运行过程中,机械转动设备比较多。为防止机械伤害,对各种机器的转动部分均装有防护罩或其他防护设施。热泵站房内的平台、步道、升降口和坑池边等有坠落危险处,设计中考虑设置栏杆或盖板,需登高检查和维修设备处,设计中考虑设置防护设施。d) 防化学伤害按照采暖通风与空气调节设计规范的要求,本工程对变压器室、配电间等设置事故风机,排风机均为防腐型,电机均为防爆型138、。12 项目实施12.1 劳动组织及定员公司聘请专门的管理人员进行专业化管理,负责供热设施的维修、保养、检修、安全管理等工作,保证安全稳定供热的调度管理。公司机构设置有:公司行政机关、市场开发部、工程部、财务部、生产调度室、管线管理所,营业管理所、抢修抢险队、技术服务中心等部门。根据建设部(85)城劳字第5号关于城市各行业编制定员试行标准的有关规定,并结合本工程的实际情况,确定人员编制为70人。12.2 施工场地条件根据XX电厂厂区总平面布置规划图,在热泵站厂房周围有300的空地可作为热泵站厂房施工用地。不足部分在厂区西围墙外租地。土建施工区布置在区厂西围墙外侧,包括钢筋加工区、木工模板区等。139、安装施工区则主要布置热泵站厂房周围及冷却塔周围。施工生活区需在厂外另行租地,根据对周围情况的了解,目前电厂西侧某单位搬迁后的办公及住宿院落现在空余,如能整体租过来可作为本期工程的施工生活区占地问题。12.3 施工能力施工用水按施工高峰用水30t/h设计。一期工程在厂外新打施工用水井5口,出水量共计300t/h。除厂内生活及消防用水占去水量100t/h外,还有200t/h水量可供施工用水,施工用水建议从一期生产用水管网引接。施工通讯业主在一期工程已建有永久通讯设施,可供本工程使用,可从业主指定的通讯总机引接通讯线路到施工单位通讯总机入口端。本工程施工高峰用电最大负荷按200kVA设计。一期工程在140、水塔区西北角已建立一座供电容量为7058KVA的开闭所,开闭所供电来自双井变电所双回10kV供电线路,本工程电源可从此处引接。施工用氧气、乙炔和氩气由施工单位现场自备解决。施工用建筑材料施工所需墙体材料、碎石、白灰、建筑用砂、混凝土用砂和水泥当地均能解决,钢材可由市场采购。12.4 主设备运输热泵站房内主要大型设备为热泵机组,由于设备较重以及对安装的要求较高,所以需要由设备提供厂商负责供货及安装。根据目前所掌握的设备资料,这种热泵机组在铁路、公路运输中均不属于超限货物(热泵机组可采取分体供货运输),因此其设备可通过公路运输到站址处。12.5 主要施工方案热泵机组需要通过吊装孔放入,吊装孔的尺寸141、为18m9m,吊装孔设在轴与JH轴之间。本工程大件设备热泵机组从生产厂家运至施工现场北侧主入口后,可用履带吊和汽车吊联合将热泵机组整体吊入安装通道内的平板车(或滚杠)上,然后推入到主设备基础近旁,再采用千斤顶等临时设施安装就位。安装孔上可采用轻型钢结构屋面和岩棉压型钢板围护结构防雨。12.6 进度安排由于本项目工程量巨大、工期长,而且首次在国内采用热泵技术为超大面积的建筑群进行集中供热,所以采取“整体规划、分步实施”的方式进行项目施工管理,并且以滚动方式进行投资,以提高资金利用率。第一期工程进度安排如下:1、前期工作准备: 2007 年8月1日至2008年4月1日2、可研编制及立项: 2008142、 年4月1日至2008年6月15日3、初步设计及审查: 2008 年6月15日至2008年7月1日4、施工图设计阶段: 2008 年7月1日至2008年7月10日5、主要设备订货阶段:2008 年6月20日至2008年9月30日6、土建及设备安装: 2008 年7月15日至2008年10月30日7、联合试运转阶段: 2008 年11月1日至2008年11月10日13.投资估算及财务分析13.1 投资估算根据建设部建标【2007】163号颁发的全国市政工程投资估算指标,河北省统一建筑安装基价定额及工程配套费用定额进行编制,并对主要设备、材料进行换算调整,以期更符合当地的价格水平。管材采用2008143、年最新价格,管材取定于内地均价:5900元/吨,聚氨酯泡沫硬质塑料保温:24800元/吨,聚乙烯外护套管:13600元/吨根据建标1996628号文“城市基础设施工程其他费用定额”有关规定计算各项费用进行计算。13.1.1 工程投资本项目总投资28524万元,其中建设投资为28378万元,铺底流动资金146万元。具体投资详见 表13-1工程投资估算总表表13-1 工程投资估算总表 (单位:万元) 序号工程或费用名称估 算 价 值建筑工程设备购置安装工程其他费用合 计第一部分 工程费用1.1热泵站房3600 13405 2128 19133 集中供热系统12077 1812 13889 配电系统144、900 180 1080 自控系统375 125 500 土建3600 3600 其他附属系统53 11 64 1.2热泵站房外其它系统595 950 97 1642 主要生产工程585 950 97 1632 与厂址有关的单项工程10 0 0 10 1.3热泵系统一级网20 3094 774 3888 小 计4215 17449 2999 0 24663 第二部分 其他费用1建设单位管理费260 260 2前期工作咨询费62 62 3设计费794 794 4工程监理费292 292 5环境影响咨询服务费10 10 6人员培训费6 6 7招标代理服务费38 38 8联合试运转费87 87 9施145、工图审查费64 64 小 计1613 1613 第一、二部分费用小计4215 17449 2999 1613 26276 第三部分 预备费1基本预备费2102 2102 2涨价预备费0 0 小 计2102 2102 第四部分 固定资产投资方向调节税0 0 第五部分 建设期利息0 建 设 投 资 合 计4215 17449 2999 3715 28378 比 例(%)14.85 61.49 10.57 13.09 100.00 13.1.2 资金筹措本项目总投资28524万元,其中20000万元来自于城市集中供热配套费,其余部分为企业自有资金。13.2 财务分析根据国家发展改革委、建设部建设项目146、经济评价方法与参数(第三版)(发改投资20061325号)及国家有关文件规定精神,对本可行性研究报告进行财务评价和经济分析,从而论证该工程的经济合理性,为项目决策和审批提供可靠依据。13.2.1. 基本数据(1)供热规模及计算期本项目一期工程供热规模为400万平方米,根据工程建设进度安排及资金投入使用情况,确定建设期为1年,整个工程计算期为12年。 (2)工程投资本项目总投资为28524万元。作为财务分析的依据。(3)固定资产折旧及无形资产摊销费的计算原则本工程中机器设备按照15年、土建厂房按30年计算折旧。(4)流动资金来源及运用项目流动资金按详细估算法进行计算。其中铺底流动资金占流动资金3147、0。(5)基准收益率参照建设项目经济评价方法与参数(第三版)本工程基准收益率取为4%。13.2.2 财务分析:(1)供热收入本工程投产后,假定正常年的生产能力为设计能力,不考虑外界因素的影响而增大或减少生产能力,则每年的销售收入为7600万元。(2)销售税金及利润的计算税金计算和税率按照我国现行有关税收政策的规定计算。增值税税率为13,城市维护建设税和教育附加费分别为增值税的7%及4%,以此计算每年销售税金和总税金,所得税按利润的25计算。(3)生产成本及年经营费的计算详见表13-2 “生产成本计算表基本数据”和表13-3 “总成本费用估算表”。表13-2 生产成本计算表基本数据序号名 称单 148、位基本数据1一期工程设计供热规模万平米4002年耗电量万度86433电费单价元/度0.3594年耗水量万吨2.075水费单价元/吨3.86职工定员人707人均年工资福利费元/人年300008折旧年限年159设备残值率510维修、维护费211综合供热价元/1912项目总投资万元28524(4)财务分析详见表13-4“流动资金估算表” 表13-5“项目投资使用计划与资金筹措表” 表13-6“营业收入、营业税金及附加和增值税估算表” 表13-7“固定资产折旧费估算表” 表13-8“土地和其它资产摊销估算表” 表13-9“利润与利润分配表” 表13-10“项目投资现金流量表” 表13-11“项目资本金149、现金流量表” 表13-12“财务计划现金流量表” 表13-13“资产负债表”表13-14 “财务评价主要数据指标汇总表”(5)财务效益分析:根据本工程的具体条件,计算项目在计算期内各年的资金运用情况,以便全面反映项目的经济性及现实性。根据已确定的供热价格,其财务效益主要指标为:项目投资财务内部收益率: 税前6.3% 税后4.7%项目投资净现值(ic=4%) 税前4195万元 税后1363万元投资回收期(含建设期) 税前10.64年 税后11.86年表13-3 总成本费用估算表 (单位:万元)序号项 目建设期生 产 期合计1234567891011121外购原材料2外购燃料及动力31113111150、311131113111311131113111311131113111342213工资及福利费21021021021021021021021021021021023104修理费56256256256256256256256256256256261825折旧费16281628162816281628162816281628162816281628179086摊销费535353532127利息支出8其他费用15015015015015015015015015015015016509总成本费用57145714571457145661566156615661566156615661624839.1固151、定成本26032603260326032550255025502550255025502550282629.2可变成本311131113111311131113111311131113111311131113422110经营成本403340334033403340334033403340334033403340334436311盈亏平衡点(%)66.47 66.47 66.47 65.12 65.12 65.12 65.12 65.12 65.12 65.12 表13-4 流动资金估算表 (单位:万元)序号项 目最低周周转建设期生 产 期转天数次数1234567891011121流动资产744152、7447447447447447447447447447441.1应收帐款30123363363363363363363363363363363361.2存货388388388388388388388388388388388原材料3012在产品1524164164164164164164164164164164164产成品20182242242242242242242242242242242241.3现金201820202020202020202020201.4预付帐款2流动负债2592592592592592592592592592592592.1应付帐款301225925925925925153、92592592592592592592.2预收帐款3流动资金4854854854854854854854854854854854流动资金当期增加额485表13-5 项目投资使用计划与资金筹措表 (单位:万元)序号项 目建 设 期生 产 期合 计12341投资计划28378485288631.1建设投资28378283781.2建设期利息1.3流动资金485485其中:铺底流动资金1461462资金筹措28378485288632.1项目资本金2837848528863用于建设投资2837828378用于建设期利息用于流动资金4854852.2债务资金用于建设投资用于建设期利息用于流动资金表1154、3-6 营业收入、营业税金及附加和增值税估算表 (单位:万元)序号项 目税率建 设 期生 产 期合 计123412一营业收入7600 7600 7600 836001供热7600 7600 7600 83600单价(元/吨)19.0 19.0 19.0 数量(万吨)400 400 400 销项税额13%874 874 874 9614二营业税金及附加573 573 573 6303增值税516 516 516 5676营业税城市维护建设税7%36 36 36 396教育费附加4%21 21 21 231销项税额8748748749614进项税额13%358 358 358 3938表13-7 155、固定资产折旧费估算表 (单位:万元)序号项 目折旧建设期生 产 期合计年限123456789101112固定资产合计原值2811128111281112811128111281112811128111281112811128111折旧费1628162816281628162816281628162816281628162817908净值26483248552322721599199711834316715150871345911831102031房屋及建筑物30原值48044804480448044804480448044804480448044804折旧费152152152152152152156、1521521521521521672净值465245004348419640443892374035883436328431322机器设备15原值2330723307233072330723307233072330723307233072330723307折旧费1476147614761476147614761476147614761476147616236净值21831203551887917403159271445112975114991002385477071表13-8 土地和其它资产摊销估算表 (单位:万元)序号项 目摊销原建设期生 产 期合计年限值1234567891011121土157、地50摊销净值2其他资产5267267267267267267267267267267267267摊销53535353212净值21416110855555555555555553无形及其他资产小计267267267267267267267267267267267267摊销53535353212净值2141611085555555555555555表13-9 利润和利润分配表 (单位:万元)序号项 目建设期生 产 期合计1234567891011121营业收入76007600760076007600760076007600760076007600836002营业税金及附加57357357357158、357357357357357357357363033总成本费用57145714571457145661566156615661566156615661624834补贴收入5利润总额13131313131313131366136613661366136613661366148146弥补以前年度亏损7应纳税所得额13131313131313131366136613661366136613661366148148所得税32832832832834234234234234234234237069净利润(可供分配的利润)98598598598510241024102410241024102410241159、1108法定盈余公积金999999991021021021021021021021110公益金4949494951515151515151553应付利润8378378378378718718718718718718719445未分配利润10累计未分配利润12息税折旧摊销前利润(EBITDA)2994299429942994299429942994299429942994299432934表13-10 项目投资现金流量表 (单位:万元)序号项 目建设期生 产 期合计1234567891011121现金流入7600760076007600760076007600760076007600183439160、43431.1营业收入76007600760076007600760076007600760076007600836001.2补贴收入1.3回收固定资产余值10258102581.4回收流动资金 4854852现金流出2837850914606460646064606460646064606460646064606795292.1建设投资28378283782.2流动资金4854852.3经营成本40334033403340334033403340334033403340334033443632.4营业税金及附加57357357357357357357357357357357363032.5维161、持运营投资3所得税前净现金流量-28378250929942994299429942994299429942994299413737148144累计所得税前净现金流量-28378-25869-22875-19881-16887-13893-10899-7905-4911-19171077148145调整所得税32832832832834234234234234234234237067累计所得税后净现金流量-28378-26197-23531-20865-18199-15547-12895-10243-7591-4939-228711108计算指标:所得税前所得税后财务内部收益率:6.25 %4162、.74 %财务净现值(ic=4%):4195万元1363万元投资回收期:10.64年11.86年表13-11 项目资本金现金流量表 (单位:万元)序号项 目建设期生 产 期合计1234567891011121现金流入760076007600760076007600760076007600760018343943431.1营业收入76007600760076007600760076007600760076007600836001.2补贴收入1.3回收固定资产余值10258102581.4回收自有流动资金 4854852现金流出28378541949344934493449484948494849163、48494849484948832352.1项目资本金28378485288632.2借款本金偿还2.3借款利息支付2.4经营成本40334033403340334033403340334033403340334033443632.5营业税金及附加57357357357357357357357357357357363032.6所得税32832832832834234234234234234234237062.7维持运营投资3净现金流量-2837821812666266626662652265226522652265226521339511108资本金财务内部收益率(ic=4%):4.74 %财164、务净现值(ic=4%):1363万元表13-12 财务计划现金流量表 (单位:万元)序号项 目建设期生 产 期合计123456789101112一经营活动净现金流量26662666266626662652265226522652265226522652292281现金流入7600760076007600760076007600760076007600760083600营业收入7600760076007600760076007600760076007600760083600补贴收入其他流入2现金流出4934493449344934494849484948494849484948494854372165、经营成本4033403340334033403340334033403340334033403344363营业税金及附加5735735735735735735735735735735736303所得税3283283283283423423423423423423423706其他流出二投资活动净现金流量-28378-48510743-181201现金流入1074310743回收固定资产余值1025810258回收流动资金 485485建设投资2837828378维持运营投资流动资金485485其他流出三筹资活动净现金流量28378-352-837-837-837-871-871-871-871-166、871-871-871194181现金流入2837848528863项目资本金流入2837848528863建设投资借款流动资金借款其他流入2现金流出8378378378378718718718718718718719445利息支出偿还债务本金应付利润8378378378378718718718718718718719445其他流出四净现金流量18291829182918291781178117811781178117811252430526五累计盈余资金18293658548773169097108781265914440162211800230526表13-13 资产负债表 (单位:万元)167、序号项 目建设期生 产 期1234567891011121资产2837829270294182956629714298673002030173303263047930632307851.1流动资产总额25734402623180609841116221340315184169651874620527应收帐款336336336336336336336336336336336存货388388388388388388388388388388388货币资金18493678550773369117108981267914460162411802219803预付帐款1.2在建工程283781.3固定资产净168、值26483248552322721599199711834316715150871345911831102031.4无形及递延资产净值21416110855555555555555552负债及所有者权益2837829270294182956629714298673002030173303263047930632307852.1流动负债总额259259259259259259259259259259259应付帐款259259259259259259259259259259259预收帐款2.2流动资金借款2.3建设投资借款负债小计259259259259259259259259259259259169、2.3所有者权益283782901129159293072945529608297612991430067302203037330526资本金283782886328863288632886328863288632886328863288632886328863累计盈余公积金14829644459274589810511204135715101663累计未分配利润表13-14 财务评价主要数据指标汇总表 (单位:万元)序 号项 目单位指 标备 注1建设投资万元283782建设期利息万元03流动资金万元4854其中:铺底流动资金万元1465总投资万元28524以铺底流动资金计入6总资金(项目评价170、中的总投资)万元28863以全部流动资金计入7经营收入万元7600年均8总成本费用万元5680年均9利税总额万元1920年均10其中:利润总额万元1347年均11总投资收益率%4.712项目资本金净利润率%3.513固定资产借款偿还期年含建设期14内部收益率14.1项目投资内部收益率%4.7税前6.314.2资本金内部收益率%4.715净现值15.1项目投资净现值(iC=4%)万元1363税前419515.2资本金净现值(iC=4%)万元136316投资回收期(含建设期)年11.86税前10.6417盈亏平衡点%65.53生产能力利用率13.3 敏感性分析 产品价格、产量、经营成本及建设投资等171、是影响财务内部收益率的因素,分别按10%作了敏感度分析,通过分析可以看出产品价格的变化是最敏感的因素。敏感性分析变化情况详见“表1315 敏感度系数分析表”。表13-15 敏感度系数分析表序号不确定因素敏感性分析变化率(%)内部收益率(%)敏感度系数基本方案0%6.25 1产品价格+10%9.034.45-10%3.364.622产量+10%7.912.66-10%4.552.723经营成本-10%7.80-2.48+10%4.66-2.544建设投资-10%7.78-2.45+10%4.96-2.065外购原材料-10%6.250.00+10%6.250.0013.4 财务评价指标及结论 综172、上述分析,本项目财务内部收益率、投资回收期等财务指标(主要经济数据与评价指标)均能满足行业的基本要求,项目具有一定的盈利能力。除了取得合理的直接经济效益外,同时对整个社会的环境及社会效益也是十分显著的。本工程的建成能大大改善当地人民的生活条件,提高人民的生活水平,对保护当地的自然环境起到重要作用,对可持续发展有作重要意义,其间接经济效益远远大于工程的直接经济效益, 因此本工程在经济上是可行的。14 风险分析影响项目实现预期经济目标的风险因素来源于法律法规及政策、市场供需、资源开发与利用、技术的可靠性、工程方案、融资方案、组织管理、环境与社会、外部配套条件等一个方面或几个方面。可归纳为下列内容:173、(1)项目收益风险:产出的数量与预测价格;(2)建设风险:建筑安装工程量、设备选型与数量、土地征用和拆迁安置费、人工、材料价格、机械使用费及取费标准等;(3)运营成本费用风险:投入的各种原料、材料、燃料、动力的需求量与预测价格、劳动力工资、各种管理费收费标准等;14.1风险分析(1)项目收益风险项目在运行过程中,消耗的能源主要是电能,热泵系统的效益完全决定于电价的高低,但目前国家对热泵集中供热的项目并无电价优惠政策。本项目建成后,主要依靠收取热费来回收成本,但热费的收取率存在很多不确定的因素,如入住率、居民的收入状况、素质等。综上述两点,项目建成后的收益存在较大的风险。(2)建设风险本项目覆盖174、面广、周期长,是一项复杂的系统工程,项目采用的技术为新型节能技术,必将增加设计、建设、施工及运行管理的难度,使项目在建设及运营管理过程中存在一定的技术风险。 初投资比较大,因为供热系统属于基础投资,其工程的实施一般都带有远期性,需要考虑整个供热规划和以后几年的陆续投入,热泵机房可逐年增加数量。 城市集中供热属于城市基础配套设施建设,但供热配套费不能按时拨付,拖延了工程的进度同时也影响后期工作的继续。 在外网管线铺设过程中,临时用地、占用农民耕地、占用市政公共用地等涉及到较多的问题。 目前,国内市场针对容量在10MW以上的热泵还没有,小型热泵机组的COP相对有些低,高温热泵机组的电耗太大,国外市175、场有容量在10MW以上的热泵机组,但价格偏高。 目前,国内外采用循环冷却水作为热泵低位热源的工程少,可借鉴的经验不多,如何最大限度的节约能源,降低运行费用,还需要进行多方面的研究。(3)运营成本费用风险和常规供暖、空调系统相比,初投资较高,所以对投入的各种原料、材料、燃料、动力的需求量与预测价格、劳动力工资、各种管理费收费标准等应严格进行调整和控制。14.2风险控制(1)项目收益风险控制项目收益风险主要来源于电价及热费的收取。本项目是“节能”、“环保”的,不仅可以大大节约一次能源,而且可以降低二氧化碳等污染物的排放。项目在建设前期,需要积极申请政府的电价优惠政策。自70年代以来,鉴于一次能源供176、给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发利用可再生能源的热潮。美国、日本、德国等欧共体国家及一些发展中国家纷纷制定了相应的优惠发展计划。只要政府提供电价优惠政策,电价的风险是可以控制和避免的。在热费的收取方面,首先要保证供热的质量,使得使用方和供给方保持良好的关系;其次,供给方要向使用方积极宣传节能意识,降低运行费用,让使用方得到真正的实惠,热费的收取风险是可以控制和避免的。(2)建设风险控制本项目一次性投资大,需要在建设前期积极申请国家、地方的资金补贴;同时,本项目属于城市基础设施配套建设,要积极申请无息或低息银行贷款;外网在铺设过程中,要积极获得城规、市政等部门的协助。本项目采177、用的电厂循环冷却水源热泵技术是在原有水源热泵(地下水、地表水、地埋管水源热泵)应用上的一次飞跃,要充分进行资源评估、充分进行设计方案论证,确保方案在技术和经济上的可行性,同时,在建设和施工过程中要做好充分的准备工作及制定完善的运行管理制度。通过分期实施,细化供热规模,分期实施,当年施工、当年供热。做到以上几点后,建设风险可以大大降低。(3)运营成本风险控制由于本项目规模较大、拟分期进行建设,以滚动方式进行投资,确保投资的连续性和可操作性。采用多种渠道融资建设:企业自筹、能效融资、银行贷款及与大型投资公司进行合作融资等。由于项目具有可再生能源在建筑中应用节能环保示范意义,尽可能享受国家相关政策补178、贴。另外,项目的承建单位 XXXX电气技术有限公司是一家在城市基础设施建设及循环经济领域有突出贡献的专业化公司,拥有一批熟悉基础设施建设和工业、建筑节能领域的专业工程技术人员,并有多名业内资深的专家作顾问团队。利用循环冷却水热泵供热技术,回收重点耗能企业循环冷却水中的余热、废热资源,通过热泵系统进一步提升后,为建筑物供热,能够大幅提高一次能源利用效率。示范工程已在大庆市建设完成,规划供热面积320万平方米,一期50.3万平方米供热系统在2006年底建成,供热运行稳定,节能减排及节水效果十分显著。示范工程在“2006年全国可再生能源在建筑中应用示范项目评审”中荣获第一名。15 研究结论与建议15179、.1结论通过以上各章节的分析、比较、计算和研究,得出以下结论:XX电厂循环水余热热泵集中供热工程符合国家循环经济“减量化、再利用、资源化”的原则和“低消耗、低排放、高效率”的基本特征,形成了“资源产品废物再生资源”的循环利用模式,最大程度实现了废物资源化。实现区域集中供热,取消燃煤小锅炉,减少环境污染,对改善该区域的环境是十分有利。符合XX开发区城市总体规划和XX开发区“十一五”时期供热发展规划。可以提供一种新型的绿色供热方式,使可再生能源在总能源消耗中的比例大幅提高,促进人与自然和谐,实现城市可持续发展。既是为政府为民办实事的民心工程,也能够为XX开发区的环境治理、社会经济发展带来实实在在的180、效益。发展余热热泵供热事业非常必要。2008年先实施一期供热工程,输配管网系统设计合理、安全可靠,远近结合好,设备利用率高。通过具体项目的实施增加操作经验并积累丰富的第一手资料,为后续更大规模的城市供热热力网的实施做好铺垫工作。工程建成后,将明显改善XX开发区大气环境质量、提高市民健康水平、加速社会经济和旅游事业发展,其环境效益和社会效益显著。本可行性研究报告对该工程进行了技术经济分析,本工程在技术上是可行的,从经济分析结果上看,财务评价指标为:项目投资财务内部收益率(税后)为4.74%,项目投资回收期(税后)为11.86年。财务内部收益率、投资回收期等财务指标(主要经济数据与评价指标)均能满181、足行业的基本要求,项目具有一定的盈利能力,所以本项目是可行的。另外,本项目是以电厂循环冷却水作为低位热源的大型热泵集中供热在国内的首次实施,必将起到一定的示范作用,同时对国内大型热泵的发展将起到一定的推动作用。并将为中国的节能减排事业做出一定贡献。15.2建议由于本项目符合国家节能减排政策,具有很强的示范效益,建议政府各级部门在项目规划、审批等方面给予大力支持。为了便于该项技术的推广和应用,积极申请政府部门给予的补贴和优惠政策。附 表(1)规划供热小区的面积一览表规划供热小区的面积一览表 XX市XX开发区二零零八至二零零九年供热负荷表工程名称规划面积(万)设计热负荷(MW)2008年需入网面积182、(万)2009年需入网面积(万)节能情况散热器形式保温情况福成上上城三期19597.560135国家标准钢制挂装墙50mm聚苯福成上上城二期14070140国家标准钢制挂装墙50mm聚苯华泰忆江南2010191国家标准地暖墙50mm聚苯燕庆福鼎中心2.512.5国家标准空调墙60mm聚苯汇福小区2610.426国家标准钢制挂装墙70mm聚苯四季阳光天洋城1506030120国家标准钢制挂装墙100mm聚苯小庄村街改造114.7462490.7国家标准钢制挂装墙70mm聚苯燕京工业园3729.6334国家标准钢制挂装工业建筑天山工业园3729.6532国家标准钢制挂装工业建筑 XX市XX开发区二183、零零八至二零零九年供热负荷表(续表)工程名称规划面积(万)设计热负荷(MW)2008年需入网面积(万)2009年需入网面积(万)节能情况散热器形式保温情况中兴通讯产业园69.555.6465.5国家标准钢制挂装工业建筑住达房地产51.0121.551.01国家标准钢制挂装墙70mm聚苯天宝嘉麟房地产652646.0518.95国家标准钢制挂装墙60mm聚苯安博软件88.1035.35533.1国家标准钢制挂装墙70mm聚苯兴达夏威夷北区36.6314.661026.63国家标准地暖墙70mm聚苯兴达毕欧溪谷11.324.5211.32国家标准地暖墙70mm聚苯燕京新城二期18.97.5618.184、9国家标准钢制挂装墙70mm聚苯北蔡村街改造10040100国家标准钢制挂装墙70mm聚苯潮白人家106.8542.743670.85国家标准钢制挂装墙80mm聚苯XX市XX开发区二零零八至二零零九年供热负荷表 (续表)工程名称规划面积(万)设计热负荷(MW)2008年需入网面积(万)2009年需入网面积(万)节能情况散热器形式保温情况成功房地产176.85.111.9国家标准钢制挂装墙70mm聚苯成功大广场100851090国家标准钢制挂装商业公共建筑风尚、维多利亚24.514.724.5国家标准钢制挂装墙70mm聚苯文化大厦84.88国家标准钢制挂装墙50mm聚苯骏捷馨视界10.86.41185、0.8国家标准钢制挂装墙70mm聚苯莲荷房地产8634.43056国家标准钢制挂装、空调墙50mm挤塑聚苯华电亿力5450国家标准钢制挂装工业厂房合 计1522.81758.08616.28906.53附 件(1) XXXX电气技术有限公司营业执照复印件(2) XXXX电力实业公司营业执照复印件(3) 企业自有资金证明附件(4) 关于XX电厂循环水余热热泵集中供热工程初步可行性研究报告的意见 经济技术开发区规划建设局(5) XX市环境保护局关于XX电厂循环水余热热泵集中供热工程的意见 XX市环境保护局(6) XX市水务局关于XX电厂循环水余热热泵集中供热工程热网补水事宜的答复 XX市水务局附 186、图(1)厂址地理位置图(2)厂区总平面规划图(3)热泵站系统原理图(4)热泵站设备布置图(5)热泵站结构平面布置图(6)供热小区规划和管线路由图 序号名称规格型号单位数量备注一制冷系统1压缩机组4AV10台42冷凝器LN-70台13贮氨器ZA-1.5台14桶泵组合ZWB-1.5台15氨液分离器AF-65台16集油器JY-219台17空气分离器KF-32台18紧急泄氨器JX-108台19冷风机KLL-250台810冷风机KLD-150台411冷风机KLD-100台212阀门套8613电磁阀套614管道及支架吨18.615管道及设备保温m32216管道保温包扎镀锌板吨1.617附件套1二气调系统1中空纤维制氮机CA-30B台12二氧化碳洗涤器GA-15台13气动电磁阀D100台144电脑控制系统CNJK-406台15信号转换器8线台16果心温度探头台77库气平衡袋5 m3个78库气安全阀液封式个79小活塞空压机0.05/7台110PVC管套111附件套1三水冷系统1冷却塔DBNL3-100台22水泵SBL80-160I台23水泵SBL50-160I台24阀门套305管道及支架吨2.86附件套1四电仪控系统1电器控制柜套12照明系统套13电线电缆套14桥架管线套15附件套1