恒光热电有限公司向市区西北片集中供热项目可行性研究报告书.doc

第一章 概 述1.1 项目名称、主办单位及负责人项目名称： *市恒光热电有限公司向市区西北片集中供热项目主办单位： *市恒光热电有限公司法人代表： 项目负责人： 项目实施范围：*市市区西北片1.2 可研编制依据1、*市恒光热电有限公司可研报告编制委托书2、*市集中供热工程管网规划图3、关于发展热电联产的规定急计基础20001268号文4、关于进一步推进城镇供热体制改革的意见建城2005220号5、市政公用事业特许经营管理办法中华人民共和国建设部令第126号6、热电联产项目可行性研究技术规定7、投资项目可行性研究指南8、*市城市总体规划（20012020）9、*市城市集中供热管理办法晋市发（2001）2号10、*市集中供热专项规划（二期）11、国家及*省、*市现行的其它规定、规范、政策1.3 编制原则1、严格遵守国家有关政策和法规，坚持经济效益、社会效益和环境效益并举的方针，提高城市集中供热普及率；2、以*市总体规划和*市集中供热专项规划为指导，提高供热基础设施建设的技术和自动化控制水平；3、坚持近期与远期相结合，现状和发展相结合的原则；4、推广使用节能材料，提高供热管道的保温性能，降低能耗指标； 5、项目实施尽量利用现有设施和原有供热管网，尽量减少重复建设。1.4 主要研究内容本报告对项目建设的背景、供需预测、场址选择、技术方案、燃料供应、总图布置、节能节水措施、环境影响评价、劳动安全卫生、投资估算与资金筹措、经济和社会效益、项目风险等进行了重点研究分析。1.5 项目背景1.5.1建设单位概况*市恒光热电有限公司前身为西关电厂，创建于1989年，是在80年代国家鼓励地方集资办电政策指导下由6000村民集资新办的，老厂区位于位于*市北环街中段，2004年7月通过技术改造，老厂区旧机组关停后在老厂区北500米处建设新厂，并成立恒光热电有限公司。公司现有装机容量为125MW，年发电量1.44亿度，有一台130T/h循环硫化床锅炉和两台20T/h循环硫化床锅炉，闲置热源60T/h，拥有齐全的除尘脱硫设施，已通过环保部门全面达标验收。*市恒光热电有限公司是*市区集中供热的第二热源，主要向市区西北片冬季采暖供热。1.5.2项目提出的理由与过程近年来，随着*市“四市”目标的逐步实现和创建“国家环保模范城市”的实施，*市在旅游、经济、文化、城市建设等方面都取得了突飞猛进的发展，而目前市区西北片（新市街以北、南北大街以西）现有各类建筑面积110多万m2，其中供热面积90.5万m2，冬季供热方式仍主要以土暖和小锅炉为主，土暖燃用的大部分是劣质煤，大多数小锅炉无除尘脱硫设施，采暖布置分散、热效率低、污染源多、污染严重，这种状况直接影响了*市创建国家级环保模范城市目标的实现。为创建特色园林城市和国家级环保模范城市，保护和改善城市环境，积极推行城市集中供热和加强供热管理，根据国家有关法律、法规的规定，结合*市总体规划，*市人民政府印发了*市城市集中供热管理办法，办法提出：鼓励社会投资者依法建设城市集中供热设施和从事城市集中供热的生产经营活动。根据*市总体规划，*市的供热方式采用热电联产与区域锅炉房联合供热的方案。分批实行并完成西北片的集中供热，是提高城市热化率，创建国家级环保模范城市，造福于全市人民的一件大事。从目前及以后发展状况来看，西北片供热面积已具规模，实现集中供热的条件已经成熟，对市区西北片实施集中供热势在必行。由于旧城改造城市热源严重不足，利用恒光公司现有热源对西北区域实施集中供热，最终实现西北片和城市主供热管网连通，可极大地缓解城市集中供热热源不足的矛盾。1.5.3项目概况项目实施坚持以热定电、集中供热、节约能源、改善环境的原则，利用闲置的60T/h的中温中压蒸汽热源，通过内建换热站向市区西北片90.5万M2的建筑进行供热，以改变西北片没有集中供热的现状。根据*市市区西北片热负荷的情况，项目拟采用汽轮机抽汽和锅炉余汽相结合的方式供热。换热站和减温减压装置布置在恒光公司老厂汽机房内，外供热水管道场区内架空，厂外沿北环路直埋，至泽州路，厂外布置七个换热站。1.6 主要研究结论通过调研分析，本报告研究认为：恒光热电公司热电联产项目符合国家可持续发展战略，项目实施具有节约能源、改善环境。提高供热质量等综合效益，是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一，是提高人民生活质量的公益性基础设施。经投资估算，项目总投资2331.40万元，据经济评价分析，项目内部收益率、投资回收期、投资利润率均优于行业基准，具有良好的经济效益。项目可行，建议尽快投资建设。1.7 主要技术经济指标表1-1 主要技术经济指标表序号项 目单位数量备注一总供热面积M290.5二换热站数量个7三换热站总建筑面积M2500四原料和燃料供应1煤矸石万吨22.652石灰石万吨1.76五工程总投资万元2331.41固定资产投资万元2187.592铺底流动资金万元143.81六年销售收入万元1326.4达产年七成本和费用1年总成本费用万元783.17达产年（第三年）2年经营成本万元678.24达产年八年均利润总额万元413.85九年销售税金及附加万元129.81达产年十财务评价指标1投资利润率%15.522投资利税率%20.383财务内部收益率%20.47税前4财务净现值（8）万元2695.4税前5投资回收期A5.93税前（含建设期）6财务内部收益率%13.28税后7财务净现值（8）万元1165.25税后8投资回收期A8.22税后（含建设期）十一盈亏平衡点%43.68第二章 供需预测与建设规模2.1 供应预测2.1.1供应现状根据*市的能源供应及消耗统计，全市的能源构成中90是煤炭，目前市区冬季供热以燃煤为主，供热方式以热电厂、集中供热锅炉房为热源的集中供热方式和小型分散锅炉房、小煤炉为热源的分散供热方式相结合。随着近几年城市的快速建设，*市的集中供热规模也有了一定的发展，集中供热系统在节约能源、治理环境、减少污染，促进经济发展，改善人民生活等方面发挥重要的作用。*市集中供热现状为：一期集中供热工程：自1993年开工建设，于1994年竣工投入运行，主热源为*市热电厂，设计供蒸汽104T/h，实际用蒸汽量为90吨/小时，供热面积为90万m2，供热范围为：东西大街以南、凤台街以北、泽州路以西。二期集中供热工程：东、西两个区域于2000年投入使用，热源为东、西两个区域锅炉房，设计供热面积为160万m2。西区供热范围为中原街以北、红星街以南、泽州路以西、凤城路以东，规划供热面积80万m2；东区供热范围为南环路以北、泽州路以东、红星街以南，规划供热面积为东区80万m2。*市西北片（范围为北至铁路、西至景西路、南至东西大街、东至泽州路）已被列入*市集中供热二期工程规划范围内，但未实施，目前该区域规划建筑面积110万m2，规划供热面积90.5万m2，热源44台区域小锅炉和1600座民用土暖气。区域小锅炉分布情况如表2-1所示：表2-1 西北片供热区域内采暖锅炉房现状调查表序号单位名称数量（台）规格（MW）用途1东方玻璃制品集团12.8采暖2芬菲娱乐城12.8采暖11.4采暖3太行印刷机械厂11.4采暖4西关铸造厂11.4采暖10.7采暖5*气门厂21.4采暖6*二中21.4采暖7市副食果品总公司10.35采暖8人民浴池11.4采暖9供销合作社11.4采暖10城区公安分局11.4采暖11综合食品厂21.4采暖12太行日报社10.7采暖13市二招21.4采暖14泽州县人民政府22.8采暖15*市酒厂21.4采暖16市政府一招31.4采暖17城区财政局宿舍10.35采暖10.7采暖18市政公司10.7采暖11.4采暖19振兴水泥厂10.7采暖11.4采暖20古书院矿西生活区37.0采暖21西关11.4采暖22古矿服务公司11.4采暖23市印刷厂宿舍11.4采暖24八九部队10.7采暖25泽州县技术监督局11.4采暖26党校11.4采暖27泽州县水利局11.4采暖28市二轻局11.4采暖10.35采暖合计4476.652.1.2供应预测*市集中供热工程正在实施第三、四期工程，实施完成后新增供热面积160万m2。三期集中供热工程：自2004年开工建设，供热范围为：北起南环路，南至晋长高速公路，西起西环路，东至泽州路，规划供热面积80万m2。四期集中供热工程：已完成规划选址和有关前期工作，规划供热范围：西至泽州北路，东至开发区工业园区，北至铁路，南至红星街，规划供热面积为80万m2。恒光热电联供项目：在2000年五月所编的*市城市集中供热专项规划指出将在近期考虑西关电厂建成城市热电联供的第二热源，与市电厂同时供热，形成双热源供热，以增强城市供热热源的稳定性和调峰能力。目前恒光热电厂有一台130T/h的循环流化床锅炉、两台20T/h和一台25MW发电机组，电厂每小时可以供城市100吨蒸汽，可以供城市100万m2的面积，从发展情况看，3年内可供城市200吨蒸汽，可以带动城市200万m2的面积。2.2 需求预测统计资料表明，2002年底*市区建筑总面积为717.76万m2，实现供热面积315万m2。其中小型区域集中供热锅炉供热面积110万m2，热力公司供热面积为205万m2(热电联产供热95万m2，区域集中锅炉房供热110万m2)，集中供热的热化率为43.9%，其余402.76万m2的面积由一百多座分散的小锅炉和土暖气供给。从目前的情况看，热力公司设计供热能力为280万m2，2005冬季基本上是满负荷运行。随着城市建设速度的近一步加快，*市的采暖需求量将会同步增加。图2-1可在一定程度上反映出*市城市建设的速度和趋势。时间/年面积/万m2图2-1 *市2000-2005房屋建筑施工面积图参照*市总体规划进行分析、推算，预测到2006年*市规划建筑面积为800万m2以上，到2010年*市总规划建筑面积1026万m2，按集中供热的普及率的80%计，城市集中供热的面积达820.8万m2，到2020年，*市市区扩大为55平方公里，市区人口增加到56万，城市总规划建筑面积1479.58万m2，集中供热的普及率以80%计，则城市集中供热的面积达1183.66万m2。2.3 价格现状与预测*市集中供热收费分为集中供热并网费、集中供热价格两大部分。并网费即通常所说的“暖气初装费”或“暖气入网费”，费用产生于自热力公司换热站接受热建筑前路段的暖气管道原材料及铺装费用，征费标准依据晋市价费字(1995)第179号文件执行，采暖用户按受热面积一次性缴纳入网费27元/m2。集中供热价格指的是由热力公司集中输送的暖气使用价格，即通常所说的“暖气费”或“采暖费”，征费标准依据晋市价工字(1995)第180号文件执行。公建房(含营业用房)按建筑面积计算，每月每平方米4.50元；居民住宅用房按使用面积计算，每月每平方米3.30元。由热电公司热源进行集中供热，形成热电联产，通过加强企业管理，挖掘内部潜力，成本会在规定的基础有所降低，入网费初步估算可取至25元/m2，公建房和居民住宅用房的暖气使用价格可分别取至4.25元/m2和3.2元/m2。随着原煤价格的上涨，考虑到企业供热成本压力，在与人民生活水平相协调的范围内，供热价格可能向上微调。2.4 建设规模根据恒光热电公司的供热规模和周边负荷分布情况，供热规模初步定位于铁路专线以南、景西路以东，东西大街以北、泽州路以西90.5万m2的供热面积，随着公司的进一步发展壮大和供热能力的提升，可将供热范围向西扩大到道头村、北岩煤矿家属区，逐步使周边200万m2面积实现集中供热。第三章 场址选择与建设条件3.1 项目选址项目选址于*市市区西北片，实施范围为北至铁路、西至景西路、南至东西大街、东至泽州路。3.2 建设条件3.2.1气候条件*市属大陆性季风气候，其特征是：四季分明，冬长夏短，春略长于秋；气候温和适中，雨热同季，大陆性季风强盛持久，海洋性季风的作用相对较弱；春季干燥多风，十年九春旱；夏季炎热多雨，热雨不均；秋季温和凉爽，阴雨稍多；冬季较冷，雨雪较少。灾害性天气有干旱、洪涝、霜冻、冰雹和大风。年平均气温 7.911.9最冷月（一月）平均气温 -9.4最热月（七月）平均温度 31.2采暖期平均温度 -9极端最低气温 -22.8年平均降雨量 617.9mm月最大降雨量 176.4mm年平均相对湿度 63%频率最多风向 西北风年平均风速 2.2m/s最高风速 23m/s水质PH值 8水质总硬度 218mg/L水质暂时硬度 228mg/L水质永久硬度 53.7mg/L标准冻土深度 50cm最大积雪深度 21cm地面极端最低温度 -33.1地面极端最高温度 70.5基本风压 0.45KN/m2基本雪压 0.30KN/m23.2.2地形、地貌*市位于*高原东南部，境内地形复杂，总的地势东西高、中部低，相对地势是四周高中间低，东部及东南部为太行山脉，西南、西北分别为王屋山和太岳山的南延部分，地貌类型以山地丘陵为主，山地占58.6，丘陵占28.5，盆地及山间宽谷占12.9。项目所在地位于太行山南端，西北部丘陵型地貌，中部地势平缓，地貌类型以盆地为主，整体走势西北高、东南低。3.2.3工程地质与水文地质1、工程地质项目所在地位于太行山隆块西南部，西部跨入沁水块坳析城山坳翅起带内。出露地层均为古生界及新生界地层。地质构造较简单。2、水文地质*市地下水按含水层岩层种类划分可分为孔隙水、裂隙水及裂隙喀斯特水三种类型；根据水位埋深还分为浅层、中层和深层水。水质为：中层水属HCOSO42CaMg型水，矿化度为0.10.5g/L，水温1421，深层水为HCO3Ca，矿化度小于1g/L，一般为0.890.90g/L，适用于工农业和生活用水。项目所在区域临西河，为一级富水区，主要是第四系孔隙水，潜水含水层由砂、砂卵石和粉砂组成。3.2.4地震情况根据我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组，*市西关抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第三组。3.2.5城镇规划及社会环境条件近年来随着*市经济发展和社会进步，特别是创建国家级园林城市的目标确立后，*市政府提出并致力于两河治理和城中村改造，得到广大市民的积极支持和配合，这两项工作的实施提供了有利条件。*市经济较为发达，2004年城镇居民人均可支配收入达到8097元，农民人均纯收入达3278元。项目区内的西关镇及周边道头村和张岭村居民收入处中等水平，有能力接受该项目。3.2.6交通运输条件*市地理位置优越，交通便捷，双轨电气化太焦铁路贯穿南北，已建的晋阳、晋焦、长晋三条高速公路交会于境内，207国道、太洛公路、长晋二级汽车专用公路、陵沁一级公路、晋辉、晋禹及晋张等公路干线均经过境内，项目所在区域城市道路呈网状布置，晋韩路、泽州路、东西大街及铁路专线围绕项目区，北环路和南北大街贯穿项目区，交通运输条件十分便利。3.2.7公用设施社会依托条件项目施工区内水电配套设施齐全，就近使用即可。3.2.8征地、拆迁、移民安置条件恒光热电厂前身为西关电厂，属西关村村办企业，企业组建后一直秉承为民谋福利的宗旨，公众支持率较高。项目实施涉及的征地、拆迁较少，不涉及移民安置，且项目本身是一项有利公众的好事，初步预计项目实施阻力不大。第四章 技术方案和工程方案4.1设计依据1、城市热力网设计规范（CJJ34-2002）2、城市供热管网工程施工及验收规范（CJJ28-89）3、城市供热管网维修技术规程（CECS 121:2001）4.2 设计原则4.2.1管网系统确定原则1、管网采用双管闭式系统，其容量考虑2010年的远期设计容量。2、管网布置根据已拟定的供热管网系统和各用户的热负荷、供暖区域内的地形图、热源位置和外供最大负荷、地质条件和地下设施以及*市的“十一五”发展规划等资料进行。3、供暖管网的主干线敷设在热负荷较集中的区域，分支管尽量靠近用户，力求达到最短的管线和最经济的造价。4、供热管网的布置尽量考虑与其他城市公用设施相协调。4.2.2供热系统的确定项目的集中供热系统采用二级网系统，一级管网采用电厂过热蒸汽，二级管网供回水温度采用95/70。一级管网供回水温度采用130/70。采用二级热水管的特点如下：1、采用二级管网系统管理方便，规划区内各管网的供热半径和地势高差相对较大，供热管网余热用户已采用间接连接的方式。2、二级管网中的一次管网投资较省、运行消耗电能少，选用130/70高温热水比直接采用95/70的低温给水管径减少许多，可节省投资。其次，由于高温热水温差较大，降低流量，减少了热网循环泵的能耗，节省运行费用。4.2.3换热站规模的确定对于间接连接的供热系统，一般由热源、供热管网、换热站和热设备组成。对换热站进行优化时，供热系统的经济性主要取决于整个管网(一次网、二次网、换热站) 的建设初投资及运行费用。因此，目标函数的建立主要应考虑项目建设总投资和项目建成后的运行费用。目前，供热系统经济性评价方法有多种，如按资金的时间因素可分为两大类：静态法和动态法。由于静态法没有考虑资金的时间价值(这也是它的最大缺点)，一般的技术经济分析常采用动态法。本项目区内换热站规模的确定采用计算期内总费用法，其总计算期内总费用计算式为:式中：M 计算期内的总折算费用；T 计算期；I 年利率；Kt 建筑期内第t 年的工程初投资费用；S 系统建成后每年的运行费用。依据计算式，对项目所设计的各项费用计算如下：1、管网的初投资费用K包括三部分:一级网初投资K1；二级网初投资K2；换热站初投资KZ。K = K1 + K2 + KZ一级网的初投资K1 包括：管段及其保温、敷设和附属设备的初投资Kg ；循环水泵及一级泵站的初投资Kb1 ，即：K1 = Kg + Kb1二级网的初投资K2 包括：管段及其保温、敷设和附属设备的初投资Kg2，K2 = Kg2；换热站的总投资KZ 包括：换热设备的初投资KS ；循环水泵的初投资Kb2 ；换热站的附属设备及其建筑物的初投资KJ ，即：KZ = KS + Kb2 + KJ2、系统的运行费用S 包括三部分：一级网(含热网首站) 的运行费用S1 ；换热站的运行费用SZ；二级网的运行费用S2 ，即：S = S1 + SZ + S2一级网的运行费用S1 包括：一级网循环水泵的耗电费用S1b；系统补水及材料费用S1S；一级网及首站的折旧和大修理费用S1j；管理、检修人员的工资福利费用S1m ；其他费用S1t ，即：S1 = S1b + S1S + S1j + S1m + S1t；换热站的运行费用SZ 包括：二级网循环水泵的耗电费用S2b；系统补水及材料费用S2S ；二级网换热站的折旧和大修理费用SZj、管理、检修人员的工资福利费用SZm；其他费用SZt ，即：SZ = S2b + S2S + SZj + SZm + SZt二级网的运行费用S2 包括：二级网的折旧和大修理费用S2j ；管理、检修人员的工资福利费用S2m ；材料费用S2C；其他费用S2t ，即：S2 = S2 j + S2m + S2 C + S2 t根据以上方法，对各种规模换热站的规模进行计算，可以得出项目总费用与换热站规模的关系；表4-1 不同供热规模下的换热站最佳规模表总供热规模万m26080100120150180200220250最佳规模万m288889910121215151520由于该项目是恒光热电有限公司向整个*市西北方向供热规划的一部分，因此，该项目换热站的设计规模要与整个规划相符合，项目换热站的设计规模按1520万m2设计。4.2.4供热管材的选择为保证管网的使用寿命和供热的安全运行，因为在正常的施工安装及合理的运行管理下，使用国产的质量合格的普通焊接钢管(DN150及DN150以下) 和螺旋焊卷管(DN200及以上)，完全能够满足使用要求。因此，根据项目具体情况确定热力管道的管材。4.2.5补偿器的选择在热力管网的设计中，必须计算管道的热膨胀。当利用管段的自然补偿不能满足要求时，应设置补偿器。在该项目热力网设计中，布置管道走向时尽可能利用自然弯角作为管道受热膨胀的补偿。除自然补偿外，还有几种补偿方式（补偿器）可供选择，现结合本工程将其比较如下：1、方形补偿器方形补偿器是将管道弯曲成“门”形，用它来补偿管段的热伸长。方形补偿器一般均用无缝钢管煨弯或焊接，可用于任何工作压力及任何工作温度的供热管道上。方形补偿器的优点是：制造方便，作用在固定支架上的轴向推力较小，补偿能力较大，不需要经常维修。缺点是：外形尺寸较大；占地面积较多；热媒流动阻力较大。方形补偿器应用广泛、历史长久，但是随着新型补偿器的应用，其占地面积大，制造成本高的弊病影响了它的应用。在本工程中，由于地形所限不能使用方形补偿器。2、套筒补偿器套筒补偿器需由专业生产厂家制造，其补偿能力大；尺寸紧凑，占地面积小；对媒体流动的阻力比弯管补偿器小；承压能力可达1 600 kPa。套筒补偿器的缺点是轴向推力大；需要经常检修和更换填料，维护不好容易泄漏；如管道变形有横向位移时，易造成填料圈卡住。这种补偿器如在供热期间发生故障，很难处理，供热隐患较大。3、波纹管补偿器波纹管补偿器体积小，节省钢材，流动阻力小。补偿器材料为不锈钢板，对制造工艺和材质要求高，安装质量要求也较严格。波纹管补偿器在应用中最受困扰的问题是水中的氯离子腐蚀。不锈钢板板壁薄，水中的氯离子不断的侵蚀不锈钢板，直至蚀穿，严重影响波纹管补偿器的使用寿命。因此对波纹管补偿器的使用需慎重。4、板盒型可限位管道伸缩器BH/KXW板盒型可限位管道伸缩器是一种采用优质钢板及特殊工艺制成的波形补偿器。该补偿器集方形、套筒、波形三种补偿器的优点为一身，既可用于架空和地沟敷设，又可用于直埋敷设。其伸缩盒钢板受力均匀，不容易疲劳破损，理论上可与管道同寿命。同时克服了方形补偿器制造、安装难度大，造价高，占地面积大的缺点及套筒补偿器容易渗漏、跑水、维修频繁，供热隐患大的弊病。另外，该补偿器价格适中，比一般的波纹管补偿器低20%左右。该补偿器很适合于庭院热力管网采用。在本工程中决定使用板盒型可限位管道伸缩器。在补偿器的设置方面，尽量发挥每个补偿器的能力，减少其数量，固定支架尽可能设在管段的“驻点”位置，以减小对固定支架的推力，降低设置固定支架的投资。4.2.6管网热平衡及热力入口由于热力管网分为两大系统，所以两大系统之间的平衡非常重要。为确保两个系统运行的稳定，在锅炉房的出口、两大系统主管的起始端处设置平衡阀，必要时可对系统进行调节。在系统的各主要分支处也设置了平衡阀，以保证各支路的阻力平衡。在每个热力入口均设平衡阀，通过调节平衡阀的开度，使每个采暖系统都能达到设定流量。项目设计中考虑采暖入户管的横向热位移。在本工程中，将固定支架尽可能设在分支点处。为解决入户管的横向位移问题，在热力入口装置的控制阀门内侧设可曲挠的橡胶接头。4.2.7管网直埋敷设方式选择项目管道敷设方式采用直埋敷设，目前集中供热管网热水管道直埋方式可分为：无补偿直埋敷设、一次性补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设三类。要保证热水管道安全运行，须将温度变化产生的热应力合理释放。释放方式之一：在管道低温状态（安装过程中）对管道进行“冷紧”，使管道产生拉应力，在管道受力热膨胀时，拉应力和热应力相平衡，达到管系稳定。另一种方法是保证管道在热应力作用下能够自由伸缩，通过管道变形释放热应力。热力管道的敞开预热无补偿直埋敷设是一种“冷紧”式直埋。工艺过程是在管道焊接完毕后，对一定长度管道进行预热，管道受热产生变形，释放一部分热应力，同时对管沟进行回填夯实，利用土壤摩擦力将管道嵌固，预热结束后管道冷缩产生拉应力。这种敷设方式不需要设补偿器和固定支墩，其工程造价最低。其适用条件是预热管网必须柔性较好，预热回填前管网能自由变形而不被破坏。在有方便的热源，管网折点较多，柔性较好，水容量较小，工作温度较低的情况下应优先考虑这种直埋方式。一次性补偿直埋也是一种“冷紧”型直埋。工艺过程是:在管道焊接完毕，沟槽回填后，对管道进行预热，管道热伸长被“一次性补偿器”吸收，此时立即将“一次性补偿器”外壳和管道焊死，使其不能再次伸缩，这样预热结束后，管道由于温降产生的热应力在管道中表现为拉应力，用以克服管道再次受热时的热应力。和有补偿直埋一样，一次性补偿直埋的补偿器布置，要求补偿器至固定墩(或驻点) 的距离不超过管道最大允许安装长度，因此需要补偿器数量较多。一次性补偿器直埋方式的可靠性最好，补偿器仅使用一次，故障率极低；管道二次应力可以通过合理布置固定支墩主动控制。实际工程中一次性补偿器采用成本较低的套筒型补偿器，使管网造价显著降低。有补偿直埋是目前应用最多的敷设方式。温度变化时管道在土壤中自由伸缩，利用补偿器吸收管道变形，使管道热应力及时释放。因其不需要预热，施工方便，特别因直埋型波纹管补偿器的使用，除固定支墩外，不需任何特殊构筑物，而得到广泛采用。合理布置补偿器，减少补偿器数量，对降低工程造价有实际意义。工程中应尽量使管道的补偿器分段长度接近最大允许安装长度，同时补偿器应在固定支墩两侧对称布置，以减小固定支墩受力，降低支墩土建费用。另外对直线段“驻点”位置的固定支墩应大胆取消，以降低造价。对施工周期短，可靠性要求高的热网工程应选择有补偿直埋的敷设方式。项目的敷设方式采用有补偿直埋。4.3 热负荷计算该项目设计区域为*市集中供热1#区域，项目区内采暖热指标根据*市各类建筑规划面积比例（如表4-1所示）及城市热力管网设计规范（GJJ34-2002）中各类建筑物的采暖面积指标确定项目的采暖综合热指标qn为：表4-2 采暖热指标计算表序号建筑物类别规划热指标序号建筑物类别规划热指标1住宅58646商店65802居住区综合60807食堂1151403学校办公65808影剧院、展览馆951154医院托幼60809大礼堂、体育馆1151655旅馆6070采暖综合热指标为64W/m2（其中qn已包含5%管网热损失），项目的采暖热指标按64W/m2计算。1、采暖设计热负荷按下式计算式中：Qn设计采暖热负荷（MW）Q采暖综合热指标W/m2F规划供热面积m2项目区内总采暖面积为90.5104 m2，采暖设计热负荷为57.92MW。2、采暖平均热负荷采暖平均热负荷按下式计算：式中：QP采暖平均热负荷MWQn采暖设计热负荷MWtn采暖室内计算温度，按18计twn采暖室外计算温度3、年耗热量采暖全年耗热量按下式计算：采暖全年耗热量（GJ）采暖平均热负荷（KW）n 采暖天数4、年采暖热负荷延时曲线根据*市气象部门提供的19811997年连续16年采暖期（11月15日3月15日）的逐日日平均温度资料，统计出*市采暖期延续时间为122天，采暖期小时数为2928小时。采暖期每间隔2的延续时间及累计延续时间见表4-3：表4-3 采暖期室外温度延续时间表室外计算温度延续时间累计时间-9-79393-7-5150243-5-3327570-3-15701140-115731713134922205357232928根据热负荷与温度的线性关系可求得每间隔1时的采暖热负荷，并结合其相应的累计延续时间便可绘制出年负荷延时曲线图Tw()Q(MW)图4-1 集中供热热负荷延续时间图N(h)93 243370570 1140 1713 2205 29285 3 1 -1 -3 -5 -7 -94.4 管网布置类型城市集中供热管网布置与热媒种类、热源与热用户相互位置有一定的关系，其布置应考虑系统的安全性和经济性。城市供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在管网发生事故时，通常允许有若干小时的停供修复时间。有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性，在规划设计时就将热网象市政给水管网一样成网格状布置，但这样存在一定的问题，热网水力工况和控制的十分复杂，同时网格状管网投资非常高。在城市多热源联合供热时，有些规划设计时将热网主干线设计成环管网环状布置，用户管网是从大环网上接出的枝状管网，这种布置方式具有供热的后备性能，运行安全可靠，但热网水力工况和控制的也比较复杂，投资很高。在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下，该项目城市热力管网采用多条枝状管网放射型布置。根据热用户分布及热力站位置布置几条输配主干线，在城市供热主干线上适当敷设连通管，在正常工作时连通管上的阀门关闭，当主干线某段出事故时，可利用连通管进行供热。这种热网布置形式保证了枝状管网适应不确定热用户的发展，如果一条干管供热能力不够，敷设相邻干管时加大其供热能力就可以解决，以达到供热管网输配能力最优化，不必象环状管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。4.5 热电厂汽水换热站设计1、厂用蒸汽母管 2、减温减压器 3、基本热网加热器 4、热网循环泵 5、补水定压装置 6、集水器 7、分水器 8、输水罐 9、热网输水泵 10、大气热力除氧器一次热网补水量按热网循环水量的1%考虑，该项目热网补水量为9.2m3/h。一次管网保温材料采用聚氨酯保温。4.6 换热站4.6.1换热站布置项目区换热站的布置根据项目区内的负荷大小及负荷分布确定。项目供热区域内共有民用采暖锅炉房28座；锅炉分布情况如下表所示：锅炉房吨数（吨/时）锅炉房所属单位个数10181624633315由此可以看出项目所服务区域内，项目区内小锅炉房比例较多，可以作为区域调峰锅炉房的有三个，将供热重点转移为北环路以南，西大街以北，泽州路以西，景西路以东共90.5万m2供热面积的范围。热力站内示意图如下：1、水水换热器 2、二级管网循环水泵 3、除污器 4、简易水处理装置 5、补水定压装置项目区内设7个换热站，分别如下：（1）1#换热站1#换热站在景西路以东，北环路以南250m新建，供热面积为15万平米，供热范围北至北环路，南至西大街，西至景西路，东至前景路，约10.88平方公里，一次管管径为围DN200，二次管网管径为DN250。（2）2#换热站2#换热站在前进路以东，北环路以南300m新建，供热面积为15万平米，供热范围北至北环路，南至西大街，西至前进路，东至北大街，约8.84平方公里，一次管管径为围DN200，二次管网管径为DN300。（3）3#换热站3#换热站在北大街以东，北环路以南300m新建，供热面积为15万平米，供热范围北至北环路，南至西大街，西至北大街，东至建设北路，约8.16平方公里，一次管管径为DN200，二次管网管径为DN300。（4）4#换热站3#换热站在泽州路以西，北环路以南300m新建，供热面积为15.5万平米，供热范围北至北环路，南至西大街，西至建设北路，东至泽州路，约8.16平方公里，一次管管径为围DN200，二次管网管径为DN300。（5）5#换热站5#换热站在北环街以北，铁路以南，在古矿生活区内新建，距北环街250m。供热面积为15万平米，供热范围为整个古书院矿生活区，一次管网管径为DN200，二次管网管径为DN300。（6）6#换热站6#换热站在北环街以北，铁路以南，在市政公司附近新建，距北环街200m。供热面积为10万平米，一次管网管径为DN200，二次管网管径为DN300。（7）7#换热站7#换热站在北环街以北，铁路以南，在古书院煤矿附近新建，距北环街400m。供热面积为15万平米，一次管网管径为DN200，二次管网管径为DN300。4.6.2换热站指标以上所建换热站补充水量为8t/h，换热站耗电量为130KW。4.7 一次管网水利计算1、一次管网管径选择项目区内一次管网布置图如下：系统一次管网管径的选