國陽新能三電廠供熱機(jī)組冷凝熱回收節(jié)能技術(shù)改造工程 可行性研究報(bào)告

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1、. 國陽新能三電廠供熱機(jī)組冷凝熱回收 節(jié)能技術(shù)改造工程 可行性研究報(bào)告 太原理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 2007年1月 文 件 簽 署 院 長 陳新華 院 總 工 馮文化 所 長 蘇保青 所 總 工 梁則智 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 蘇保青 主要參編人員 蘇保青 梁

2、則智 郝存中 王美萍 劉霞 孫春艷 目 錄 1概述 1.1陽泉市地貌與氣候特征 1.2國陽新能的基本情況 1.3城市供熱規(guī)劃情況 1.4可行性研究的編制依據(jù) 1.5可行性研究的范圍 1.6可行性研究的技術(shù)原則 1.7利用熱電廠冷凝熱集中供熱的意義 1.8利用熱電廠冷凝熱集中供熱的方法 2熱負(fù)荷 2.1自然氣象條件 2.2供熱范圍及熱負(fù)荷 2.3供熱系統(tǒng)劃分 2.4耗熱量指標(biāo)與供熱參數(shù)確定 2.5熱負(fù)荷確定 2.6年供熱量 3熱源 3.1冷凝熱回收與節(jié)水估

3、算 3.2冷凝熱利用方法 3.3熱泵機(jī)組選擇 3.4熱泵系統(tǒng)與原供熱系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行方式 3.5熱源系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié) 4一次供熱管網(wǎng) 4.1 管網(wǎng)布置設(shè)計(jì) 4.1.1 管網(wǎng)布置原則與思路 4.1.2 主干線走向及定位 4.1.3 敷設(shè)方式及熱補(bǔ)償方式 4.1.4 閥門與補(bǔ)償器設(shè)置 4.1.5 管道防腐保溫 4.2一次管網(wǎng)水力計(jì)算與工作壓力確定 4.2.1水力計(jì)算依據(jù) 4.2.2水力計(jì)算成果 4.3運(yùn)行調(diào)節(jié) 4.3.1運(yùn)行調(diào)節(jié)依據(jù) 4.3.2運(yùn)行調(diào)節(jié)方式 4.4 水錘防范 5熱力站 5.1

4、熱力站選址 5.2熱力站規(guī)模的確定 5.3熱力站工藝方案 5.4 熱力站運(yùn)行調(diào)節(jié) 5.5 熱力站設(shè)備選擇 6熱工測量與自動控制 6.1熱工測量與自動控制設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 6.2熱泵站熱工測量與自動控制 6.3 熱力站熱工測量與自動控制 6.4集中供熱系統(tǒng)監(jiān)控 7 節(jié)能分析 7.1節(jié)能設(shè)計(jì)依據(jù)與原則 7.2節(jié)能效益分析 8 環(huán)境保護(hù) 8.1噪聲控制 8.1.1概述 8.1.2主要噪聲源 8.1.3降噪聲措施 8.2社會效益與環(huán)境效益分析 9勞動安全和職業(yè)衛(wèi)生 9.1編制依據(jù) 9.2生產(chǎn)過程中職業(yè)危險(xiǎn)、危害因素的分析 9.3防范措施 9.4勞動安全衛(wèi)生機(jī)

5、構(gòu) 9.5本工程勞動安全衛(wèi)生預(yù)評價(jià) 10管理機(jī)構(gòu)及人員編制 10.1管理機(jī)構(gòu) 10.2人員編制 11項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 12投資估算及經(jīng)濟(jì)評價(jià) 12.1投資估算 12.2 資金籌措 12.3經(jīng)濟(jì)評價(jià) 13結(jié)論與建議 13.1結(jié)論 13.1建議與問題 附件： 1 國陽新能股份有限責(zé)任公司可行性研究委托書 2陽泉市規(guī)劃局《關(guān)于國陽新能桃南集中供熱工程規(guī)劃意見》 3陽泉市環(huán)保局《關(guān)于國陽新能桃南集中供熱工程的環(huán)保意見》 附表： 附表1 冷凝熱集中供熱工程主要材料設(shè)備表 附表2 新桃北供熱系統(tǒng)水

6、力計(jì)算成果表 附表3 新桃北供熱工程總成本估算表 附表4 新桃北供熱工程損益表 附表5 新桃北供熱工程現(xiàn)金流量表 附表6 冷凝熱集中供熱工程估算表 附圖： 附圖1 熱泵站工藝流程圖 附圖2 熱泵站工藝平面圖 附圖3 熱泵站熱工測量與自動控制原理圖 附圖4 新桃北供熱系統(tǒng)熱區(qū)劃分圖 附圖5 新桃北供熱系統(tǒng)一次管網(wǎng)平面圖 附圖6 新桃北供熱系統(tǒng)管網(wǎng)水壓圖 附圖7 新桃北供熱系統(tǒng)水力計(jì)算簡圖 附圖8 熱力站工藝系統(tǒng)圖 1概述 1.1陽泉市地貌與氣候特征 陽泉市位于山西省東部中側(cè)，山西黃土高原東北部，地處太行山脈北段，地理位置：北緯37度51分；東經(jīng)11

7、3度33分。地勢：西北高，東南低。 陽泉地區(qū)屬溫帶較寒冷的大陸性氣候，空氣干燥，蒸發(fā)量大于降雨量3~4倍，冬季少雪，春季多風(fēng)，秋季較短，夏季雨量集中。冬季長約5個(gè)多月，１月份最冷，月平均溫度-3.9℃；6月中旬至8月中旬為夏季，7月最熱，月平均溫度23.9℃，年極端最高溫度39.4℃，每年最高溫度天數(shù)平均為4天。 年平均降水量565.8毫米，降水量年際變化差距很大，多雨年（1963）達(dá)995.7毫米，少雨年僅為302.6毫米（1972年）。年內(nèi)分配差距也較大，其中50%以上降水量集中在7、8月。1966年8月23日陽泉市一天降雨量達(dá)271.4毫米，造成歷史上最大的桃河洪水災(zāi)害。 年平均相

8、對濕度54%，夏季偏高，冬季偏低。 桃河自西向東穿越陽泉市區(qū)，四季干枯無水，夏季行洪，夏季流量一般為2-4m3/s，最大流量為2200m3/s。 本區(qū)風(fēng)向多變，全年以西北偏西風(fēng)為主，年平均風(fēng)速2.0m/s。春冬季風(fēng)大，冬季平均風(fēng)速2.5m/s。夏秋季風(fēng)小，8月份平均風(fēng)速1.1m/s。 區(qū)內(nèi)冰凍期為11月至次年3月,土壤凍結(jié)深度：向陽面0.5~0.7米；背陽面0.7~1.2米，最大積雪厚度23厘米.根據(jù)地震局資料,陽泉礦區(qū)地震基本烈度為7度。 1.2國陽新能的基本情況 國陽新能股份有限公司系我省大型煤礦企業(yè)之一。國陽新能以煤為主，同時(shí)非煤產(chǎn)業(yè)也在不斷的發(fā)展與壯大。所屬企業(yè)地處市區(qū)中

9、西部，生活區(qū)沿桃河兩岸分布，礦區(qū)總面積為45平方公里，人口27.5萬。 礦區(qū)地勢西高東低，桃河南北兩岸山脈疊起，國陽新能公司礦區(qū)座落于河兩岸山腳下及山腰間。礦區(qū)地勢復(fù)雜，地形高差之大，最高點(diǎn)標(biāo)高超過860米，最低處標(biāo)高不到680米。東西距離約12公里，南北平均距離不足4公里。 礦區(qū)地處山西黃土高原,山高坡陡,溝豁連綿,基巖上覆第四系黃土,厚度不均,為非自重濕陷性黃土。在低洼處存在新近堆積黃土層,壓縮性高,承載力低,局部也存在一般粘性土及砂層.進(jìn)行地面建設(shè)時(shí),需分地段做工程地質(zhì)勘查工作,相應(yīng)作場地穩(wěn)定性評價(jià)和各類土壤物理力學(xué)指標(biāo)。 礦區(qū)自50年代以來不斷發(fā)展壯大，工業(yè)建筑、公用建筑及住宅建

10、筑面積相應(yīng)增加。特別是近年來，公司發(fā)展迅猛，同時(shí)以人為本，十分重視職工的工作、生活和居住條件的改善，職工住宅改造每年以8~10萬平方米的速度增加，為全體職工全面實(shí)現(xiàn)小康生活不懈努力。 國陽新能股份有限公司注重環(huán)保，關(guān)心職工冷暖，大力發(fā)展集中供熱，但由于歷史欠賬和全面實(shí)現(xiàn)小康生活的需求，集中供熱仍有較大缺口。 1.3城市供熱規(guī)劃情況 根據(jù)陽泉市規(guī)劃設(shè)計(jì)院編制的“2006年陽泉市集中供熱規(guī)劃調(diào)整說明”，陽泉市集中供熱是以熱電廠為主要熱源，區(qū)域鍋爐房為調(diào)峰熱源和補(bǔ)充熱源的供熱方式。為充分利用當(dāng)?shù)仉姀S資源優(yōu)勢，減少城市污染源，先后啟動了河坡電廠、陽煤集團(tuán)第二、第三電廠作為城市供熱的熱源，保留

11、部分區(qū)域供熱鍋爐房作為作為調(diào)峰使用。在地形相對復(fù)雜、布局分散、熱電廠管網(wǎng)能力達(dá)不到的局部區(qū)預(yù)先間或保留區(qū)域鍋爐房供熱。 1.4可行性研究的編制依據(jù) 1) 《關(guān)于三電廠冷凝熱集中供熱工程設(shè)計(jì)委托》 2) 國陽新能第三熱電廠提供的有關(guān)冷凝熱利用資料 3) 國陽新能公司房地產(chǎn)總公司提供的建筑物明細(xì) 4) 升華公司熱力中心提供的升華熱力中心熱力消耗分布流向圖 5) 國家四部委《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的若干規(guī)定》計(jì)交能（1998）220 6) 《中華人民共和國大氣污染防治法》(1995.8.29)。 7) 《中華人民共和國大氣污染防治法實(shí)施細(xì)則》(1995.8.29)。 8) 《中華人民

12、共和國節(jié)約能源法》 9) 《中華人民共和國節(jié)約能源法》 10) 《中華人民共和國電力法》 11) 《中華人民共和國建筑法》 12) 《中華人民共和國清潔能原促進(jìn)法》 13) 《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》（建設(shè)部部帳令第76號） 14) 《中華人民共和國清潔能原促進(jìn)法》 15) 《山西省人民政府關(guān)于印發(fā)山西省節(jié)能減排綜合性工作方案的通知 》晉政發(fā)〔2007〕32號 16) 《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》(發(fā)改環(huán)資【2004】2505號) 17) 《山西省節(jié)約能源條例》（2000年5月28日山西省第九屆人民代表大會常務(wù)委員會第十六次會議通過） 18) 《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（200

13、3年版）》（GB 50019-2003）。 19) 《民用建筑與節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 26-95）。 20) 《城市熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ34 2002）。 21) 《城鎮(zhèn)直埋管道工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ與T 81-98）。 22) 《城市熱力管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ28-89）。 23) 《直埋式預(yù)制保溫管道工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（TB19-94）。 24) 《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51576-1962）。 25) 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 15-88）。 26) 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ與T 16-92）。 27) 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（20

14、01年版）》（GBJ16-87）。 28) 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）。 29) 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ87-85）。 30) 《建設(shè)項(xiàng)目（工程）勞動安全衛(wèi)生檢察規(guī)定》（勞動部1997） 31) 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1-2002） 32) 《城市管線工程綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB50289-98） 33) 《國陽新能股份有限責(zé)任公司發(fā)供電分公司第三熱電廠技改工程可行心研究報(bào)告》（山西意迪光華電力勘測設(shè)計(jì)院） 34) 三礦熱電車間熱網(wǎng)站施工圖 1.5可行性研究的范圍 熱泵站：在第三熱電廠新建熱泵站，研究的范圍包括熱泵站的工藝、電氣、

15、控制及土建部分，管線至站外１米。 一次網(wǎng)：自國陽新能公司第三熱電廠熱泵站外一米至供熱區(qū)域內(nèi)的各熱力站外１米。 熱力站：各熱力站工藝、電氣、控制及土建部分 1.6可行性研究的技術(shù)原則 本工程利用三電廠235+160MW熱電機(jī)組冷凝熱，提供302萬平方米供熱面積，可基本緩解礦區(qū)集中供熱問題。本工程應(yīng)體現(xiàn)以下幾個(gè)技術(shù)原則。 1技術(shù)先進(jìn) 2經(jīng)濟(jì)合理 3節(jié)約能量 4節(jié)約水量 5節(jié)約資金 6余熱利用 7環(huán)境保護(hù) 8運(yùn)行穩(wěn)定 9安全可靠 1.7利用熱電廠冷凝熱集中供熱的意義 火力發(fā)電廠冷凝熱排空是我國發(fā)電廠普遍存在的問題。嚴(yán)重影響能源使用效率，是浪費(fèi)，也

16、是無奈。國陽新能公司第三熱電廠利用抽汽已經(jīng)實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，供熱能力468萬平方米，但其冷凝熱也是按照目前常規(guī)的方法排入大氣。235MW熱電機(jī)組排入大氣的冷凝熱最大為124MW。160MW熱電機(jī)組排入排入大氣的冷凝熱最大為113MW。在供熱工況下，可回收的冷凝熱為140-163MW。235MW熱電機(jī)組排入大氣的冷凝熱可供熱202萬平方米，160MW熱電機(jī)組排入大氣的冷凝熱可供熱100萬平方米。 國陽新能公司集中供熱熱源缺口較大。四礦區(qū)域內(nèi)集中供熱尚未涉入，現(xiàn)有段家背、劉家垴和沸騰爐三座鍋爐房供熱，鍋爐房容量分別為35MW、14MW 和15.4MW，共計(jì)64.4MW。西山鍋爐房容量為8.4MW。這

17、些鍋爐房不符合環(huán)保要求，需要改造或集中供熱。另外，每年新增的住宅和公建也需要集中供熱。根據(jù)礦務(wù)局規(guī)劃，礦區(qū)供熱規(guī)劃總面積為789萬平方米，除桃南、桃北和一礦供熱系統(tǒng)已供熱面積分別為260、208、80萬平方米外，還有241萬平方米供熱面積（不含礦區(qū)內(nèi)非礦區(qū)熱用戶）的缺口。 隨著我國熱泵技術(shù)的發(fā)展，特別是高溫水源熱泵的問世，使得發(fā)電機(jī)組冷凝熱回收成為可能。利用熱泵技術(shù)可以將電廠冷卻水中的低品位熱能轉(zhuǎn)換為可以用來供熱的能量，現(xiàn)在的高溫?zé)岜玫哪苄П菴OP可以達(dá)到4以上，即用1kW的電提供4kW以上的熱。大大提高電廠的熱能利用率。 利用熱泵技術(shù)235+160MW熱電機(jī)組排入大氣的冷凝熱可供熱302

18、萬平方米。近期內(nèi)可基本解決礦區(qū)內(nèi)集中供熱問題。 利用熱泵技術(shù)還可以將冷卻水的飄散減少到零，235MW熱電機(jī)組每日補(bǔ)水可節(jié)省3000-4000噸，同時(shí)提高了電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。 1.8利用熱電廠冷凝熱集中供熱的方法 利用熱泵技術(shù)將60℃左右的回水加熱到75-80℃，再用抽汽加熱至120-130℃，作為供水送到各熱力站。 2熱負(fù)荷 2.1自然氣象條件 地理位置： （1） 北緯37度51分 （2） 東經(jīng)113度33分 （3） 海拔高度769-787M 大氣壓力： （1） 冬季室外大氣壓936.8hpa （2） 夏季室外大氣壓923.4hpa 室外風(fēng)速: (1

19、) 冬季室外風(fēng)速2.4m/s (2) 夏季室外風(fēng)速1.5m/s 室外計(jì)算溫度: (1) 采暖室外計(jì)算溫度-8℃ (2) 冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度計(jì)-11℃ (3) 冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度計(jì)-4℃ (4) 冬季室外平均計(jì)算溫度計(jì)-1.1℃ (5) 極端最低溫度計(jì)-17.4℃ (6) 極端最高溫度計(jì)39.4℃ (7) 最低日平均溫度-13.4℃ 其它： （1） 采暖天數(shù)135天（11月1日~3月15日） （2） 采暖度日數(shù)2443 （3） 最大凍土深度0.68m 2.2供熱范圍及熱負(fù)荷 新桃北供熱系統(tǒng)供熱范圍: 桃河北路以北，三電廠以東，局機(jī)關(guān)以西范圍內(nèi)（不含一礦）未集

20、中供熱礦區(qū)。 現(xiàn)狀熱負(fù)荷：三礦豎井、七尺煤和麻地巷鍋爐房裝機(jī)容量49MW，工業(yè)區(qū)熱負(fù)荷5.43MW，工業(yè)建筑供熱面積5萬平方米，洗澡熱負(fù)荷7.5MW。四礦三座鍋爐房裝機(jī)容量64.4MW，總供熱面積53.2萬平方米，其中段家背鍋爐房供熱面積33.2萬平方米，劉家垴鍋爐房供熱面積12.8萬平方米，沸騰鍋爐房供熱面積7.2萬平方米，洗澡熱負(fù)荷5MW。機(jī)關(guān)西山鍋爐房，供熱能力為24.2MW，供熱面積8萬平方米。 三礦豎井、七尺煤和麻地巷鍋爐房工業(yè)區(qū)熱負(fù)荷及洗澡熱負(fù)荷由集中供熱承擔(dān)，非采暖季新建一所7.5MW的燃?xì)忮仩t房；四礦段家背鍋爐房、劉家垴鍋爐房的采暖熱負(fù)荷由集中供熱承擔(dān)，沸騰鍋爐房的工業(yè)區(qū)熱

21、負(fù)荷及洗澡熱負(fù)荷由集中供熱承擔(dān)，非采暖季新建一所5MW的燃?xì)忮仩t房。機(jī)關(guān)西山鍋爐房的采暖熱負(fù)荷由集中供熱承擔(dān)。 本項(xiàng)目實(shí)施后，可拆除的鍋爐房有段家背鍋爐房（225t/h），劉家垴鍋爐房（210t/h），西山鍋爐房（26t/h）。共計(jì)82t/h。沸騰鍋爐房的工業(yè)區(qū)熱負(fù)荷及洗澡熱負(fù)荷由集中供熱承擔(dān)，非采暖季新建一所5MW的燃?xì)忮仩t房，沸騰鍋爐房（10+12t/h）拆除。豎井、七尺煤和麻地巷鍋爐房工業(yè)區(qū)熱負(fù)荷及洗澡熱負(fù)荷由集中供熱承擔(dān)，非采暖季新建一所7.5MW的燃?xì)忮仩t房，豎井、七尺煤和麻地巷鍋爐房（710t/h）拆除。拆除鍋爐總裝機(jī)容量121.8MW(174t/h) 。 另外，考慮到桃北集中

22、供熱系統(tǒng)壓力較大，現(xiàn)在實(shí)際供熱面積接近230萬平方米，除西川（供熱面積23萬平方米）站按原計(jì)劃切給桃南集中供熱系統(tǒng)外，再將麻地巷熱交換站（供熱面積33萬平方米，其中現(xiàn)有面積23.4萬平方米）切出桃北系統(tǒng)，使桃北集中供熱系統(tǒng)供熱面積控制在設(shè)計(jì)能力（208萬平方米）以內(nèi)，并留有一定的發(fā)展余地。 新桃北供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀供熱面積共計(jì)108.5萬平方米，熱負(fù)荷75.47MW，其中，采暖熱負(fù)荷67.27MW，洗澡熱負(fù)荷8.2MW。 規(guī)劃熱負(fù)荷：三礦供熱面積31萬平方米，其中三礦醫(yī)院北東西沙臺棚戶區(qū)改造供熱面積15萬平方米，中沙坪供熱面積7萬平方米，麻地巷供熱面積9萬平方米?？紤]到工業(yè)區(qū)、煤臺等三礦規(guī)劃供熱

23、面積為44.6萬平方米。四礦供熱面積共計(jì)25.8萬平方米（估）。三處衛(wèi)生隊(duì)供熱面積1.5萬平方米，俱樂部供熱面積4萬平方米，工程處木廠供熱面積4萬平方米，水泥廠供熱面積8萬平方米，宏泉三期四期供熱面積7萬平方米。馬家坪西區(qū)供熱面積20萬平方米，西河路馨安家園供熱面積7萬平方米，東山西區(qū)供熱面積5萬平方米，東山棚戶區(qū)改造供熱面積70萬平方米。 新桃北供熱系統(tǒng)規(guī)劃供熱面積共計(jì)193.5萬平方米，熱負(fù)荷104.49MW。 新桃北供熱系統(tǒng)供熱面積共計(jì)302萬平方米，熱負(fù)荷179.96MW，其中，洗澡熱負(fù)荷8.2MW。 新增熱源供熱能力：235MW熱電機(jī)組120MW，供熱面積202萬平方米。160

24、MW熱電機(jī)組60MW，供熱面積100萬平方米。供熱能力共計(jì)180MW，供熱面積共計(jì)302萬平方米。 新桃北供熱系統(tǒng)分15個(gè)熱力站，新桃北供熱系統(tǒng)熱區(qū)劃分和熱力站分布見附圖4。各熱力站供熱范圍、供熱面積、供熱負(fù)荷見表2-1。 2.3供熱系統(tǒng)劃分 供熱系統(tǒng)劃分力求經(jīng)濟(jì)合理，符合實(shí)際。 方案1：桃南和桃北集中供熱系統(tǒng)供熱范圍不變。新增的新桃北供熱系統(tǒng)供熱范圍為：桃河北路（賽魚路）以北，三電廠以東，局機(jī)關(guān)以西范圍內(nèi)（不含一礦）未集中供熱礦區(qū)，含西山鍋爐房、段家背鍋爐房、劉家垴鍋爐房、沸騰爐鍋爐房、豎井、七尺煤和麻地巷鍋爐房等所帶的熱用戶。 新桃北供熱系統(tǒng)負(fù)荷表 表2-

25、1 序號 站號 站名 供熱范圍 供熱面積(萬平米) 熱負(fù)荷(MW) 現(xiàn)狀 規(guī)劃 總計(jì) 1 N101 馬西站 馬家坪西區(qū) 7 20 27 15.14 2 N102 西山站 西山鍋爐房﹑東山西區(qū) 7.9 7.1 15 8.73 3 N103 東山西站 東山一期 　 35 35 18.9 4 N104 東山東站 東山二期 　 35 35 18.9 5 N201 宏泉站 宏泉三四期蘿卜臺 　 12 12 6.48 6 N202 劉家垴西站 劉家垴鍋爐房﹑俱樂部 12.8 7.2 20 11

26、.82 7 N203 四礦工業(yè)站 沸騰爐﹑水泵房﹑洗澡(3.5MW) 7.2 6.8 14 11.64 8 N204 段家背東站 段家背東區(qū) 10 5 15 8.9 9 N205 段家背西站 段家背西區(qū) 23.2 6.8 30 18.06 10 N301 煤臺站 三礦住宅、國際城、煤臺等 12 3 15 9.06 11 N302 亞美站 水泥廠工程處木廠 　 14 14 7.56 12 N303 麻地巷站 麻地巷1-10樓蒙河1-27,58-62 18.4 11.6 30 17.7 13 N30

27、4 三礦工業(yè)站 工業(yè)區(qū)﹑洗澡(4.7MW) 5 5 10 10.5 14 N305 沙臺站 東西沙臺 3 17 20 11.04 15 N306 沙坪站 沙坪 2 8 10 5.56 供熱面積合計(jì)(萬平方米) 　 108.5 193.5 302 供熱負(fù)荷合計(jì)(MW) 洗澡(8.2MW) 67.27 104.49 198 179.96 方案2：桃南集中供熱系統(tǒng)供熱范圍基本不變?？紤]到桃北集中供熱系統(tǒng)在超載運(yùn)行,桃北集中供熱系統(tǒng)

28、中西川站按原設(shè)計(jì)由桃南集中供熱系統(tǒng)供熱，再從桃北集中供熱系統(tǒng)摘除麻地巷熱交換站，麻地巷熱交換站由新桃北集中供熱系統(tǒng)供熱。 通過方案1和方案2比較。方案2更為合理，推薦方案2。 2.4耗熱量指標(biāo)與供熱參數(shù)確定 2.4.1耗熱量指標(biāo) 根據(jù)陽泉的實(shí)際情況和桃南桃北供熱系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)狀面積熱負(fù)荷指標(biāo)取62w/m2。規(guī)劃面積熱負(fù)荷指標(biāo)取54w/m2。 2.4.2供熱參數(shù)確定 方案1：一次供水溫度130℃，回水溫度70℃；二次供水溫度85℃，回水溫度60℃。 方案2：一次供水溫度120℃，回水溫度60℃；二次供水溫度80℃，回水溫度55℃。 考慮到熱泵機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和供熱機(jī)組的抽

29、汽供熱能力,以及桃南桃北供熱系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，供熱參數(shù)確定推薦采用方案2。 2.5熱負(fù)荷確定 桃南供熱系統(tǒng)供熱能力152MW，供熱面積約260萬平方米。桃北供熱系統(tǒng)供熱能力122MW，供熱面積約208萬平方米。新景礦供熱能力44MW。新增新桃北供熱系統(tǒng)分兩期完成，一期供熱能力120MW，供熱面積約202萬平方米；二期供熱能力60MW，供熱面積約100萬平方米?，F(xiàn)狀供熱能力318MW，二期完成后，供熱能力498MW，供熱能力提高56.6%。 2.6年供熱量 年供熱量計(jì)算條件: 采暖室外計(jì)算溫度-8℃，采暖天數(shù)135天（11月1日~3月15日），采暖季室外平均計(jì)算溫度-1.1℃，

30、采暖季室內(nèi)平均計(jì)算溫度18℃。 桃南供熱系統(tǒng)年供熱量130.242104GJ。桃北供熱系統(tǒng)年供熱量104.536104GJ。新增的新桃北供熱系統(tǒng)年供熱量154.234104GJ，一期年供熱量139.968104GJ；二期年供熱量69.984104GJ。 三電廠年供熱量共計(jì)：426.714104GJ(含新景礦年供熱量37.702104GJ)。其中，回收冷凝熱的熱泵機(jī)組年供熱量209.952104GJ，供熱發(fā)電機(jī)組抽汽年供熱量216.762104GJ。利用熱泵技術(shù)回收冷凝熱改造后年供熱量可以提高96.9%。與改造前相比，桃南供熱系統(tǒng)和桃北供熱系統(tǒng)年供熱量共計(jì)234.788104GJ，改造后，供

31、熱發(fā)電機(jī)組抽汽年供熱量減少18.016104GJ，占7.67%。 陽泉市實(shí)際采暖期為當(dāng)年11月1日至第二年3月31日，共計(jì)151天，年累計(jì)采暖小時(shí)為3624小時(shí)。年供熱量(不含新景礦): 408.7104GJ。其中，回收冷凝熱的熱泵機(jī)組年供熱量234.8104GJ，供熱發(fā)電機(jī)組抽汽年供熱量173.9104GJ。改造前，桃南供熱系統(tǒng)和桃北供熱系統(tǒng)年供熱量共計(jì)246.6104GJ，改造后，供熱發(fā)電機(jī)組抽汽年供熱量減少72.7104GJ。 根據(jù)陽泉市氣象資料，采暖期室外計(jì)算溫度為-8℃，采暖季室外平均計(jì)算溫度0.06℃，采暖季室內(nèi)平均計(jì)算溫度18℃。繪制年負(fù)荷曲線見圖2-1，不同室外溫度的熱負(fù)荷

32、、延續(xù)時(shí)間及供熱量見表2-2。 不同室外溫度的熱負(fù)荷、延續(xù)時(shí)間及供熱量表 表2-2 室外溫度 TW（℃） 低于TW（天） 低于TW的的小時(shí)數(shù)（h） 熱負(fù)荷 （GJ/h） 供熱量（GJ） 延續(xù)天數(shù) 天數(shù)累計(jì) 延續(xù)時(shí)數(shù) 時(shí)數(shù)累計(jì) 熱量 熱量累計(jì) <-8 5 5 120．00 120．00 1634．4 196128 196128 -8 5．617 10．617 134．81 254．81 1634．4 220333 416461 -7 3．726 14．343 89．42 344．23 1571．5 140523 55

33、6984 -6 6．521 20．864 156．50 500．73 1508．7 236112 793096 -5 9．276 30．14 222．62 723．35 1445．8 321864 1114960 -4 10．998 41．138 263．95 987．31 1383．0 365043 1480003 -3 12．697 53．835 304．73 1292．04 1320．1 402274 1882277 -2 10．373 64．208 248．95 1540．99 1257．2 312980

34、2195257 -1 11．031 75．239 264．75 1805．74 1194．4 316217 2511474 0 10．674 85．913 256．17 2061．91 1131．5 289856 2801330 1 6．302 92．215 151．25 2213．16 1068．6 161626 2962956 2 6．918 99．133 166．03 2379．19 1005．8 166993 3129949 3 8．522 107．655 204．53 2583．72 942．9 19285

35、1 3322800 4 7．116 114．771 170．78 2754．50 880．1 150303 3473103 5 6．701 121．472 160．83 2915．33 817．2 131430 3604533 6 8．277 129．749 198．65 3113．98 754．3 149842 3754375 7 8．845 137．594 188．28 3302．26 691．5 130196 3884571 8 13．406 151．000 321．74 3624．00 628．6 2022

36、46 4086817 合計(jì) 151 3624 4086817 3熱源 3.1冷凝熱回收與節(jié)水估算 國陽新能公司第三熱電廠現(xiàn)有三臺供熱發(fā)電機(jī)組，35MW水冷熱電機(jī)組兩臺，60MW空冷熱電機(jī)組一臺。三臺供熱發(fā)電機(jī)組所用的蒸汽為母管制。供熱工況：235MW熱電機(jī)組，抽汽2120t/h，抽汽焓2800kj/kg，排汽2９0t/h，排汽焓2357kj/kg，凝水焓251kj/kg，冷卻水循環(huán)流量為13000t/h，冷卻水耗量為3000-4000t/d；160MW熱電機(jī)組，抽汽160t/h，抽汽焓2800kj/kg，排汽110t/h，排汽焓2357kj/kg

37、，凝水焓251kj/kg。 235MW熱電機(jī)組供熱工況排入大氣的冷凝熱為105MW，冷凝工況排入大氣的冷凝熱為124MW。 160MW熱電機(jī)組供熱工況排入大氣的冷凝熱為58MW，冷凝工況排入大氣的冷凝熱為113MW。 利用熱泵技術(shù)還可以回收235MW熱電機(jī)組冷凝熱為105MW，熱泵供熱能力為120MW，可供熱202萬平方米。 235MW熱電機(jī)組每日節(jié)省冷卻水耗量3000-4000噸，取平均數(shù)每日節(jié)水3500噸，年節(jié)水量47.25萬噸。 利用熱泵技術(shù)還可以回收160MW熱電機(jī)組冷凝熱為58MW，熱泵供熱能力為60MW，可供熱100萬平方米。 3.2冷凝熱利用方法 １）冷凝熱排空

38、(丟棄) 熱電廠做功后的蒸汽需要冷凝成水回到鍋爐。目前普遍采用的方法是通過水冷或空冷冷凝蒸汽，冷凝熱排入大氣。 ２）冷凝熱回收 由于冷凝熱屬于低品位熱源，難以利用,極少回收。 隨著我國熱泵技術(shù)的發(fā)展，特別是高溫水源熱泵的問世，使得發(fā)電機(jī)組冷凝熱回收成為可能。 利用熱泵技術(shù)可以從低品位熱源獲取熱能。電廠冷卻水中的熱能屬低品位熱能，利用熱泵技術(shù)可以從電廠冷卻水中獲取熱能。 一般熱泵機(jī)組制出的熱水為40-50℃，這個(gè)溫度對于集中供熱顯然太低，集中供熱要求的水溫度最低為70-80℃，即這樣的水源熱泵為高溫水源熱泵，而且要求平均制熱能效比COP不低于4。這種熱泵機(jī)組產(chǎn)家盡管很少，但在

39、市場上是可以找到的。 利用高溫水源熱泵的蒸發(fā)器吸收在汽輪機(jī)中做功后的蒸汽的冷凝熱，冷凝器放出熱量，將集中供熱50-60℃的回水加熱到70-80℃，再經(jīng)過加熱器使水溫提高到120-130℃。 高溫水源熱泵對電廠冷卻水制冷，吸收蒸汽的冷凝熱，冷卻水無需在冷卻塔冷卻，可減少水耗、功耗及其它運(yùn)行費(fèi)用。 高溫水源熱泵對熱用戶制熱，冬季采暖，夏季空調(diào)，四季提供衛(wèi)生熱水。 利用熱泵技術(shù)回收235+160MW供熱發(fā)電機(jī)組冷凝熱，并利用抽汽將供水加熱到110℃，在夏季可新增空調(diào)面積300萬平方米，可以為25萬人提供衛(wèi)生熱水。 鑒于目前供熱系統(tǒng)中空調(diào)和衛(wèi)生熱水熱負(fù)荷較小，經(jīng)濟(jì)性差，因此暫時(shí)不考慮衛(wèi)生熱水

40、和夏季空調(diào)。 3.3高溫水源熱泵簡介 水源熱泵由四個(gè)部分組成：壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥。經(jīng)過壓縮的高溫高壓氣體在冷凝器放熱變?yōu)橐后w，經(jīng)膨脹閥節(jié)流膨脹，在蒸發(fā)器吸熱變?yōu)榈蜏氐蛪簹怏w，進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，依次循環(huán)。在冷凝器放出的熱供給熱用戶，蒸發(fā)器吸收電廠冷卻水中的熱?？照{(diào)中熱泵機(jī)組制出的冷水溫度為7℃，制出的熱水溫度為40－50℃。而所謂高溫水源熱泵制出的冷熱水溫度均高。制出的冷水溫度為25-45℃，制出的熱水溫度為70－80℃。高溫水源熱泵工作原理圖如圖1所示。 圖1 水源熱泵工作原理圖 3.4熱泵系統(tǒng)與原供熱系統(tǒng)聯(lián)合

41、運(yùn)行方式 利用235+160MW供熱發(fā)電機(jī)組冷卻水采暖季供暖，新增供熱量180MW，新增供熱面積302萬平方米。包括原桃南、桃北供熱系統(tǒng)首站，總供熱能力454MW，總供熱面積770萬平方米。熱泵站工藝流程圖和熱泵站工藝平面圖分別見附圖1和附圖2。熱泵站熱工測量與自動控制圖見附圖3。 熱泵系統(tǒng)由6臺30 MW熱泵機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，冷卻水進(jìn)出水管和熱水進(jìn)出水管均為母管制。冷卻水進(jìn)口溫度40℃，出口溫度35℃；熱水進(jìn)口溫度60℃，出口溫度80℃。 桃南供熱系統(tǒng)循環(huán)水設(shè)計(jì)流量2600m3/h；桃北供熱系統(tǒng)循環(huán)水設(shè)計(jì)流量2080m3/h；新桃北供熱系統(tǒng)循環(huán)水設(shè)計(jì)流量3180m3/h。循環(huán)水設(shè)計(jì)總流量7

42、860m3/h。 三個(gè)集中供熱系統(tǒng)的回水進(jìn)熱泵站，溫度為60℃，進(jìn)熱泵機(jī)組后升溫至80℃。桃南和桃北集中供熱系統(tǒng)在原首站將供水加熱到120℃。新桃北供熱系統(tǒng)在熱泵站內(nèi)設(shè)加熱器，把供水溫度提高到120℃。由于三電廠標(biāo)高是三個(gè)供熱系統(tǒng)的最高點(diǎn)，故三個(gè)集中供熱系統(tǒng)的定壓相同, 定壓值0.28MPa。補(bǔ)水點(diǎn)設(shè)置于各循環(huán)水泵入口處，壓力傳感器設(shè)置于熱泵機(jī)組熱水進(jìn)水母管上。 3.5設(shè)備選擇 桃南和桃北集中供熱系統(tǒng)原首站設(shè)備不變。 新桃北供熱系統(tǒng)： 軟化和除氧設(shè)備1套，處理能力80m3/h；補(bǔ)水泵2臺（一用一備），流量87m3/h，揚(yáng)程38m，轉(zhuǎn)速1480r/min，功率18.5kW），除氧水

43、泵2臺（一用一備），流量87m3/h，揚(yáng)程38m，轉(zhuǎn)速1480r/min，功率18.5kW）。 汽－水換熱器4臺，單臺換熱面積1000m２。總換熱量120MW，進(jìn)汽170t/h。水－水換熱器2臺，單臺換熱面積60m２?？倱Q熱量5.9MW。 凝結(jié)水泵２臺（一用一備），流量190m3/h，揚(yáng)程40m，轉(zhuǎn)速1480r/min，功率37kW。 循環(huán)水泵兩臺（一用一備），流量3435m3/h，揚(yáng)程83m，轉(zhuǎn)速1480r/min，功率1000kW，電壓10kV。 熱泵機(jī)組6臺。單臺參數(shù)：制冷量25000kW，制熱量30000kW，電功率7000kW，電壓10kV。 高壓變頻柜1臺，功率1000k

44、W，電壓10kV，可定時(shí)自動倒機(jī)。 低壓變頻柜1臺，功率18.5kW，電壓380V，可定時(shí)自動倒機(jī)。 開關(guān)柜2臺，配電柜7臺，控制臺1臺。 3.6熱源系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié) 采暖季熱泵機(jī)組承擔(dān)穩(wěn)定不變的基本熱負(fù)荷（180MW），約占235+160MW熱電機(jī)組總共熱負(fù)荷（454MW）的40%以上。熱泵機(jī)組承擔(dān)的年供熱量為209.952104GJ，占235+160MW熱電機(jī)組年總供熱量（389.012104GJ）的54.0%。負(fù)荷變化時(shí)，通過調(diào)整抽汽量改變熱源出力。負(fù)荷小時(shí)，調(diào)小抽汽量，排汽量略微增大；負(fù)荷大時(shí)，調(diào)大抽汽量，排汽量略微減小?；蛘哒f，負(fù)荷變化時(shí)，通過改變汽水換熱器的換熱量改變熱源的

45、供熱能力。 桃南、桃北及新桃北集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方式均為質(zhì)調(diào)節(jié)。一期工程完成后，桃南、桃北及新桃北三個(gè)供熱系統(tǒng)總流量為6000m3/h，其中, 桃北供熱系統(tǒng)流量為2080m3/h，桃南供熱系統(tǒng)流量為2000m3/h，新桃北三個(gè)供熱系統(tǒng)總流量為1920m3/h。二期工程完成后，桃南、桃北及新桃北三個(gè)供熱系統(tǒng)總流量為7860m3/h，其中, 桃北供熱系統(tǒng)流量為2080m3/h，桃南供熱系統(tǒng)流量為2600m3/h，新桃北三個(gè)供熱系統(tǒng)總流量為3180m3/h。一期工程完成后，熱負(fù)荷在30%以下，供熱機(jī)組不抽汽，熱泵機(jī)組供熱；熱負(fù)荷在30%以上，除熱泵機(jī)組供熱外，還要使用供熱發(fā)電機(jī)組抽汽，通過增加抽

46、汽量提高系統(tǒng)供熱能力。二期工程完成后，熱負(fù)荷在40%以下，供熱機(jī)組不抽汽，熱泵機(jī)組供熱；熱負(fù)荷在40%以上，除熱泵機(jī)組供熱外，還要使用供熱發(fā)電機(jī)組抽汽，通過增加抽汽量提高系統(tǒng)供熱能力。 新桃北集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行方式： 一期工程：循環(huán)水泵流量1920m3/h；供水管網(wǎng)出口壓力0.6MPa；回水管網(wǎng)入口壓力0.28MPa。供熱系統(tǒng)末端熱力站回水加壓泵運(yùn)行。供水壓力超壓保護(hù)上限值0.62MPa。回水壓力超壓保護(hù)上限值為0.3MPa。 二期工程：新桃北集中供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵流量3180m3/h；供水管網(wǎng)出口壓力0.7MPa；回水管網(wǎng)入口壓力0.28MPa。供熱系統(tǒng)末端熱力站回水加壓泵運(yùn)行。供水壓力超

47、壓保護(hù)上限值0.72MPa。回水壓力超壓保護(hù)上限值為0.3MPa。 新桃北集中供熱系統(tǒng)一次循環(huán)水泵仍采用變頻泵，以減小啟動電流，調(diào)節(jié)合適的一期流量和二期流量。一次供回水平均溫度隨室外溫度自動按照調(diào)節(jié)曲線變化。能量控制系統(tǒng)被控參數(shù)選一次供回水平均溫度，給定值隨室外溫度變化，操作量選換熱器一次側(cè)蒸汽流量或凝結(jié)水水位。 一次供回水平均溫度隨室外溫度調(diào)節(jié)曲線見圖2。 4一次供熱管網(wǎng) 4.1 管網(wǎng)布置設(shè)計(jì) 4.1.1 管網(wǎng)布置原則與思路 1 符合國家有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及城市建設(shè)總體規(guī)劃 2 主干線和支干線盡可能靠近負(fù)荷中心 3 考慮到管網(wǎng)的可擴(kuò)展性、水力穩(wěn)定性及運(yùn)行的安全可靠

48、性，適當(dāng)增加主干線和支干線管徑。 4 節(jié)省投資、施工方便、運(yùn)行可靠 5 桃南和桃北供熱系統(tǒng)已運(yùn)行，管網(wǎng)布置盡可能不變，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)改造。 6 新桃北供熱系統(tǒng)主要解決桃北集中供熱缺口問題，同時(shí)要考慮到與桃南和桃北供熱系統(tǒng)的關(guān)系。 7 新桃北供熱系統(tǒng)可以承擔(dān)桃北供熱系統(tǒng)一部分位于西部的負(fù)荷，以擴(kuò)大桃北供熱系統(tǒng)東部的供熱能力。 4.1.2 主干線走向及定位 新桃北供熱系統(tǒng)主干線自熱源向東沿皮帶廊北側(cè)敷設(shè)，于新景礦辦公樓前涵洞向南入桃河并沿河北岸向東敷設(shè)，主干線距賽魚路中心線大約30-50m。自熱源的主干線管徑DN900，在距賽魚橋中心線西側(cè)200m處向北分支對三礦供熱，主干線管徑變?yōu)镈

49、N700，向南至桃南路并沿路向東敷設(shè)。分支管徑DN500，承擔(dān)N301（煤臺站）、N302（亞美站）、N303（麻地巷站）、N304（三礦工業(yè)站）、N305（沙臺站）、N306（沙坪站）供熱，DN700主干線管至四礦口東側(cè)100m處向北拐直埋過桃河及桃北路，至小東街主干線向東拐，且向北分支（管徑DN450）為四礦的N201（宏泉站）、N203（四礦工業(yè)站）、N204（段家背東站）、N205（段家背西站）供熱，主干線管徑變?yōu)镈N600，沿小東街主干線繼續(xù)向東，約80米處向北分支（DN250）對N202（劉家垴西站）供熱，再向東向北沿西河對N101（馬西站）、N102（西山站）、N103（東山西站

50、）和N104（東山東站）供熱。分支主干線和支干線在礦區(qū)沿道路直埋敷設(shè)。新桃北供熱系統(tǒng)一次管網(wǎng)平面圖如附圖5所示。 4.1.3 敷設(shè)方式及熱補(bǔ)償方式 一次管網(wǎng)主干線及支干線以無補(bǔ)償直埋為主，架空等其它敷設(shè)方式為輔。 4.1.4 閥門與補(bǔ)償器設(shè)置 一次管網(wǎng)主干線設(shè)分段閥，以便施工和檢修。分段閥選焊接蝶閥，設(shè)置間隔2-3km。分支處設(shè)關(guān)斷閥和調(diào)節(jié)閥，關(guān)斷閥DN350及以下選焊接球閥，DN350以上選焊接蝶閥，調(diào)節(jié)閥選手動調(diào)節(jié)閥。 閥門設(shè)在閥門井內(nèi)。 分支處支管Z形連接，三通披肩加固，條件不滿足時(shí)設(shè)置補(bǔ)償器，以減小三通受力。 補(bǔ)償器采用波紋管伸縮器。 一次性補(bǔ)償器采用直埋式波紋

51、管伸縮器。 4.1.5 管道防腐保溫 直埋管道采用工廠預(yù)制的聚氨脂保溫管，保護(hù)殼為高密度聚乙稀。閥門采用工廠預(yù)制保溫焊接閥門，彎頭、三通、變徑等管件工廠預(yù)制保溫，直管、閥門及管件連接處用工廠預(yù)制高密度聚乙稀套袖熔焊連接并打壓(試壓壓力0.2MPa)合格后充入聚氨酯發(fā)泡封口。管道接口連接由專業(yè)廠家實(shí)施。質(zhì)量必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 4.2一次管網(wǎng)水力計(jì)算與工作壓力確定 4.2.1水力計(jì)算依據(jù) 1.一次管網(wǎng)供回水設(shè)計(jì)溫度120/60℃。 2.熱負(fù)荷：一期總負(fù)荷120MW，二期總負(fù)荷180MW。 3.一次管網(wǎng)供回水設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算： Gj=3.6〔Qj/c(tg-th)〕103

52、 t/h 式中：Gj — 一次管網(wǎng)供回水設(shè)計(jì)流量 c—水的比熱4.186KJ/kg.℃ tg﹑th — 一次供回水設(shè)計(jì)溫度 ℃ Qj — 供熱設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 MW 4.管網(wǎng)阻力損失計(jì)算 管網(wǎng)阻力損失為揚(yáng)程阻力損失與局部阻力損失之和。 ΔP=（1+α）RL103 kPa 式中：R — 管道單位壓降 Pa/m L — 管道展開長度 m α— 局部阻力與揚(yáng)程阻力之比 4.2.2水力計(jì)算成果 （1） 水力計(jì)算簡圖 水力計(jì)算簡圖見附圖7。 （2） 水力計(jì)算表 水力計(jì)算分兩種工況（一期、二期），水力計(jì)算結(jié)果見附表2。 （3） 繪制水壓圖 120℃汽化壓力是

53、100kPa，熱源處于系統(tǒng)最高點(diǎn),首站高度為6 m，考慮留有40 kPa富裕壓力，系統(tǒng)靜壓線為200kPa。根據(jù)靜壓線和水力計(jì)算繪制水壓圖。詳見附圖6。 4.2.3一次管網(wǎng)工作壓力確定 熱源和熱力站阻力分別按250kPa和150kPa考慮。 一期負(fù)荷：熱源出口處供水壓力0.6MPa，回水壓力0.28MPa。循環(huán)水泵出口壓力0.77MPa。 二期負(fù)荷：熱源出口處供水壓力0.7MPa，回水壓力0.28MPa。循環(huán)水泵出口壓力0.87MPa。 系統(tǒng)最終規(guī)模（100%負(fù)荷）供回水管網(wǎng)阻力為805.0kPa，系統(tǒng)總阻力為1205.0kPa，首站循環(huán)水泵克服阻力670.0kPa，占系統(tǒng)總阻力的5

54、5.6%。 系統(tǒng)靜壓線按為200kPa，系統(tǒng)供水主管出口壓力為700kPa，系統(tǒng)最低點(diǎn)與熱源地形高差為109m，由兩種工況（一期、二期負(fù)荷）水力計(jì)算和水壓圖可以看出，系統(tǒng)中壓力最高點(diǎn)位于N102分支處，此處壓力為1596kPa，管網(wǎng)工作壓力確定為1600kPa。 4.3 水錘防范 循環(huán)水泵突然停運(yùn)，極易造成管路汽化及水錘，不僅影響供暖，而且處理不當(dāng)會危機(jī)生命財(cái)產(chǎn)。因此，必須采取以下有效的可靠的防范錯(cuò)施。 1循環(huán)水泵出口安裝性能可靠的逆止閥，循環(huán)水泵進(jìn)出口旁通管上安裝性能可靠的逆止閥 2循環(huán)水泵停運(yùn)時(shí)，首先關(guān)小閥門（或降低運(yùn)行頻率），減小流量

55、，再停泵。 3分段閥前后設(shè)旁通閥，分段閥關(guān)閉時(shí)，首先打開旁通閥，再關(guān)分段閥。 4設(shè)于熱力站的回水加壓泵出口安裝性能可靠的逆止閥，加壓泵進(jìn)出口旁通管上安裝性能可靠的逆止閥。 5熱力站 5.1熱力站選址 熱力站盡可能選在熱負(fù)荷中心。避免熱用戶與熱力站地形高差相差過大。熱用戶與熱力站單程管道距離控制在500-800米左右。 熱力站盡可能選在原鍋爐房或原汽水交換站附近，以便利用原有的電源﹑水源及分集水器。 5.2熱力站規(guī)模的確定 熱力站規(guī)模過大會給管網(wǎng)平衡和壓力控制帶來困難，熱力站規(guī)模過小會造成一次投資和運(yùn)行費(fèi)用增加。優(yōu)化熱力站規(guī)模的約縮條件應(yīng)該取供熱半徑與地形高差。供熱半

56、徑限制在500-800米以內(nèi)，地形高差限制在35米以內(nèi)，在此條件下盡可能增大熱力站規(guī)模，以減小一次投資和運(yùn)行費(fèi)用。熱力站的一個(gè)系統(tǒng)供熱面積一般控制在20萬m2以內(nèi)。 5.3熱力站工藝方案 熱力站工藝設(shè)計(jì)見熱力站系統(tǒng)流程圖（附圖8）。 供暖換熱器采用體積小傳熱系數(shù)高的水—水板式熱交換器。 一次水經(jīng)手動調(diào)節(jié)閥、除污器、水過濾器、安全閥進(jìn)入熱交換器換熱后返回?zé)嵩?。一次供水管上安裝溫度計(jì)、壓力表，手動調(diào)節(jié)閥、除污器、水過濾器前后安裝壓力表。一次回水管上安裝溫度計(jì)、壓力表、流量計(jì)，換熱器出口側(cè)安裝溫度計(jì)。 來自熱用戶的二次回水匯于集水器，經(jīng)除污器、循環(huán)水泵、安全閥、水過濾器進(jìn)入熱交換器換熱

57、后由分水器送至熱用戶。二次供水管、分水器上安裝溫度計(jì)、壓力表，分水器各支路安裝關(guān)斷閥、手動調(diào)節(jié)閥，手動調(diào)節(jié)閥下游安裝壓力表。二次供回水管上安裝溫度計(jì)、壓力表、流量計(jì)，除污器、水過濾器前后安裝壓力表，集水器上安裝溫度計(jì)、壓力表，集水器各支路安裝關(guān)斷閥、溫度計(jì)。 有條件的熱力站采用直接混水換熱系統(tǒng),以降低一次回水溫度。 二次管網(wǎng)補(bǔ)水由安裝在一、二次回水管之間的補(bǔ)水管補(bǔ)給，二次管網(wǎng)靜壓線由安裝在補(bǔ)水管上的自力式調(diào)節(jié)閥控制，補(bǔ)水管上設(shè)關(guān)斷閥、水過濾器、熱水表、逆止閥、自力式調(diào)節(jié)閥、旁通閥、壓力表。 循環(huán)水泵一用一備，變頻調(diào)速。循環(huán)水泵進(jìn)出口管上安裝關(guān)斷閥﹑壓力表，出口管上安裝逆止閥。循環(huán)水泵進(jìn)出

58、口管上安裝旁通管，旁通管上安裝逆止閥。 熱力站一次進(jìn)口側(cè)、二次出口側(cè)供回水管之間接旁通管，旁通管上安裝關(guān)斷閥，以備一、二次管網(wǎng)沖洗使用。旁通管里側(cè)安裝關(guān)斷閥。沖洗時(shí)，將關(guān)斷閥關(guān)閉，旁通閥打開；沖洗完畢，將旁通閥關(guān)閉，關(guān)斷閥打開。 循環(huán)水泵進(jìn)出口管上安裝軟接頭，循環(huán)水泵機(jī)座下安裝減振器。 對于七層（21米）以上熱用戶, 熱力站內(nèi)設(shè)高區(qū)系統(tǒng)獨(dú)立對熱用戶供熱。 5.4 熱力站運(yùn)行調(diào)節(jié) 熱力站輸出的熱量隨熱負(fù)荷升高而增加，同時(shí)，輸送流體的流量也隨著增加，反之減少。或著說，熱力站輸出的熱量既要滿足熱用戶的需要，還要使輸送流體所消耗的能量盡可能減少。這個(gè)功能由能量控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。能量控制系統(tǒng)

59、被控參數(shù)選二次供回水平均溫度，室外溫度反應(yīng)供暖熱負(fù)荷，作為補(bǔ)償信號，一用一備變頻調(diào)速循環(huán)水泵和一次回水加壓泵作為執(zhí)行器。熱力站能量控制系統(tǒng)屬隨動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其給定值隨室外溫度降低而生高。 二次供回水平均溫度隨室外溫度調(diào)節(jié)曲線見圖3。 5.5 熱力站設(shè)備選擇 5.5.1循環(huán)水泵 采暖循環(huán)水泵一用一備。 流量：1.1(0.86Q/25)103 m3/h 揚(yáng)程：1.2(21.3100D10-4﹢2﹢15) mH2O Q-熱負(fù)荷 Mw， D-最遠(yuǎn)熱用戶與熱力站之間距離，m。 一個(gè)供熱系統(tǒng)規(guī)模按供熱面積分為：４萬平方米，5萬平方米，８萬平方米，10萬平方米，12萬平方米，1

60、5萬平方米，20萬平方米七種，循環(huán)水泵計(jì)算流量分別為：100 m3 / h，125 m3 / h，200 m3 / h，250 m3 / h，300 m3 / h，375 m3 / h，500 m3 / h。循環(huán)水泵揚(yáng)程為36-45 mH2O。 5.5.2熱交換器 熱交換器均采用膠墊板換，每個(gè)供熱系統(tǒng)選兩臺，每臺承擔(dān)75%熱負(fù)荷，換熱面積依熱負(fù)荷而定。 采暖供熱面積為４萬平方米，5萬平方米，８萬平方米，10萬平方米，12萬平方米，15萬平方米，20萬平方米七種供熱系統(tǒng)，單臺換熱器換熱面積分別為：30m2，40m2，60m2，70m2，80m2，110m2，150m2。換熱器換總熱面積4

61、900m2。若部分熱力站采用直接混水換熱，可節(jié)省約3000m2換熱面積的換熱器。 5.5.3集中補(bǔ)水裝置 為彌補(bǔ)熱源補(bǔ)水不足,在麻地巷熱交換站設(shè)集中補(bǔ)水裝置。 補(bǔ)水泵兩臺，一用一備，流量30m3/h，揚(yáng)程100m，功率22kw。 軟化除氧設(shè)備兩套，處理能力2x15m3/h。 補(bǔ)水水質(zhì)滿足《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》GB1576-2001對水質(zhì)的要求：懸浮物≦5mg/L，總硬度≦0.6mmol/L，溶解氧≦0.1mg/L，PH值7～12，含油量≦2mg/L。 5.5.4配電柜 熱力站按三級負(fù)荷供電。 熱力站位于原鍋爐房附近時(shí)，不設(shè)變電室，利用原低壓電源。對于新建熱力站，附近變電室有能力對其供

62、電時(shí)，也不設(shè)變電室。附近變電室無力對熱力站供電時(shí)，熱力站內(nèi)設(shè)變電室。本工程熱力站多數(shù)位于原鍋爐房附近，或附近變電室有能力對其供電，因此，均不設(shè)變電室。 低壓配電柜選GGL10型，安裝電流表﹑電壓表﹑三相電能表和功率因數(shù)表，電能表動力照明分設(shè)。 水泵電機(jī)功率因數(shù)為0.89，根據(jù)規(guī)范要求，可不設(shè)電容柜無功補(bǔ)償。 5.5.5變頻柜 供暖循環(huán)水泵一用一備變頻調(diào)速。變頻柜是熱力站能量控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，要求變頻柜運(yùn)行可靠，穩(wěn)定，壽命長，具有定時(shí)倒機(jī)功能和電機(jī)的過載、缺相、短路等各種保護(hù)功能。 5.5.6控制臺 控制臺面上設(shè)水泵啟停按鈕、信號燈、電壓表、電流表，以及能量控制系統(tǒng)控制器、顯示熱力系

63、統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的無紙記錄儀、供回水平均溫度指示儀和室外溫度指示儀。 6熱工測量與自動控制 6.1熱工測量與自動控制設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 本工程熱工測量與自動控制設(shè)計(jì)的基本指導(dǎo)思想是： 1功能必須滿足工藝要求，在此基礎(chǔ)上力求簡單。 2減小運(yùn)行成本，熱力站無人值守，定時(shí)巡檢。 3運(yùn)行安全可靠。 4投資小。 6.2熱泵站熱工測量與自動控制 熱泵站熱工測量與自動控制見附圖3。 6.2.1熱泵站熱工檢測 1熱泵機(jī)組的熱工檢測 熱泵機(jī)組冷水進(jìn)水母管上安裝壓力表、溫度計(jì)；冷水進(jìn)水支管上安裝壓力表；冷水出水支管上安裝溫度計(jì)、流量計(jì)；冷水出水母管上安裝壓力表、溫度計(jì)。 熱泵機(jī)組熱水進(jìn)

64、水母管上安裝壓力表、溫度計(jì)；熱水進(jìn)水支管上安裝壓力表；熱水出水支管上安裝溫度計(jì)、流量計(jì)；熱水出水母管上安裝壓力表、溫度計(jì)。 熱泵機(jī)組冷水進(jìn)出水母管和熱水進(jìn)出水母管的水壓和水溫共8個(gè)參數(shù)，由無紙記錄儀顯示記錄；每臺熱泵機(jī)組冷水和熱水進(jìn)水支管上的水壓以及熱泵機(jī)組冷水和熱水出水支管上的水溫和流量共6個(gè)參數(shù)，由無紙記錄儀顯示記錄。 2新桃北換熱首站的熱工檢測 汽-水換熱器進(jìn)汽管上安裝壓力表、溫度計(jì)；凝結(jié)水管上安裝壓力表、溫度計(jì)；水-水板式換熱器出水管上安裝壓力表、溫度計(jì)；凝結(jié)水泵出口安裝壓力表；汽-水換熱器出水管上安裝壓力表、溫度計(jì)。 循環(huán)水泵出口安裝壓力表。補(bǔ)水泵出進(jìn)口安裝壓力表。 新桃北

65、供熱系統(tǒng)回水入口處安裝壓力表、溫度計(jì)、流量計(jì)。 新桃北供熱系統(tǒng)供回水溫度、供回水壓力、流量、室外溫度以及板式換熱器二次出水溫度共7個(gè)參數(shù)，由無紙記錄儀顯示記錄。 6.2.2熱泵站自動控制 1熱泵機(jī)組流量控制 在熱泵機(jī)組冷熱水進(jìn)口側(cè)安裝自力式流量調(diào)節(jié)閥，確保熱泵機(jī)組間的流量平衡。 2汽-水換熱器能量控制 根據(jù)負(fù)荷調(diào)整汽-水換熱器加熱量，達(dá)到能量調(diào)節(jié)的目的。 在凝結(jié)水管上安裝電動調(diào)節(jié)閥，被控參數(shù)取一次網(wǎng)供回水平均溫度，室外溫度為補(bǔ)償信號，根據(jù)一次網(wǎng)供回水平均溫度和室外溫度調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥開度。負(fù)荷大時(shí)，調(diào)節(jié)閥開大，輸出熱能增大，反之，減小。 3補(bǔ)水壓力控制 補(bǔ)水泵變頻調(diào)速，手動控制

66、熱泵機(jī)組熱水進(jìn)水母管壓力，時(shí)其保持在0.28MPa。 6.2.3熱泵站報(bào)警、保護(hù)與聯(lián)鎖 熱泵機(jī)組具有高低壓保護(hù)、水流保護(hù)和溫度保護(hù)以及電機(jī)的過載、過流、欠壓、缺相、短路等保護(hù)，同時(shí)為保證熱泵機(jī)組的安全運(yùn)行，除聲光報(bào)警外應(yīng)按下列程序電氣聯(lián)鎖。 順序延時(shí)啟動：打開冷卻水（關(guān)閉涼水塔支路）—啟動循環(huán)水泵—打開熱泵機(jī)組冷熱水進(jìn)出口水閥門—水流大于下限值，即水流開關(guān)接通—啟動熱泵機(jī)組。 順序延時(shí)停止：停止熱泵機(jī)組—關(guān)閉熱泵機(jī)組冷熱水進(jìn)出口水閥門—關(guān)小循環(huán)水泵—停止循環(huán)水泵—關(guān)閉冷卻水（打開涼水塔支路）。 循環(huán)水泵與汽-水換熱器聯(lián)鎖： 順序延時(shí)啟動：啟動循環(huán)水泵—啟動熱泵機(jī)組—（不能滿足負(fù)荷要求時(shí)）啟動汽-水換熱器。 順序延時(shí)停止：（能滿足負(fù)荷要求時(shí)）關(guān)閉汽-水換熱器—關(guān)閉熱泵機(jī)組—關(guān)小循環(huán)水泵—關(guān)閉循環(huán)水泵。 6.3熱力站熱工測量與自動控制 6.3.1熱力站熱工檢測 一次供回水管上安裝壓力表、溫度計(jì)；一次回水管上安裝流量計(jì)；換熱器一二次進(jìn)出口處安裝壓