某市供热管网工程初步设计.doc

天天津津市市XX热热电电厂厂供供热热管管网网工工程程 热热电电厂厂自自营营蒸蒸汽汽管管网网替替代代 项项目目 二 O 一一年三月 天天津津市市XX热热电电厂厂供供热热管管网网工工程程 热热电电厂厂自自营营 蒸蒸汽汽管管网网替替代代项项目目 第一册 总说明 建设单位： 天津 XX 供热中心 设计单位：天津市XX 设计院 二 O 一一年三月 天津市天津市热电设计热电设计院院 目目录录 第第一一章章 工工程程概概况况 4 1.1 概述 .4 1.1.1 地理位置 4 1.1.2自然条件4 1.1.3气象条件5 1.2 设计依据 .6 1.3 热源概况 .7 1.3.1现状热源7 1.3.2规划热源7 1.4 设计内容 .7 第第二二章章 热热负负荷荷 .8 2.1 采暖热指标 .8 2.2 热负荷 .9 2.3 采暖年热负荷延续曲线图及年采暖耗热量 .10 2 .3.1计算公式.10 2.3.2基础数据11 2.3.3采暖期逐时采暖热负荷的计算结果11 2.3.4年采暖热负荷延续曲线图12 第第三三章章 供供热热管管网网 13 3.1 管网工艺专业 .13 3.1.1管网的建设原则13 3.1.2管网的设计参数13 3.1.3管网路由13 3.1.4管网敷设方式14 3.1.5管网水力计算14 3.1.6管道及其附件18 3.2 管网土建工程.21 3.2.1 阀门井.22 3.2.2 固定墩.22 3.3 管道施工及验收要求.22 3.3.1管道安装施工要求22 3.3.2管道土建施工要求23 3.3.3管网运行调节24 第第四四章章计计量量站站 .25 第第五五章章 热热力力站站 27 5.1 热力站改造原则 .27 5.1.1热力站设置27 5.1.2热力站改造明细27 5.2 热力站工艺 .28 5.2.1热力站设计参数28 5.2.2热力站系统及主要设备29 5.2.3热力站设备的设计选型原则29 5.2.4热力站管道、阀门及保温31 5.3 热力站土建.32 5.4 热力站自控系统 .32 5.4.1热力站控制系统的基本构成32 2 5.4.2热力站与监控中心的通讯方式32 5.4.3现场控制单元的功能33 5.4.4热力站的控制系统33 5.4.5设备选型要求34 5.4.6其它技术要求35 5.5 热力站电气系统 .35 5.5.1设计范围35 5.5.2供电电源35 5.5.3配电设备选择36 5.5.4低压电气（控制）柜技术要求36 5.5.5配线选择及敷设方式38 5.5.6接地系统设计38 5.5.7热力站用电负荷汇总38 第第六六章章 热热网网监监控控系系统统 40 6.1 热网集中监控系统框架 .40 6.2 监控系统结构和主要功能 .41 6.3 热网监控系统基本功能 .42 6.4 热网通讯系统.42 第第七七章章 环环境境保保护护和和节节约约能能源源.43 7.1 建设（施工）期环境影响及保护措施 .43 7.1.1废气43 7.1.2废水43 7.1.3噪声44 7.1.4固废45 7.2 运营期环境影响分析 .45 7.3 节能 .46 第第八八章章 消消防防、安安全全与与工工业业卫卫生生47 8.1 厂站主要建构筑物的生产类别及耐火等级.47 8.2 厂站设计中采取的消防、安全措施.47 8.3 防漏电、防雷措施.47 8.4 改善职工生活和保证职工健康的措施 .48 第第九九章章 机机构构及及人人员员49 9.1 热网管理所 .49 9.2 人员设置 .49 第第十十章章 投投资资估估算算 .50 10.1 概算编制依据 .50 10.2 概算编制范围 .51 10.3 概算成果 .52 第第十十一一章章 主主要要技技术术经经济济指指标标汇汇总总表表.58 第第十十二二章章 存存在在问问题题和和建建议议59 第第十十三三章章 附附件件 60 3 Comment 微微微微1: 应为项目所在地 4 第第一一章章 工工程程概概况况 1.1 概述概述 根据天津市发改委文件关于转发 的通知 津发改基础 200790 号，第 XX 电厂 将在 2011 年关停全部现役机组。第XX 电 厂所供热的热水管网负荷及蒸汽管网上的采暖负荷全部 由 XX 热电厂 热水管网替代，蒸汽管网的工业负荷及制冷负荷由企业自建 燃气锅 炉房解决。 在热电一厂蒸汽管网中除热电公司经营的河东南干线、河西南干线、 河东北干线、塘口干线外，热电一厂 还自 营了一部分蒸汽管网。这部 分自营的蒸汽管网在热电一厂热源被替代后，由 XX 热水管网替代 。 1.1.1 地理位置地理位置 热电一厂自营蒸汽管网供热 区域 为：北至十一经路，南至十五径 路，西至六纬路、东至津塘路，现状总供热面积为78 万 m2。该区域 位于 河东区的黄金地带，其自营的蒸汽管网供热范围 也是河东区乃至 天津市的中心区域 。 1.1.2 自然条件自然条件 地形地貌 天津 市区 地势平坦，海拔高程平均在25m 之间。 地质特征 天津 市区 工程地质条件 较差， 地耐力一般为1519t/m2。 天津处于京、津、唐地震多发区，断裂不同期数量繁多，分布错综复 杂。城区地震烈度设防为 7 度。 5 1.1.3 气象条件气象条件 天津气候属暖温带半湿润大陆季风型气候，四季明显。冬季受蒙 古冷高气压控制，盛行偏北风；夏季受西太平洋副热带高气压影响，多 偏南风。春季多风，干旱少雨；夏季炎热，雨水集中；秋季天高气爽； 冬季寒冷干燥少雪。 气温 极端最高温度 41.2（七月） 极端最低温度 -22.7（一月） 年平均温度 12.2 冬季采暖室外计算温度 -9 采暖期室外平均温度 -0.9（131 天） 降水 平均年降水量 558697mm 最大年降水量 1200mm 最小年降水量 240mm 最大积雪深度 16cm 风 年平均风速 2.7m/s 冬季室外风速 2.6m/s 夏季室外风速 2.1m/s 冬季主导风向及频率 C26%,NNW13% 夏季主导风向 S、SSE 气压 冬季大气压力 93.29kPa 夏季大气压力 91.92 kPa 湿度： 最冷月平均室外计算相对湿度 50% 最热月室外计算相对湿度 72% 年平均相对湿度 61% Comment 微微微微2: 应有东北郊中心 城区供热管网初步设计 6 基本风压 0.30KN/m2 基本雪压 0.40KN/m2 其他 最大冻土深度 77cm 无霜期 135239 天 冬季采暖天数 131 天（ 11 月 10 日至次年 3 月 25 日） 1.2 设计依据设计依据 天津 XX 供热中心 提供的设计委托书 ； 天津市 XX 热电厂供热（中心城区）主管网初步设计 报告 ； 天津市发展和改革委员会文件：关于对天津市XX 热电厂供 热（中心城区）主管网初步设计 的批复 ； 天津 热电一厂 供热中心 提供的 现状 蒸汽管网用户热负荷； 天津市规划局批准 的管网改造 管线路径规划成果 ； 天津市规划局批准的第 XX 电厂蒸汽管网替代工程六经路 (海河东路 七纬路 )管线综合规划 等 49 条管线综合规划成果； 依据的主要设计规范： 城市热力网设计规范CJJ34-2002 公共建筑节能设计标准GB50189-2005 民用建筑节能设计标准 （采暖居住建筑部分） （JGJ26-95） 城镇直埋供热管道工程技术规范CJJ/T81-98 城镇供热管网工程施工及验收规范CJJ28-2004 现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范GB20236-98 建筑结构荷载规范 GB 500092001 建筑地基基础设计规范GB 500072002 建筑抗震设计规范 GB 50011-2001 混凝土结构设计规范GB 500102002 钢结构设计规范 GB 500172003 砌体结构设计规范 GB50003-2001 7 建筑设计防火规范 GB 50016-2006 工业建筑防腐蚀设计规范GB 50046-2008 建筑地基处理技术规范JGJ 79-2002 建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 1.3 热源概况热源概况 1.3.1 现状热源现状热源 天津第 XX 电厂 将于 2011 年全部关停，现有供热能力为工业蒸 汽 1.3MPa，475t/h，其中 370t/h（折合 259MW）用于采暖，热水管网 采暖供热 151MW。 热电一厂热水管网 年供热量为 362 万 GJ； 热电一厂蒸汽管网 年供汽量为 151 万吨 ； 热电一厂现状 集中供热面积约1053 万平方米。 1.3.2 规划热源规划热源 第 XX 电厂 关停后，现状 采暖负荷 全部 由 XX 热电厂热水管网替 代。 XX 热电厂位于东丽区杨北公路以东200 米、金钟公路以南500 米的范庄界内。 XX 热电厂规划总装机容量为6300MW，其中 2009 年实现装机 容量 2300MW，供热能力 700MW，供热介质全部为热水。 1.4 设计内容设计内容 替代 现状 热电 一厂供热中心 自营 蒸汽管网 全部 采暖热负荷 而建 设的 热水管网 。 现状 热电一厂 供热中心 蒸汽管网用户热力站改造工程。 热计量站 及监控中心 。 8 第第二二章章 热热负负荷荷 2.1 采暖热指标采暖热指标 根据调查，热电一厂供热中心管辖的采暖用户现状采暖蒸汽用量约 76t/h，以此计算现状 各类建筑平均热指标约55 W/m2。 根据 城镇供热管网设计规范 （CJJ34-2010）中的规定各类建筑 物的采暖热指标按下表进行估算。 建建筑筑物物采采暖暖热热指指标标取取值值表表 表 2-1 序号建筑物类型 未采取节能措施 耗热指标 （W/m 2） 采取节能措施耗 热指标 （W/m 2） 1住宅58644045 2居住区综合60674555 3办公、学校60805070 4商店65805570 5医院、托幼65805570 6影剧院9511580105 上表注： 1、表中数值适用于我国东北、华北、西北地区； 2、热指标中已包括5%的管网热损失。 根据 天津市采暖期气温、室外采暖计算温度，结合现状实际耗热 指标， 综合考虑现状热负荷建筑物的建筑型式，公建、居民的 比例， 本初步设计 采暖热指标 取 55 W/m2。 9 2.2 热负荷热负荷 现现状状供供热热负负荷荷 汇汇总总表表 表 2-2 序号站名供热区域 供热面积 （万 m2） 热负荷 （KW） 备注 1金海马站金海马、津华圣派1.77973 2百瑞里站百瑞里、办公楼3.181747 3金玫瑰站金玫瑰小区1.53840 4花园站花园小区5.63081 5新园站西苑、新园7.884332 6检察院站检察院0.82453 7粮食交易站粮食交易、粮食储运0.88487 854 中学站 54 中、鸿运里、 圆珠笔厂、五金站、 音乐学院南院、厂宿舍 7.54125 9丰瑞小区站丰瑞里、良好3.72035 10三源站三源益康、厂房1.42779 11明波公寓站明波公寓0.97535 12车购办站车购办、规划局0.58321 13长城公寓站长城公寓、高层9.295111 14干休所站干休所1.871027 15音乐学院站 学院北院、宿舍、 构件公司 3.932161 16金耀站金耀、双燕1.44793 17铁干院站 铁干院、科委、十二径 路 6 号、汇来集团、 平顺里 1.891042 18津东医院站津东医院0.1688 19工行站工行1.56857 20人保站人保1.52837 21健民药厂站健民药厂5.092799 22电力宿舍站电力宿舍、民航楼1.53842 23房管局站 房管局、地税、财政局、 卫生局、嘉华商务 3.051679 24润泉公寓站润泉公寓1.14628 25音乐附中站 音乐附中、工商所、 七纬路 108 号、饭店 2.041119 26玉笛站玉笛 小区0.31170 27电力高层站 津顺源、龙鸿园 味精楼、电力高层 6.113358 10 序号站名供热区域 供热面积 （万 m2） 热负荷 （KW） 备注 28电力医院站电力医院、喜洋洋酒店1.02560 29浪潮站浪潮小区0.31170 合计78.042900 2.3 采暖年热负荷延续曲线图及年采暖耗热量采暖年热负荷延续曲线图及年采暖耗热量 2 .3.1 计算公式计算公式 依据天津市气象资料，采用无因次综合公式法绘制供暖年热负荷延续 曲线。 采暖年热负荷延续曲线计算公式为： to= to N5 to= to+(5- to)Rhb 5NN Q=Q N5 Q=(1-O Rhb) Q 5NN 其中： 120 120 5 5 N N Rh 0 5 tt t b av av 120 5 N N 0 0 0 5 tt t i 式中： to某室外温度， to 采暖室外计算温度，（天津 市 to=-9） 11 tav采暖期室外平均温 度， （天津 市 tav =-0.9） ti室内采暖计算温度， 取 ti=18 Q采暖设计热负荷， GJ/h Q 某一室外温度下的采暖热负荷，GJ/h Rt无因次室外温度系数 Rh无因次延续天（小时）数系数 bRh 的指数值 N 采暖期天数， d （天津 市 N=131d） N 延续天数， d O温度修正系数 延续天（小时）修正系数 采暖小时数， h（天津 市 N=3144h） 延续小时数， h 2.3.2 基础数据基础数据 采暖室外计算温度to=-9 采暖期室外平均温度tav =-0.9 室内采暖计算温度ti=18 采暖期天数 N=131d 2.3.3 采暖期逐时采暖热负荷的计算结果采暖期逐时采暖热负荷的计算结果 依据相关规定，室外平均温度低于等于5即开始采暖， 根据天 津市气象资料，天津市采暖期为当年11 月 10 日至次年 3 月 25 日， 共 131 天， 最大热负荷利用小时数2137h，年采暖供热量33.94 万 GJ。 12 逐时采暖热负荷表 表 2-3 序号温度对应小时数 h累计小时数 h热负荷 GJ/h总热负荷 GJ 152893144.0074.7021609.17515 242812854.7180.4622643.92058 332732573.2786.2123552.63599 422642300.0791.9724322.52534 512552035.6197.7324937.81942 602451780.43103.4825378.6521 7-12351535.19109.2425619.31255 8-22231300.67115.0025625.3847 9-32101077.84120.7625348.75545 10-4195867.92126.5124718.13767 11-5179672.54132.2723618.86406 12-6158493.97138.0321841.66994 13-7132335.73143.7818907.74924 14-884204.23149.5412595.50217 15-9120120.00155.29818635.76 总计339355.8644 2.3.4 年采暖热负荷延续曲线图年采暖热负荷延续曲线图 13 图 2-1 年采暖热负荷延续曲线图 14 第第三三章章 供供热热管管网网 3.1 管网工艺专业管网工艺专业 3.1.1 管网的建设原则管网的建设原则 供热管网 路由要符合城市建设总体规划。 供热管网 路由 靠近 现状 蒸汽管网 的热负荷 ，管网为闭式双管制 枝状管网 。 管网布置力求短直，满足规范要求的经济合理供热半径。 管网敷设方式 主要采用直埋 敷设方式 ，过重要路口采用明挖或 顶管、拉管等 敷设方式 。 3.1.2 管网的设计参数管网的设计参数 电厂出口参数： 设计供、回水温度： 130/70 电厂出口供水压力： 1.5MPa 电厂出口回水压力： 0.3MPa 管网定压压力： 0.3MPa 管网设计温度： 130 管网设计压力： 1.6 MPa 压力管道设计类别： GB2 类 替代热电一厂自营蒸汽管网的热水管网 循环水量： 614.9t/h（t=60） 3.1.3 管网路由管网路由 热电一厂供热中心一次管网由XX 十四经路主干线DN1200 抽头， 直埋敷设至计量站，抽头管径为DN400。在计量站内经过 分水器 后 15 分、南北两路出站。 南侧主干线出站后向南直埋敷设至十四经路，经丰盈里小区和天津音 乐学院敷设至八纬路，横过八纬路，沿音乐学院南院敷设至六纬路，横 过六纬路，沿六纬路至三源文化体育中心。管径为DN350DN100 ，路由长度为1450m.。 北侧主干线出站后向北直埋敷设至十三经路，穿过长城公寓，然后横 过八纬路，沿西锦道敷设至七纬路，并沿七纬路东侧敷设至十四经路路 口，管径为 DN350DN50，路由长度为1200m。 3.1.4 管网敷设方式管网敷设方式 本工程 管网 主、支干线沿市区主要道路敷设，由于现状道路地下 障碍物较多，管网工程需在2011 年全部施工完毕并投入运行施工工 期短， 全部采用有补偿直埋敷设方式。补偿器采用直埋双向轴向型波纹 补偿器。 当管线路由走向满足自然补偿要求时，应充分发挥管道自身柔性，采 用自然补偿方式，减少补偿器数量。 依据 城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81-98 中对管道埋 深的要求，并考虑 管道稳定性及 道路荷载强度 等因素 ，管道埋深详见 下表： 直埋 管道埋深表 表 3-1 公称 直径 埋深（米） 公称 直径 埋深（米） 公称 直径 埋深（米） DN3501.2DN1501.0DN800.8 DN3001.0DN1250.8DN650.8 DN2001.0DN1000.8DN500.8 3.1.5 管网水力计算管网水力计算 基础数据 供热量： 42.9MW 16 设计供、回水温度： 130/70 管网设计压力： 1.6 MPa 管网设计供、回水温度： 130/70 电厂出口供水压力： 1.5MPa 电厂出口回水压力： 0.3MPa 管网定压压力： 0.3MPa 管网接口处供回水压力： 0.947/0.789 MPa 管网总循环水量： 614.9t/h（t=60） 校核计算的总循环水量： 820t/h （t=45） 计算中选用和需要控制的数据如下： 管内绝对粗糙度K=0.5mm； 主支干线 管道沿程阻力h=3070Pa/m； 局部阻力系数=1.3 保证每个热用户的资用压力100KPa； 水力计算原则及计算结果 由于 将原区域内 蒸汽管线改造为热水管线，本次水力计算中对 所有管线的管径完全按照热水管线的计算方法选取。 管网水力计算按照 设计供 /回水温差 60选取管径，考虑正常运 行工况，按照45温差校核管径。 经过对管网布局优化和详细的水力计算，水力计算汇总表如下： 附管网水力计算表 （附表 1） ，水压图详见 图纸部分 。 17 重重要要节节点点的的水水力力计计算算结结果果表表（t=60 0） 表 3-2 序号管段名称管径路由长度节点名称 供水压力 (MPa) 回水压力 (MPa) 资用压力 (MPa) 抽头处0.9470.7890.158 1 XX 供热中心抽 头至计量站 DN400200 米 计量站0.9360.7990.136 始端0.9360.7990.136 2北干线DN350DN651200 米 末端0.9090.8270.082 始端0.9360.7990.136 3南干线DN350DN1001450 米 末端0.9090.8260.083 18 重重要要节节点点的的水水力力计计算算结结果果表表（t=45） 表 3-3 序号管段名称管径路由长度节点名称 供水压力 (MPa) 回水压力 (MPa) 资用压力 (MPa) 抽头处0.9470.7890.158 1 XX 供热中心 抽头至计量站 DN400200 米 计量站0.9280.8080.120 2北干线DN350DN651200 米始端0.9280.8080.120 19 末端0.8800.8560.024 始端0.9280.8080.120 3南干线DN350DN1001450 米 末端0.8810.8550.026 根据 上述 水力计算结和校核计算结果，考虑在温差45的条件下管网末端部分用户需要在热力站安装回水增压 泵， 具体节点和管段计算结果见附表 1。 20 3.1.6 管道及其附件管道及其附件 管道 直埋 管道 标准应符合 采用聚乙烯外套聚氨酯保温预制直埋保温管， 管道耐温为 130，管道质量应符合 高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫 塑料预制直埋保温管 （CJJ/T114-2000） 。 公称直径大于或等于200mm 的管道，工作管采用螺旋埋弧焊钢管， 材质为 Q235B，管道质量应符合 低压流体输送用焊 接钢管 GB/T3091-2008。 公称直径小于200mm 的管道，工作管采用无缝钢管，材质为 20#钢，管道质量应符合流体输送用无缝钢管GB/T8163-2008。 管道壁厚的计算依据城镇直埋供热管道工程技术规程 （CJJ/T 81-98） ，管道 壁厚 计算公式： pY pD t 22 0 c=+B B=*t 式中： ：管道理论计算壁厚（m）; ：基本许用应力修正系数，取值1.0； Pd：管道设计压力，取值1.6 MPa； B：管道壁厚附加值（m） ：管道壁厚负偏差系数，按负偏差15%取值 0.235。 ：管道计算壁厚 (mm) p： 设计压力 (MPa) D0：管道外径 (mm) t：钢管在设计温度下的许用应力 (MPa) 125 MPa； ：焊接接头系数 取 =0.6 Y：系数 取 Y=0.4 21 经过计算，工作钢管的计算壁厚与选用壁厚分别为： 表 3-4 管道规格 计算壁厚 (mm) 选用壁厚 (mm) 管道规格 计算壁厚 (mm) 选用壁厚 (mm) DN35057DN1252.54 DN30047DN10024 DN25046DN8024 DN20036DN6524 DN1502.54.5DN5023.5 对于预热安装及冷安装段的管道壁厚在上述条件应按相应的安装方式 进行校核计算 。 管道附件 管网补偿器 直埋敷设的热水管道根据地形、地下水位、土质等情况，采用直 埋双向轴向型波纹补偿器。 补偿器的压力等级为1.6MPa；耐温 150。 波纹补偿器工作波的材质为316L 奥氏体不锈钢，保护波材质为 800 系列奥氏体不锈钢。波纹补偿器的许用疲劳次数不小于1000 次。 管道用波纹补偿器标准为金属波纹管膨胀节通用技术条件 （GB/T12777-2008） 。 弯头及三通的选择 管道直径大于或等于200mm 的弯头，采用钢板制对焊弯头，材质 为 Q235B，弯曲半径 一般 为 1.5DN，特殊节点可采用大半径煨制弯头， 质量应符合 钢板制对焊管件 GB/T13401-2008。 管道直径小于200mm 的弯头，采用钢制对焊无缝弯头，材质为 20#钢，弯曲半径为 一般 1.5DN，特殊节点可采用大半径煨制弯头， 质量应符合 钢制对焊无缝管件 GB/T12459-2008。 管道直径小于或等于400mm 的三通，采用一次热成型无缝三通， 质量应符合 钢制对焊无缝管件 GB/T12459-2008。 管网阀门 根据 城镇供热管网设计规范 （CJJ34-2010）中的要求 。 22 各支线抽头出均设置截断阀门。支线进入换热站或用户地界前也设置 截断阀门。 管道直径大于或等于300mm 时，截断阀门选用焊接式三偏心双向 金属硬密封蝶阀。 管道直径小于300mm 时，选用焊接式球阀。 所有管道阀门均要求预制保温。 阀门的公称压力为2.5MPa，耐温 150。材质均为铸钢。 管道 保温和防腐 预制直埋热水管道保温采用聚氨酯泡沫塑料 ，外护层为 高密度聚 乙烯 套管 。 管道保温厚度按控制散热损失计算，计算公式为： a TT QKD DD 0 11 ln 2 2 01 DD 式中： D1: 保温层的外径 (m) D0： 管道外径 (m) ： 保温层的厚度 (m) ： 保温材料制品热导率 (W/m.k) 查表： 聚氨酯 泡沫塑料 的热导率为 0.0422 W/m.k K： 富裕系数 取 0.8 T： 管道的外表面温度 （） 取 130 Ta： 环境温度 （） 取 20 Q： 最大允许散热损失 （W/m2） 查表： 130的最大允许散热损失 Q=107 W/m2 ： 保温层外表面向大气的表面传热系数 （W/m2.k） 查表：表面传热系数=11.63 W/m2.k 经计算相应规格管道的保温厚度为： 热水直埋管道保温厚度汇总表 23 表 3-5 公称直径/外保温直径 (mm/mm) 保温层厚度 （mm） 管道公称直径/外径 (mm/mm) 保温层厚度 （mm） 350/50053.7125/22542.5 300/42040.5100/20042.8 250/36540.480/16032.5 200/31543.165/14029.0 150/25041.650/14038.5 管道 主材量 管网部分主要材料汇总表 表 3-6 序 号 名 称规格及型号数量(m) 每米钢管重 (Kg/m) 总重 (吨) 备 注 1 聚乙烯预制 保温管道 DN350/500950255.4 242.63 2 聚乙烯预制 保温管道 DN300/4201350219.5 296.32 3 聚乙烯预制 保温管道 DN250/3652400158.0 379.2 4 聚乙烯预制 保温管道 DN200/3151850126.0 233.1 5 聚乙烯预制 保温管道 DN150/250112068.5 76.72 6 聚乙烯预制 保温管道 DN125/225230057.0 131.1 7 聚乙烯预制 保温管道 DN100/200110041.0 45.1 9 聚乙烯预制 保温管道 DN65/14062027.216.86 10 聚乙烯预制 保温管道 DN50/14015010.841.63 合计118401422.66 3.2 管网土建工程管网土建工程 本工程 目前尚无 管道沿线 初步勘察报告， 土建设计 地基承载力暂 24 按 100Kpa，类场地土设计。 冰冻深度： d=0.8 米 地下水：暂按埋深1.0 米的潜水考虑 。 抗震：根据 建筑抗震设计规范 GB 500112001，本场地抗震 设防烈度为 7 度，地震加速度 0.15g。 3.2.1 阀门井阀门井 阀门井采用钢筋混凝土结构，其位置和数量按照工艺专业的要求设 置。混凝土强度等级为C30，抗渗等级为P6；垫层混凝土强度等级为 C10。井壁穿管处做 柔性 防水套管。 井的上方预留道路面层200mm。 井盖根据井的大小不同，设置井盖数量不同。 井盖设计为混凝土 预制 井盖，以便阀门检修，混凝土井盖上设有 铸铁井盖，用于平时正常开启阀门。 井内设集水坑及爬梯。 井的防腐措施：混凝土外表面涂环氧沥青厚浆型涂料两道。 3.2.2 固定墩固定墩 固定墩采用钢筋混凝土结构，其位置和数量按照工艺专业的要求设 置。混凝土强度等级C30；垫层混凝土强度等级为C10。 固定墩 采用矩形和倒T 形两种 形式 ，固定墩 尺寸根据直埋管道水 平推力确定 。 供热管道穿过固定墩处，孔边设环筋及沿孔壁周围分布钢筋为加强 筋，施工单位需按图布设。 3.3 管道施工及验收要求管道施工及验收要求 3.3.1 管道安装施工要求管道安装施工要求 焊接要求 管道的焊接按照 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 25 GB 50236-98 执行，管道类别P1 类。 管径大于或等于DN300 的管道采用氩弧焊打底，手工电弧焊罩面， 焊缝等级 为级。 管径小于 DN300 的管道采用手动电弧焊，焊缝等级为级。 焊缝检验 管径大于或等于DN500 的管道 焊缝要求采用100%X 光射线探 伤。 管径小于 DN500 的管道焊缝要求采用100%超声波探伤，并要求 20%射线探伤复检。 管道 保温接口 要求 管径大于或等于DN200 的管道保温接口 采用热熔套 加热塑带 连 接。 管径小于 DN200 的管道保温接口采用塑料焊加热塑带连接 。 发泡前应进行气密性试验，升压至20KPa，接口处用肥皂水检验。 气密性试验完成后，进行热塑带收口，最后采用现场 机械发泡，发泡 物质应充满整个接口环状空间，密度应不小于50kg/m。 补偿器的安装要求 直埋轴向波纹补偿器要求有可靠的防腐，波纹补偿器两端12 米范围内管道不得有变坡和折角。 3.3.2 管道土建施工要求管道土建施工要求 直埋管道沟槽内应保证干燥无水，槽底及回填物不得有砖石等硬 物。对于出现地下水的沟槽槽底应先垫300mm 厚的石屑，然后再按 设计要求填砂及回填土。 土方开挖前应采取降低地下水位的措施（一般低于基础底 50cm） ，降低地下水位应遵循地基与基础施工验收规范的有关条 文。 施工前应应核对轴线、标高、插筋位置等，不符合要求的应及时处 理后方可继续施工。 26 地基承载力特征值应满足不低于100KPa的设计要求 。 3.3.3 管网运行调节管网运行调节 管网采用 XX 主管线 的质调节运行方式。 根据管网替代现状负荷的全年耗热量，按照 130/70的设计参数， 管网总循环水量为615t/h。管网供水温度随室外温度变化曲线详见下图。 图 3-1 室外温度 -供、回水 曲线图 124.9 121.3 117.7 114.1 110.5 106.8 103.1 99.5 95.8 92.1 88.3 84.6 80.8 77.0 73.2 75.1 73.4 71.6 69.8 68.0 66.2 64.4 62.6 60.7 58.9 57.0 55.1 53.1 51.2 49.2 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 -9-8-7-6-5-4-3-2-1012345 室外温度 供水温度 回水温度 Comment 微微微微3: 计量站地点？占 地面积，建筑、主要设备 27 第第四四章章 计计量量站站 本工程 计量站位于原市针织厂院后的锅炉房内，计量站占地面积约 118。XX 供热管网抽头支线直埋敷设入站，供水主管在站内经过除污 器后进入流量计量装置，然后经分水器分为南、北两条供水支线出站； 南、北两条回水支线在站内进入集水器，回水主管经除污器除污后进入 流量计量装置， 出站后与 XX 主管线相接。 为了能够对热源介质流量进行监测从而达到对生产过程的经济核 算和保证 生产安全性的目的，须进行流量测量，流量的正确计量是生 产和能源考核的必备手段，在提高生产效率，保障生产安全和杜绝能源 浪费等方面发挥着无可替代的作用。 流量仪表大都需要适合的测量介质和工况条件为依托方可发挥正确作 用，因此合理的选择流量测量及相关仪表是至关重要的。 根据甲方及工艺专业的要求采用流量孔板进行热水流量的测量，热水 流量计量采用差压流量计加差压变送器加二次流量积算仪的方式进行流 量计量。并且流量计量考虑温度和压力补偿。在计量站内设置仪表计量 箱一面用于安装流量计量二次显示仪表以及通讯模块，通讯方式也采用 ADSL VPN 虚拟专网的方式。在计量站内供、回水母管上分别安装流量 孔板、差压变送器及压力变送器的取压点、温度传感器。流量孔板的安 装必须满足相应直管段的要求，前14D 后 7D。 计量站内的各运行参数及设备状态上传至公司监控中心。 计量站系统图 如下： 28 计量站系统图 计量站平面 布置 图及工艺系统图 详见 图纸部分 。 29 第第五五章章 热热力力站站 5.1 热力站改造原则热力站改造原则 5.1.1 热力站设置热力站设置 XX 热电厂热水管网替代第XX 电厂蒸汽管网后， 现状蒸汽管网 的汽-水热力站 需改造为水 -水热力站 ，本工程 改造热力站共计29 座， 供热面积共计78 万平方米。 本工程 热力站站房 仍沿用现状 蒸汽网的汽 -水热力站站房。 5.1.2 热力站改造明细热力站改造明细 本工程需改造 热力站 详见下表： 供供热热中中心心 热热力力站站改改造造明明细细表表 表 5-1 站号站号站名站名 供热面积供热面积 （万平米）（万平米） 热负荷热负荷 （KW） 备注备注 1#金海马站1.77 973 2#百瑞里站3.18 1747 3#金玫瑰站1.53 840 4#花园站5.60 3081 5#新园站7.88 4332 6#检察院站0.82 453 7#粮食交易站0.88 487 8#五十四中站7.50 4125 9#丰瑞小区站3.70 2035 10#三源站1.42 779 11#明波公寓站0.97 535 12#车购办站0.58 321 30 站号站号站名站名 供热面积供热面积 （万平米）（万平米） 热负荷热负荷 （KW） 备注备注 13#长城公寓站9.29 5111 14#干休所站1.87 1027 15#音乐学院站3.93 2161 16#金耀站1.44 793 17#铁干院站1.89 1042 18#津东医院站0.16 88 19#工行站1.56 857 20#人保站1.52 837 21#健民药厂站5.09 2799 22#电力宿舍站1.53 842 23#房管局站3.05 1679 24#润泉公寓站1.14 628 25#音乐附中站2.04 1119 26#玉笛站0.31 170 27#电力高层站6.11 3358 28#电力医院站1.02 560 29#浪潮站0.31 170 总计78.042900 5.2 热力站工艺热力站工艺 5.2.1 热力站设计参数热力站设计参数 一次侧供 /回水设计温度 ：130/70； 一次侧设计压力 ： 1.6Mpa； 二次 侧供/回水设计温度（散热器采暖系统）：85/60。 二次 侧供/回水设计温度 （地板及风机盘管 ）： 60/50。 二次侧设计压力 ： 1.6Mpa； 二次侧系统定压值 根据室内 采暖 系统高度确定 。 31 5.2.2 热力站系统及主要设备热力站系统及主要设备 热力站全部采用全自动组合换热机组。 一次管网的高温水与室内采暖循环水（二次水）在换热器中进行换 热，一次水由130降温至 70返回热源加热；二次水由60加热至 85供给用户采暖；往复循环。热力站运行全自动控制，无人值守，有 人巡视。 热力站二次系统采用变频补水泵补水定压。定压压力为采暖系统最 高层用户的安装高度加上热水的汽化压力，并有3050kPa 的富裕 量。补水量为二次循环水量的2 4。对于高层采暖系统，根据室 内系统的划分，分别设置换热及补水定压系统。 热力站换热机组包括板式换热器、循环水泵、补水泵、除污器 及控制仪表等，此外热力站还需设置补水箱，必要时设置集、分水器。 机组内的板式换热器应考虑一、二次侧承压等级，本工程改造热力 站内一、二次承压等级均为1.6Mpa， ，换热面积应有10%的裕量，换 热器要留有增加30%板片的安装裕量。 循环水泵流量按设计流量的1.2 倍选型， 扬程包含换热器阻力损 失，二次网阻力损失及室内系统阻力损失。 其中： 换热器阻力损失由机组厂家按照实际运行参数下的压力降确定； 二次网阻力损失按照最不利环路的供回水总长度计算，比摩阻取 100pa/m； 室内系统阻力损失取5080Kpa，一般公建大型系统按照上限取值。 对于拟建的超高层系统，应注意强调水泵的承压等级。 5.2.3 热力站设备的设计选型原则热力站设备的设计选型原则 公建站 在所有公建用户加装流量限制阀（附带电动控制功能）及远程通讯 32 控制器以进行水力工况调整，统一采用中心控制室实时下发至各热力站 的供温曲线进行流量控制。 一次侧选用电磁流量计，及全部温度测点； 选用具备远程通讯功能的控制器（GPRS） ； 在质量可靠的前提下采用国产换热器、水泵、阀门，降低造价； 选用具备断电关阀、用户无法手动开阀功能的国产电动调节阀； 热力站具备热计量装置，选用进口热量表 民用 站 实现无人值守自动控制运行模式，统一采用中心控制室实时下发至 各热力站的供温曲线进行气候补偿控制。 a选用电动调节阀，优先采用模拟量控制，并具备停泵关阀连锁保 护功能； b全部热力站选用结构形式为通径的流量计，如电磁流量计； c选用具备远程数据传输及控制功能的国产控制器； d考虑对循环水泵采用变频调节，并配备差压变送器进行自动调节； e就地显示采用弹簧管压力表、双金属温度计； f循环泵安装低压停泵保护； g具备供水超温关阀保护功能，可在控制器组态中实现； h泵采用压力开关定压控制，及水箱低水位停泵保护； i补水定压方式对于有膨胀水箱的用户采用膨胀水箱定压，没有膨 胀水箱的用户采用补水泵定压，不允许采用一次补二次的定压方式。 j补水热力站补水不允许采用一次补二次形式； 特殊情况下，经公司汇签同意后方可采用一次补二次形式，热力站 在补水侧安装水表，水表前应安装除污器；军电管网如必须采用一次补 二次定压方式并经过公司同意时，应安装补水降压装置； k低层建筑热力站回水母管上设置自来水保养管，并加装逆止门； l管网末端或负荷较小的热力站可不安装控制系统，但必须安装流 33 量计； m全部热力站加装远程数据传输系统。 n新建热力站公建负荷与民用负荷原则上单独建站，当条件不允许 分开设置而必须合建一座站时，应经过生产管理部认可；新建民用热力 站水、电独立计量。 o循环泵功率超过11KW 时，应选择四级泵，同时考虑软连接及 减震措施。 p热力站多台机组并联时在一次和二次侧除机组配带Y 型过滤 器外还应分别设置快速除污器； q热力站尽量设置在地上且与居民楼的距离满足防火、防噪等相关 要求，严禁设置在其上是居民的地下室内，当设置在公建地下室或不影 响居民生活的地下室时应考虑排水和通风措施，并装漏水保护系统。 r热力站必须设置有足够排量的排水地漏。换热站地面应平整，地 面坡度朝向地漏。地下站地面、墙体、管道与墙体接口均有良好的防渗 漏处理，以及良好的照明、通风。 5.2.4 热力站管道、阀门及保温热力站管道、阀门及保温 热力站内管道管径 大于或等于 DN200 时，采用螺旋 埋弧焊 钢管 (SY/T5037-2000)，材质 Q235B；管径 小于 DN200 时采用无缝钢管 (GB/T8163)，材质 20#钢。 热力站内阀门 管径大于或等于DN300 时采用 焊接蝶阀，管径小 于 DN300 时采用焊接 球阀。 热力站设备及管道保温采用优质岩棉制品，外保护层采用镀锌铁皮。 为减少热力站运行噪音，电功率大于11KW 的循环水泵必须安装 软连接及减震垫。 热力站补水箱钢材采用Q235A。 34 5.3 热力站土建热力站土建 热力站 全部 利用现有 汽水站 站房，对站内门、窗、墙面等进行相应 的装修改造 ；设备基础采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级采用 C30。 热力站内管道支吊架均应考虑对梁、板、柱等结构强度的影响。 5.4 热力站自控系统热力站自控系统 热力站 自控系统设计目标为：达到无人值守，有人巡视的运行方 式。 热力站可按初始设定值或监控中心的指令，独立完成运行参数、故 障参数等各类参数的采集、存储、传送，可对站内相应控制装置如：循 环泵、补水泵、电动调节阀等进行调控，确保其运行在设定范围内。巡 检人员可通过人机界面进行站内参数监视、控制及操作。 5.4.1 热力站控制系统的基本构成热力站控制系统的基本构成 由中央处理器模块、各种I/O 模块、人机界面（触摸屏） 、工业 MODEM（VPN 网关路由器）等设备以及现场仪表和一次采集元件构成。 主要实现各种信号、数据的采集及控制。热力 站可以独立控制本热力 站自动运行，同时在联网情况下，热力 站可以接受热网监控系统的指 令运行。 热力 站通过通信网络与监控中心进行联系。 5.4.2 热力站与监控中心的通讯方式热力站与监控中心的通讯方式 热力 站与监控中心的通讯方式采用ADSL 公用通讯网络的通讯方 式。采用公用电话网络，以宽带网方式实现监控中心与各换热站之间实 时的数据传递。采用有线通讯方式，用ETHERNET 实现中央控制机 与现场控制单元之间的通讯。并且本工程中采用的ADSL 通讯网络为 VPN 虚拟专网。 35 5.4.3 现场控制单元的功能现场控制单元的功能 现场控制单元是具备微处理器及存储器、输入输出通道的自动控制 设备，它直接连接各种现场仪表，对各种物理量进行测量；直接连接各 类执行器，实现对被控制系统的调节与控制。在每个热力站设置现场控 制单元，保证热网安全、稳定、连续运行。现场控制单元能够独立工作， 功能包括： 参数采集、处理（包括数字运算、逻辑运算、流量累计等）和显 示功能；独立完成现场闭环控制和内部联锁控制功能。 独立完成现场监测和闭环控制功能。 配置必要的硬件和软件、人机界面等以便现场对有关参数进行设 定和修改。 报警功能 ,就地报警及自动向监控中心报警。 向监控中心及其它现场控制单元发送必要的数据。 接收监控中心发送的命令，完成控制任务， 接收监控中心发送的初始设定值。 具有故障分析功能。 现场控制单元除了独立实现以上的自动监控功能外，还具有远控 和远设功能，即在中央监控站可以完成现场控制单元的参数设定和设备 的控制。 现场控制单元还应具备按面积收费和按热量收费两种收费型式下 不同控制系统的自动切换功能。 5.4.4 热力站的控制系统热力站的控制系统 二级网供回水平均温度控制：根据均匀性调节的要求确定不 同室外温度下的 二次网供回水平均温度，调节一次网侧的电动调节阀的 开度，改变供回水平均温度，以保证二次网的供热需求（本控制为按面 积收费型式下的温度控制系统） 。 二级网供水温度控制：根据监控中心下发的室外温度（当通讯故障 时，采用就地采集的室外温度代替该信号）确定二次网供水温度，调节 36 一次网侧电动调节阀的开度，改变供水温度，以保证二次网的供热需求 （本控制为按热量收费型式下的温度控制系统）。 二级网循环泵控制：为满足采暖用户采用热计量收费后的自主调 节，二次网循环泵依据该二次网最末端用户的资用压头自动变频运行满 足采暖用户的资用压头。当最末端用户的资用压头不易采集时，按面积 收费型式下的二级网循环水泵的控制是二次网循环泵可以依据二次网的 供、回水温差来自动变频运行满足采暖用户的需求，此时二次网的供、 回水温差是对应室外温度的一个数学函数，从而达到节能降耗的目的； 按热量收费型式下的二级网循环水泵的控制是二次网循环水泵可以依据 二次网的供、回水压差来自动变频运行满足采暖用户的需要。（此控 制功能，仅对于热力站内循环水泵为变频调速水泵时具备） 二级网补水泵控制：采用补水泵变频控制，通过调节补水泵转速 保持循环水泵入口压力恒定即保证二级网回水压力恒定在定值(该定 值可以修改 )。 补水箱自动补水控制：依据补水箱的液位控制自来水补水侧电磁 阀的开启和关闭来完成补水箱的自动补水控制。 必要的联锁保护控制：补水箱液位超低联锁停止补水泵的运行； 二次侧回水压力超低联锁停止循环水泵的运行；二次侧供水超压、超温 联锁保护控制等。 一次侧流量限制，一次侧回水温度限制功能。 5.4.5 设备选型要求设备选型要求 现场控制单元采用模块化结构。现场控制单元的人机界面选用液晶 触摸屏。现场控制单元的机柜防护等级为IP54。现场控制单元内配置 线槽和接线端子。接线端子根据电压不同分开布置，并做出标记，所有 输入 /输出口通过接线端子与外部连接。为便于使用，现场控制单元主机 板要做到新型、易于维修，在无特殊工具的情况下便于更换。 控制设备选型着重从可靠性出发，选用有良好应用业绩的成熟产品。 流量仪表：选用电磁流量计。 37 压力仪表：选用智能压力变送器。 液位仪表：选用液位变送器。 温度仪表：选用Pt100 铂热电阻。 电动调节阀：选用大关闭压差的等百分比特性阀门。 5.4.6 其它技术要求其它技术要求 控制系统中所有就地压力表和温度表采用表盘式，直径为 150mm。 自控系统得电缆采用桥架敷设的方式。 当水泵变频器控制柜跟仪表控制柜布置在一个房间内或布置在一 起时，需考虑抗干扰措施，最好把根变频相联系得模拟量信号加装隔离 装置后再跟电气相联接；同时应在继电器线圈两端并联RC 吸收回路， 其中电阻值可在1001000 之间，电容在0.031F 之间选用，但 须注意电阻的阻值和电容耐压要有余量，以避免继电器误动作；仪表系 统最好采用单独接地等抗干扰措施。 5.5 热力站电气系统热力站电气系统 5.5.1 设计范围设计范围 电气系统设计包括热力站380V 动力 、接地部分的设计 ，由于仍 使用原有换热站，照明部分不予重复考虑。 5.5.2 供电电源供电电源 本工程供电负荷等级为三级。供电电压为 0.38KV 一个供电等级 ， 0.38KV 系统负荷电源由甲方按照设计提供的电气负荷将的低压电源引接 至热力站电源柜上口处。本设计不包括站热力站外部分的变配电及低压 电源的引入 和站内照明 设计。 38 5.5.3 配电设备选择配电设备选择 热力站内设低压 电源箱 ，控制柜为机组配套提供的配电柜。根据工 艺系统的设计要求，热力站内的循环泵及补水泵均采用变频调速方式。 站内电气设独立的电计量以适应供热部门的经济独立核算。 5.5.4 低压电气（控制）柜技术要求低压电气（控制）柜技术要求 所选低压配电必须满足IEC439-1低压成套开关设备和控制设 备 、GB7251低压成套开关设备和控制设备等现行的技术规范和 标准的要求。（不仅限于所标条目，并以最新版本、最高要求为准） 根据 各热力站用电负荷 对低压系统进行设计，包括低压配电箱 和终端控制柜。 开关柜选用组合排列应考虑整体的美观大方和方便接线。 低压联络柜二次回路的设计具有防反送电和并列运行的措施。 低压开关柜内主要元件选用国内外知名厂家的名牌产品。 全部低压断路器及塑壳开关分断能力均不低于35KA 总开关 ， 母联开关不低于50KA，所有元件、母线均满足动稳定和热稳定要求。 使用环境条件 海拔高度： 1000m 最高气温： 43 最低气温： -40C 开关柜防护等级： IP3X 开关柜内设备选择：国际知名品牌 变频器选择： 变频器选择国际知名品牌，所选产品建议为原装进口产品。 变频器谐波参数应满足国家现行标准，本设计变频器与电机之间采用 YJV(3+1)型动力电缆，在额