1×300MW煤矸石综合利用电厂新建工程(配套水厂)可行性研究报告

-1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程(配套水厂)可行性研究报告目 录第一章 概 述11.1项目概况11.2编制依据11.3编制原则31.4编制原始资料31.5编制范围3第二章 城镇概况及自然条件42.1性质、历史沿革及行政区划42.2生态环境52.3自然条件82.4 电厂给水工程122.4.1用水量122.4.2 供水122.5 矿井排水设施现状122.6 存在问题132.7供水工程建设的必要性13第三章 工程规模和水质要求173.1工程规模173.2设计水质标准173.3供水水压20第四章 设计方案论证214.1给水水源的选择214.2输水管道管材比选264.2.1球墨铸铁管、UPVC给水硬塑料管、钢管的主要特点264.2.2钢管、球墨铸铁管、UPVC管经济比较264.2.3管材选定274.3输水管道线路方案选择274.4输水管道经济管径的选择284.5输水管道数量的确定314.6净水厂厂址的选择324.7净水厂工艺设计选择354.7.1原水水质354.7.2工艺流程364.7.3各处理单元构筑物选择374.8净水厂厂区总平面布置方案比较414.9生活用水处理工艺的选择42第五章 工程设计455.1取水工程455.2净水厂475.3供电、自控、仪表及通讯专业设计505.3.1设计标准505.3.2设计范围515.3.3供电负荷的计算515.3.4设计方案525.4建筑设计545.4.1执行规范、标准545.4.2厂区绿化设计555.4.3建筑技术设计555.4.4建筑总平面设计565.4.5单体设计565.5结构设计565.5.1设计依据565.5.2材料575.5.3施工缝575.5.4构筑物抗裂585.5.5防腐585.6采暖、通风设计585.6.1设计依据585.6.2采暖、通风设计585.6.3室外供热管网设计设计595.6厂区总平面设计595.7输水管道605.7.1东荣一矿出水口至净水厂输水管道605.7.2东荣二矿出水口至净水厂输水管道605.7.3东荣三矿出水口至净水厂输水管道605.7.4净水厂至电厂输水管道615.8防止水锤的技术措施615.8.1工程概况615.8.2引起水击的原因615.8.3水击发生产生的危害615.8.4预防措施62第六章 人员编制及建设进度636.1人员编制636.2建设进度63第七章 节能、环境保护、消防、安全卫生、抗震专篇657.1节能专篇657.2环境保护专篇657.2.1 设计依据657.2.2 建设地区环境现状657.2.3 主要污染源667.2.4 控制污染的对策667.2.5 施工中的环境保护677.2.6 水源地卫生防护677.2.7 结论687.3 消防设计687.3.1 设计依据687.3.2 工程概述687.3.3 总图布置687.3.4 建筑结构687.3.5 消防给水697.3.6 电气697.3.7 采暖与通风697.3.8 工艺697.3.9 结论707.4 劳动安全卫生专篇707.4.1设计依据和标准707.4.2生产中不安全因素和职业危害分析707.4.3 劳动保护和安全措施707.5 抗震设防72第八章 主要构筑物、设备材料表738.1主要建、构筑物及工艺设备材料表738.2供电、自控、仪表设备材料表758.3化验设备一览表77第九章 招、投标专篇789.1项目业主789.2招标范围789.3招标组织形式789.4招标方式78第十章 投资估算及资金筹措8010.1编制说明及依据8010.2资金筹措计划8010.3工程投资估算表80第十一章 经济评价8711.1工程概况8711.2资金来源8711.3进度及投资利用计划8711.4流动资金来源及使用计划8711.5成本预测8811.6收费标准8811.7评价指标计算8811.8盈亏平衡分析8911.9敏感性分析8911.10小结90第十二章 结论及建议11512.1结论11512.2建议116附 件1171国家发展改革委办公厅关于20072010年煤矸石综合利用电厂项目有关事项的通知国家发展改革委办公厅，发改办能源2007 1985号，2007年8月18日；1172集贤县水务局文件关于龙煤双鸭山分公司虹焱热电公司拟在集贤煤田工业园区建自备水厂请示的批复集贤县水务局，集政水发20083号，2008年5月5日；1173疏干水检测（验）报告黑龙江省电力监督检测中心，（检）字（水）类第2008-（052601）号，2008年5月28日；1174矿井疏干水利用协议双鸭山矿业集团东荣一矿与双鸭山虹焱热电公司，2008年3月11日；1175矿井疏干水利用协议双鸭山矿业集团东荣二矿与双鸭山虹焱热电公司，2008年4月11日；1176矿井疏干水利用协议双鸭山矿业集团东荣三矿与双鸭山虹焱热电公司，2008年3月12日；1177净水厂总体平面布置图（2008008K-1）1178净水厂厂区平面布置图（2008008K-2）1179东荣一矿、二矿、三矿取水点至净水厂输水管线平面布置图（2008008K-3）11710东荣一矿、二矿、三矿取水部分厂区平面布置图（2008008K-4）11711矿井疏干水用于电厂冷却水净水与生活用水净化工艺流程及高程系统图（2008008K-5）117-第一章 概 述1.1项目概况1项目名称：龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）2建设单位：黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司建设地点：双鸭山市3项目业主：黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司4设计单位：哈尔滨工业大学环保科技股份有限公司1.2编制依据1 我公司与黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司签订的龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）可行性研究报告技术咨询合同书；2中标通知书黑龙江省中龙国际招标有限责任公司与黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司，2008年6月12日；3国家发展改革委办公厅关于20072010年煤矸石综合利用电厂项目有关事项的通知国家发展改革委办公厅，发改办能源2007 1985号，2007年8月18日；4城市给水工程项目建设标准（JB99-106）；5集贤县水务局文件关于龙煤双鸭山分公司虹焱热电公司拟在集贤煤田工业园区建自备水厂请示的批复集贤县水务局，集政水发20083号，2008年5月5日；6矿井疏干水利用协议双鸭山矿业集团东荣一矿与双鸭山虹焱热电公司，2008年3月11日；7矿井疏干水利用协议双鸭山矿业集团东荣二矿与双鸭山虹焱热电公司，2008年4月11日；8矿井疏干水利用协议双鸭山矿业集团东荣三矿与双鸭山虹焱热电公司，2008年3月12日；92007年东荣一矿涌水量观测表；101996-2007年东荣二矿涌水量观测表；111996-2007年东荣三矿涌水量观测表；12疏干水检测（验）报告黑龙江省电力监督检测中心，（检）字（水）类第2008-（052601）号，2008年5月28日；13双泰煤业有限公司东荣一矿主副井简检查孔地质报告说明书双鸭山分公司地质测量队，2004年7月5日；14双鸭山东荣三矿主副井简检查孔地质报告说明书东煤公司双鸭山分公司地质测量队；15室外给水设计规范（GB50013-2006）16生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）17地下水质量标准（GB/T14848-93）18火力发电厂水工设计规范（DL/T5339-2006）19工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-2007）20市政公用工程设计文件编制深度规定建设部，2004年；1.3编制原则1总体规划，统筹安排，近、远期相结合，避免重复建设。2充分考虑节能效益，根据地形地貌的特点，用水区域的实际调查资料和现有供水设施的能力，合理规划选择输水流程，优化系统方案。3在预测用水量及水资源开发利用中注意开源节流并举，适当控制标准，力求切合实际。4保护水源、输水沿线的环境，制定保证水质的措施，使净化后的水质符合建设单位的用水要求。5积极慎重采用新工艺、新材料、新设备和新技术，做到技术先进，安全可靠，保证水质，经济合理，可操作性强，易于维护和管理，达到国内先进水平。1.4编制原始资料11：10000 和1：50000东荣一矿、东荣二矿、东荣三矿矿区及周边村屯地形图。2黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司提供的有关资料。1.5编制范围龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）包括：取水工程、输水管道、净水厂、电气自控及监测系统等工程。第二章 城镇概况及自然条件2.1性质、历史沿革及行政区划双鸭山市位于黑龙江省东北部，三江平原腹地。是以煤炭工业为主导的现代化综合性工业城市，自然条件优越，煤炭储量非常丰富。今后作为国家重点能源生产基地的地位将会更加突出，经济地位十分重要。随着经济体制改革的不断深入和城市社会经济的进一步发展，双鸭山市区域经济中心城市的功能也将日趋完善，在经济发展中作用越来越重要。城市性质为“以能源工业为主，多种经营，综合发展的工业城市”。双鸭山市一九四一年始称双鸭山；一九四七年成立省属双鸭山分公司；一九五四年成立双鸭山矿区人民政府；一九五六年五月经国务院批准成立双鸭山市，为省辖市。双鸭山市辖四区（尖山区、岭东区、四方台区和宝山区）、四县（集贤县、友谊县、宝清县和饶河县），二年全市总人口150万人，其中市区人口50.4万人；二年完成国内生产总值84.1亿元，工业总产值39.9亿元，其中市区29.9亿元，财政收入7.6亿元，其中市区4.0亿元。尖山区是双鸭山市政府所在地，是市中心区，也是双鸭山市地方工业集中的地区。双鸭山市是黑龙江省重要煤炭生产基地，是以煤化工、电力、建材产业为重点的综合性工业城市。区域内最大工业企业是龙煤双鸭山分公司，主力煤矿有东荣二矿、三矿、集贤矿、双阳矿、新安矿、七星矿、东保卫、安泰煤矿等统配煤矿。年生产煤炭1300多万吨。2.2生态环境1土地面积双鸭山市土地总面积22488平方公里，其中林地面积8632平方公里，占总面积的38.39；水域面积946平方公里，占总面积的4.21；可耕地面积9181平方公里，占总面积的40.83；城建面积815平方公里，占总面积的3.62；其余面积2909平方公里，占总面积的12.94。2自然资源双鸭山市自然资源十分丰富，地上覆盖着茂密的森林，生长着种类繁多的野生动植物，是全省商品木材供应基地之一。优质树种有红衫、云杉、杨木、桦木等，盛产多种山产品；地下蕴藏着丰富的矿产资源。全市工业以煤炭生产为主,现已查明有煤、金、石墨、白云石、等30余种矿产资源。特别是煤炭资源丰富，煤种齐全,有焦煤、气煤、肥煤、无烟煤、煤矸石等,储量达11亿吨。3土地资源双鸭山市地域辽阔，是“北大仓”主要的产粮地之一。据1995年经济统计年鉴，全市现有可耕地918100公顷，播种面积675478公顷，其中水田36594公顷，旱田368884公顷，全市可耕地土壤类型基本以黑土为主，这种土壤热量高、透性好、质地轻、土质肥沃，适宜大豆、小麦以及其它杂粮和蔬菜的生长。双鸭山市域的三分之一处于山区，是森林煤炭和其它矿产资源的集中地区；三分之二为平原地带，是小麦、大豆、玉米、薯和农牧业产区。4森林资源双鸭山市属完达山植物亚区，现在林地面积863200公顷，生长着大面积天然林木，主要树种有红松、云杉、樟子松、落叶松、黄波罗、水曲柳、胡桃楸、柞树、椴树、榆树、桦树、杨树等20余种。森林覆盖率38.4，活立木总蓄积量约800万立方米。5矿产资源双鸭山市矿产资源以煤、铁为主，煤炭远景储量100亿吨，查清储量25亿吨，煤质优良，炼焦用煤占73.8。双鸭山铁矿已查清储量1.2亿，平均品位28.86，可选性好，属低硫、磷矿。此外，还有石墨、白钨、黄金、金属镓、大理石、石灰石、花岗岩、饰面石材，陶土等都有相当的储量。近年探明并开发还有特殊高温耐火材料矽线石矿及青山旅游区的重碳酸钠型含锂较高的天然饮用矿泉水。双鸭山矿区位于黑龙江省东部双鸭山市境内，矿区由双鸭山煤田600 km2、集贤煤田1200 km2、宝清煤田6855.8 km2、双桦煤田600 km2组成，总含煤面积9255.8 km2，总跨地域面积23800 km2。四个煤田中，双鸭山煤田为主要生产区，由8对大、中型矿井开采，其中岭东、岭西、宝山3对矿井已报废，边角露头处由地方小煤矿开采；集贤煤田是近二十年开发的新区，集贤煤矿已建成投产多年，新建的有东荣二矿、东荣三矿；双桦煤田是以焦煤、1/3焦为主的地方小煤矿生产区，其中双桦煤矿已生产多年；宝清煤田是尚未开发的新区。至2005年末全矿区尚有能利用7324.08Mt，可采储量4275.22Mt。2005年全矿区实际煤炭产量已达19.062 Mt，其中国有重点煤矿煤炭产量12.002 Mt，地方煤矿煤炭产量7.060 Mt。双鸭山矿区已成为东北地区乃至全国重要的煤炭生产基地，为我国国民经济发展做出了卓越贡献。矿区交通方便，有国铁佳（佳木斯）双（双鸭山）线及福（福利镇）前（前进屯）线从区内通过，各生产矿井均有矿区铁路专用线以双鸭山车站与国铁相连，各矿、厂之间均有公路相通，并与邻近县城和乡镇公路相连。为适应当前市场经济的要求，经黑龙江省人民政府批准，2004年12月，双鸭山矿区的主要煤炭企业原双鸭山矿业集团与七台河、鸡西、鹤岗矿业集团联合组建“黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司”，双鸭山矿业集团更名为“黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司双鸭山分公司”。双鸭山分公司现拥有8对生产矿井，其中改扩建井4对，核定生产能力12.00Mt/a，现拥有选煤厂6座（其中风选厂2座），设计能力10.40Mt/a，2005年原煤入洗（选）量8.61 Mt。6野生动植物资源双鸭山市是野生动植物资源相当丰富的地区之一，无数的山地和茂密的森林生长着种类繁多的野生植物、山菜、野果，也为野生动物提供了活动和生息环境。山菜主要有黄花菜、蕨菜、元蘑、榛蘑、猴头蘑、黑木耳等，年总生长量1.05万公斤；野果主要有榛子，松籽、山葡萄、猕猴桃、山核桃等。野生药用植物大约有130种，主要有五味子、山参、赤芍、防风、百合、车前子、刺五加、山花、满山红等，总蕴藏量4750万公斤。还有芦苇塘1.63万公顷，草原约8000公顷。双鸭山市境内主要有东北虎、黑熊、马鹿、狍子、狐狸、猞猁、野猪、獾、水獭、松鼠、草兔、野鸭、野鸡、布谷、猫头鹰等多种野生动物和鸟类。2.3自然条件1地理位置双鸭山市位于黑龙江省东北部，三江平原腹地，市域内的北部和东部是广阔的三江平原，西南是完达山的崇山峻岭。其地理位置为东经1303913420，北纬45394734，东与虎林县毗邻，南与密山市、七台河市、勃利县相连，西、西南与桦川县接壤。双鸭山市土地总面积22488平方公里，其中市区面积1767平方公里。2气象双鸭山地处中高纬度，属温带大陆性季风气候。冬季漫长而寒冷，常受西伯利亚寒流影响，夏季短促而温暖，春秋两季气候多变，春季多大风，降雨量小，干旱，秋季时有暴雨，降温急剧，带有霜冻。由19911995年气象资源统计，全市年平均气温4.5，最冷1月份平均气温-16.0，极端最低气温-36.8；最热7月份平均气温22.4，极端最高气温33.8。全市年均太阳辐射总量为115千卡/cm2，五年平均日照时数为2620.3小时，年均日照百分率为60.8。年日平均气温大于10的积温为2553。年无霜期在135天左右。最大冻土深度2.2m。双鸭山市居我国东部季风区内，冬季盛行西北风，夏季盛行偏南风，春秋两季则呈中间过渡型，季风特征显著。五年平均风速3.0米/秒，长年主导风向南南西。双鸭山市受大陆性季风影响，降水量在时间分配上表现为：冬季降水稀少，夏季降水集中，五年平均降雨量为576.0毫米，累年各月平均及最大、最小降水量统计表：1、2、3、11、12月份降水量均低于10毫米，其中2月份最少3.6毫米。7月份降水量最大，为159.4毫米。双鸭山市地处黑龙江省东北部，处高纬度，冬季气压较高，1、2、3、11、12月份平均气压为998.5百帕，12月份最高，平均值为1000.7百帕。夏季气压较低，6、7、8月份平均气压为985.8百帕。冬季与夏季气压相差14.9百帕，有一定的差异。3地形地貌双鸭山市在地质构造上包括两个不同级别的构造单位，一是佳木斯隆起，一是在其东侧的次一线构造单元合江中断。佳木斯隆起属布列亚地块南延的一部分，是兴凯运行的褶皱带。早古生代时期处隆起状态，经古生代进一步隆起到中生代晚期出现了一系列断陷、坳陷盆地。正是这种沉陷运动的影响，市区呈现高低相间的地貌特征，即低山丘陵区，山前漫岗区和河谷川地三种地貌类型。市区地势东南高、西北低，属低山、漫岗、丘陵地，海拔高度在200300m左右，市区内高差变化很大。地势由南部山区向北部丘陵地明显倾斜，山地占总面积80左右，共有大小101个山头。以七星砬子为最高点，海拔852.7米；北部最低点海拔108米；平均海拔450米。4交通双鸭山是国家重要的煤炭生产基地之一，交通十分方便，双鸭山铁路是双鸭山市对外交通重要枢纽，双鸭山站是佳双线的终端，每天快速列车直通哈尔滨、佳木斯；公路也用高等级客车与哈尔滨、佳木斯、牡丹江、鹤岗、七台河、鸡西等市相通，构成四通八达的交通网络。高等级公路有集贤富裕、佳木斯富锦和哈尔滨双鸭山等公路。航班经佳木斯机场可通往北京等全国各地。5河流双鸭山全市境内江河纵横，河网密布，有上百条大小河流，分属松花江、乌苏里江水系，河流多发源于山区，上游短流急，径流充沛，下游经平原，坡小河浅，流速缓慢。乌苏里江及其主要支流a、乌苏里江：为中国与俄罗斯的边境河流，有东西两源。东源发源于俄罗斯境内锡霍特山的西侧，西源发源于兴凯湖，两源汇合后称乌苏里江。由南向北经密山、虎林、饶河、抚远等市（县）至哈巴罗夫斯克从右岸汇入黑龙江，河流全长890km（其中双鸭山市境内长度137.5km），流域面积187000km2，主河槽宽3001000m，河道比降1/18001/3000，弯曲系数为1.3。b、挠力河：发源于完达山脉哈丹岭东坡，自然向东流经勃利县，双鸭山市区、宝清县等地后，在饶河县内东安镇流入乌苏里江，河流全长609km（其中双鸭山市境内长度548.5km），流域面积为22343km2，主河槽宽20100m，弯曲系数1.43.0，河道比降1/20001/8000。c、别拉洪河：发源于建三江管局创业农场北部湿地。河流全长267km（其中双鸭山市境内长度182km），流域面积为4503km2，自南向北流经抚远县在抓吉村南注入乌苏里江。上游无明显河槽，在迟德亮子以下河槽明显，河道比降1/50001/12000，主河槽宽2040m，弯曲系数1.22.6，径流极为缓慢，当年径流需下一年才能全部排完，1981年截流后集水面积为1996km3。d、内七星河：发源于双鸭山市七星砬子山，由西南向东北经保安屯、三环泡后于炮台亮子汇入挠力河，河流全长241km，流域面积3985km2，主槽宽窄不等，在620m之间。e、新七星河：原名外七星河，发源于完达山脉北麓的双鸭山，进入平原一地明显河槽，1983年开始整治，人工开挖出主河道，故改名为新七星河。整治后的河道长183 km，流域面积6520km2，双鸭山市境内河道长度47km，河床宽40m。f、七里沁河：发源于那丹哈达岭三神顶与皮克山之间，为挠力河一大支流。流域面积1241km2，河流全长71km，境内河流长度41km。g、外七里沁河：发源于那丹哈达岭南端之皮克山东坡和宜鹤山南坡，河流全长32km，流域面积479km2。其中双鸭山市境内河流长度20.5km，流域面积307km2。松花江干流中主要支流a、安邦河：发源于双鸭山以南的十二道坝，河流全长167km，流域面积1679km2,自南向北经集贤县境内汇入松花江。河床宽1030m，河道比降1/2501/10000，是松花江一级支流。b、柳树河：发源于境内的七星砬子山北麓，在永安乡西北部汇入安邦河，是安邦河的左岸支流，河流全长62.2km，流域面积398km2，河道比降1/501/100。c、二道河子：发源于双鸭山市的笔架山东麓。河流全长35km，境内河流长度7.5km，河床平均宽度1520m，比降1/501/10000。d、哈达密河：发源于七星砬子山北麓，在集贤县沙岗乡福合村，北汇入安邦河，这安邦河左岸一级支流。河流全长45.5km，流域面积250km2，河宽320m，河道比降1/501/500。6地下水双鸭山市北部集贤县一带有较丰富的地下水资源，地下水类型为第四系土层，地下潜水层埋深13m左右，地下水流向由西南向东北，其流速0.3m/s。7地震根据中国地震烈度区划图（1990年）的黑龙江省地震烈度区划，双鸭山市为地震烈度小于六度区。历史没有产生过有生命财产损失的地震。2.4 电厂给水工程2.4.1用水量龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）给水系统主要为循环冷却水系统、工业给水系统及消防给水系统、生活给水系统。每日所需最大补充水量为800m3/h。2.4.2 供水新建电厂使用的水池补充水及各用水系统均来自龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）。2.5 矿井排水设施现状东荣一矿现有DM280-439型水泵4台（电机功率为N=440kW）、150D3010型水泵1台排矿井涌水，有3条273mm的排水管线，矿坑不设水仓，2007年平均涌水量为743m3/h，涌水经DN400钢管排入二道河子。东荣二矿现有DM280-6510型水泵4台（电机功率为N=850kW）排矿井涌水，有2条355mm的排水管线，矿坑设4个水仓，容积分别为甲仓1228m3、乙仓850m3、丙仓1123m3、丁仓631m3。2007年平均涌水量为326m3/h，涌水经DN400钢管排入二道河子。东荣三矿现有MD450-6011型水泵1台（电机功率为N=1120kW）排矿井涌水，有3条320mm的排水管线，矿坑设2座2500m3和1座3000m3的水仓，2007年平均涌水量为505m3/h，涌水就近排至矿区门口水泡。2.6 存在问题1矿井水排入地表水，从而污染了地表水；2矿井疏干水常年排放，浪费了水资源；3新建电厂需要大量用水，集贤水厂供水不但数量不能满足要求，且价格高，距离远，提高了企业成本，供水安全性不足。2.7供水工程建设的必要性地下开采煤炭资源是一种常规的开采方法，在井下开采煤炭过程中，频繁的采掘活动会不断地揭露煤系地层内的含水层，不可避免地引出地下水，形成矿井涌水，有一定污染。在正常情况下，这些矿井涌水以工业废水形式常年排出矿外，在特殊情况下矿井涌水因突发而直接威胁矿井生产和人身安全。因此，矿井涌水传统地被认为是煤矿开采中的一种自然灾害。煤矿开采所诱发出的矿井水，其原水水质一般都有轻度的污染，煤矿的矿井涌水源主要来自于地表冲积层、砂岩裂隙和石灰岩溶隙所储存的水。基本符合地下水质量标准GB/T14848-93中的类标准，个别指标超类。在采矿的同时，矿井水作为废水外排，既浪费了宝贵的水资源，又对环境造成了污染。地球上可直接供人类利用的淡水资源不多，只有总储水量的万分之一左右，其中地下水资源更为贫缺。我国的人均水资源占有量仅为全球平均水平的1/4，被列入13个贫水国之列。双鸭山市又是一座水资源严重不足的缺水城市，因连年过量地开采地下水，致使地下水位下降速率加剧，单井出水量逐年减少；地表水因受污染、水质难以保证，近年来地表水源被严重污染的情况时有发生，在一定程度上影响了双鸭山市地区国民经济的发展。龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程的建设，需要大量水源供给，本工程拟就近利用东荣一矿、东荣二矿、东荣三矿的矿井水 经处理后使用，不但水量有保证，而且可以无偿使用。因此，龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）的建设势在必行，这既是造福子孙后代的工程，也将减少矿井水对周围环境的污染，同时又可解决企业用水困难，增加企业的经济效益。目前，我国已经在徐州、大同等地设置了矿井水回用系统，在水资源开发利用等方面取得了良好的效益。1可实现煤矿矿井疏干水的资源化，改变矿井疏干水常年外排的传统。以往煤矿企业只注重煤炭资源的开采，忽略了宝贵的水资源利用，致使有价值的水资源大量流失。工程的投产将开创煤矿采煤和采水并举的格局，既实现了矿井水的商业化，又为调整煤矿的产业结构提供了有效的途径。2可提高煤矿开采的抗灾能力，双鸭山东荣一矿、东荣二矿、东荣三矿等煤矿均是涌水量较丰富的矿井，矿井水是安全生产的重大事故隐患，虽经注浆堵水，但收益较小，开采期间必须有完善的排水系统和足够的排水能力，原有的排水设施需要更新和增容，衰老矿井经济效益差。而龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）的建设，将有效地改善现状，矿井的抗灾能力随之提高，增大排水能力，开辟矿井防治水害的新途径。3可增强企业的环保意识，促进了矿井的文明管理。工程的建设可使工业废水的外排量减少90%，将有效地改善周围的环境；同时可增强职工的环保意识，珍惜矿井水资源的利用，从而促进井下作业的文明管理。4可改善企业的生产经营状况。工程建设投产，将节省大量的购水费用，相应地降低了发电成本。随着矿井水的深化利用，企业的经济效益将越加显著。5矿井水是地下开采煤炭资源的“副产品”，长期以来被片面地作为危及煤炭安全生产的隐患相待，并习惯性地以工业废水长年外排流失，在企业步入社会大生产和市场经济的过程中，极有必要重新认识矿井水的综合利用。任何资源只有通过资源化才能发挥自身的价值，煤矿的矿井水源是一种宝贵的天然资源，只是因人为的采掘作业和传统的理念而处理不当。我国已在全国许多煤矿建设以排供结合的模式，建成了矿井疏干水的供水及回用水工程，基本实现了矿井疏干水资源化的模式，促进了循环经济的发展。6根据双鸭山总体规划，双鸭山市可利用水资源有二水源水源地、寒葱沟水库、矿井水利用。按照双鸭山市的规划，寒葱沟水库解决居民用水；二水源水源地作为居民用水的补充；工业用水全部要由矿井水利用来解决。就近利用矿井疏干水，保证电厂用水量势在必行，而且是保证电厂可持续发展的重要举措。龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）的建设既可解决双鸭山市现存的用水供需矛盾，又减少了对周围环境的破坏，增加了企业的经济效益，因此龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程（配套水厂）的建设是十分迫切和必要的。第三章 工程规模和水质要求3.1工程规模根据黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司与龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程可行性研究报告编制单位提供的资料和要求，龙煤双鸭山1300MW煤矸石综合利用电厂新建工程所需最大补充水量为800m3/h（包括5m3/h电厂生活用水）。新建电厂所需生活用水5m3/h由净水厂提供，净水厂厂区的生活用水为5m3/h，同时净水厂的设计规模应考虑水厂自用水量5%。另外，考虑膜处理回收率为70%，则设计能力应为：m3/h故本次工程设计规模为建造一座850m3/h的净水厂，其中生活用水量10m3/h。3.2设计水质标准根据黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司提供资料和要求，净水厂处理后的出厂水水质达到国家标准工业循环冷却水处理设计规范（GB50050- 2007）中表3.1.8和表6.1.3的要求。同时，工程需生活用水10m3/h，水质满足国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）的水质常规指标及限值的要求。表3.1.8 间冷开式系统循环冷却水水质标准（GB50050- 2007）项 目单位要求或使用条件许用值浊度NTU根据生产工艺要求确定20换热设备为板式、翅片管式、螺旋板式10pH6.89.5钙硬度+甲基橙碱度（以CaCO3计）mg/L碳酸钙稳定指数RSL3.31100传热面水侧壁温大于70钙硬度小于200总Femg/L1.0Cu2+mg/L0.1Cl-mg/L碳钢、不锈钢换热设备，水走管程700不锈钢换热设备，水走壳程传热面水侧壁温不大于70冷却水出水温度小于45SO42-+Cl-mg/L2500硅酸（以SiO2计）mg/L175Mg2+SiO2(Mg2+以CaCO3计)mg/LpH8.550000游离氯mg/L循环回水总管处0.21.0NH3-Nmg/L10石油类mg/L非炼油企业5炼油企业10CODcrmg/L100表6.1.3 再生水水质指标（GB50050- 2007）序 号项 目单 位水质控制指标1pH值（25）7.08.52悬浮物mg/L103浊度NTU54BOD5mg/L55CODcrmg/L306铁mg/L0.57锰mg/L0.28Cl-mg/L2509钙硬度（以CaCO3计）mg/L25010甲基橙碱度（以CaCO3计）mg/L20011NH3-Nmg/L512总磷（以P计）mg/L113溶解性总固体mg/L100014游离氯mg/L末端0.10.215石油类mg/L516细菌总数个/mL1000生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）表1 水质常规指标及限值指 标限 值1微生物指标a总大肠菌群/（MPN/100mL或CFU/100mL）不得检出耐热大肠菌群/（MPN/100mL或CFU/100mL）不得检出大肠埃希氏菌/（MPN/100mL或CFU/100mL）不得检出菌落总数/（CFU/100mL）1002毒理指标砷/（mg/L）0.01镉/（mg/L）0.005铬（六价）/（mg/L）0.05铅/（mg/L）0.01汞/（mg/L）0.001硒/（mg/L）0.01氰化物/（mg/L）0.05氟化物/（mg/L）1.0硝酸盐（以N计）/（mg/L）10地下水源限制时为20三氯甲烷/（mg/L）0.05四氯化碳/（mg/L）0.002溴酸盐（使用臭氧时）/（mg/L）0.01甲醛（使用臭氧时）/（mg/L）0.9亚氯酸盐（使用二氧化氯消毒时）/（mg/L）0.7氯酸盐（使用复合二氧化氯消毒时）/（mg/L）0.73感官性状和一般化学指标色度（铂钴色度单位）15浑浊度（散射浑浊度单位）/NTU1水源与净水技术条件限制时为3臭和味无异臭、异味肉眼可见物无pH不小于6.5且不大于8.5铝/（mg/L）0.2铁/（mg/L）0.3锰/（mg/L）0.1铜/（mg/L）1.0锌/（mg/L）1.0氯化物/（mg/L）250硫酸盐/（mg/L）250溶解性总固体/（mg/L）1000总硬度（以CaCO3计）/（mg/L）450耗氧量（CODMn法，以O2计）/（mg/L）3水源限制，原水耗氧量6mg/L时为5挥发酚类（以苯酚计）/（mg/L）0.002阴离子合成洗涤剂/（mg/L）0.34放射性指标b总放射性/（Bq/L）0.5总放射性/（Bq/L）1a MPN表示最可能数；CFU表示菌落形成单位。当水样检出总大肠菌群时，应进一步检验大肠埃希氏菌而耐热大肠菌群；水样未检出总大肠菌群，不必检验大肠埃希氏菌或耐热大肠菌群。b 放射性指标超过指导值，应进行核素分析和评价，判断能否饮用。3.3供水水压根据黑龙江龙煤矿业集团有限责任公司提供的资料，要求电厂出水处水压为0.3MPa。第四章 设计方案论证4.1给水水源的选择该项目电厂厂址位于双鸭山市集贤县腰屯乡双山村附近。厂址西距矿区公路约500m，同时距西侧矿铁560m，北侧至哈同公路直线距离约3km。厂址除占用部分耕地外，无其他建构筑物等拆迁工程量。厂址区域西侧临矿区公路边缘现有一条10kV线路，路径沿矿区公路延伸。厂区范围内地形平坦，自然地面标高在66.3m左右。区内无大河流，只有二道河子、昌平沟等季节性小河，从矿区的南部穿过，向北分散渗入沼泽。根据扩建工程位置和区域水源条件，给水水源有3个方案：（一）取松花江地表水、（二）取当地第四系浅层水、（三）取东荣煤矿（一矿、二矿、三矿）矿井疏干水。方案一：取松花江地表水东荣煤矿位于黑龙江省集贤县境内，松花江南岸，项目厂址北距松花江约45km。根据分析，松花江下游水文站佳木斯站多年（19562000年）平均实测径流量668.6108m3，保证率P95%时设计年径流量为391.0108m3。从水量条件看，松花江水量丰富，作为电厂补充水源是良好的给水水源，能够满足工程用水量和用水水质要求。但如果取用松花江水，需要敷设45km长输水管道和建设江中取水设施，所需工程量和资金消耗均较大。因此，从经济上考虑暂不宜将其作为新建项目供水水源。方案二：当地第四系浅层水区域内含水层由中更新统冲积层、上更新统冲积层及全新统的冲积砂、砂砾石组成。含水层厚度比较稳定，从南往北增厚，一般为120150m。地下水动力性质为承压水，水位埋深在2.5014.00m之间。含水性和透水性从南往北增大，单井涌水量在9802790m3/d，含水层渗透系数K=10.1326.04m/d，矿化度0.220.39g/L，地下水化学类型主要为HCO3-SO4-Ca-Na，HCO3-SO4-Na-Ca，HCO3-Cl-Na-Mg型水。地下水补给水源主要为大气降水补给，地下水资源较为丰富，但考虑到保护地下水资源，保护生活和农业用水，同时考虑到国家对电力产业用水的指导意见，故不宜将地下水列为本工程扩建的供水水源。方案三：东荣煤矿（一矿、二矿、三矿）矿井疏干水矿井疏干水是矿井作业中的废水，为保证矿井正常生产必须将疏干水及时排出，将矿井疏干水作为水资源利用。通过利用东荣煤矿（一矿、二矿、三矿）矿井疏干排水作为电厂水源，避免了矿井水对河流的污染，保护了水环境，同时提高水资源利用率，化废为宝。有助于缓解当地水资源供需矛盾。东荣一矿位于集贤煤田东南端的高河漫滩上，距离扩建电厂厂址0.5km。煤炭可采储量1.36亿t/a，服务年限108a。该矿2007年试投产，外排水量平均743m3/h左右。东荣二矿煤炭可采储量1.27亿t，服务年限38a。该矿自1990年12月开工，外排水量一直稳定在228m3/h左右。东荣三矿1993年10月开工，1999年10月简易投产，煤炭可采储量1.50亿t，服务年限51a，外排水量一直稳定在344m3/h左右。各矿历年涌水量观测表如下：-07东荣一矿涌水量观测表一月(M/h)二月(M/h)三月(M/h)四月(M/h) 五月(M/h) 六月(M/h) 七月(M/h)八月(M/h) 九月(M/h)十月(M/h) 十一月(M/h)十二月(M/h)200777475978476278070168969272174675175896-07东荣二矿涌水量观测表一月(M/h)二月(M/h)三月(M/h)四月(M/h) 五月(M/h) 六月(M/h) 七月(M/h)八月(M/h) 九月(M/h)十月(M/h) 十一月(M/h)十二月(M/h)96202203219212208205226236232235214193971901972092062202282132322291871932249822721324921221822122322521422322120199191.6187.3190187.6207.2210.8203.7203.6206.9204.9210.2196.22000206.9211.9235.4210.5204.6206.7200.5208204.8210.8213.12112001216.2214215.9210.2248.3188.8204.4206.5214.8224.2228.2229.12002234.2227.9238.2214.3237.5269.3232227.1247.5247227.3223.12003203.8216.8221.5228.9233.3227.4239.1237.3224.2218.3219.7206.32004200.3188.8189.4187.8201.7205.1250.8244.8258.3269.8250.6222.12005227231209.8207.6219227218.8215.7221.7212.7202210.82006260.3250.6210.9200.8230225.6224.6228.1230311.3253.2262.22007320.7335327.3331.7321.4323320338.5320.5330.9310.4333.696-07东荣三矿涌水量观测表一月(M/h)二月(M/h)三月(M/h)四月(M/h) 五月(M/h) 六月(M/h) 七月(M/h)八月(M/h) 九月(M/h)十月(M/h) 十一月(M/h)十二月(M/h)969798992000205.6208.6209.6233.1233.9230.8294.3266.3267.3301.62822822001286.4291.3301.5292.1294.6289.2283.3286.5286.7292.4294.6291.82002295.6297.3297.1298.1296.6298.8299.2300.7301.6302.7299.8305.520033013023063033082993103183433373153152004310309312313310321318315.6311.3251.1253.9274.3200528928632547142342744740836938238238420063743954114054284064234224174183904242007419424410520521496530534541526576567.2根据东荣一矿2007年统计资料、东荣二矿19962007年12年统计资料和东荣三矿20002007年8年统计资料，东荣一矿最小排水量为689.0m3/h，出现在2007年7月，东荣二矿最小排水量为187.0 m3/h，出现在1997年10月，东荣三矿最小排水量为205.6m3/h，出现在2000年7月，三矿按最不利组合情况考虑，则最小排水量为1081.6 m3/h。在论证区现状开发利用量和疏干水量维持现状水平的情况下，三个矿最小排水量之和，扣除2%的管道损失和净水厂5%的自用水量后，仍大于本项目设计800m3/h的最大用水量。因此，现状条件下拟建工程设计取水量能够得到满足。前面已经叙述东荣一矿、东荣二矿、东荣三矿矿井开采年限最小为38年，而且原煤开采完毕后，矿井水量不会断绝，只会更有利于供水。因此矿井疏干水是可以永续利用的。由于东荣煤矿与本扩建项目同属于双鸭山矿业集团，东荣一矿、二矿、三矿同意无偿提供矿井排水作为本项目的供水水源。矿井排水经净水厂处理再经管道送入热电厂，可满足热电厂循环冷却水补充水源的要求。在我国许多煤矿已建设成以排供结合的模式，建成了矿井水的供水及回用水工程，基本实现了矿井水资源化的模式，促进了循环经济的发展。因此，本工程使用矿井疏干排水是利国利民的大好事情，是可行的，也是十分必要的。通过水源比选，从供水水源的可行性与可靠性、项目用水的经济合理性及国家鼓励支持优先利用的水源政策出发，设计决定采用东荣煤矿（一矿、二矿、三矿）净化后矿井疏干水作为本工程的给水水源。4.2输水管道管材比选输水管管道材料的选择对提高供水保证率、降低供水成本及基建投资是至关重要的。在保证供水安全，可靠的前提下，应选择基建投资省，管道施工及维护管理方便的管道材料。现将常用的球墨铸铁管、UPVC给水硬塑料管、钢管三种管材比较如下。4.2.1球墨铸铁管、UPVC给水硬塑料管、钢管的主要特点三种管材的主要特性比较名称优 点缺 点钢 管1、管材强度高、严密性好，工作压力高，运行安全可靠。2、敷设方便，适应性强，能够承受轴向荷载，可埋设穿越各种障碍3、重量轻，经内外防腐后，寿命长。运输及保存较方便。4、管件连接简单。1、 需要进行防腐处理。2、 造价较高。球墨铸铁管1、 使用时间长。2、 防腐能力较钢管强，但仍需防腐处理。3、 有标准配件，适用于配件及支管较多的管段。4、 可承受较高压力。1、 会产生腐蚀馏，因此必须做内防腐。2、 重量较钢管大。运输及安装费用高。3、 粗糙系数大。UPVC管1、 重量轻、耐腐蚀、施工方便，安装维修费用低。2、 粗糙系数小，水流条件好，节约电能。3、 节约钢材。1、 大管径运输较困难，易损坏。2、 大管径价格稍高。3、 施工要求较高。4.2.2钢管、球墨铸铁管、UPVC管经济比较三种管道综合造价表管 径管道综合造价（万元/km）钢 管球墨铸铁管UPVC管250mm69.9455.2142.5300mm81.5464.854.24350mm94.1877.3270.22400mm106.5888.2479.22500mm136.25119.69117.32600mm165.91154.36165.934.2.3管材选定通过上面对球墨铸铁管、UPVC给水硬塑料管、钢管的技术经济比较可知，在同等管径中UPVC给水硬塑料管综合费用，小管径低，大管径高，钢管综合造价最高，球墨铸铁管除小管径之外综合造价最低。钢管费用高于球墨铸铁管，同时钢管的内外防腐要求高，但施工及维护管理相对于铸铁管要简单。综合考虑到性能需要的原因，本工程由矿井疏干水各出水口至新建电厂配套水厂的输水管道采用球墨铸铁管。4.3输水管道线路方案选择东荣一矿疏干水现排入二道河子，出水口至净水厂直线距离较短，仅0.5km，地势较为平坦，中间全部为一般农田，输水管线沿二道河子敷设，送至厂址北侧引接入厂。东荣二矿疏干水排入二道河子，出水口至净水厂直线距离约2.4km，地势较为平坦，中间全部为一般农田，输水管线沿二道河子敷设，送至厂址北侧引接入厂。东荣三矿疏干水出水口位于东荣三矿大门前水泡，从出水口到净水厂的输水管线走向有如下两个方案：方案一：从出水口到二道河子直线布置，敷设管线，距离约8km。方案二：从出水口沿东荣三矿矿区道