鄂尔多斯市中心城区康阿片区 集中供热专项规划 (2019-2035年)
1. 概 述
1.1 城市概况
鄂尔多斯(Ordos)蒙古语意为“众多的宫殿”。是内蒙古自治区下辖地级市,位于黄河几字弯河套腹地,地处内蒙古自治区西南部,西北东三面为黄河环绕,南临古长城,毗邻晋陕宁三省区。鄂尔多斯市辖2区7旗,东部、北部和西部分别与呼和浩特市、山西省忻州市,包头市、巴彦淖尔市、宁夏回族自治区、阿拉善盟隔黄河相望,与乌海市隔甘德尔山接壤;南部隔长城与陕西省榆林市接壤。地理坐标为北纬37°35′24″-40°51′40〞,东经106°42′40〞-111°27′20〞。东西长约400km,南北宽约340km,总面积86752km2。
鄂尔多斯经济增速连续15年全内蒙古第一,人均GDP已超过香港,鄂尔多斯不仅是内蒙古的经济强市,更是改革开放30年来的18个典型地区之一。呼包鄂城市群的中心城市,被自治区政府定位为省域副中心城市之一。鄂尔多斯是国家森林城市、全国文明城市、中国优秀旅游城市、全国最具创新力城市、全国生态园林城市、排名中国城市综合实力50强、位列全国安全城市第19名、全国首批资源综合利用“双百工程”示范基地。
2018年11月,荣获“2018年度中国十大最具活力休闲城市”。2018年11月,入选中国城市全面小康指数前100名。
2018年全市完成地区生产总值3763.2亿元,公共财政预算收入433.5亿元,城乡居民人均可支配收入分别达到46834元和18289元。
1.2 气候条件
设计室外气象参数摘自《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)内蒙古自治区鄂尔多斯地区气象资料:
冬季采暖室外计算温度: -16.8℃
冬季通风室外计算温度: -10.5℃
夏季通风室外计算温度: 19℃
冬季空气调节室外计算温度: -19.6℃
夏季空气调节室外计算日平均温度: 24.8℃
冬季空气调节室外计算相对湿度: 52%
夏季通风室外计算相对湿度: 43%
冬季室外风速 3.7m/s
夏季室外风速 3.1m/s
大气压力:
冬季: 856.7hPa
夏季: 849.5hPa
日平均温度≤+5℃期间内平均温度: -4.9℃
日平均温度≤+5℃的天数: 168天
日平均温度≤+8℃期间内平均温度: -3.6℃
日平均温度≤+8℃的天数: 189天
采暖起止日: 10月15日~4月15日
1.3 供热规划范围、内容及年限
1.3.1 供热规划范围
本次供热规划的范围包括:康巴什区,阿勒腾席热镇,鄂尔多斯高新技术产业开发区,鄂尔多斯空港物流园区。
1.3.2 规划区域简介
1.3.2.1 康巴什
康巴什区位于鄂尔多斯中南部,地处鄂尔多斯高原腹地,距东胜25km、阿镇3km,与东胜区、伊金霍洛旗的阿镇共同组成鄂尔多斯市城市核心区,是鄂尔多斯新的政治文化中心、金融中心、科研教育中心和装备制造基地、轿车制造业基地。康巴什前身为青春山经济技术开发区(自治区级),于2004年批准更名为康巴什区并启动建设,2006年市府迁址入驻,2016年6月8日国务院正式批复设立县级行政区,2017年四大班子组建完毕。目前,康巴什境内辖1个园区(市高新技术产业园区)、4个街道、15个社区,总人口15.3万人,建成区面积38.42 km2。
2018年,全年地区生产总值达到59.7亿元,增长5%;公共财政预算收入达到6.3亿元,增长26.7%;社会消费品零售总额达到67.8亿元,增长5.7%;城镇常住居民人均可支配收入达到48431元,增长7.5%。
1.3.2.2 阿勒腾席热镇
阿勒腾席热镇是伊金霍洛旗委和政府所在地,是全旗政治、经济、文化中心,是全市“一市两区、三个组团”城市核心区和伊旗三个城镇框架核心区之一。
阿勒腾席热镇地处伊旗北部,位于东经109°31′~109°53′,北纬39°30′~39°38′,海拔高度在 1321~1380m之间。北以乌兰木伦河为界与哈巴格希乡、合同庙乡相望,东南、南与乌兰木伦镇、公尼召乡毗连,西与台吉召乡为邻。东西长约33km,南北宽13km,总面积为295km2,城镇建成区面积约43km2。阿镇北边为乌兰木伦河所环抱,境内有大柳沟、掌岗图、车家渠等河流,其中大柳沟流入乌兰木伦河。在东部有东西两个红海子。全镇境内西部波状起伏,沟壑纵横,东部较为平坦,土壤以栗钙土为主。气候特点是降水较充足,夏季温和,冬季寒冷,年平均气温6℃,零度以上的年积3280℃。年日照时数3000h,年无霜期138天。年降水量400mm左右,大风日数20天左右。
1.3.2.3鄂尔多斯高新技术产业开发区
鄂尔多斯高新技术产业开发区位于鄂尔多斯中心城市中部,于2011年5月启动建设,是全市第一家、自治区第三家国家高新技术产业开发区。
开发区始终秉承“高、新、特”定位,坚持高端导向,突出创新发展,重抓企业集聚,培育产业集群,重点发展云计算大数据、节能环保、新材料等三个产业。以科教孵化园、云计算产业园、低碳创新园和产业拓展园等“四园”为承载,推动产业集聚发展,着力打造五大优势产业集群。
开发区高端要素集聚,创新能力凸显,已成为全市科技创新的主阵地和转型发展的示范区。拥有国家级科技企业孵化器1个,自治区大学生创业园、留学生创业园、科技创业园各1个,院士专家工作站4个,其他科研机构14个,初步构建起“一大技术转移与协同创新平台、三大技术成果转移转化中心”的技术转移转化框架。累计引进各类高科技创新创业人才200余人。先后被认定为自治区人才改革试验区、自治区承接产业转移示范区、自治区高层次人才创新创业示范基地和国家国际科技合作基地(国家清洁能源国际创新园)。
1.3.2.4鄂尔多斯空港物流园区域
本区域包括空港(机场)和江苏工业园(包括原伊旗装备制造基地)
鄂尔多斯空港物流园区于2009年6月经自治区人民政府批准设立,是一个集临空临港、综合保税、科技研发、加工制造、仓储物流等功能于一体的自治区级重点产业园区,是全市中心城区的副中心和全市公路、铁路和航空立体交通网络的枢纽中心。鄂尔多斯国际机场位于园区的中心位置,全市最大的客货运火车枢纽站鄂尔多斯火车站紧邻园区西侧,区位交通优势明显。园区累计完成投资152亿元,32 km2的中心发展区和机场运营区基础设施实现“九通一平”;医院、学校、商住、公交等公共配套设施完善;呼包鄂榆城市群第一家综合保税区正在建设,鄂尔多斯航空口岸正式对外开放,具备了开放发展、创新创业的优越条件和环境支撑。区位优越度、基础配套度、产业集聚度、创新活跃度、对外开放度实现质的突破和提升。
近年来,园区按照转型发展的要求,依托鄂尔多斯国际机场及航空口岸和综合保税区的申建,加大招商引资力度,不断完善功能布局和产业定位,逐步形成了“3+4+N”的产业发展思路,即重点突破现代物流、航空、综合保税三大主导核心产业;加快培育智能制造、生命健康、信息技术、新型服务业四大关联产业;建设若干个跨区域专业园中园,发展飞地经济,着力推动主导产业和关联产业集群集聚发展。截至2018年底,累计签约引进大数据、跨境电商、文化创意、先进制造等各类产业项目149个,协议总投资471.66亿元,已完成投资41.42亿元,累计现实工业总产值0.67亿元,销售收入72.7亿元,总注册企业达332家,总注册资本金达到272亿元,产业集聚效应初显。
“十三五”时期,园区将按照“创新、协调、绿色、开放、共享”和“轻资产、高科技、外向型、新体制”的发展定位,紧紧抓住内蒙古自治区党委政府实施呼包鄂协同发展及组团发展的重大历史机遇,以“创新引领、绿色转型”为统领,建立健全“新九通一平”服务机制,加快构筑“3+4+N”产业发展体系,打好园区振兴攻坚战,推动高质量发展,全力构筑鄂尔多斯转型开放重要支点。通过几年努力,将园区打造成为鄂尔多斯市区域物流中心(全市现代物流业的排头兵)、科技创新引擎、开放合作平台和新兴产业基地,逐步建成国家级空港物流示范园区、国家支线机场建设临空经济区的示范试点、西部地区重要的外向型经济聚集区和内陆开发开放试验区。预计到2020年,实现“超百亿”园区目标。
1.3.3规划期限
供热专项规划的期限:2019~2035年。
远期:2026~2030年;
1.3.4规划内容
供热专项规划主要内容如下:
(1)供热区域内各类负荷调查与预测;
(2)供热方式与供热参数确定;
(3)热源及供热管网规划;
(4)环境及节能效益评价;
(5)投资估算。
1.4 编制依据
1.4.1 政策法规及相关文件:
《热电联产和煤矸石综合利用发电项目建设管理暂行规定》发改能源(2007)第141号;
《关于加快关停小火电机组的若干意见》国发[2007]2号;
《民用建筑节能管理规定》(建设部令第143号);
《节能中长期专项规划》发改环资(2004)2505号;
《国家计委关于进一步做好热电联产项目建设管理工作的通知》计基础(2003)369号文;
《关于发展热电联产的若干规定》计基础1268号文;
《中华人民共和国节约能源法》(2018年10月26日修订);
《中华人民共和国可再生能源法》(2010年4月1日起施行);
《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》
《鄂尔多斯市城市总体规划(2011-2030)》(鄂尔多斯市人民政府,
2015年8月)
《鄂尔多斯市康巴什新区控制性详细规划修编》(内蒙古城市规划市政设计研究院)
《伊金霍洛旗阿勒腾席热镇主城区控制性详细规划》(包头市格瑞特规划设计有限公司)
《鄂尔多斯高新技术产业开发区控制性详细规划》(中国建筑设计研究院 城镇规划设计研究院,2017年12月)
《鄂尔多斯空港物流园区控制性详细规划(2018-2030)》(内蒙古博大规划设计咨询有限责任公司)
1.4.2 国家及地方标准、规范
《城市供热规划规范》 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》 |
GB/T51074-2015 JGJ26-2010 |
《公共建筑节能设计标准》 |
GB50189-2015 |
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 |
GB50736-2012 |
《燃气蒸汽联合循环电厂设计规定》 |
DL/T5174-2003 |
《锅炉房设计规范》 |
GB50041-2008 |
《城镇供热管网设计规范》 |
CJJ34-2010 |
《城镇供热直埋热水管道技术规程》 |
CJJ/T81-2013 |
1.5 规划指导思想
供热专项规划指导思想:以“创新、协调、绿色、开放、共享”为指导,以建设生态产业园区为目标,以节约能源,提高能效为核心,以保障供热为重点,优化热源结构,提高供热效能,促进环境保护,充分发挥供热对经济发展和工业生产的服务保障作用,依靠技术进步推进供热节能,提高供热质量,保障供热事业的可持续发展。
1.6 规划原则
(1)节约能源、保护环境、坚持可持续发展的原则
充分考虑节能及环保措施,遵循国家相关产业政策,推动热电联产供热,优化供热热源结构,降低供热系统损耗。提出明确的目标要求,推广清洁能源的利用,达到节约能源、减少污染、改善生态环境和提高人民生活质量的目的,创建环境友好地区和资源节约型社会,实现可持续发展。
(2)安全、可靠、先进性原则
坚持科学发展观原则,新工艺、新设备、新材料和新技术,保障供热的安全可靠性与先进性,使供热水平达到国家产业政策要求。
(3)保障性和适度超前性原则
利用科学、成熟的方法进行供热区域内各类负荷的统计与预测,保障热负荷的准确性。在满足热负荷需求基础上,合理加大供热基础设施的建设规模,提高供热保障能力。
结合负荷分布,进行科学合理的管网布局。供热管网一次设计、结合负荷发展分期施工。
(4)可实施性原则
对于影响规划方案实施的管网走向等实际问题进行分析,确保规划方案可行。
(5)经济性原则
在保障用热需求的前提下,减少重复建设,形成科学合理的管网布局,提高热源和管网的运行效益。
(6)分期实施原则
以动态发展、分期实施的观念做好供热规划,满足园区不同阶段热负荷发展的需要,保障区域用热需求,促进区域健康发展。
1.7 规划指标
为适应规划区域建设发展的要求,促进能源节约,改善区域生态环境,构建安全、高效、健康、可持续的供热系统,依据国家产业政策,结合园区资源条件和经济发展水平等情况确定该区域规划指标,见表1-1。
表1-1 供热规划指标
序号 |
项目 |
指标 |
|
1 |
供热普及率(%) |
100 |
|
2 |
近期热指标(W/m2) |
住宅 |
45 |
公建 |
55 |
||
工业 |
70 |
||
综合热指标 |
49.5 |
||
3 |
远期、远景指标(W/m2) |
住宅 |
40 |
公建 |
50 |
||
工业 |
65 |
||
综合热指标 |
44.5 |
||
4 |
热水管网输送系统损失(%) |
2 |
|
5 |
污染物排放 |
氮氧化物 |
达标 |
废水 |
达标 |
||
噪声 |
达标 |
2.1 供热现状
2.1.1 康巴什区
康巴什区供热主要采用购买京能热电厂热电联产热能供热,京能热电公司建成2×350MW发电机组,设计供热能力1066万m2。第二热源厂4×70MW燃气热水锅炉作为应急调峰热源,设计供热能力550万m2。全区分布有燃气锅炉房28座,作为备用热源,设计供热能力235万m2。目前康巴什区现状建筑面积为1300万m2,现状供热面积935.49万m2,其中集中供热面积875.94万m2,区域锅炉房供热面积59.55万m2。
存在问题:
1. 供热主热源即将达到满负荷,新增供热负荷将无法满足。
2. 备用热源不足以应对主热源停运带来的供热问题。
京能康巴什热电厂至今已投用4年,关键设备发生故障的频次会逐年增加,加之内蒙古电网限电等特殊因素都会造成发电机组降低负荷甚至于停运,从而严重影响康巴什区正常供热。
3. 燃气锅炉供热成本较高。
2.1.2 阿镇
阿镇集中供热工程从2009年开始建设,2009年底开始供热,到2010年阿镇集中供热工程已初步形成规模。
目前阿镇现状建筑面积为1250万m2,现状供热面积为1184.58万m2。伊旗阿镇由伊金霍洛旗九泰热力有限责任公司和鄂尔多斯市乌兰煤炭集团瑞丰热电有限责任公司负责供热。其中:
九泰热力公司建成70MW热水锅炉12台,29MW热水锅炉5台,总供热能力达1440万m2。目前供热面积1112.94万m2。(其中住宅884.71万m2,非住宅228.2万m2)。除乌兰瑞丰供热区域内的阿镇所有用热户,占全阿镇供热总面积94%。
乌兰瑞丰热电公司建成3×35t/h燃煤蒸汽锅炉,供热能力约126万m2。目前供热面积71.64万m2 (住宅36.53万m2,非住宅35.11万m2)。主要供热区域为:怡心园、绿苑小区、平安小区、广厦小区、旧交警队家属楼、三完小、旗一中、影剧院、旗政府大楼等占全阿镇供热总面积6%。
存在问题:
1. 燃煤锅炉效率低、污染物排放环保压力较大、污染较为严重。
2. 热负荷主要分布在中心区和城市东侧的公务员小区,现状热源厂
在城市西侧,使得管网敷设较长,运行工程中能耗较大。
3. 现有热源规模已不能满足该镇建设发展的需要。
4. 现状热源形式为燃煤,无清洁能源,不满足《北方地区清洁取暖规划能源规划(2017—2022年)》要求清洁能源的指标,须提高清洁能源的比例。
2.1.3鄂尔多斯高新技术产业开发区
高新园区公租房L1-L5地块供热的唯一热源为巨鼎热力公司,供热半径约7.2km,巨鼎热力公司建成2×58MW燃煤锅炉,供热能力约为164万m2。目前巨鼎供热公司供热总面积为172万m2,其中高新区96万m2,装备基地园区76万m2。另有高新园区部分已建成的建筑未实现供热。
存在问题:
1.存在热源不足、供热质量差的问题。
受巨鼎供热公司热源供热能力不足、高新开发区位于供热系统末端等因素的影响,该区近几年供热质量一直无法得到保障,供热效果较差,特别是2018-2019采暖年度,街道社区陆续接到居民关于该区域供热不足,室内温度较差的反映,造成了较大的社会影响。随着高新开发区公租房入住率逐渐提高,热源不足、供热质量低的问题也将逐年加剧。
2.存在热源单一、应急保障力不足的问题。
巨鼎供热公司2×58MW循环流化床燃煤锅炉,为高新开发区供热用户的唯一热源。截至目前已投运12年,相关设备进入老化期,易发生停机故障。特别是2018-2019采暖年度,屡次发生锅炉及附属设施故障,严重影响用户正常用热,引发多次群体性上访事件,给社会安定带来较大的影响,热源保障能力亟需加强。
3.热源环保排放存在环保风险。
据了解,巨鼎供热公司2×58MW循环流化床燃煤锅炉,受工艺及运营成本控制因素的影响,尚无有效的脱硫、除尘等环保设施,随着环保政策管控力度的提高,该热源存在因环保问题关停的风险。
2.1.4鄂尔多斯空港物流园区
空港园区供热目前采用区域燃气锅炉供热,燃气锅炉房共计20座,总供热面积75万m2,其中工业厂房约55万m2,居住公建约20万m2。
空港(机场)供热面积约11万m2;江苏工业园(包括原伊旗装备制造基地)12万m2。
存在问题:
1.燃气锅炉成本较高。
2.京能热电厂距该园区较近,但该区内大部分民用、公共建筑仍采用分散的小燃气锅炉。园区的总体规划依据批准的《环境影响评价报告》中要求该区采用热电联产供热,目前尚未实施。
2.1.5规划区内总体存在的问题
2.1.5.1目前,“一镇三区”中,康巴什(935.49万m2为热电联产)、空港区域(98万m2为天然气分散供热)两区均为清洁能源供热1033.49万m2;而阿镇(1185.94万m2)和高新技术产业园(96万m2)为燃煤锅炉房。基于上述现状,目前清洁能源所占比为1033.49/(1033.49+1185.94)=46.56%,尚未达到清洁能源规划的目标。
2.1.5.2热电联产机组已接近满负荷;燃气供热成本居高不下,供热企业和热用户负担较重;4个区域备用调峰热源不足。
2.1.5.3热源相互独立,各自负责各自区域,在“一镇三区”片区中不能相互支援,供热保障能力差。
2.1.5.4一镇三区内均采用支装管网,供热管网没有互联互通,市供热安全性价差。
基于此,新建或引入外部清洁能源供热热源,提高热源的供热能力,在满足区域负荷发展需求的同时,满足清洁能源规划的目标;将一镇三区分散的供热管网联网,形成以热电联产供热为主、主热源与调峰热源分布进入环形管网,是解决规划区内供热现状存在问题的主要途径。
2.2 规划热负荷供应方式
结合现状各类热负荷实际供热情况和当地经济发展水平,确定本次规划拟实施热电联产集中供热的负荷类型。
采暖负荷为本次规划的主要负荷,本次规划结合《鄂尔多斯市城市总体规划(2011-2030)》的相关要求,大力发展集中供热,提高集中供热普及率和清洁能源供热比例。
根据《鄂尔多斯市城市总体规划》,规划区域工业项目以高新技术产业和劳动密集型产业为主导,发展对城市环境基本无污染的工业项目为主。结合区域现状和发展目标,本次规划暂不考虑集中供汽。热电厂要考虑预留部分工业用热的抽汽量。
2.2.3 制冷热负荷
由于住宅及小型公建的空调需求较为分散,使用期较短,结合实际采用以电力为动力的空调设备就地解决。
生活热水是采用集中供应还是分散供应,以往工程曾对两种方案进行了详细比较,结果见表2-1。
A方案:集中供应生活热水。
B方案:各家独立使用燃气热水器。
表2-1 生活热水供应方式比较表
项目 |
A方案 |
B方案 |
A方案 |
B方案 |
A方案 |
B方案 |
日均用水量(L/d.人) |
30 |
50 |
65 |
|||
户均初投资(元) |
1354 |
1200 |
1354 |
1200 |
1354 |
1200 |
户均年费用(元) |
501.9 |
399.6 |
723.9 |
662.0 |
890.4 |
858.8 |
生活热水单价(元/吨) |
16.25 |
14.82 |
13.56 |
13.39 |
12.62 |
12.89 |
推荐方案 |
B方案 |
B方案 |
A方案 |
注:计算结果引自2004年“GEF中国供热改革及建筑节能项目——天津示范项目”,基础数据采用2004年价格水平,集中供应水价4.6元/吨,分散供应水价2.9元/吨,户均人数3.2人。
由上述比较得知人均生活热水耗量对结论影响较大。只有人均生活热水量≥65L/天,集中供应生活热水才具有一定的经济性。
经调查,鄂尔多斯地区一般人均热水用量为50L/天.人,因此本规划建议生活热水负荷由各用户采用各类型热水器,就地解决。
2.3 采暖热负荷
2.3.1采暖面积
根据《鄂尔多斯市城市总体规划(2011-2030)》、《鄂尔多斯市康巴什新区控制性详细规划修编》、《伊金霍洛旗阿勒腾席热镇主城区控制性详细规划》、《鄂尔多斯高新技术产业开发区控制性详细规划》、《鄂尔多斯空港物流园区控制性详细规划》,结合当地近年发展的实际情况和规划区域的地形地貌和用热特性,综合分析,计算得出规划区域采暖面积,详见表2-2。
表2-2 建筑面积汇总表
|
|
康巴什区 (万m2) |
阿镇 (万m2) |
空港物流 (万m2) |
高新园区 (万m2) |
总计 (万m2) |
现状 |
2018年末 |
1300 |
1250 |
98 |
167 |
2815 |
近期 |
2019-2025 |
1829 |
1759 |
138 |
235 |
3961 |
远期 |
2026-2030 |
2335 |
2245 |
176 |
299 |
5055 |
远景 |
2031-2035 |
2980 |
2865 |
224 |
383 |
6452 |
2.3.2 采暖热指标
热指标根据其所在地区的气象条件、建筑物用途、建筑物护围结构保温性能、建筑物高度及供热系统形式等条件结合相关规定确定。
根据鄂尔多斯市气象条件,结合目前厂房、办公楼的空调、采暖实际用热的调查统计,参照本地区和国内类似工程的经验和《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010),《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)对各类建筑的采暖耗热量采用面积热指标估算的方法进行计算。
现状热指标的取值如下:
住 宅 45 W/ m2,
公共建筑 55 W/m2,
工 业 70 W/m2。
按照住宅,公建,工业比例为6:3:1计算,综合热指标为50.5 W/m2。
近期热指标的取值如下:
住 宅 45 W/ m2,
公共建筑 55 W/m2,
工 业 70 W/m2。
按照住宅,公建,工业比例为7:2:1计算,综合热指标为49.5 W/m2。
远期、远景热指标的取值如下:
住 宅 40 W/ m2,
公共建筑 50 W/m2,
工 业 65 W/m2。
按照住宅,公建,工业比例为7:2:1计算,综合热指标为44.5 W/m2。
2.3.3 采暖热负荷
2.3.3.1热负荷计算公式
采暖负荷:
根据采暖热指标计算的热负荷为最大热负荷,其热指标已经包含了热网输送过程的损失,最大热负荷按下列公式计算:
Qn=q×A×10-3
式中 Qn—采暖最大设计热负荷,kW;
q—采暖热指标,W/m2;
A—采暖建筑物的建筑面积,m2;
采暖平均负荷(小时):
Qnp=Qn×(tn-tp)/ (tn-twn)
式中 Qnp—采暖平均热负荷,kW;
Qn —采暖最大设计热负荷,kW;
t n—室内设计温度,℃;取18℃
tp—采暖期室外平均温度,℃;本地区为-4.9℃
twn—采暖期室外计算温度,℃;本地区为-16.8℃
表2-3 采暖负荷汇总表
|
康巴什 |
阿镇 |
空港 ※ |
高新 |
总计 |
|||||
采暖面积 |
热负荷 |
采暖面积 |
热负荷 |
采暖面积 |
热负荷 |
采暖面积 |
热负荷 |
采暖面积 |
热负荷 |
|
(万平米) |
(MW) |
(万平米) |
(MW) |
(万平米) |
(MW) |
(万平米) |
(MW) |
(万平米) |
(MW) |
|
现状 |
1300 |
656.5 |
1250 |
631.3 |
98 |
49.5 |
167 |
84.3 |
2815 |
1421.6 |
近期 |
1829 |
918.4 |
1759 |
883.2 |
138 |
69.3 |
235 |
118.0 |
3961 |
1988.8 |
远期 |
2335 |
1143.5 |
2245 |
1099.5 |
176 |
86.2 |
299 |
146.4 |
5056 |
2476.1 |
远景 |
2980 |
1430.6 |
2865 |
1375.4 |
224 |
107.5 |
383 |
183.9 |
6452 |
3097.3 |
※空港——供热范围包括空港物流园区、空港(鄂尔多斯机场)、鄂尔多斯站、以及伊旗装备制造基地范围内的供
热负荷
2.3.3.2采暖热负荷曲线
设计热负荷:
根据不同室外温度下采暖热负荷和延时小时数,计算不同室外温度下的累计热负荷,以全年采暖供暖延续小时数计算全年采暖热负荷。计算依据如下公式:
β0=(5- tw’)/(tn - tw’)
tw— 某一室外温度 ℃;
tw’— 供暖室外计算温度 ℃;
Rn — 无因次延续天数或小时数;
Qn— 在室外温度tw下的供暖热负荷;
Qn’—供暖设计热负荷;
热负荷曲线:
采暖热负荷曲线是根据室内采暖设计温度18℃,室外采暖计算温度-16.8℃,起始采暖室外温度5℃,室外平均温度-4.9℃绘制而成。
全年采暖热负荷见表2-4~表2-6。全年采暖热负荷延续曲线见图2-1~图2-3。经计算,采暖热负荷最大负荷利用小时数2872h,近期全年供热量为20561251GJ,远期全年供热量25599212 GJ,远景全年供热量32021501 GJ。
表2-4 全年采暖热负荷表(近期)
序号 |
室外温度 |
室外温度 |
小时热负荷 |
总供热量 |
备注 |
1 |
>5 |
4392 |
|
|
|
2 |
5 |
227 |
2674.59 |
608206 |
|
3 |
4 |
226 |
2880.33 |
649606 |
|
4 |
3 |
224 |
3086.07 |
689996 |
|
5 |
2 |
222 |
3291.81 |
729303 |
|
6 |
1 |
219 |
3497.54 |
767445 |
|
7 |
0 |
217 |
3703.28 |
804323 |
|
8 |
-1 |
215 |
3909.02 |
839829 |
|
9 |
-2 |
212 |
4114.76 |
873829 |
|
10 |
-3 |
210 |
4320.50 |
906169 |
|
11 |
-4 |
207 |
4526.23 |
936662 |
|
12 |
-5 |
204 |
4731.97 |
965080 |
|
13 |
-6 |
201 |
4937.71 |
991140 |
|
14 |
-7 |
197 |
5143.45 |
1014483 |
|
15 |
-8 |
193 |
5349.19 |
1034641 |
|
16 |
-9 |
189 |
5554.92 |
1050989 |
|
17 |
-10 |
184 |
5760.66 |
1062657 |
|
18 |
-11 |
179 |
5966.40 |
1068368 |
|
19 |
-12 |
173 |
6172.14 |
1066126 |
|
20 |
-13 |
165 |
6377.88 |
1052490 |
|
21 |
-14 |
155 |
6583.61 |
1020558 |
|
22 |
-15 |
140 |
6789.35 |
951860 |
|
23 |
-16 |
88 |
6995.09 |
618331 |
|
24 |
-16.8 |
120 |
7159.68 |
859162 |
|
27 |
合计 |
8760 |
|
20561251 |
|
28 |
采暖小时数 |
|
4368 |
|
|
29 |
最大负荷利用小时数 |
2872 |
|
|
表2-5 全年采暖热负荷表(远期)
序号 |
室外温度 |
室外温度 |
小时热负荷 |
总供热量 |
备注 |
1 |
>5 |
4392 |
|
|
|
2 |
5 |
227 |
3329.93 |
757230 |
|
3 |
4 |
226 |
3586.08 |
808774 |
|
4 |
3 |
224 |
3842.22 |
859060 |
|
5 |
2 |
222 |
4098.37 |
907999 |
|
6 |
1 |
219 |
4354.52 |
955485 |
|
7 |
0 |
217 |
4610.67 |
1001400 |
|
8 |
-1 |
215 |
4866.82 |
1045605 |
|
9 |
-2 |
212 |
5122.97 |
1087936 |
|
10 |
-3 |
210 |
5379.11 |
1128200 |
|
11 |
-4 |
207 |
5635.26 |
1166165 |
|
12 |
-5 |
204 |
5891.41 |
1201546 |
|
13 |
-6 |
201 |
6147.56 |
1233991 |
|
14 |
-7 |
197 |
6403.71 |
1263053 |
|
15 |
-8 |
193 |
6659.86 |
1288151 |
|
16 |
-9 |
189 |
6916.00 |
1308505 |
|
17 |
-10 |
184 |
7172.15 |
1323031 |
|
18 |
-11 |
179 |
7428.30 |
1330141 |
|
19 |
-12 |
173 |
7684.45 |
1327350 |
|
20 |
-13 |
165 |
7940.60 |
1310373 |
|
21 |
-14 |
155 |
8196.74 |
1270618 |
|
22 |
-15 |
140 |
8452.89 |
1185086 |
|
23 |
-16 |
88 |
8709.04 |
769835 |
|
24 |
-16.8 |
120 |
8913.96 |
1069675 |
|
27 |
合计 |
8760 |
|
25599212 |
|
28 |
采暖小时数 |
|
4368 |
|
|
29 |
最大负荷利用小时数 |
2872 |
|
|
序号 |
室外温度 |
室外温度 |
小时热负荷 |
总供热量 |
备注 |
1 |
>5 |
4392 |
|
|
|
2 |
5 |
227 |
4165.33 |
947203 |
|
3 |
4 |
226 |
4485.74 |
1011678 |
|
4 |
3 |
224 |
4806.16 |
1074580 |
|
5 |
2 |
222 |
5126.57 |
1135796 |
|
6 |
1 |
219 |
5446.98 |
1195196 |
|
7 |
0 |
217 |
5767.39 |
1252630 |
|
8 |
-1 |
215 |
6087.80 |
1307925 |
|
9 |
-2 |
212 |
6408.21 |
1360876 |
|
10 |
-3 |
210 |
6728.62 |
1411242 |
|
11 |
-4 |
207 |
7049.03 |
1458731 |
|
12 |
-5 |
204 |
7369.44 |
1502988 |
|
13 |
-6 |
201 |
7689.85 |
1543573 |
|
14 |
-7 |
197 |
8010.26 |
1579926 |
|
15 |
-8 |
193 |
8330.67 |
1611320 |
|
16 |
-9 |
189 |
8651.08 |
1636781 |
|
17 |
-10 |
184 |
8971.49 |
1654951 |
|
18 |
-11 |
179 |
9291.90 |
1663845 |
|
19 |
-12 |
173 |
9612.31 |
1660353 |
|
20 |
-13 |
165 |
9932.72 |
1639118 |
|
21 |
-14 |
155 |
10253.13 |
1589388 |
|
22 |
-15 |
140 |
10573.54 |
1482399 |
|
23 |
-16 |
88 |
10893.95 |
962970 |
|
24 |
-16.8 |
120 |
11150.28 |
1338034 |
|
27 |
合计 |
8760 |
|
32021501 |
|
28 |
采暖小时数 |
|
4368 |
|
|
29 |
最大负荷利用小时数 |
2872 |
|
|
3. 现状热源和规划热源
3.1 现状主要供热热源
3.1.1 康巴什
(1)京能康巴什热电厂,2×350MW热电联产机组。
(2)康巴什第二热源厂,4×70MW燃气热水锅炉。
(3)鄂尔多斯市通惠供热燃气集团有限公司小型区域燃气锅炉房,详见表3-1。
3.1.2阿勒腾席热镇
(1)九泰热力公司12×70MW+5×29MW燃煤热水锅炉。
(2)鄂尔多斯市乌兰煤炭集团瑞丰热电有限责任公司3×35t/h燃煤蒸汽锅炉。
3.1.3鄂尔多斯高新技术产业开发区
(1)巨鼎供热公司2×58MW燃煤热水锅炉。
3.1.4鄂尔多斯空港物流园区
鄂尔多斯空港物流园区内建筑供热均采用区域式燃气锅炉供热,在规划及建设期间,未随市政道路敷设市政一级供热管网。空港物流园区现状小锅炉供热面积调查表详见表3-2。
表3-1 康巴什区小型区域燃气锅炉统计表
序号 |
锅炉房名称 |
型号 |
数量 |
设计负荷 |
是否 运行 |
供热面积(m2) |
备注 |
1 |
城乡统筹ABCD区 |
CWNS3.5-95/70-Q |
3 |
21MW |
否 |
219719 |
|
CWNS3.5-95/70-V/Q |
3 |
否 |
|
||||
2 |
贸易园区 |
CWNS2.1-85/60-Y/Q |
2 |
5.6MW |
否 |
7558 |
|
CWNS1.4-85/60-Y/Q |
1 |
否 |
|
||||
3 |
EFG区锅炉房(E区) |
3t |
2 |
4.2MW |
否 |
123122 |
已解列 |
EFG区锅炉房(F区) |
CWNS3.5-85/60-Q |
2 |
7MW |
否 |
|
||
EFG区锅炉房(G区) |
CWNS4.2-85/60- |
1 |
4.2MW |
否 |
|
||
4 |
第四中学 |
RS279MK.Ⅱ |
8 |
2.23MW |
否 |
56204 |
模块锅炉 |
5 |
公租房 |
RS279MK.Ⅱ |
3 |
0.84MW |
否 |
7558 |
模块锅炉 |
6 |
职业学院一期 |
CWNS3.5-95/70-Q |
4 |
14MW |
是 |
111116 |
|
7 |
职业学院二期 |
CWNS2.1-85/60-Y/Q |
2 |
4.2MW |
是 |
29504 |
|
8 |
园林局 |
RS279MK.Ⅱ |
4 |
1.1MW |
否 |
10079 |
模块锅炉 |
9 |
污水处理厂 |
1MW |
1 |
1MW |
否 |
5801 |
模块锅炉 |
10 |
大学一期 |
CWNS2.8-95/70-0 |
3 |
8.4MW |
否 |
89614 |
|
11 |
大学二期 |
CWNS2.1-95/70-Y/Q |
2 |
4.2MW |
否 |
71764 |
|
12 |
二号消防站 |
CWNSE40-Q |
1 |
1.05MW |
否 |
3655 |
|
13 |
党校 |
CWNS3.5-95/70-0 |
2 |
7MW |
否 |
63179 |
|
14 |
华泰 |
CWNS3.5-95/70-0 |
1 |
4.08MW |
否 |
17897 |
|
CWNS0.58-95/70-0 |
1 |
|
|||||
15 |
人民医院 |
CWNS3.5-95/70-Q |
2 |
14.7MW |
否 |
141800 |
|
CWNS3.5-95/70-0 |
1 |
|
|||||
CWNS4.2-85/60-0 |
1 |
|
|||||
16 |
市一中植物园 |
CWNS3.5-95/70-0 |
3 |
10.5MW |
否 |
3314 |
|
17 |
市一中(宿舍) |
CWNS2.1-95/70-0 |
3 |
6.3MW |
否 |
62495 |
|
18 |
景馨花园 |
CWNS3.5-95/70-0 |
3 |
10.5MW |
否 |
92553 |
|
19 |
B15小区(水厂) |
CWNS1.05-95/70-Y/0 |
2 |
2.1MW |
否 |
17511 |
|
20 |
金辰国际(益民菜市场) |
CWNS3.5-95/70-Y/0 |
2 |
7MW |
否 |
2452 |
|
21 |
国土南社区服务中心 |
RS279MK.Ⅱ |
4 |
1.1MW |
是 |
4800 |
模块锅炉 |
22 |
哈巴格希街道办 |
RS279MK.Ⅱ |
4 |
1.1MW |
否 |
15963 |
模块锅炉 |
23 |
北区二小 |
RS279MK.Ⅱ |
6 |
1.67MW |
否 |
20071 |
模块锅炉 |
25 |
门站 |
|
2 |
|
是 |
1226 |
小模块锅炉 |
26 |
二厂 |
SZS70-1.6/130/70-Q |
2 |
140MW |
否 |
2400000 |
|
27 |
药厂 |
CWNS4.2-95/70-Q |
1 |
7.7MW |
否 |
15948 |
新增、调峰 |
CWNS3.5-95/70-V/Q |
1 |
新增、调峰 |
|||||
28 |
康镇 |
CWNS4.2-95/70-Q |
1 |
4.2MW |
否 |
15878 |
新增、调峰 |
29 |
朵日纳 |
|
2 |
3*1.4MW |
否 |
15948 |
|
30 |
文化创意园区 |
|
2 |
2*0.7MW |
否 |
5197 |
实用297 |
31 |
金港湾 |
|
2 |
3*2.8 |
否 |
57373 |
|
32 |
隆苑酒店 |
|
2 |
2*0.7MW |
否 |
15746 |
|
33 |
万力AB |
|
2 |
2*5MW |
是 |
53197 |
|
34 |
千亭山 |
|
1 |
3*0.1MW(模块炉) |
是 |
2533 |
|
35 |
东区变电所 |
|
1 |
0.35MW |
是 |
2170 |
|
36 |
加气站 |
|
1 |
|
是 |
823 |
|
37 |
太阳能光伏 |
|
1 |
2*45KW(壁挂炉) |
是 |
325 |
|
38 |
森林公园 |
|
3 |
2*0.1MW(模块炉) |
|
6000 |
|
合计 |
|
98 |
|
|
3770090 |
|
表3-2 空港物流园区现状小锅炉调查表
序号 |
名称 |
规模(㎡) |
供热区域 |
备注 |
1 |
祥惠苑小区锅炉房 |
127000 |
祥惠苑小区锅炉房 |
|
2 |
凤凰城小区锅炉房 |
118300 |
凤凰城小区锅炉房 |
|
3 |
大数据锅炉房 |
61039.11 |
大数据锅炉房 |
|
4 |
小学锅炉房 |
22523.42 |
小学锅炉房 |
|
5 |
鄂尔多斯市文化艺术未来有限公司 |
10735.2 |
鄂尔多斯市文化艺术未来有限公司 |
|
6 |
公交运输中心 |
3844.43 |
公交运输中心 |
|
7 |
空港燃气 |
2100 |
空港燃气 |
|
8 |
精密制造产业园区 |
0 |
精密制造产业园区 |
47506.1m2 |
9 |
空港水务 |
2600 |
空港水务 |
|
10 |
武警 |
62000 |
武警 |
包含森警 |
11 |
警察培训学校 |
40000 |
警察培训学校 |
|
12 |
中学 |
36600 |
中学 |
|
13 |
第三人民医院 |
20000 |
第三人民医院 |
|
14 |
金水源 |
60000 |
金水源 |
|
15 |
空港供电所 |
2240 |
空港供电所 |
|
16 |
机场 |
200000 |
机场 |
|
17 |
警航 |
10000 |
警航 |
|
18 |
吉泰恒岳 |
0 |
吉泰恒岳 |
供暖期闲置 |
19 |
中信重工机器人 |
2400 |
中信重工机器人 |
|
20 |
综保区 |
9506.81 |
综保区 |
|
21 |
军警 |
2100 |
军警 |
|
22 |
保康商服(四合院) |
0 |
保康商服(四合院) |
供暖期闲置6190.83m2 |
23 |
森警锅炉房 |
0 |
森警锅炉房 |
|
总计: |
792988.97 |
|
|
表3-3 一镇三区现状主要供热热源汇总表
序号 |
区域 |
企业名称 |
锅炉型号 |
数量(台) |
供热规模(MW) |
供热区域 |
备注 |
1 |
康巴什 |
鄂尔多斯市通惠 供热燃气集团有限公司 |
京能热电2×350MW |
2 |
700 |
康巴什区 |
热电购热 |
SZS70-1.6/130/70-Q |
2 |
140 |
燃气调峰 |
||||
2 |
阿镇 |
伊金霍洛旗九泰 热力有限责任公司 |
DHL29-1.6/130/80-AII |
1 |
985 |
阿镇 |
燃煤 |
DZL29-1.25/130/70-AⅡ |
4 |
||||||
DZL-70-1.6/130/70-AII |
12 |
||||||
乌兰煤炭集团瑞丰 热电有限责任公司
|
TG-35/3.82-M25 |
3 |
|
怡心园、绿苑小区、平安小区、广厦小区、旧交警队家属楼、三完小、旗一中、影剧院、旗政府大楼等占全阿镇供热总面积6% |
热电 |
||
3 |
空港 |
鄂尔多斯市空港 燃气有限公司 |
BOV-2500G |
78 |
--- |
空港园区 |
燃气供热 |
CWNSE240-Q |
|||||||
RMG100MK.Ⅱ |
|||||||
CWNSE30-Q |
|||||||
4 |
高新园区 |
鄂尔多斯市巨鼎 供热有限责任公司 |
QXF58-1.6/130/70-M |
2 |
116 |
装备基地、高新园区 |
燃煤 |
3.2 规划热源
3.2.1 热源规划原则
热源规划是根据《鄂尔多斯市城市总体规划》总体布局的要求,加大力度,尽快健全和完善城市基础设施建设,全面考虑总体规划,以保证热源建设适应城市发展的需要。
为满足规划区域机关、企事业单位和居民住宅的冬季采暖用热,根据现状热负荷的分布情况和今后城市的发展以及现状热源情况,综合考虑,确定各规划热源的供热规模及供热范围。
热源规划基本原则如下:
(1)根据现状及规划热负荷确定热源厂的供热规模。
(2)热源建设应同步或适度超前于城市建设的热负荷发展需要。
(3)尽量利用原有热源的改造、扩建,以及利用规划拟建的热电厂,实现热电联产。
3.2.2 热源系统规划
3.2.2.1 近期(2019-2025年)
(1)京能康巴什热电厂一期2×350MW热电联产机组改造。
根据京能康巴什热电厂一期2×350MW热电联产机组的特点和区域供热负荷增长需求,以及节能降耗的要求和蒙西网负荷需求的增加,对1#机组进行乏汽利用高背压技术改造,既较大降低了机组煤耗,又提高了供热面积。机组改造后,全厂供热能力将达到750MW左右,供热面积约为1500万m2,有效解决了规划区域短期内热源不足的问题。
(2)康巴什第二热源厂,4×70MW燃气热水锅炉(调峰),供热面积约为550万m2。
(3)京能康巴什热电厂二期新建2×660MW热电联产机组。
二期工程紧邻一期工程扩建,拟建设2×660MW超超临界一次再热燃煤间接空冷抽凝供热机组,同步建设烟气脱硫、脱硝设施。
京能康巴什热电厂2×660MW空冷供热机组单台机组平均采暖抽汽量为460t/h,机组最大采暖抽汽能力为750t/h。项目预计2022年投运,投产后供热能力为1177MW,供热面积约为2380万m2。
锅炉型式:超超临界、直流、煤粉锅炉、切圆燃烧或对冲燃烧方式、∏形或塔式炉型、平衡通风、一次中间再热、紧身封闭、全钢架悬吊结构、三分仓回转式空气预热器。
主要参数(B-MCR工况):
(1)过热蒸汽流量:2106.00 t/h。
(2)过热蒸汽出口压力:29.30 MPa.g。
(3)过热蒸汽出口温度:605 ℃。
(4)再热蒸汽流量:1734.65 t/h
(5)再热蒸汽进口压力:5.861 MPa.g。
(6)再热蒸汽出口压力:5.445 MPa.g。
(7)再热蒸汽进口温度:358.1℃。
(8)再热蒸汽出口温度:623 ℃。
(9)省煤器进口给水温度:310 ℃。
(10)排烟温度(修正后):123 ℃。
(11)锅炉保证热效率(按低位发热量):94.3%。
(12)锅炉不投油最低稳燃负荷:30%BMCR。
(13)炉膛出口NOx排放原始浓度:≤200mg/Nm³。
汽轮机型式:超超临界、一次中间再热、单轴、三缸两排汽、间接空冷采暖供热抽凝汽式机组。
主要参数(THA工况):
(1)额定功率:660 MW。
(2)主蒸汽流量:1825.5 t/h。
(3)主蒸汽压力:28.00 MPa.a。
(4)主蒸汽温度:600℃。
(5)再热蒸汽流量:1518.6 t/h。
(6)再热蒸汽压力:4.779 MPa.a。
(7)再热蒸汽温度:620 ℃。
(8)背压(额定):10 kPa.a(暂定)。
(9)给水加热级数:9 级。
(10)给水温度:300.0 ℃。
(11)背压(满发):28 kPa.a(暂定)。
(12)热耗(保证值):7502 kJ/kW•h。
(13)采暖抽汽压力:0.4MPa.a。
(14)平均采暖抽汽量:460t/h。
(15)最大采暖抽汽量:750t/h。
发电机型式:发电机采用水氢氢冷、自并励静态励磁发电机。
在额定功率因数和额定氢压条件下,发电机额定功率与汽轮机额定工况时的出力相匹配,发电机最大连续输出功率与汽轮机的最大连续出力相匹配。
主要参数:
(1)额定容量:733MVA。
(2)额定功率:660 MW。
(3)最大连续出力:与汽轮机最大连续出力相匹配。
(4)额定电压:20 kV。
(5)额定频率:50 Hz。
(6)额定功率因数(COSΦ):0.9(滞相)。
(7)额定效率:≥98.8%(国标值)。
(8)短路比:0.5。
(9)相数:3。
(10)极数:2。
(11)定子线圈接法:YY。
(12)冷却方式:水一氢一氢。
(13)绝缘等级:F(按B级温升使用)。
(14)励磁方式:自并励静止励磁。
京能康巴什热电厂一期2×350MW热电联产机组技术改造和二期2×660MW热电联产机组的新建投运,最大限度地缓解了“一镇三区”快速增长的热负荷需求。同时,项目建成后,停用了规划区域内原有的燃煤锅炉房,提高了清洁能源供热比例,有效降低了区域内污染物排放量。
3.2.2.2远期(2026-2030年)
(1)京能康巴什热电厂二期2×660MW热电联产1#机组改造。
根据京能康巴什热电厂二期2×660MW热电联产机组的特点和区域供热负荷增长需求,以及节能降耗的要求和蒙西网负荷需求的增加,对1#机组进行乏汽利用高背压技术改造。单台机组改造后,二期2×660MW热电联产机组供热能力将达到1540MW左右,供热面积约为3200万m2。
结合鄂尔多斯空港物流园区公用事业管理局相关部门的意见,鉴于园区在建设阶段,并未规划建设一级供热主干管网,对比康巴什、伊旗等地的供热系统实际情况,较为特殊。且园区现有供热系统规划建设中,热源采用区域式燃气锅炉房进行供热,各锅炉房的位置均是按照已建成供热建筑的需求单独建设,现状情况能均能满足各建筑体用热需求,近期对于新增集中供热热源的需求量不是很紧迫。故规划近期阶段,空港物流园维持现状供热模式不变,不再新建小型区域燃气锅炉房。规划远期阶段,按照尽量减少破坏路面和绿化的原则,在园区内建设一级供热管网和热力站。对于目前园区内采用燃气分散供热的工业厂房,预留一次网管线管位,结合实际需求,分阶段实现集中供热,并入市政供热管网。
3.2.2.3远景(2031-2035年)
(1)京能康巴什热电厂二期2×660MW热电联产2#机组改造。根据二期2×660MW热电联产机组的特点和区域供热负荷增长需求,以及节能降耗的要求,对康巴什热电厂二期2#机组进行乏汽利用高背压技术改造,1#+2#机组改造后,二期2×660MW热电联产机组供热能力将达到1965MW左右,供热面积约为4000万m2。
(2)布连电厂
布连电厂一期安装两台660MW超超临界空冷机组,两台机组分别于2013年1月31日和6月27日投产。汽轮机为上海汽轮机厂生产的单轴、三缸两排汽、一次中间再热、直接空冷凝汽式汽轮机。汽轮机设计额定主汽压力27MPa、主汽温度600℃、再热蒸汽温度600℃,末级叶片高度910mm,THA工况额定输出功率为660MW,主蒸汽流量1864t/h。
根据布连电厂现有机组情况及规划区域热负荷需求情况,进行供热改造。
在打孔抽汽方案下,单台机抽汽量约400t/h,蒸汽参数0.5MPa(a)、321℃,焓值3108 kJ/kg,按疏水温度70℃计算,两台机最大供热能力约625MW,可供采暖面积约1200万m2。
布连电厂机组改造后,解决电厂周边地区及成吉思汗陵旅游区供热、采用长输管线引入“一镇三区”,形成双热源联网的供热格局,解决康阿地区热源不足的问题,分担京能热电厂供热负荷。提高热源的安全性、可靠性。
长输管线沿途为成陵预留约30万m2建筑面积的采暖负荷,为新街地区预留负荷约为100万m2建筑面积的采暖负荷。
京能热电厂二期机组节能改造项目的实施和布连电厂长输管线的敷设,全面提升了“一镇三区”集中供热普及率,实现了区域清洁能源供热的指标。
在实施规划的过程中,当热源能力满足“一镇三区”供热发展的需求后,仍具有多余能力时,要结合区域周边负荷发展的实际需求,将“一镇三区”北侧(东胜区南部)现有燃煤锅炉房热源进行替代,这将有利于中心城区打赢蓝天保卫战和实现北方地区冬季清洁取暖规划的目标,提高了中心城区供热安全性。
3.3 其他热源(清洁、可再生能源)
随着全球能源需求量的持续增长和化石能源贮存量的日益减少,提高可再生能源利用率已成为全球无可争议的共识,其既可以满足人类能源需求,又可以减少对环境的污染。因此,规划区域供热的补充热源可以考虑使用其他的清洁能源,如太阳能、地热、热泵、电力、垃圾焚烧余热等实现分散供热。
规划区域供热应以热电联产为主,区域性锅炉房为备用调峰,其他清洁能源为辅的城市集中供热体系,确保供热的经济性。
实现热电联产与集中供热,在节约能源、改善环境等方面均具有明显的效益,在《鄂尔多斯市城市总体规划》的基础上搞好区域供热规划,已成为势在必行的发展方向。
4.1 热源的供热规模
表4-1 设计负荷汇总表
|
采暖面积 |
热负荷 |
(m2) |
(MW) |
|
现状 |
2815 |
1421.6 |
近期 |
3961 |
1988.8 |
远期 |
5056 |
2476.1 |
远景 |
6452 |
3097.3 |
表4-2 近期(2019-2025)热平衡表
序号 |
热源厂名称 |
热源厂规模 |
供热能力 (MW) |
供热面积 (万m2) |
1 |
康巴什京能热电厂一期 |
2×350MW热电机组(1#机组技改) |
750 |
1500 |
2 |
康巴什京能热电厂二期 |
新建2×660MW热电机组 |
1177 |
2380 |
3 |
康巴什第二热源厂 |
4×70MW燃气热水锅炉 |
280 |
550 |
总计 |
|
|
2207 |
4430 |
近期规划采暖面积3961万m2,规划热负荷1988.8MW。热源建设满足规划负荷需求。 |
热源厂名称 |
热源厂规模 |
供热能力 (MW) |
供热面积 (万m2) |
|
1 |
康巴什京能热电厂一期 |
2×350MW热电机组(1#机组技改) |
750 |
1500 |
2 |
康巴什京能热电厂二期 |
2×660MW热电机组(1#机组技改) |
1540 |
3200 |
3 |
康巴什第二热源厂 |
4×70MW燃气热水锅炉 |
280 |
550 |
总计 |
|
|
2570 |
5250 |
远期规划采暖面积5056万m2,规划热负荷2476.1MW。热源建设满足规划负荷需求。 |
表4-4 远景(2031-2035)热平衡表
序号 |
热源厂名称 |
热源厂规模 |
供热能力 (MW) |
供热面积 (万m2) |
1 |
康巴什京能热电厂一期 |
2×350MW热电机组(1#机组技改) |
750 |
1500 |
2 |
康巴什京能热电厂二期 |
2×660MW热电机组(1#+2#机组技改) |
1965 |
4150 |
3 |
布连电厂 |
2×660MW热电机组(技改) |
625 |
1200 |
总计 |
|
|
3340 |
6850 |
远景规划采暖面积6452万m2,规划热负荷3097.3MW。热源建设满足规划负荷需求。 |
由表4-4可知:规划期末,区域热源在满足“一镇三区”供热发展需求的同时,电厂通过节能改造后剩余供热能力(余量为242.7MW)可向“一镇三区”北部(包括东胜区南部)供热,将现有燃煤锅炉房进行替代,这将有利于中心城区打赢蓝天保卫战和实现北方地区冬季清洁取暖规划的目标,同时有利于鄂尔多斯市中心城区供热的安全性。
4.2 集中供热与分散供热的比较
随着各项经济的发展,人民生活水平的提高,实施集中供热是非常必要的,其与分散供热相比有着显著的优点:
(1)热电联产在供热的同时,能产生一定的电能,提高燃料的热能利用率,提高热电厂的综合效益。
(2)热电厂除尘装置效率高,有脱硫除尘设备,有利于烟气扩散,以高点源排放代替众多小烟囱的多源排放,可大大改善环境质量。
(3)由于集中供热节省了大量的燃煤,因而相对节省了大量的燃煤、灰渣在装卸、运输、贮存过程中对环境的污染及对城市交通的影响,相对的扩大了城市的交通能力。
(4)由于采暖小锅炉一般分散在城市建筑物之间的生活区内,锅炉及辅机运行产生的噪音在一定程度上干扰居民的生活,集中供热有一定的隔声、减振设施,减少了噪音对环境的污染。
(5)实施集中供热后,减少了用水量和废水排放量,并可以对废水集中处理及循环使用,节省了大量的城市用水。
(6)集中供热后,节省了大量的锅炉房占地,有利于城市的合理规划和发展。
总之,集中供热的实施,为城市的可持续发展提供了良好的环境条件和良好的城市基础设施,树立了优美的城市形象,具有良好的社会效益和一定的经济效益。
4.3 新技术、新设备、新材料、新工艺
本规划考虑为适应今后飞速发展的城市建设和经济建设,在供热方案和设备选型上采用国内外先进的技术成果,具体如下几个方面:
(1)热源厂大型风机、水泵采用变频调速以节约能源。
(2)热源与管网、热力站采用微机监控系统。
(3)热力站采用先进的组合式换热机组,并按无人值守设计。
(4)采用节能变压器、Y型电机以及节电开关、节能灯等,以降低运行成本。
(5)工业废水、除尘水循环使用,以节省大量城市用水,同时废水经过处理满足排放标准后,才允许排入城市污水管道。
(6)热媒的输送采用预制直埋保温管,导热系数小、热损失小,同时,管网以直埋敷设为主,占地少,可以节省投资并加快施工进度。
5.1 热力网系统现状
5.1.1 康巴什区
至2018年底,累计敷设一级供热管网278.89km,最大管径为DN1400。
5.1.2 阿镇
至2018年底,累计敷设一级供热管网249.26km。其中,阿勒腾席热镇汽车城南区域(伊金霍洛旗九泰热力有限责任公司供热),一级供热管网241.8 km,最大管径为DN1200;阿勒腾席热镇可汗路南(鄂尔多斯市乌兰煤炭集团瑞丰热电有限责任公司供热),一级供热管网7.46 km,最大管径为DN600。
5.1.3 鄂尔多斯高新技术产业开发区
至2018年底,累计敷设一级供热管网6.5km,最大管径为DN700。
5.1.4 鄂尔多斯空港物流园区
空港物流园区内建筑供热均采用区域式燃气锅炉供热。截至2018年底,未随市政道路敷设市政一级供热管网。二级供热管网48km。
供热管网引至园区东侧由东向西穿越绿化带遇南北路顶管敷设。
5.2 热力网系统规划
5.2.1 规划原则
热力管网规划是根据《鄂尔多斯市城市总体规划》的要求,尽快健全和完善城市基础设施建设,根据城市总体规划的发展预测,进行总体布局,全面规划,要求热网的建设和城市道路建设同步进行,并保持略超前于热源建设,优先考虑靠近热源的用户、成片开发的小区先供热的原则。
在热网规划阶段,与鄂尔多斯市建设规划管理等部门一起共同调查研究,仔细分析,广泛听取意见,积极吸收国内外的先进供热经验,按照热负荷分布情况,预测发展,进行规划区域热力管网的系统规划,其规划原则如下:
(1) 技术上可靠、经济上合理;干线应尽量争取穿过热负荷中心,在满足用户要求的同时,尽量缩短管线长度。
(2)管网尽量沿平坦地形敷设,减少高差起伏,同时管网沿道路敷设,以利于施工和今后的运行维护。
(3)热力管网管径设计以远期最大热负荷为计算依据。
(4)管网敷设方式及走向是在城市总体方案指导下,结合地下空间进行建设。
(5)为便于巡检和维修,热力干线尽量管廊敷设,优化路由及分支数量,节省建设投资。
5.2.2 热网的敷设方式
目前国内外关于热力网的敷设方式主要有四种形式:架空敷设、地下管沟敷设、地下直埋敷设和城市综合管沟。四种敷设方式各有优缺点,针对管网的特点和规划要求,通过技术经济比较,综合考虑新建热网的敷设方式。四种敷设比较如下:
5.2.2.1架空敷设:
分高架空、低架空和界于两者之间的中支架架空敷设,具有施工周期短,保温结构简单、维护管理方便,一次性投资低等优点,但管网保温性能较差,围护结构易损,常年维护管理费用较大,热损失较高,此外在道路两侧架空敷设,影响城市美观,不利于城市的规划发展和建设。架空敷设一般适宜厂区或工业园区内的管道敷设。
5.2.2.2管沟敷设:
防腐、保温性较差,热损失较高,管网维护量大,运行成本高,施工周期长,施工过程对城市交通和居民生活影响很大。
5.2.2.3直埋敷设:
《城镇热力网设计规范》规定城市热水管网应优先采用直埋敷设,与架空敷设相比,具有造价低,使用寿命长,施工周期短、热损失小、维护工作量小、运行经济,虽然比架空敷设投资高,但不影响城市景观,对城市交通影响相对较小,有利于城市规划。近年来直埋敷设已成为国内外积极采用和日益推广的敷设方式。
5.2.2.4综合管沟:
综合管沟有利于城市建设发展,适宜地下管线扩建,不影响交通,不破坏城市道路。对设计、施工及日后的维护管理要求较高,施工周期长,施工过程中对城市交通影响很大,造价大。
通过技术经济比较和规划部门的要求,本项目推荐采用直埋敷设为主,对于不影响城市景观和环境的个别路段及厂区内建议采用架空敷设,以降低投资。
热网建设采取分期、分段施工,尽量与新建及改扩建的城市道路相配合,同步施工。
5.2.3 间距要求
直埋敷设高温热水管道的保温结构表面与建构筑物等其它管道最小水平净距、垂直净距见表5-1。
表5-1 直埋热水管道与建构筑物或其它管线最小距离
建筑物、构筑物或管线 |
水平净距(m) |
垂直净距(m) |
建筑物基础: DN≤250 DN≥300 铁路钢轨 电车钢轨 铁路、公路路基边坡底脚或边沟边缘 通讯、照明或10kV以下电力线路电杆 桥墩边缘 架空管道支架基础边缘 高压输电线铁塔基础边缘35~220kV 通讯电缆 电力、控制电缆35kV以下 110kV 燃气管道压力≤0.4MPa 燃气管道压力≤0.8MPa 燃气管道压力>0.8MPa 给排水管道 地铁 电气铁路接触网电杆基础 乔(灌)木 车行道路面 |
2.5 3.0 轨外侧3.0 轨外侧2.0 1.0 1.0 2.0 1.5 3.0 1.0 2.0 2.0 1.0 1.5 2.0 1.5 5.0 3.0 1.5 - |
- - 轨底1.2 轨底1.0 - - - - - 0.15 0.5 1.0 0.15 0.15 0.15 0.15 0.8 - - 0.7 |
5.3 规划热力网系统
5.3.1 输送介质
热力网管道的输送介质主要为高温热水。工作压力1.3MPa,工作温度130/70℃。
5.3.2 管网布置
(1)规划近期,结合前期收集的资料和现场调研实际情况,充分考虑各个区镇地形高差变化,考虑路线及高差实施可行性,拟从京能热电厂南侧引DN1400管网,沿包茂高速辅路向南敷设至光明路,沿光明路向西敷设至恩和路,经由横十路向西敷设至纵九路,与原有阿镇DN1200供热管网联网;从京能热电厂北侧引DN1400供热管网,主要承担康巴什区和高新技术园区规划新增负荷。
(2)规划远期,根据《鄂尔多斯空港物流园区总体规划(2018-2030)》,结合空港物流园区的用地性质和鄂尔多斯空港物流园区公用事业管理局相关部门的意见,对空港物流园区和阿镇东侧的伊旗装备制造基地供热,在尽量减少破坏原有路面和绿化的基础上,建设一级供热管网和热力站,并入大网。
(3)规划远景,从布连电厂西侧引DN1200供热管网,沿成布线经由G65高速公路辅路敷设长输供热管网。分支管线DN900沿阿松线敷设至红海子街,与阿镇原有供热管网联网;分支管线DN600沿经四路敷设至滨水路,并沿滨水路分别向东西两侧敷设,至空港物流园区和江苏工业园。
(4)规划远景,沿高新技术园区北侧经由云计算园区敷设2路DN500供热管网,为云计算园区预留负荷的同时,结合外部条件和自身供热能力,考虑向“一镇三区”的北部地区供热,取代北部地区原有燃煤锅炉房。
规划热源及供热管网走向图详见附图4。
5.3.3 多热源联网运行
5.3.3.1热源联网工程原则
通常所讲的多热源联网运行,主要是指热电厂与高峰锅炉房或热电厂之间联网的高度运行。以按照热效率的高低依次投入运行,以达到节约能源、减少城市污染、降低运行成本、提高供热安全性的目的。
同时为满足联网运行要求需采取以下技术条件:
——各热源全部采用调速循环水泵;
——全网采用计算机监控;
——全系统统一补水定压(统一的静压线);
——各热源执行统一的水温调节曲线。
运行中通过设在热电厂的调速泵以及热网间的控制阀门,根据全系统及地区热量和流量的变化,合理地高度各热源厂的负荷,改变管线上的水流量或方向,维持管网末端需要的供回水压力,实现热量或流量的合理分配,以提高供热的经济性和安全性。
当然两个管网也可以切断运行,故障时互为备用。
5.3.3.2提高热电联产的效率
各个锅炉房与热网之间安装分段阀门,根据热负荷需要情况根据政府主管部门统一调度,最大限度的利用热电联产机组调高供热热电联产效率。调峰热源可单独运行,这样既提高了热电联产的效率,又提高了热网运行安全性。
5.3.3.3联合调度运行方式
京能康巴什热电厂二期2×660MW热电联产机组供热管网与京能康巴什热电厂一期(2×350MW)、布连电厂长输管线联网供热,供热管网环状联网运行、实现互联互通,热源相互补充、互为备用。进一步推进康阿一体化进程,关停沿途小锅炉,满足环保要求。
5.4 管材、管道附件、管道防腐保温
5.4.1 管 材
管网工作压力PN≯1.6MPa,高温热水管网设备及附件均采用耐压1.6MPa,耐温130℃的产品。
公称直径DN≥200,采用螺旋缝电焊钢管,材质为Q235B,钢管标准为GB/T9711。
公称直径DN<200,采用无缝钢管,材质为20号钢,钢管标准为GB8163。
5.4.2 管道附件
5.4.2.1阀门
除管道干线、支干线、支线的起点安装关断阀门,干线装设分段阀门,输送干线每隔2~3km设一个分段阀门,输配干线每隔1~1.5km设一个分段阀门。阀门采用双偏心金属硬密封蝶阀,双向密封。直埋管网上的阀门与管道连接采用焊接连接。
采暖高温热水管道阀门公称压力为2.5MPa。
为开启方便,工作压力≥1.6MPa,且公称直径≥500mm管道上的闸阀应安装旁通阀。公称直径≥500mm的阀门,宜采用电动驱动装置。由监控系统远程操作的阀门,其旁通阀亦应采用电动驱动装置。
5.4.2.2放气及放水装置
高点应安装放气装置,低点应安装放水装置。放水阀门,采用柱塞阀或截止阀,放气阀门,采用球阀或截止阀。
5.4.2.3检查室
管网地下敷设安装阀门、放气、放水等附件时,应设检查室。
检查室要求:净空高度不小于1.8m,通道宽度不小于0.6m,保温表面与地面距离不小于0.6m。人孔直径不小于0.7m,对角布置,净空面积小于4m2时,可设一个人孔。
5.4.2.4管件
管道的弯头、变径管及三通等均采用标准成品件。材质不低于相连管道钢材质量,壁厚不小于相连管道的壁厚。
热水直埋管道弯曲半径R≥3D。
5.4.3 管道的防腐及保温
5.4.3.1保温结构
热水管道:采用预制直埋保温管,保温材料为聚氨酯泡沫塑料,外护高密度聚乙烯套管。产品应符合《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》CJ/T114-2000的标准。
DN400~DN1200的预制保温管,外套管接头采用焊接式。
DN≤350的预制保温管,外套管接头可采用收缩套式。
5.4.3.2保温计算
保温计算采用控制外表面温度方法,确保外表面温度不影响周围环境,热损失低于国家规定热损失。
5.4.3.3防腐
为减少管道腐蚀,保证运行安全可靠,延长管道使用寿命,管道表面应做必要的涂料和防腐处理。工作钢管抛丸除锈,外壁涂刷耐高温防锈漆。
5.5 管网补偿
5.5.1 补偿方式类型
热水管网直埋敷设方式分为有补偿敷设、无补偿冷安装敷设和无补偿预热安装敷设方式。
5.5.1.1预热安装
安装过程不需要补偿器及固定支架,节省了补偿器保温和焊口的费用。管道轴向应力相当于无补偿冷安装方式中轴向应力的一半,整个系统在较低应力水平下运行。
5.5.1.2无补偿冷安装
最简单的敷设方式,系统中应力水平最高,需克服管道发生局部屈曲的危险。大管径的壁厚应通过计算适当增加。
5.5.1.3有补偿安装
传统安装方式,需增加补偿器、固定墩等。
5.5.2 补偿方式选择
保证市政基础设施使用安全可靠,建议主管网匀采用有补偿安装。
5.6 特殊地段的处理
(1)对于主要交通路段的路口处,可根据具体情况分别采用管沟、预埋套管、顶管及开槽直埋敷设。有条件开挖的路段优先考虑直埋敷设,以节省投资。
(2)过河流可采用架空或河底直埋。架空敷设时,按照规范,管底标高高于河流50年一遇的水面标高500mm;河底直埋时,根据河流的水流工况,确定埋设深度。
(3)过铁路和高速公路处采用顶管或利用原有涵洞等方式。
5.7 管网水力计算及调节方式
5.7.1 计算方法
供回水设计温度: 130/70℃;
供回水流量计算:
管壁绝对粗糙度: kd=0.5mm
直管摩擦阻力压降: ΔPm =RLZ
局部阻力压降: ΔPd=αRLZ
管道的总压降: ΔP =ΔPm+ΔPd=(1+α)RLZ
式中:
G — 供回水设计流量,t/h
Q — 设计热负荷,kW;
C — 水的比热,4.186kJ/(kg·℃)
tg/th —供、回水设计温度,℃
R— 管道比摩阻,Pa/m;
LZ— 管道平面长度,m;
α—局部阻力损失系数,干管0.3;分支管0.5;
主干线管道经济比摩阻在30~70Pa/m之间,支线按允许压降确定管径,但供热介质流速不应大于3.5m/s,支干线比摩阻一般不应大于300Pa/m,连接一个热用户的支线比摩阻可以大于300Pa/m。
5.7.2 定压线的确定
一次网130℃高温水汽化压力为17.2m,电厂首站最高充水高度10m,安全压头取2m。
正常运行时,任一点的压头值均大于汽化压力。
5.7.3 管网安全措施
(1)热网循环水泵和热网加压泵均采用双电源供电,并采用实时的联锁控制,以保证管网的安全。
(2)在热电厂内设置一套紧急定压系统,一旦水泵发生故障,其补水压力能保证热网压力在静水压线以上。
(3)在热网的最高点设置自动放气装置。
(4)热网循环水泵和热网加压泵的进出口,均设置带止回阀的旁通管。
(5)在热网上设置安全阀。
(6)热网循环水泵和热网加压泵采用变频调速装置。
5.7.4 调节方式
为满足采暖终端热用户对辐射热和对流热的舒适性和节能政策的要求,以及管网运行操作方便,热水管网一、二级网均采用分阶段改变流量的质调节方式。
当水泵的运行转速发生变化时,其性能参数也将发生变化,减少水泵的流量将大大降低电耗,而要想减少水泵的流量,以降低水泵的转速为最佳选择。热网循环水泵采用调速装置,降低水泵的电机转速,以达到节能的目的。因此本工程的调节方式按如下原则确定:
(1)一级热水管网采用分阶段改变流量的质调节方式,即根据室外不同温度,用户耗热量不同,通过改变热电厂换热首站循环水泵的转速,来改变一级网循环流量,在流量恒定阶段再按照室外不同温度,调节一级网供回水温度。以达到理想的节能效果。此外,由于用热负荷是分阶段逐步发展的,因此从整个系统的运行经济性考虑,也应采用变频调速装置。
(2)二级热水管网采用分阶段改变流量的质调节,根据室外温度,分阶段调节换热机组一级网回水管上的电动调节阀开度,改变二级网供回水流量及温度,保持采暖用户室内温度恒定在18℃。其变频调速装置既可满足用户发展需要,又能满足用户热计量的需要。为便于各用户调节,满足用户用热需要,保持用户系统的水力工况稳定,达到节能增效的目的,应在用户入口处(各建筑物二级网入口)加装流量控制器或压力平衡阀,室内加装温控阀及热量计量装置。
5.7.5 热网调度中心
为便于管网和热力站的管理维修、经济运行,在各个供热公司设置热网调度中心一座,负责协调其供热公司内部运行和调度。政府供热主管部门设置综合调度中心,负责协调各个供热公司间总的运行和调度。
5.8 换热首站和热力站
5.8.1 换热首站
(1)换热首站(京能热电厂二期新建项目)
由于一级网供热介质用高温水,故需在热电厂内部设置一座汽水换热首站,将汽轮机抽汽换成高温热水。本规划对换热首站的设计提出以下要求:
1)供热量
供热量为1177 MW,并要求随室外温度变化而变化,其变化范围为468~1177MW。
2)供热参数
热网供回水温度(一级网) 130/70℃
热网循环水量(一级网) 16870t/h
热网工作压力(一级网) 1.6 MPa
供水压力(换热首站围墙外1米) 1.38MPa
回水压力(换热首站围墙外1米) 0.30MPa
供回水压差(供热站围墙外1米) 1.08MPa
3)循环水泵
要求换热首站热网循环水泵的设置要满足一级网质量并调的要求,同时满足热网最不利环路循环压头的要求。
4)定压要求
循环水泵运行时,热网任意一点的压头均应≥300kPa,即静压线不低于300kPa(相对首站地面标高)。
5)补水要求
热网的正常补水量应≤2%的热网循环水量,选择补水泵时应按正常补水量的2倍来考虑。热网补水水质应符合CJJ34-2010《城镇供热管网设计规范》的规定。
其他规划热电厂也需建换热首站,供热参数根据实际抽汽机组参数确定,其他要求同上。
各个供热分区相对独立,为使供热管网运行不超压,原则上各热源供热半径控制在10km范围内,最大高差控制在50m内。
5.8.2 热力站站址
热力站站址尽量布置在供热小区热负荷集中的区域内,方便一级管网的进出,同时兼顾二级管网的敷设,尽量减少二级网的投资。规划部门可以结合小区规划,在小区留有空地或结合大型建筑的设计,把占地小、噪音较小的热力站布置在建筑物的底层。热力站尽量利用现状供热及分散小锅炉房,可将部分处于热负荷集中区域的小锅炉房改造成热力站进行集中供热。
规划实施阶段,须进一步落实热力站的详细位置,以便土地出让时从用地单位中留出,确保项目的可实施性。
5.8.3 热力站规模
按地理位置和自然道路划分的自然供热小区,其供热面积和供热负荷各不相同,根据各小区的供热面积,并考虑热力站按无人值守设计,为便于管理,本规划单座热力站规模控制在2~15MW内,供热面积为3~25万m2,单座热力站占地面积,单台机组为120~160 m2,两台机组为200~260 m2。
|
现状 (座) |
近期新增 (座) |
远期新增 (座) |
远景新增 (座) |
总计增加(座) |
康巴什 |
132 |
50 |
24 |
24 |
98 |
阿镇 |
115 |
38 |
24 |
24 |
87 |
高新技术产业区 |
10 |
10 |
4 |
5 |
19 |
空港物流园 |
0 |
0 |
4 |
5 |
9 |
总计 |
243 |
98 |
56 |
58 |
213 |
5.8.4 热力站系统及主要设备
热力站主要设备有组合式换热机组(包括板式换热器、循环水泵、补水泵、除污器及部分控制仪表)、全自动软水器(或自动加药设备)、补水箱、集水器、分水器、热量计、流量平衡控制器等。个别站还设有热网加压水泵等。
5.8.5 热力站调节
热力站调节的主要目的是保证热用户用热的需要,同时达到节能的目的,根据不同的室外温度和热用户需求,自动调节换热机组一级网回水管上的电动调节阀,使供热量等于需热量,同时为了保证一级网达到设计参数要求,通过遥测仪表装置,把热力站内一级网供热量、供水流量、供回水压力、温度;二级网供水流量、供回水压力、温度远传到调度中心,作为调节一级网流量,供、回水温度、压力的主要依据。
5.9 热网自控系统
5.9.1 自控系统的基本要求
为保证供热系统安全稳定运行,同时达到节约能源,降低运行费用,提高管理水平的目的,应设置先进的热网自控系统。
热网自控系统应简单、可靠、实用、经济,满足如下要求:
(1)通过简单指令,保证供热系统可靠运行,系统维护方便。
(2)自控系统的基本功能应能进行手动操作;
(3)在意外断电条件下系统和设备应无损伤;
(4)随着管网的建设和发展,系统应易于扩展和升级。
5.9.2 一级管网自控系统
一级管网自控系统,是对热源至热用户之间的一级管网实行自动控制,最主要功能是控制一级管网的供水流量和供水温度,保证热源厂热量得到有效利用。
一级管网的自控系统设在热源,通过热网最不利点用户压差测定值,控制一级管网流量,此控制器保证位于一级管网最不利点的热用户有足够压差满足正常运行。控制器的特点是控制变化快,具有全自动控制运行或手动调节两种选择。一级管网需有压力控制和补水控制,补水定压系统通常采用简单独立的自控系统。
热源厂应有与热网自控系统相匹配的自控系统。系统的通讯采用有线通讯的方式。
5.9.3 用户管网自控系统
用户管网自控系统,是对用户站至用户间的二级管网实行自动控制,保证各热用户的用水温度和用水量,实现热用户经济运行。
用户自控系统一般设在用户站,由控制阀等组成。
6.1 电力系统概况
6.1.1 内蒙古电网现状
内蒙古自治区电网(简称内蒙古电网)位于华北电网的北部,是华北电网的组成部分和主要送电端。内蒙古电网供电区域为自治区西部的六市二盟,包括呼和浩特市、包头市、乌海市、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、乌兰察布市、阿拉善盟、锡林郭勒盟。
目前,内蒙古电网已形成“三横四纵”的500kV主干网架结构,并与华北电网通过4回500kV送电通道相连。各盟市供电区域均形成220kV主供电的网架结构;其中,呼和浩特、包头、鄂尔多斯、薛家湾、巴彦淖尔、乌兰察布、乌海等地区均已形成220kV城市环网。
内蒙古电网覆盖范围内共有500kV变电站27座,主变69台,总变电容量56250MVA;220kV公用变电站151座,主变334台,总变电容量56469MVA。500kV线路80回,线路总长度6566.27km;220kV线路719回,线路总长度23379.044km。
内蒙古电网2018年底地理接线示意图见图X-01。
6.1.2鄂尔多斯电网现状
鄂尔多斯电网位于内蒙古电网的西南部,按电网分布情况,可分为鄂尔多斯中部供电区(包括达拉特旗地区、东胜地区、伊金霍洛旗地区、乌审旗地区和杭锦旗地区)和鄂尔多斯西部供电区(包括鄂托克旗、鄂托克前旗、杭锦旗巴拉贡地区)。
鄂尔多斯中部供电区分别通过布日都~乌海、响沙湾~高新、响沙湾~永圣域共6回500kV线路与乌海、包头、呼市电网相连。鄂中部供电区现已形成了以布日都、响沙湾两座500kV变电站为中心, 220kV为主供电网架的网络格局。其中响沙湾供电区以响沙湾500kV变电源点,分别通过2回及以上220kV线路辐射状向达旗、杭锦旗地区供电;布日都供电区以布日都500kV变为支点,通过220kV环网向东胜区、乌审旗地区、伊金霍洛旗地区供电,分别形成布日都~东胜北郊~马莲、布日都~马莲~乌兰木伦、布日都~掌岗图、掌岗图~苏贝~图忽岱、苏贝~乌审~图忽岱的多个220kV环网。
鄂尔多斯西部供电区电网以220kV电压等级为主干网架,通过乌海电网的乌海500kV变及千里山500kV变辐射状供电。主干网络形成了乌海变~棋盘井变三回220kV线路,乌海变~芒哈图~红旗220kV三角环形供电网络,芒哈图~马兰花变双回220kV线路,乌海变~鄂托克变单回220kV线路,乌海变~鄂绒总降变双回220kV线路,乌海变~尔格图两回220kV线路,棋盘井变~石桥变双回220kV线路,以及千里山~库布其~棋盘井单回220kV线路组成的输变电网络系统。
截止2018年底,鄂尔多斯电网发电装机(6MW及以上)容量12680.14MW。其中火电厂37座,总装机容量10946MW。鄂尔多斯电网有风电场5座,总投产容量396.8MW;生物质电厂2座,总装机容量60MW,即乌审召生物质电厂、源丰生物质电厂;光伏电站26座,总投产容量1277.34MW。
鄂尔多斯电网所辖500kV变3座,即布日都变(3×750MVA)、响沙湾变(2×750MVA)、千里山变(3×750MVA),总变电容量6000MVA;220kV公用变电站27座, 主变60台,总变电容量10560MVA;开关站一座,即芒哈图开关站。其中,鄂尔多斯中部地区变电站20座,主变44台,总变电容量8830MVA。截止2018年底,鄂尔多斯电网覆盖范围内220kV输变电线路97条,线路总长度约3054.42km。
2018年鄂尔多斯电网最大供电负荷约为5400MW。
6.2.1内蒙古电网负荷预测
内蒙古京能康巴什热电厂2×660MW空冷供热机组工程厂址位于鄂尔多斯市康巴什,由京能康巴什热电有限公司投资建设,计划将于2021年、2022年各投产一台机组。电厂燃煤拟采用康巴什热电厂2×350MW空冷机组工程(一期工程)煤源,采用铁路运输。电厂供水水源采用康巴什开发区污水处理厂处理后达到国家《城市污水再利用城市杂用水水质标准》的再生水。
截止到2018年底,内蒙古电网发电装机(6MW及以上)容量68867.24MW,包括:火电厂124座,装机容量41858.1MW;水电站6座,装机容量2079.06MW;生物质电厂7座,装机容量177MW;风力发电场174座,投产容量18132.89MW;光伏电站199座,投产容量6620.19MW。
2018年内蒙古电网最高供电负荷约29500MW,2018年内蒙古电网全社会用电量为2396.7×108kWh。
内蒙古电网电力需求多年来一直保持快速增长。2018年内蒙古电网全社会用电量为2396.7×108kWh(不包括鄂绒、双欣及外送电量),最高供电负荷约29500MW。
在自治区应对经济发展新常态的一系列改革措施和新战略布局方案的推动下,全区经济仍将稳步发展,内蒙古电网供电区的电力负荷将保持平稳增长。根据内蒙古地区经济的历史发展情况和未来形势,对内蒙古电网进行电力负荷预测,见表6-1。
表6-1 内蒙古电网电力负荷预测 单位:MW
|
地 区 |
2019年 |
2020年 |
“十三五”年均增速 |
2021年 |
2022年 |
2023年 |
2024年 |
2025年 |
“十四五”增速 |
1 |
呼和浩特 |
3260 |
3450 |
8.4% |
3700 |
3950 |
4210 |
4390 |
4570 |
5.8% |
2 |
包头 |
8700 |
930 0 |
10.7% |
10100 |
1095 0 |
11880 |
12640 |
13410 |
7.6% |
3 |
鄂尔多斯 |
6000 |
650 0 |
10.2% |
705 0 |
760 0 |
8220 |
8790 |
933 0 |
7.5% |
4 |
乌兰察布 |
7500 |
8900 |
19.2% |
9800 |
10800 |
11830 |
12740 |
1361 0 |
8.9% |
5 |
巴彦淖尔 |
236 0 |
255 0 |
7.8% |
2750 |
295 0 |
319 0 |
3380 |
3550 |
6.8% |
6 |
乌海 |
2650 |
2880 |
7.1% |
3100 |
3320 |
3560 |
3720 |
3890 |
6.2% |
7 |
锡林郭勒 |
1500 |
1600 |
11.0% |
1750 |
1900 |
2060 |
2220 |
2380 |
8.3% |
8 |
阿拉善 |
1330 |
1420 |
7.5% |
1520 |
1630 |
1750 |
1850 |
1950 |
6.5% |
9 |
薛家湾 地区 |
1500 |
1600 |
6.8% |
1710 |
1820 |
1940 |
2050 |
2140 |
6.0% |
10 |
蒙西 |
33000 |
36000 |
11.6% |
38780 |
41770 |
45000 |
47670 |
50500 |
7.0% |
说明:以上负荷为内蒙古电网全社会供电负荷,包含自备电厂所供负荷。
由表6-1可以看出,2019年内蒙古电网最高供电负荷预计达到33000MW,2020年,内蒙古电网最高供电负荷将达到36000MW;“十三五”期间内蒙古电网最高供电负荷增长率为11.6%。预计到2021年,内蒙古电网最高供电负荷预计达到38780MW;到2022年,内蒙古电网最高供电负荷预计达到41770MW。
6.2.2 鄂尔多斯电力市场需求分析
参考上述鄂尔多斯市近几年经济发展,并考虑负荷的不确定因素,对鄂尔多斯电网“十三五”期间电力负荷增长情况做出预测,参见表6-2。
表6-2 鄂尔多斯电网负荷预测 单位:MW
|
2019年 |
2020年 |
2021年 |
2022年 |
2023年 |
2024年 |
2025年 |
鄂尔多斯 |
6000 |
6500 |
7050 |
7600 |
8220 |
8790 |
9300 |
鄂中 |
4750 |
5130 |
5288 |
5700 |
6165 |
6593 |
6975 |
鄂西 |
1250 |
1370 |
1763 |
1900 |
2055 |
2198 |
2325 |
总计 |
12000 |
13000 |
14101 |
15200 |
16440 |
17581 |
18600 |
从表6-2可以看出,预计2019年,鄂尔多斯电网最高供电负荷可达6000MW,到2020年达到6500MW。
6.2.3 鄂中部地区高负荷预测
本项目拟选厂址位于鄂尔多斯中部地区,根据地区规划预计到2021年乌审地区的图克工业园区预计新增负荷200MW,乌审召工业园区、纳林河工业园区预计新增负荷230MW,此外榆林地区约600MW负荷意向由乌审地区供电,届时该区域新增负荷总计1030MW,结合该情况本次设计做出了鄂尔多斯中部地区高负荷方案预测详见表6-3。
表6-3 鄂中部地区高负荷预测 单位:MW
|
|
2019年 |
2020年 |
2021年 |
2022年 |
2023年 |
2024年 |
2025年 |
1 |
鄂中 |
4750 |
5130 |
6318 |
6730 |
7195 |
7623 |
8005 |
从预测结果可见,预计到2021年鄂尔多斯中部地区负荷将达到6318MW,到2022年达到6730MW,到2025年达到8005MW。
6.3 规划热源建设的必要性
国家实施西部大开发战略以来,有力地拉动了内蒙古自治区经济发展,尤其是工业用电呈现快速增长势头,由于内蒙古自治区西部地区拥有低电价优势和原材料优势,用电大幅度增长。同时随着鄂尔多斯市中部地区的建设、大中型科技和工业项目的开展,用电负荷的需求日感紧迫。内蒙古京能康巴什热电厂2×660MW空冷供热机组厂址地势开阔平坦,交通便利,煤源较近,具有良好的建厂条件。内蒙古京能康巴什热电厂2×660MW空冷供热机组的建设对满足鄂尔多斯中部地区供电需求起到了一定的积极作用,具有良好的经济效益和社会效益。
6.3.1满足地区电网电力负荷增长需求
随着西部大开发步伐的不断迈进,鄂尔多斯市牢固确立“工业立市、强市富民”的指导方针,确立了“六个高”(高起点、高规划、高效益、高产业链、高附加值、高度节能环保)和实施“四大战略”(大煤炭、大煤电、大化工、大能耗)的工业经济发展思路,依托区位、资源优势,加快建设国家能源重化工基地,使得鄂尔多斯地区,特别是鄂尔多斯中部地区用电负荷不断增长,从鄂中地区为大负荷方式下电力平衡可知,只考虑已核准及同意开展前期工作项目以及列入国家电源建设计划的项目时,新能源不计入时从2022年开始地区出现电源装机不足情况一直持续到“十四五”期,2022年-2025年缺额在98MW-1762MW之间。因此,内蒙古京能康巴什热电厂2×660MW空冷供热机组的建设,增加了鄂尔多斯中部地区装机容量,对满足地区负荷供电起到了积极作用。
6.3.2满足地区电网供热负荷需求
目前伊旗阿镇、康巴什区、空港园区、市高新园区及装备制造基地等五个区域热电联产机组已接近满负荷;备用调峰热源不足,预计2025年一镇三区供热面积将达3961万㎡,2030年预估将达到5055万㎡,2035年预估将达到6452万㎡。内蒙古京能康巴什热电厂2×660MW空冷供热机组的建设可满足地区的供热需求,具有节约能源、改善环境、提高供热质量等综合效益,是国家从政策上大力支持和扶持的效益型、环保型项目。
6.3.3电厂具有较好的建设条件
鄂尔多斯市是一个煤炭资源非常富集的地区,具备建设大型煤电基地的良好条件。本电厂拥有良好的建厂条件,发电成本较低,经济效益良好,是蒙西地区“西电东送”送电的理想电源点之一。
(1)概 况
《鄂尔多斯市中心城区康阿片区集中供热专项规划》是在《鄂尔多斯市城市总体规划》指导下,根据近期与远期相结合,全面规划、分期实施的原则编制。本规划所涉及工程项目主要为热源建设、热网敷设及热力站建设。其中,热源主要为热电联产、可再生能源和清洁能源利用,其有利于减少用地、节省投资及能源的节约和充分利用;新建管网考虑采用直埋敷设,减少能源损耗,延长管网使用寿命;热力站建设采用全自动换热机组,提高供热项目的自动化水平,减少人员,降低成本。
(2)编制依据
——《热电联产项目可行性研究技术规定》(计基础[2001]26号)。
——《市政工程投资估算编制办法》(建标[2007]164号)。
——《全国市政工程投资估算指标》(HGZ47-108-2007)。
——《城市供热热源工程投资估算指标》(HGZ47-104-99)。
——《内蒙古自治区建设工程计价依据(2017届)》。
——《内蒙古自治区建筑与装饰工程预算定额》(2017)。
——《内蒙古自治区通用安装工程预算定额》(2017)。
——《内蒙古自治区市政工程预算定额》(2017)。
——《内蒙古自治区建设工程费用定额(2017届)》。
——鄂尔多斯市2019年建设工程造价信息(1)。
——规划图纸及说明书。
——主要设备材料价格采用询价及厂家报价。
——不足部分参照我院近期类似工程主要技术经济指标。
(3)编制方法与原则
——工程外网部分投资估算按照《全国市政工程投资估算指标》集中供热分册的编制方法,套用最新的设备价格及鄂尔多斯市材料价格和取费。
——工程建设其它费用参照《热电联产项目可行性研究技术规定》和《市政工程可行性研究投资估算编制办法》计取。
——预备费:按一、二类费用之和15%计列。
7.1.2 建设项目总投资估算
规划总投资为374384.92万元,其中近期投资155904.63万元,远期投资58222.35万元,远景投资160257.94万元。
规划投资估算表详见附表
7.1.3投资分析
近期规划投资费用构成表
费用名称 |
投资(万元) |
比例(%) |
备 注 |
建筑工程费 |
22803.18 |
14.63% |
|
设备购置费 |
26932.61 |
17.28% |
|
安装工程费 |
62120.45 |
39.85% |
|
其它费用 |
44048.39 |
28.25% |
|
工程总投资 |
155904.63 |
100.00% |
|
远期规划投资费用构成表
费用名称 |
投资(万元) |
比例(%) |
备 注 |
建筑工程费 |
7348.25 |
12.62% |
|
设备购置费 |
22133.39 |
38.02% |
|
安装工程费 |
11547.25 |
19.83% |
|
其它费用 |
17193.46 |
29.53% |
|
工程总投资 |
58222.35 |
100.00% |
|
远景规划投资费用构成表
费用名称 |
投资(万元) |
比例(%) |
备 注 |
建筑工程费 |
26554.34 |
16.57% |
|
设备购置费 |
22169.10 |
13.83% |
|
安装工程费 |
66230.01 |
41.33% |
|
其它费用 |
45304.49 |
28.27% |
|
工程总投资 |
160257.94 |
100.00% |
|
本规划的经济效益以鄂尔多斯市2019年价格水平,依照《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》、《热电联产项目可行性研究技术规定》和《市政项目经济评价方法与参数(供热篇)》,根据负荷发展的情况,并结合我院近期类似工程的情况进行测算。
经测算规划供热采暖部分投资回收期约为15年,财务内部收益率为5.5%左右,贷款偿还期为10年左右,能够满足供热行业财务基准收益率5%的要求。项目整体的国民经济内部收益率在30%以上,高于社会基准经济内部收益率(is8/%)。
计算结论表明项目建成后经济效益较好,且社会效益、环境效益、国民经济效益极其显著。
供热项目属于城市基础设施建设,集中供热规划实施后,可以减少分散小锅炉房用地,减轻交通运输压力,减少大气环境污染,改善居民生活环境,提高人民健康水平,社会效益、环境效益及国民经济效益显著。并且对于提高鄂尔多斯市的市政建设水平、改善环境条件、改善投资环境及鄂尔多斯市的经济建设将产生深远的影响。因此,供热项目的兴建是必要的,经济上是可行的,建议尽快依据规划实施鄂尔多斯市供热设施建设
“十二五”时期, 全市已顺利完成主要污染物减排目标任务, 2015年全市化学需氧量排放量3.19万吨、氨氮排放量0.304万吨、二氧化硫排放量21.11万吨、氮氧化物排放量20.34万吨, 分别比2010年下降13.78%、16.94%、9.79%、8.67%, 完成“十二五”任务的159%、111%、115%和103%。
“十三五”时期,2016年全市化学需氧量排放量3.13万吨、氨氮排放量0.2963万吨、二氧化硫排放量20.50万吨、氮氧化物排放量19.63万吨,2017年全市化学需氧量排放量3.0622万吨、氨氮排放量0.2929万吨、二氧化硫排放量19.31万吨、氮氧化物排放量18.91万吨。为进一步实现全市主要污染物有效管控,以解决生态环境突出问题为导向,全力打好大气、水和土壤污染防治三大战役,统筹运用污染治理、污染减排、达标排放等多种手段,强化工业源、农业源、生活源、移动源等源头管控,实施一批大气污染物、水污染物等重点减排工程,开展多污染物协同防治,提高治理措施的针对性和有效性。
到2020年,全市化学需氧量排放量控制在3.0817万吨以内,氨氮排放量控制在0.2884万吨以内,二氧化硫排放量控制在18.418万吨以内,氮氧化物排放量控制在17.348万吨以内, 分别比2015年下降3.26%、5.10%、12.75%、14.71%。2020年与2015年相比,实现二氧化硫减排2.692万吨、氮氧化物减排2.992万吨、化学需氧量减排0.1038万吨、氨氮减排0.0155万吨。
(1)环境空气质量执行《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中的二级标准;
(2)声环境质量执行《声环境质量标准》(GB3096-2008)3类标准;
(3)地表水质量执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类标准;
(4)地下水质量执行《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅲ类标准。
8.4 主要环境目标
有效控制环境污染和生态破坏,加快环境生态建设,积极改善生态环境。SO2、CO2等主要污染物排放量得到有效控制,酸雨发生频率有所下降,达到国家环保模范城市考核要求。
8.5.1 环境影响分析
热力管线建设期主要污染物为扬尘,排放方式为间歇不定量排放,影响范围为施工现场附近和道路沿途。
施工期噪声主要来源于施工机械,机械运转时噪声达96~110dB(A),运输车辆噪声达82-95dB(A),将对附近居民产生影响。
施工期水环境污染包括施工机械跑、冒、滴、漏及露天机械受雨水冲刷产生的废水及施工人员生活污水。
施工期固体废物主要是管线施工产生的弃土,管道开挖弃土将及时外运填埋。
8.5.2 生态影响分析
热源对生态环境的影响主要为永久性占地影响,改变了土地利用性质和功能。该项目占地为工业用地,不属基本农田,未减少农田植被,林业植被及草地植被。
8.5.3 水土流失分析
8.5.3.1 施工期水土流失分析
厂区、施工区、供热管线施工等均会造成水土流失。
厂区:
①“五通一平”期
“五通一平”期将进行场地平整、施工道路拓宽、施工水电配置等,使原地貌遭受破坏,土层裸露,易造成水土流失。
②土建施工期
土建施工期将进行建构筑物地基、基础开挖,使原地貌遭受破坏、土层裸露,容易造成水土流失。
③机组安装期
机组安装期,尽管建筑物等已经覆盖了部分地表,但仍有部分地面裸露,且还有部分临时堆放的弃土,该部分土壤抗侵蚀能力较差,也容易造成水土流失。
④机组调试期
机组调试期,对地表的挖、填扰动全部结束,土建施工及机组安装期的临时堆土及设备材料均已清理运走,场地平整基本完成,厂区绿化工作已逐步展开,是机组投产运行前的准备阶段,该时段仍有部分水土流失,流失强度较土建施工、机组安装期大大降低。
施工区:热源施工区需配套相应的场地、水源、电源、施工道路等,这些设施的施工、运行也将可能造成水土流失。
供热管线:管线的铺设需要进行开挖和填埋,将对地表造成扰动和破坏,造成水土流失。
8.5.3.2 运行期水土流失分析
新建热源投产后,厂区大部分将被厂房、建构筑物压占,其余为道路、广场、绿化用地等,水土保持效果良好。
8.6 污染物排放情况
8.6.1 大气污染物
根据燃料天然气的成份分析,天然气中的含硫量和灰份量几乎为零,因此排放的烟气中主要有NOx、CO2、水汽和少量CO。
按照《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)要求和环保部联合国家质量监督检验检疫总局2017年7月发布的火电大气污染物排放国家标准,天然气燃气轮机组NOx最高允许排放浓度为50mg/m3,设计中将采用干式低氮氧化物燃烧室(DLN),使NOx排放控制在25ppm以内,排放浓度在50mg/m3 以内,低于上述排放浓度限值,符合要求。
为有效减少排放烟气对地面的污染影响,烟囱高度暂按45m考虑。
8.6.2 废水
规划热源供水系统采用二次循环供水系统,正常运行过程中,主要有余热锅炉补给水处理时产生化学废水,其次是主厂房、办公楼等场所产生的少量生活污水。废水排放情况见表8-1。
表8-1 各类工业废水排放情况
项目 |
排放方式 |
主要污染因子 |
排放去向 |
生活污水 |
连续 |
SS、BOD5、COD |
达标后排城市管网 |
含油污水 |
偶尔 |
石油类 |
达标后复用 |
循环水 |
连续 |
盐 |
排城市管网 |
补给水 |
连续 |
PH、SS、COD、Fe、石油类 |
处理后复用 |
酸碱废水 |
连续 |
PH、SS、 |
8.6.3 噪声
热源厂主要噪声源有发电机组、空压机、水泵及锅炉排气装置等。主要设备噪声水平见表8-2。
表8-2 主要设备的运行噪声水平
设备名称 |
噪声水平 [dB(A)] |
备注 |
锅炉对空排气 |
110 |
距离1m |
蒸汽轮机 |
95 |
距离1m |
燃气轮机 |
95 |
距离1m |
发电机 |
90 |
距离1m |
主变压器 |
80 |
距离3m |
化学水车间 |
75 |
距离1m |
增压机 |
85 |
距离1m |
空气压缩机 |
85 |
距离1m |
锅炉给水泵 |
85 |
距离1m |
配电装置 |
60 |
距离3m |
天然气调压阀 |
85 |
距离1m |
从上表可看出,燃气轮机运行时会产生较大噪声,噪声一般为中高频,衰减快,对厂内影响较大,对厂界周围环境也有一定影响。
8.7 治理措施
8.7.1 烟气污染防治措施
热源对环境空气的影响主要是排放烟气,拟采取以下措施:
(1)低氮燃烧系统
燃气联合循环机组采用世界上先进成熟技术,燃烧器采用低氮燃烧器,在燃用天然气时,正常工况运行可将NOx排放浓度控制在25ppm,满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的要求。
(2)安装在线监测
依据《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011的要求,在烟道上装设烟气排放连续监测装置,对烟气中的NOx等进行实时监测,为环保部门提供污染物排放依据。
8.7.2 水污染防治措施
(1)化学车间废水
热源厂建设工业废水处理站,主要处理各项化学废水,如化学水处理车间的酸碱废水、锅炉酸洗废水等,根据来水的不同水质,采取中和、絮凝、澄清等措施进行处理。处理的废水可回收利用于绿化、道路冲洗等。
(2)生活污水
排入生活污水处理系统处理后进入城市管网。
8.7.3 噪声防治措施
(1)产品应符合国家产品噪声标准;
(2)设备安装时采取防振、减振、隔振等措施;
(3)噪声值严重超标设备,如锅炉排汽口装设消音器,高噪声设备,由厂家提供配套隔音罩;
(4)对难以集中控制的噪声设备,设置隔音工作小间,减少对工作人员的影响;
(5)各主要生产车间考虑用吸隔音材料进行处理;
(6)优化总平面布置,减少噪声向环境传播,噪音大的设备尽量远离厂界围墙布置,使噪声在传播的过程中通过距离衰减达到厂界减噪目的。厂区加强绿化,根据不同功能区要求,结合生产工艺特点,合理选择树种,起到隔声降噪作用。
8.7.4 水土保持措施
厂址区域内的开挖面及时平整,少量弃土清运到指定地点。厂内道路采用砼面层,道路两侧及设施间隙种植观赏性植物和草皮等;进厂道路开挖面及时清除,路面设计时考虑雨水导流。厂址外围边坡采取浆砌石块护坡,并修建排水沟和挡土墙。
8.8 结论
以热电联产为主,燃气锅炉房为调峰热源的供热方式对规划区域供热,有效改善地区能源结构,减少分散燃煤供热造成的大气污染问题,是一项具有重大环境效益的工程。
供热专项规划实现后,与分散小锅炉供热相比较,供应相同热量所需能源及相应的烟尘、SO2、NOx排放量大大减少,对环境改善和提高起到重大作用,为城市建设的可持续发展产生积极的影响。表现在以下几个方面:
(1)耗煤量减少既节约了大量能源,又减少了煤、灰渣在装卸、运输、贮存过程中对环境、交通及占地的影响。
(2)SO2、NOx及烟尘是造成大气污染的重要污染源,由于其排放量的减少,使全区环境大为改善。
(3)噪声减少,小锅炉房分散在工厂中,锅炉运行的噪声以及运煤、除灰车辆的噪声在一定程度上干扰了居民生活,热源厂通过选择低噪声设备及采取减振、隔声措施,对居民影响大大减少。
(4)占地面积减少:由于取消小锅炉房,将大大减少城市占地,有利于开发区的建设和发展。
经测算,其年污染物排放量减少情况(与燃煤小锅炉比较)见下表:
表8-3 年污染物排放减少量表
项 目 |
单 位 |
近期(2025年) |
远期(2030年) |
远景(2035年) |
耗煤减少量 |
万吨/年 |
68.97 |
84.59 |
100.31 |
灰渣减少量 |
万吨/年 |
11.32 |
13.88 |
16.46 |
烟尘排放量 |
万吨/年 |
3.31 |
4.06 |
4.81 |
SO2排放量 |
万吨/年 |
2.62 |
3.21 |
3.81 |
NOx排放量 |
万吨/年 |
0.93 |
1.14 |
1.35 |
表8-4 清洁能源供热比例
|
燃煤供热(万m2) |
燃气供热(万m2) |
清洁能源供热比例 |
现状 |
1185.94 |
1010.49 |
44.08% |
近期(2025年) |
0 |
4337 |
100% |
远期(2030年) |
0 |
5442 |
100% |
远景(2035年) |
0 |
6554 |
100% |
节约能源是深入贯彻科学发展观、落实节约资源基本国策、建设节约型和谐社会的一项重要措施。合理利用能源、提高能源利用效率,从源头上杜绝能源的浪费具有十分的重要意义。我国目前正处在工业化快速发展阶段,能源消耗强度较高,消费规模不断扩大,特别是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式,加剧了能源供求矛盾和环境污染状况,能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素。解决能源问题,根本出路是坚持开发与节约并举、节约优先的方针,大力推进节能降耗,提高能源利用效率。
供热专项规划考虑的节能措施如下:
(1)积极推广建筑节能
各类建筑物在设计施工时应严格执行国家和地方现行的建筑节能法规和标准,并通过各种措施减少建筑的热损失(优化建筑体型设计、加强围护结构保温性能、设计遮阳系统、促进自然通风等),降低建筑空调、采暖能耗。提高绿化水平,降低热岛效应。优化暖通空调系统设计,提高输配系统效率。新风量较大的建筑,应采取热回收措施,降低新风负荷。建筑节能要做到有效控制建筑物对热(冷)量的需求。
(2)大力推广可再生能源利用
根据区域自然资源情况,最大限度利用区内可再生能源,满足各类用户用热需求。
(3)降低循环水泵运行电耗
供热系统循环水泵选用变速泵,以减少电耗。
(4)减少供热系统散热漏损
采用先进的SCADA系统对供热系统实施优化运行和监测,通过对供热系统的监测、监控功能,快速反映系统中出现的事故工况,使抢修人员迅速赶到事故现场,及时排除故障。减少漏损。
10.安全保障
10.1 热源安全保障
以现状和规划热电联产项目为主,调峰热源为补充的方式,对规划区域供热,所以供热热源的安全对供热保障十分重要。应采取可靠措施确保热源安全可靠。
规划热源考虑了多套机组联合运行,1台机组发生故障时,保证其余机组的供热能力满足最低供热量需求。
10.2 供热管网安全保障
为防止压力瞬变对管网造成破坏,设计时考虑下列安全防范措施:
(1)管线纵断面布置上,避免形成驼峰。在高点处设置排气。
(2)水泵出口加装止回阀;在循环水泵压水管和进水管之间设一带有止回阀的泄压旁通管。
10.3 电力安全措施
各种电压等级电气设备的安全净距,均不小于有关规程要求的最小净距,电气的隔离开关与相应的断路器接地刀闸之间,按“五防”要求,装设损伤闭锁装置以提高安全性。所有电气设备均设漏电保护器及安全接地。
10.4 管网信息化管理
建立能源管理中心,实施管网信息化管理,及时了解供热基础设施运行状况,各用户的基本参数通过远程监测装置自动传输到能源管理中心,通过对数据的整理分析及时调整系统运行参数,有效减少能源输送系统的损失,及时处理系统事故,保障供热安全。
11. 智慧供能
供能系统的调度决策本质上是对能源的智能决策,对机电设备的调度管理是能源决策的重要实施手段和有力保障。本规划智慧供能着眼于热网的调度管理的本质出发,针对区域能源站、换热站及一二级管网的调度需求,提出的智能化供能解决方案架构及其功能部署。
智慧供能的整体规划设计分为两层结构,即现场控制层和数据采集监控层。要实现智能化热网能源管控,必须赋予其“思考决策的头脑”-数据采集监控层、以及“健全的四肢”-现场控制层。
通过建立复杂系统拓扑结构模型,分析多热源热网的压力、流量、温度、压降、比摩阻以及热负荷等各类数据,对热网热力、水力运行工况进行诊断与分析,为热网提供在线优化运行决策和改善设计的依据。
来自各个能源站(区域能源站、换热站)的生产运行数据,通过 SCADA 系统来获取并进行存储与控制, SCADA 系统的主要功能为:在线数据采集、数据集中监视、生产数据统计分析、系统管理等。实现能源站的无人值守。
实现与换热站 PLC 的实时通讯,将 PLC 采集到的仪表、设备数据实时传送到SCADA 系统。
对供热管网的各个业务环节进行集中监控,真实反映生产过程状况。在公司内网及 internet 网上可通过系统对各个重要生产环节进行集中监控,对生产现场的生产执行情况进行实时监视,令各级管理人员能及时、准确、全面、直观的了解和掌握生产状况,进而实现对整个供热系统的集中控制。
整个调度系统调度控制设置优先级及权限,根据实际管理需求调整,能够从宏观的全站运行目标值到微观的具体设备联动控制等。
系统可以对既往数据随时或实时得进行数据分析,数据挖掘。对某一个时刻、某一单位的收缴费用和欠缴费用以及收缴率进行统计,系统拥有多种展现方式(报表、饼图、柱状图、折线图等),多维统计分析(类别统计、面积统计、收缴率分析、欠费分析、年度对比、优惠分析),为领导者制订公司战略提供决策支持。
部署客户服务中心系统,可以实时接收政府部门受理的投诉内容并及时反馈,管辖区域内的用户也可以通过电话的方式享受到公司提供的服务,过程中帮助供热公司对报修、投诉、意见、事故的处理进行规范化、流程化的管理。
供热综合地理信息系统将热力企业的管理信息系统构建GIS/Internet 基础平台之上,其特点是针对企业进行了优化处理,将地理信息技术和管理系统紧密结合。
仿真系统,主要用于基于气象预报数据、生产一线的历史以及实时数据,管网地理信息数据,以及即时更新的经营数据,对管网的运行进行高精度的仿真,将相关管网运行参数仿真目标值下传至 SCADA 控制系统进行智能控制或决策辅助。
通过实施采集热网运行性能、网络状态和用户需求等实时信息,实现热网的智能运行与调度。优化运行的同时,侧面也能够降低热能消耗和碳化物排放,实现可持续发展及节能增效。
能源分析系统,用于了解一线生产情况的中央分析系统,将热网仿真数据、生产经营数据、生产运行实时以及累积数据进行汇总,通过后台的中央处理内核,将看似复杂的海量数据以图表、图形或趋势的方式进行直观的显示,同时对能耗指标进行考评,实现能源的精细化管理。
设立热网监控中心(包括调度大厅和数据机房),保证调度运行人员相对集中,为本区智慧供热提供支撑,保证热网安全、高效、智慧运行。 智慧供能监控平台系统以目前热力行业最先进的云计算平台技术为基础,上述提出的各种系统应用全部建立在云计算平台上。使系统更稳定、均衡、安全、高速的运行。使各系统相互间能更好的融合为一体,打穿各系统间的数据壁垒,使各系统不再私有化的分散运行,建立各系统相关性联络,真正的实现智能供热的需求。
图11.1 智慧供能平台
云平台的搭建实现对企业云计算基础设施统一资源管理与运营平台,同时更具备公有云和私有云之间弹性跳转的混合交付能力。
图11.2 基础系统架构图
基础架构服务架构分别包括物理资源层、资源虚拟化层和云服务管理层。
在应用层,云平台重点以企业客户的需求为中心,大量增加了物理、虚拟资源监控和用户自服务的功能。在对外服务层,增强了大量 API,用于与企业客户其他环境对接,更有利用户使用于自建云的复杂环境。
实现“大数据+云平台”的运维模式,是合理规划,优化利用各个应用系统的共享数据、建立正确的数据模型,建设实现信息存储、管理、传输,承载业务应用,实现业务融合、信息展现的服务云平台,打造大数据下的热网安全和热网节能降耗,实现真正意义上的“大数据+云平台”运维模式。
12.1 组织实施
供热专项规划经批复后,应按照专项规划的要求进行监督和控制,发挥法律监督、行政监督、舆论和公众监督作用,认真查处和纠正各种违反规划的行为。采取以下措施,确保供热规划顺利实施。
(1)建立政企分开的管理建设体制。
(2)建立以总体规划、详细规划和相关管理条例为核心的规划管理体系。
(3)推行供热基础设施市场化运作,加强政府的宏观调控和制度建设,实现供热项目投资主体多元化和商业化。
(4)建立集中供热专项发展基金,加快供热设施建设,提高城市综合竞争力,促进小康社会的建设与发展。
12.2 工程实施
在各期建设开始时编制详细的供热方案,分期实施时应考虑近、远期之间的衔接,实现供热基础设施高效利用。
1. 康巴什京能热电厂一期,2×350MW热电机组,1#机组改造。
2. 康巴什京能热电厂二期,2×660MW热电机组,新建。
3. 阿镇九泰热源厂燃煤锅炉房,停用。
4. 康巴什第二热源厂,4×70MW燃气锅炉房,调峰。
5. 管网建设:从京能热电厂南侧引DN1400管网,沿包茂高速辅路向南敷设至光明路,沿光明路向西敷设至恩和路,经由横十路向西敷设至纵九路,与阿镇原有DN1200供热管网联网;从京能热电厂北侧引DN1400供热管网,主要承担康巴什区和高新技术园区规划新增负荷。
12.2.2远期(2026-2030)实施计划
1. 康巴什京能热电厂二期,2×660MW热电机组,1#机组改造。
2. 管网建设:根据《鄂尔多斯空港物流园区控制性详细规划(2018-2030)》,结合空港物流园区的用地性质和鄂尔多斯空港物流园区公用事业管理局相关部门的意见,对空港物流园区和阿镇东侧的江苏工业园区实施集中供热,在尽量减少破坏原有路面和绿化的基础上,建设一级供热管网和热力站,并入大网。
12.2.3远景(2031-2035)实施计划
1. 康巴什京能热电厂二期,2×660MW热电机组,2#机组改造。
2. 布连电厂2×660MW超超临界空冷机组,技术改造。
3. 管网建设:从布连电厂西侧引DN1200供热管网,沿成布线经由G65高速公路辅路敷设长输供热管网。分支管线DN900沿阿松线敷设至红海子街,与阿镇原有供热管网联网;分支管线DN600沿经四路敷设至滨水路,并沿滨水路分别向东西两侧敷设,至空港物流园区和江苏工业园。沿高新技术园区北侧经由云计算园区敷设2路DN500供热管网,为云计算园区预留负荷的同时,结合外部条件和自身供热能力,考虑向“一镇三区”的北部地区供热,取代北部地区原有燃煤锅炉房。
12.3 规划调整
应根据专项规划分期实施结果,进行规划评估与调整,总结实施过程中获得的经验与教训,并及时汲取供热领域中不断发展完善的先进技术,对供热专项规划进行动态调整。
12.4 建设资金来源
规划建设资金来源见表12-1。
表12-1 集中供热项目建设资金筹措渠道一览表
|
主要来源渠道 |
权益资金 |
各级政府财政预算安排的基础设施投资、投资方自有资金、投资者按国家规定从资本市场上筹集的资金和政策性收费等货币资金及实物、土地使用权等评估作价投入的资产。 |
债务资金 |
商业银行贷款、国家政策性银行贷款、非金融机构贷款、国际商业银行贷款、外国政府贷款、国际出口信贷和国际金融组织贷款等。 |
13. 结论与建议
13.1 主要技术经济指标
序号 |
项目 |
单位 |
指标 |
||
1 |
基础数据 |
现状热指标 |
住宅 |
W/m2 |
45 |
公建 |
W/m2 |
55 |
|||
工业 |
W/m2 |
70 |
|||
综合热指标 |
W/m2 |
50.5 |
|||
近期热指标 |
住宅 |
W/m2 |
45 |
||
公建 |
W/m2 |
55 |
|||
工业 |
W/m2 |
70 |
|||
综合热指标 |
W/m2 |
49.5 |
|||
远期热指标 |
住宅 |
W/m2 |
40 |
||
公建 |
W/m2 |
50 |
|||
工业 |
W/m2 |
65 |
|||
综合热指标 |
W/m2 |
44.5 |
|||
2 |
供热面积 (万m2) |
|
近期 |
远期 |
远景 |
康巴什 |
1829 |
2335 |
2980 |
||
阿镇 |
1759 |
2245 |
2865 |
||
高新区 |
267 |
341 |
435 |
||
空港物流园 |
106 |
135 |
172 |
||
总计 |
3961 |
5055 |
6452 |
||
3 |
供热负荷 (MW) |
|
近期 |
远期 |
远景 |
康巴什 |
918.4 |
1143.5 |
1430.6 |
||
阿镇 |
883.2 |
1099.5 |
1375.4 |
||
高新区 |
134.1 |
167.0 |
208.8 |
||
空港物流园 |
53.2 |
66.1 |
82.6 |
||
总计 |
1988.8 |
2476.1 |
3097.3 |
||
4 |
热力站 (座) |
|
近期新增 |
远期新增 |
远景新增 |
康巴什 |
50 |
24 |
24 |
||
阿镇 |
38 |
24 |
24 |
||
高新区 |
10 |
4 |
5 |
||
空港物流园 |
0 |
4 |
5 |
||
总计 |
98 |
56 |
58 |
||
5 |
高温热水 管网 |
设计压力 |
MPa |
1.6 |
|
设计供回水温度 |
℃ |
130/70 |
|||
最大管径 |
|
DN1400 |
|||
最远距离 |
km |
45 |
|||
6 |
工程总投资 |
亿元 |
374384.92 |
13.2 结论
(1)符合国家能源政策
本项目属集中供热项目,符合国家相关产业政策,符合《鄂尔多斯市城市总体规划》的要求,有利于节约能源和改善环境质量。所以项目的建设是十分必要的。
(2)满足负荷的需要并实现节能减排
本项目建设满足规划区域各类用户采暖负荷的需求,有效地降低能源消耗,减少环境污染,实现了节能、降耗、减排。
13.3 建议
(1)加快规划热源点的实施进度
随着规划区域快速建设发展,区内的供热问题将日益突出。康巴什京能热电厂扩建项目应尽早实施,以免出现即使热网建成也难以保证向区内用户供能的情况。这势必影响相关产业的发展,逼迫投资者单独建设供热装置,造成重复投资,增加投资者的投资成本和产品成本,影响区域环境。
(2)工程的建设与实施,资金是关键,因此,建议有关部门抓紧落实资金的按时到位,以确保工程顺利开展。