索引号: | 11341621003176298D/201801-00001 | 组配分类: | 专项规划 |
发布机构: | 涡阳县政府(办公室) | 主题分类: | 国民经济管理、国有资产监管 / 公民 / 通知 |
名称: | 安徽省涡阳县城区集中供热规划(2017~2030年) | 文号: | 无 |
发文日期: | 2018-01-06 | 发布日期: | 2018-01-06 |
索引号: | 11341621003176298D/201801-00001 |
组配分类: | 专项规划 |
发布机构: | 涡阳县政府(办公室) |
主题分类: | 国民经济管理、国有资产监管 / 公民 / 通知 |
名称: | 安徽省涡阳县城区集中供热规划(2017~2030年) |
文号: | 无 |
发文日期: | 2018-01-06 |
发布日期: | 2018-01-06 |
工程编号:GH5183
目 录
前言
第一章 概述1
1.1 编制依据1
1.2 城市概况3
1.3 城市总体规划10
1.4 供热规划目的、范围及内容12
第二章 供热现状与热负荷14
2.1 供热现状及热负荷14
2.2 供热分区17
2.3 规划热负荷18
第三章 供热能源种类分析23
3.1 燃煤23
3.2 燃油24
3.3 燃气24
3.4 太阳能26
3.5 地热26
3.6 空气源热泵26
3.7 水源热泵27
3.8 地源热泵27
3.9 电力28
3.10 生物质能28
3.11 工业余热29
3.12 其它29
第四章 现状热源与规划热源30
4.1 热源现状30
4.2 规划热源31
第五章 实现热电联产与集中供热41
5.1 集中供热与分散供热的比较41
5.2 新技术、新设备、新材料、新工艺42
第六章 热力管网43
6.1 热力网系统规划43
6.2 热力站44
6.3 管网敷设方式45
6.4 管材、管道附件、管道防腐保温47
6.5 管网安全措施及调节方式48
6.6 供热管网监控系统48
第七章 热电厂在电力系统中的作用50
7.1 电力系统概况50
7.2 热电厂的运行51
第八章 投资估算52
8.1 投资估算52
第九章 环境评述61
9.1 环境现状61
9.2 供热规划实现后的环境评述61
9.3 环境的综合评价64
第十章 实现供热规划66
10.1 组织机构66
10.2 工程实施66
10.3 建设资金来源67
10.4 实施集中供热的法规和技术经济措施68
第十一章 结论与建议71
11.1 结论71
11.2 存在的问题及建议71
附件一
《安徽省涡阳县城区集中供热规划(2017-2030)》评审专家评审意见
附表:
附表一:分散锅炉调查表
附表二:工业用热调查表(现状)
附表三:经济开发区A区工业用热统计表(近期及远期)
附表四:采暖用热调查表
附表五:2017~2020年近期规划发展的工业与民用热负荷增长统计表
附表六:2017~2020年近期规划发展的工业与民用热负荷增长统计表
附表七:设计热负荷汇总表
附表八:规划近远期热源供需一览表
附图:
附图一:涡阳县城区近期用地规划图
附图二:涡阳县城区远期用地规划图
附图三:涡阳县循环经济科技产业园功能分区规划图
附图四: 热源点及热用户分布图
附图五: 管网规划平面布置图
前 言
集中供热是城市重要基础设施,是节约能源、减少环境污染的重要措施之一。
涡阳县积极推进城市的现代化建设,2010年编制《涡阳县城总体规划》(2014~2030)。
受涡阳县发改委的委托,我单位承担了《安徽省涡阳县城区集中供热规划》编制任务。县领导十分重视供热规划编制工作,给与大力支持和帮助。可以相信,供热规划的实施,必将为城市建设注入新的内容,为充分利用本地自然资源优势,加大招商引资力度,改善城区投资环境,创造良好的外部环境;为把城区建设成为真正繁荣、富有的对外开放窗口,提供基础设施支撑,奠定良好的社会环境。
供热规划编制过程中,得到县各有关部门的大力支持,涡阳县发改委自始至终参与本规划编制工作,并提供了详实的基础资料,在此表示衷心的谢意!
第一章 概述
1.1 编制依据
本规划编制依据国家有关的政策法规和甲方提供的设计要求、相关资料。
1.1.1政策法规和相关文件
(1)《中华人民共和国节约能源法》;
(2)《中华人民共和国环境保护法》;
(3)《中华人民共和国大气污染防治法》;
(4)建设部、国家计委 “关于加强城市供热规划管理工作的通知”(城建[1995]126号)附:《城市供热规划的技术要求》和《城市供热规划内容深度》的规定;
(5)国家计划委员会、国家经贸委、建设部、国家环保总局《关于发展热电联产的若干规定》(急计基础[2000]1268号);
(6)国家发展计划委员会《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);
(7)《关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知》(国家发改委发改能源[2004]864号文);
(8)《关于进一步促进热电联产行业健康发展的通知》(国家发改委、建设部);
(9)国家发改委、建设部颁发的发改能源[2007]141号文《热电联产和煤矸石综合利用发电项目建设管理暂行规定》;
(10)发展改革委、能源办《关于加快关停小火电机组的若干意见》(2007.2);
(12)《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》(环发[2015]164号);
(13)安徽省建设厅、省计划委员会转发建设部“关于加强城市供热规划管理工作的通知”(建城字[1995]312号);
(14)安徽省人民政府关于印发《安徽省大气污染防治行动计划实施方案》的通知(皖政〔2013〕89号);
(15)《安徽省“十三五”秸秆发电规划研究报告(2016—2020年);;
(16)国家能源局《国家能源局关于促进低热值煤发电产业健康发展的通知》(国能电力〔2011〕396号);
(17)《关于促进可再生能源供热的意见》;;
(18)《亳州市涡阳县供电专项规划(2016-2030年)》
(19)《涡阳县城总体规划(2014-2030年)》
(20)《安徽涡阳工业园区总体发展规划(2012-2030年)》
(21)《涡阳县循环经济科技产业园产业发展规划(2017-2030年)》
(22)规划区范围内其它相关专业专项规划;
(23)规划区范围内其它相关专业专项规划;
(24)现状锅炉资料;
(25)热用户调查及相关资料。
1.1.2相关的国家标准和规范
(1)《城市供热管网设计规范》GJJ34—2010
(2)《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81—2013
(3)《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》CJJ/T104—2014
(4)《锅炉房设计规范》GB50041—2008
(5)《小型火力发电厂设计规范》GB50049—2011
(6)《火力发电厂设计技术规程》DL/T5000—2000
(7)《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规范》DL/T5174—2003
(8)《城市供热规划规范》GB/T 51074-2015
1.2 城市概况
1.2.1 概述
涡阳县地处安徽省西北部、淮北平原中部、亳州市中心地带,地理坐标位于东经116°11′至116°15′、北纬33°28′至33°32′范围内,隶属亳州市。北接河南省永城市,西邻亳州市谯城区,东至蒙城县和淮北市濉溪县,南接利辛县、阜阳市太和县。涡阳县城位于县域中心略偏南处,是全县的政治、经济、文化和交通中心。
全县现辖20个镇(西阳镇、涡南镇、楚店镇、高公镇、高炉镇、曹市镇、青疃镇、石弓镇、龙山镇、义门镇、新兴镇、临湖镇、丹城镇、马店集镇、花沟镇、店集镇、陈大镇、牌坊镇、公吉寺镇、标里镇)、1个林场(单集林场)和4个街道(城关街道、城东街道、城西街道、涡北街道)及1个经济开发区,县域总面积2107平方公里,户籍总人口166.98万人。
本县适宜暖温带各种植物生长,由于人为影响,原生植物不复存在,林木属暖温带落叶阔叶类,呈网带片结合状分布,即农田林网、营造在主干道路和大中型沟河堤坝上的林带和村片林及农田成片经济林。全县主要木本类植物有杨、泡、桐、椿、楝、柳、桑、榆、水杉以及苹果、柿、梨、桃、枣、银杏等50余种;水生植物主要有蒲草、香蒲、菱、莲藕等;粮食作物以麦、豆、薯为主,辅以水稻、玉米、小豆、绿豆、荞麦、谷子等;经济作物主要有棉花、芝麻、花生、油菜、烟叶和麻类等,苔干为地方特色蔬菜种类,中药材有白芍、紫苑等。 全县物产丰富,是国家商品粮、优质棉、优质烟、山羊板皮生产基地,是中国苔干之乡,与蒙城、利辛县一并被誉为“中国中部黄牛金三角”,盛产粮、油、棉、中药材、烟叶和猪、牛、羊、兔、鸡、鸭、鹅、鸽、鱼、虾、鳖等多种大宗农副产品及土特产品。
涡阳区位优越,交通快捷便利。涡阳地处皖、豫、鲁三省交界,自古为"梁宋吴楚之冲,齐鲁汴洛之道",有"皖北门户"之称。"三通汇流"使得涡阳交通快捷便利。青阜铁路纵贯南北,北连陇海线,东接京沪线,南通京九线。省道S307、S202交汇县城,东接合徐高速,西连商阜高速,南通宁洛高速,济祁高速(山东济宁至安徽祁门)横贯涡阳。涡河横贯东西,四季通航,单船最高通航能力达1000吨,通淮河入长江。
近年来,在县委的坚强领导下,在县人大、县政协的监督支持下,县政府团结带领全县人民,沉着应对各种风险挑战,攻坚克难、扎实苦干,抢抓机遇、开拓奋进,经济社会呈现出向上向好的发展势头,圆满完成县人大历次会议确定的目标任务。
2016年全县地区生产总值242.7亿元,年均增长8.3%;固定资产投资五年累计完成670亿元,年均增长18.5%;财政收入18.05亿元,年均增长6.8%;社会消费品零售总额112.6亿元,年均增长11.9%;外贸进出口总额1.1亿美元,年均增长12.6%;2016年年末,金融机构各项存款余额311亿元、贷款余额123亿元,分别是2011年的2.2倍和2.1倍。特别是面对2014年全县整体经济下行的严峻局面,及时调整发展思路,多措并举稳增长、调结构、防风险、促发展,主要经济指标从2015年开始全面止跌回升、企稳向好,步入良性发展轨道。
2016年全县规模工业企业250家、中小企业7800家,分别比2011年增加138家和5594家。完成规模工业产值267亿元,实现增加值69亿元,年均分别增长19.7%和10.1%。农产品加工、轻工纺织等主导产业实现产值140亿元,占规模工业产值比重52.4%。源和堂药业成功挂牌新三板。坚持把农业作为稳县之基。农业生产方式逐步从粗放向集约转变,农业经营主体逐步从单一向多元转变。培育市级及以上产业化龙头企业123家、农民专业合作社和家庭农场3928家,分别是2011年的2倍和6.3倍。农业规模化经营面积达到100余万亩,农业机械化水平达到90%,规模化养殖比重达到81%。坚持把服务业作为兴县之源。城乡市场体系不断完善,一批综合性、专业性市场以及电子商务、连锁经营、物流配送等项目建成运营。社会消费品零售总额连续5年保持两位数增长,总量稳居三县之首。2016年实现服务业增加值94.8亿元,年均增长9.3%,占生产总值比重比2011年提高6.6个百分点。
1.2.2 自然条件
1.2.2.1. 气候特点
涡阳县属暖温带半湿润季风气候,其主要特征是:夏季多东南风,冬季多西北风;气候温和,雨量适中,雨热同步;光照充足,无霜期较长,光、热资源比较丰富。
年平均气温14.6℃,年际变化在13.4~15.8℃,80%的年份在15℃以上,年最热的7月份平均气温27.7℃,最冷的元月份平均气温0℃;极端最高气温41.2℃(1964年7月9日),极端最低气温-24℃(1969年2月5日)。≥10°C以上的多年平均积温4700°C。平均气温变化特点是1~2月份均气温维持在4℃以下;3月份气温回升,因受冷空气影响程度不同,起伏曲折,变化不稳;4月份明显回升,7月中旬至8月上旬达到高峰;11月中旬起,气温递降明显。年平均无霜期215天。
县域内年平均降雨量809.3毫米左右,雨情不稳定,由东南向西北递减,受季风气候影响,降水有季节性变化,而且年季间差异很大,一般是夏季多,冬季少;春雨多于秋雨。个别年份降水强度大,暴雨多而集中。1954年,年降水量多达1342.9毫米,1976年,年降水量只有517.7毫米,极端降水变幅为825.2毫米。月降水量最大可达667.8毫米,日降水量最大为174.6毫米。暴雨平均每年2.6次。其中7月份出现大暴雨、大风等灾害性天气,对农作物生产影响很大。
历年平均日照时数为2327.4小时,年日照率为53%。最多年份2689.6小时,最少年份2041.2小时。在各月分布中,以6月份日照时数最多,平均240.2小时;2月份日照时数最少,平均134.7小时。年太阳能总辐射量平均124.7千卡/平方厘米;6月份最多,为14.8千卡/平方厘米,12月份最少,为6.3千卡/平方厘米。
涡阳县属亚热带季风区。据气象局1957—1983年实测记载,2月多偏北风,3~8月多东南风,9月到次年1月多北风。年平均风速为3.4米/秒,一般风力为2~4级,有时也有5~7级大风。总体而言,涡阳县夏季盛行东南风,冬季盛行北、东北风,春秋季多偏东风。
1.2.2.2. 地形地貌
县境82.4%的面积为河间平原,由早期河流淤积而成。由于降雨、河流侵蚀和人类活动等影响,部分地区形成零星湖坡洼地和庄户地。涡阳县城位于淮北平原中部,地势平坦,由西北向东南平缓倾斜,地面平均坡降将近万分之一。地面高程平均为30米左右,城区主要为黄泛区平原。平原地区有不同的微型地貌,大致可分为二种类型:
(1)河间平原:河间平原又称为缓倾、微凹平原,占县域面积82.4%。以涡河为界分为南北两大片,片内高差一般不超过2~4米。凹地群众称之为湖、荒残窝,高地称为庄户。
(2)黄泛沉积平原:全县系河湖沉积平原,占县域面积17.6%。自公元1194年起,由于黄河的多次决口南移,在涡河、包河、西淝河两岸的大部分地区,沉积一层厚度数厘米至数米的近代黄泛沉积物,从河流上游至河下游,宽度逐渐减小,呈“V”形,距地面高度一般高于两边河间地区地面1~1.5米左右,是涡河的天然堤防。
另外,涡阳县境还有龙山、东山、西山、石弓山、郭独山、齐山、辉山等七座以石灰岩为主的孤岛状残丘,孤不成岭,相对高度10~75米,零星分布在县涡河以北,县城的东北部和东部,总面积6.2平方公里。
1.2.2.3. 工程地质
县境有巨厚的第四纪松沉积物发育。其下隐伏有寒武纪、奥陶纪、石炭纪、和二叠纪地层。涡河以北,有零星山丘出露,属寒武纪,由灰岩和泥岩构成。由于构造运动差异,第四纪厚度各地有所不同,涡河以北70~600米,北部较薄,南部较厚。涡河以南大于200米。
在涡河及其主要河流两侧,多有1~3米灰白色粉砂或亚砂土;远离河谷的泛滥带内,多为棕红色亚粘土,厚度由1.5米变化到0.5米。涡阳县城土层主要为古黄泛区沉积土层,系新生代(KZ)第四纪全新世(Q4)河相沉积,层理基本规律,第一层一般为0.5~2.0米的杂填土或素填土,以下几层基本由粉质粘土、粘土、粉砂、细砂等组成。
1.2.2.4. 水文
涡阳县境内有四大水系,分别为涡河、西淝河、北淝河、包河,顺地势自西北流向东南,经过县城的水系主要是涡河,它是县城内最大的河流。此外,尚有武家河、芡河、界洪河等。通过县城的水系主要为涡河水系,其中,有武家河、五道沟、界洪河、涡楚河、葛沟在县城附近汇入涡河。
(1)涡河起源于河南省开封市黄河南堤脚下,进入安徽经亳州、涡阳、蒙城于怀远入淮。涡河在历史上是黄河夺淮的主河道之一。涡河两岸支流呈叶脉状,县内流域面积1280平方公里,占全县总面积的60.8%。2004年开始,亳州投资1.28亿对涡河亳州段进行治理,工程主要包括大寺、涡阳、蒙城三个枢纽工程及新建堤防、堤防加固等工程,2007年完工后,将使涡河干流河道达到防御20年一遇洪水能力标准,排涝标准达5年一遇,涡阳县城区防洪能力达50年一遇。
(2)西淝河起源于亳州王河口,经太和、涡阳、利辛、颍上于凤台峡山口上淮。其流域面积285平方公里。西淝河因黄泛淤积阻塞,洪涝灾害频繁。建国后经多次疏浚,1970年代阚疃以上截入茨淮新河,排水条件得到改善。
(3)北淝河起源于涡阳青羊沟附近刘井,经蒙城、濉溪、怀远,通过新淝河至固镇县湖洼入解河。其流域面积262平方公里。北淝河原河床淤浅,历史上洪涝灾害频繁。自清代起就经多次治理,建国初期兴办的“引淝入涡”工程,使北淝河流域的洪涝灾害得到初步控制,其后又经不断治理,现排涝能力已达5年一遇标准,一般年份不再出现洪涝灾害。
(4)包河起源于河南省商丘市张祠堂,流经商丘、虞城、亳州、永城、涡阳、濉溪,于临涣集附近入浍河。其流域面积263平方公里。原包河年久失修,洪涝灾情严重。建国后经几次治理,灾情有所减轻,但未能彻底解决问题,现除涝标准不足3年一遇,在蓄水灌溉上缺少涵闸控制,同时因工业废水的直接排放,河水污染十分严重,河水长年呈酱油色,已严重影响沿岸工农业生产和人民的身体健康。
涡阳县地表水资源总量大,但人均占有率和耕地亩均占有率均较低。
根据资料分析,涡阳县地表水资源为4.01亿m3,人均占有量为246m3,是全省人均占有量1099m3的22.4%,是全国人均占有量2100立米的11.7%。平均每亩耕地占有量为172.3m3,是全省耕地亩均占有量922m3的18.7%,保证率75%的偏枯年,亩均耕地占有地表水资源量只有82.1m3,保证率95%的枯水年,亩均耕地占有水资源量只有40.1m3。
根据补给条件和地质蓄水条件,涡阳县地下水资源较为丰富,并且水质良好,适宜工农业生产用水和人民生活用水。
根据资料分析,涡阳县年平均降雨补给量3.78亿m3,加之灌溉回归补给量0.40亿m3,地下水总资源量为4.18亿m3。一般年份可满足工农业生产用水和人民生活用水,特别是能满足农田灌溉用水的需要。地下水的开采利用,不论是当年降雨入渗补给,或当年消耗通过多年调节补给,其灌溉保证率均可达80%。
涡阳县属贫水地区,正常产水年景可基本满足工农业生产和人民生活用水需求,但遇偏枯年或枯水年,缺水问题将十分突出。与此同时,涡阳县主要地表水系,如涡河、包河,水体污染严重,属Ⅴ类或劣Ⅴ类水质,基本丧失了农业灌溉功能。资源性缺水与水质性缺水是制约涡阳县社会经济发展的主要因素之一。
县境内地表层厚度在300~400米,其间有三个大的含水层组,浅部含水层以细砂为主,粉砂次之,顶板深埋4~15米,后10~25米,单井出水量30~50吨/时,县城附近大面积为中等富水区,仅在县城西关以西富水性较差,其水力性质为松散岩类孔隙弱承压水,和上部潜水有密切水力联系。
浅层地下水为潜水,其补给来源主要靠大气层降水,周围孔隙水以蒸发、渗漏、植物吸收,通过孔隙通道和土壤毛细作用通向外排出,因受不同季节水文气象变换和地形土层岩性影响,至使地下水位产生浮动,但浮动范围不大,一般地下水稳定,水位为26.5~29.5米。中部含水层岩性以细砂为主。
1.2.2.5. 能源
涡阳县矿产资源主要有煤炭、大理石、石灰石、矿泉水和油气资源等。其中以煤矿资源最为丰富。
全县地下含煤面积565平方公里,煤质较好,煤层稳定,已探明煤炭储量32.5亿吨,主要分布在青疃、袁店、徐广楼、张楼、高炉、林场、蒙关、信湖、花沟、刘店、涡北等11个矿区,其中 涡阳县涡北煤矿, 2007年5月建成投产,设计年产量120万吨;袁店二矿2011年12月建成投产,设计年产量90万吨;涡阳的信湖矿业将建成投产。
1.3 城市总体规划
1.3.1 城市性质
通过对涡阳县发展格局分析及区域定位的差异化协调,确定涡阳县城市性质为以道家文化为特色的省级历史文化名城,生态宜居宜游的现代化中等城市。
1.3.2 城市职能定位
城市职能包括区域职能、交通职能、生态职能、产业职能、旅游职能、地域职能等。
区域职能:竞合利蒙、亳涡一体的市域副中心城市;
交通职能:皖西北多方式联运的综合交通枢纽城市;
生态职能:生态宜居的海绵城市;
产业职能:皖北现代化农业示范区,以煤炭加工、新型建材、食品加工、机械轻工、战略性新兴产业为主导的综合性城市;
文化职能:省级历史文化名城,涡河流域道家文化发源地;
地域职能:涡阳县的政治、经济、文化中心。
1.3.3 人口规模
规划近期2020年,涡阳县城区常住人口规模36万人;远期2030年,涡阳县城区常住人口规模50万人。
1.3.4 城区空间结构
加强河流水系与外围压煤区、沉陷区的生态湿地联系,结合现状老子生态文化园区形成的生态绿楔。涡河两侧城市用地功能宜集聚发展,各功能区之间通过以生态水系廊道进行串联,既给城市带来了水网纵横的生态网络,美化环境,也塑造了生态轴线的紧凑感,有利于城市整体空间格局与效能的提高,形成现代化的城市风貌,使城市生长在绿水田园之间。
城区形成“绿楔嵌城、一带、两轴、双心、五片区”的空间布局结构。
1、绿楔嵌城——严格控制涡河西北侧和铁路东侧压煤区的城市建设,依托道源国家湿地公园的建设和生态湿地修复,建立东西两翼生态绿楔,结合涡河生态景观带,引导生态环境渗透入城区。城市外围的生态绿楔和河流两侧的生态绿地不仅不是城市空间发展的限制性要素,反而为城市的环境品质和生态建设提供了重要的本底资源,作为县城核心的开敞空间,是城市的生态中枢,构建起城市与自然环境之间的联系,对于提升中心城区的生态环境品质具有重大意义。
2、双心:涡阳老城区形成的综合服务中心,城南新区公共服务中心;
3、两轴:沿向阳大道与闸北路形成的南北向城市发展主轴,从南向北纵贯整个县城,串联老城区、城南新区、涡北片区和经开区的重要联系通道,是规划区内城镇主要空间拓展轴线;
沿繁华大道形成的东西向城市发展次轴,是体现新区风貌和经开区产业特色的多功能复合发展轴线,是展示新城形象和风貌的主要轴线;
4、一带:沿涡河形成集文化、经济和生态景观于一体的综合发展带;
5、五片区:规划形成多个功能片区,包括老城综合服务片区、城南新区、产城融合示范区、涡北生活片区及煤炭循环经济园区。
1.3.5 城区用地布局
城区用地总体布局主要以居住用地和工业用地为主,配套公共管理与公共服务设施等用地。至2030年城区建设用地总面积5000公顷,其中居住用地1470.80公顷,占总用地的29.40%;工业用地1121.07公顷,占总用地的22.42%;商业服务业设施用地558.47公顷,占总用地的11.17%;公共管理和公共服务设施用地350.54公顷,占总用地的7.01%。
1.3.6 城市发展目标
城市综合经济水平和服务职能大大提升,人居环境得到明显的改善,积极推进产业空间优化提升,加快建设充满活力、独具魅力、环境美好、宜居宜业的省级历史文化名城和生态城市。
1.4 供热规划目的、范围及内容
1.4.1 规划目的
为了满足城市日益增长的用热需求,完善城市功能,提高城市品位,响应国家节能减排政策,优化能源结构,保障涡阳县全面实现工业优势凸显、旅游度假发展、人居环境优良、社会和谐安定的新涡阳的总体目标,编制《安徽省涡阳县城市集中供热规划(2017-2030年)》。
1.4.2 规划原则
(1)集中供热以工业为主,公建、民用为辅的原则。
(2)近期与远期相结合,统筹规划,分步实施的原则。
(3)按照优先采用热电联产集中供热的原则,以热定电、热电结合,合理布局,全面安排。
(4)坚持节约能源,保护城区生态环境和可持续发展的原则。
(5)规划管网的布置力求经济合理;以热水为供热介质的热电联产项目覆盖的供热半径一般按20公里考虑;以蒸汽为供热介质的一般按10公里考虑。
(6)积极采用新工艺、新技术、新材料、新设备,以节约能源、减少排放、改善环境质量、集约用地。
1.4.3规划范围
本规划范围为涡阳城区(详见附图二《涡阳县城区远期用地规划图》),规划建设用地面积50平方公里,不保括城市郊区的农田、山区、水域、荒地等。
1.4.4规划期限
按2017年~2030年,分两个阶段。
第一阶段——近期发展2017~2020年
第二阶段——远期发展2021~2030年
1.4.5供热规划内容
对规划范围内各类建筑物的生产、采暖及生活用热进行总体规划,包括供热分区的划分,热负荷的统计计算,热源的选址、规模和占地面积,供热介质和供热参数的确定,热力管网的布局以及整个供热项目的投资估算、环境保护等内容。
第二章 供热现状与热负荷
2.1 供热现状及热负荷
规划区目前无集中供热,热用户均自建燃煤、燃气或燃油小锅炉分散供热,据本次现状锅炉调查,规划区总计约有24台分散小锅炉。
由众多分散的小型燃煤锅炉供热,不但热效率低,而且除尘和脱硫效果差,有的甚至没有除尘、脱硫装置,造成严重的大气污染。
随着城区经济规模的不断扩大,无集中供热的局面,与经济发展战略不符,不利于招商引资,不利于城区经济的持续高速发展。因此控制分散小锅炉的发展,实施热电联产、加快城区集中供热工程的建设已十分必要和迫切。
2.1.1工业企业用热现状
涡阳县规模工业主导产业有煤炭开采洗选、酿酒及酒包装、化工肥料、农副食品加工。另有机械加工、中药材加工、木业加工、纺织服装、节能建材等若干产业。农副食品加工业是涡阳县工业经济发展速度最快的产业之一。本地丰富的农业资源为农副食品加工业提供了广阔的发展前景。化工肥料产业,以三星化工为龙头。化工行业基础相对较好,下一步可依托涡阳县的煤炭资源优势向煤化工行业发展延伸。
2016年全县规模工业企业250家、中小企业7800家,分别比2011年增加138家和5594家。完成规模工业产值267亿元,实现增加值69亿元,年均分别增长19.7%和10.1%。农产品加工、轻工纺织等主导产业实现产值140亿元,占规模工业产值比重52.4%。
近年来,涡阳县着力打造工业发展主体,增强工业发展后劲,增添工业发展活力,夯实工业发展基础,充分发挥资源优势,工业经济在体量上、质量上取得平稳进展,推进县经济开发区和5个乡镇工业集聚区基础设施建设,园区承载能力不断增强。新入园企业35家,其中投资亿元以上企业21家。县经开区规模工业产值、财政收入分别增长44.5%和166.8%。三鑫光电、创酷通讯、百禾堂药业、修正健康饮品、新诚达服饰等项目投产,亚宸光电、国隆玻璃等项目基本建成。投资16亿元的鸿路装配式建筑生产基地即将开工建设。积极化解过剩产能,关闭刘店煤矿,退出产能150万吨。
化工企业是供热需求大的产业,涡阳县化工产业的发展规划是依托现有企业做大做强的同时,招商引资发展高附加值化工新材料、煤化工、医药中间体和原料药、精细化工产品,配套发展综合利用产业(静脉产业),使化工产业向横向拓展的同时,向纵深发展;使产品的关联度不断提高,化工产业产品的附加值不断提高,形成一个具有很强生命力和抗风险能力的支柱产业。规划主要发展的产业链有:
化工新材料产业链
煤化工产业链
医药中间体和原料药产业链
精细化工产业链
涡阳县基础力量较强,涡阳县化工产业已形成三星化工、儒商化工、绿园肥业和华夏气体等一批骨干企业。涡阳县化工目前主导产品以基础化工产品尿素、合成氨、乙炔、氧气等为主。其中,三星化工目前氨醇生产能力达28万吨/年,尿素30万吨/年,甲醇10万吨/年,三聚氰胺2000吨/年,BB肥5万吨/年,发电机组装机容量3.6万千瓦/年。三星化工2015年尿素产量达到33.9万吨,甲醇7.1万吨,碳铵6531吨。
根据规划调研,目前涡阳县循环经济科技产业园内已入驻化工类企业主要有以下几家,详见下表2.1.1-1。
表2.1.1-1 涡阳县循环经济科技产业园内化工类企业情况表
序号 企业名称 占地(亩) 建设内容 备注
1 三星化工 1200 煤化工及其下游产业 已入驻
2 儒商化工 36 复合肥生产 已入驻
3 农满忆 35 搅拌肥生产 已入驻
4 绿园肥业 15 搅拌肥生产 已入驻
5 华夏气体 25 工业、医用造气 已入驻
6 山东圣运化工公司 / 年产50万吨的苯乙烯生产加工及其下游加工项目 拟入驻
7 中宏环保科技集团有限公司 / 年产30万吨乙二醇等项目 拟入驻
目前,城区现有的和在建的用热企业均采用自建的锅炉房满足企业用热需求,部分企业应环保要求燃料改为生物质,部分企业暂停使用,外购成型产品满足工艺需求,生产成本增加。
循环经济科技产业园目前拟引进三星化工、山东圣运化工公司、中宏环保科技集团有限公司等大型化工项目,目前无集中供热,自建锅炉房国家政策也不允许,急切需要热电联产来满足招商需求。
现状及近期拟发展集中供热的工业用热统计详见附表二《工业用热调查表(现状)》和附表三:《循环经济科技产业园工业用热调查表(近期和远期)》
生活用热是包括宾馆、服务业、医院、学校、居住建筑等用户日常生活需求的如洗浴热水、蒸煮、消毒等方面的用热。
本规划区范围内,生活用热热用户以服务性行业为主,主要集中在洗浴、宾馆及餐饮行业,目前主要使用太阳能、空气能热泵机组,存在少量的燃煤茶水炉,规划区生活用热现状无集中供热的用户。
2.1.3民用采暖和制冷现状
涡阳县在建筑热工分区上属冬冷夏热地区,是国家采暖区划图中的采暖过渡区。随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,冬季对采暖、制冷的需求逐年增加。部分经济条件较好的住宅用户采用天然气家用壁挂式小锅炉方式分散供热。但该采暖方式运行费用高、安全性不足的特点制约了其大量普及和推广。
涡阳县目前新引进的开发商绿城、碧桂园、名邦等项目均预留后期集中供热的条件。
2.1.4热负荷调查资料来源与分析
本规划集中供热现状及近期拟发展热用户调查表是以规划区提供的热用户登记表为基础进行汇总统计。其分布详见附图四《热用户及热源点分布图》。
由热用户调查表及分布图可见,规划区现有的热用户绝大多数为工业企业,部分高档小区有少量的民用热负荷。随着规划区的持续发展,工业用热需求潜力巨大;民用负荷亦会有少量的增加。
2.2 供热分区
热区划分在对应规划区的建设时序满足开发区建设的前提下,根据总体规划中的土地利用规划、产业布局规划、道路交通规划,地形地貌和用热特性,结合集中供热热源位置与覆盖能力、考虑供热作用半径的限制、交通运输条件以及各区规划实施进度的差异等情况,并便于热力管网的建设、运行管理为原则,经综合分析比较后,对供热区域进行划分、对热源进行规划。
本规划将城区划分为1个热区,规划总用地面积500公顷。
2.3 规划热负荷
3.1热负荷统计原则
(1)根据规划区总体发展规划年限,现有热负荷与2020年规划发展热负荷累加作为近期热电联产规划热负荷。2021年至2030年规划发展热负荷作为远期供热规划发展热负荷。
(2)规划区近期、远期规划发展热负荷的测算以《涡阳县城总体规划》(2014~2030)的规划面积为计算依据。
(3)民用建筑采暖、空调热负荷按规划建筑面积测算(建筑面积按以各区块中提供的公建及民用建筑容积率进行测算)。
(4)工业用户近期、远期发展热负荷的测算,考虑有关规划指标,要求工业产业现代化和产业结构现代化,高效益、少污染、低能耗的方向发展,工业热负荷测算指标按一类工业0.20t/ha、二类工业0.20~0.5t/ha、三类工业0.5~1.27t/ha统计。
现状热负荷按调查统计,近、远期热负荷按规划工业用地进行测算。工业用地分为一类工业用地、二类工业用地和三类工业用地。一类工业用地:对居住和公共设施等环境基本无干扰和污染的工业用地如电子工业、缝纫工业、工艺品制造工业等用地; 二类工业用地:对居住和公共设施等环境有一定干扰和污染的工业用地如食品工业、医药制造工业、纺织工业等用地;三类工业用地:对居住和公共设施等环境有严重干扰和污染的工业用地如采掘工业、冶金工业大中型机械制造、工业化学、工业造纸、工业制革、工业建材工业等。考虑到建设现代化城市有关规划指标,要求工业产业现代化和产业结构现代化,工业应向大规模、外向型、高技术、高质量、高效益、少污染、少能耗、少用水的方向发展。
由于涡阳县循环经济科技产业园主要产业为煤化工项目,由于煤化工项目用热需求大,所以该区域热负荷按照《涡阳县循环经济科技产业园产业发展规划》所列举项目进行编制。其余部分按照为一类、二类工业用地,负荷测算参数如下:
一类工业用地:0.2 t/ha;
热负荷同时使用系数取0.7;
集中供热普及率:近期(2020年)100%,
远期(2030年)100%。
二类工业用地:0.3 t/ha;
热负荷同时使用系数取0.7;
集中供热普及率:近期(2020年)95%,
远期(2030年)100%。
负荷指标:住宅取5w/㎡,公建取9w/㎡;
热负荷同时使用系数:平均取0.5;
集中供热普及率:生活热负荷暂时不考虑民用部分,只考虑公共建筑。
近期(2020年)公建10%;
远期(2030年)公建20%。
3.2.3采暖热负荷
根据涡阳县气象条件,参考目前住宅、办公楼实际采暖用热负荷及供热普及率调查,在符合《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010的前提下,采用面积热指标估算的方法进行统计。采暖热负荷测算参数:
负荷指标:住宅取40w/㎡,公建取50w/㎡;
热负荷同时使用系数:平均取0.5;
集中供热普及率:近期(2020年)住宅4%;
远期(2030年)住宅6%。
负荷指标:冬季取60w/㎡,夏季取80w/㎡;
热负荷同时使用系数:平均取1.0;
集中供热普及率:近期(2020年)3%,
远期(2030年)6%。
依据热负荷统计原则及热区划分,对热区的现状负荷及发展负荷进行了详细统计,详见:
附表二:工业用热调查表(现状)
附表三:经济开发区A区工业用热统计表(近期及远期)
附表四:采暖用热调查表
附表五:2017~2020年近期规划发展的工业与民用热负荷增长统计表
附表六:2017~2020年近期规划发展的工业与民用热负荷增长统计表
附表七:设计热负荷汇总表
附表八:规划近远期热源供需一览表
规划区热负荷曲线见图2.2-1。
根据以上统计和预测,得出本次规划的规划区热负荷如下:
现有热负荷为:
采暖期:最大值52.4t/h,平均值36.7t/h,最小值31.4t/h。
制冷期:最大值37.0t/h,平均值25.9t/h,最小值22.2t/h。
非采暖非制冷期:最大值37.0t/h,平均值25.9t/h,最小值22.2t/h。
近期规划热负荷:
采暖期:最大值533.9/h,平均值490.9t/h,最小值358.0/h。
制冷期:最大值478.1 /h,平均440.6t/h,最小值316.5t/h。
非采暖非制冷期:最大值488.4t/h,平均值448.8t/h,最小值322.3/h
远期规划热负荷:
采暖期:最大值1085.8t/h,平均值995.8t/h,最小值826.5t/h。
制冷期:最大值973.9t/h,平均值900.7t/h,最小值748.1t/h。
非采暖非制冷期:最大值1015.3t/h,平均值933.8t/h,最小值775.7t/h。
图2.2-1
第三章 供热能源种类分析
随着国民经济的快速发展,能源需求日益增长,供应瓶颈将成为一个长期的问题。不同的地区,能源资源情况不同。重视城市的能源供应安全,是保障城市可持续发展的关键环节;合理选择城市供热能源,是保障供热事业健康发展的重要因素。
城市供热按能源的种类,可分为燃煤、燃油、燃气、太阳能、地热、热泵、电力、生物质、工业余热等。
3.1 燃煤
煤炭是中国储量最多,分布最广的不可再生战略资源。根据国土资源部最新预测表明,我国煤炭可采储量达2040亿吨,而石油和天然气的可采储量分别是212亿吨和22万亿立方米,远远低于煤炭的可使用量。
来自安徽省能源局的最新数据显示,安徽省含煤总面积为18000平方公里,占省域面积的12.9%。截至2012年年末,安徽省累计探明煤炭储量351亿吨,保有储量324亿吨。其中,淮北矿区以焦煤、三分之一焦煤、瘦煤为主,矿区保有储量占全省保有储量的43.5%;淮南矿区以气煤、肥煤为主,矿区保有储量占全省保有储量的55.8%。
燃煤供热按热源方式及供热规模,可分为燃煤热电联产、区域燃煤锅炉房、分散燃煤小锅炉。燃煤热电联产的特点是:在供热的同时,能产生一定的电能,缓解城区用电紧张,同时提高燃料的热能利用率(热电厂的热效率可达85%以上),从而提高热电厂的综合效益。区域燃煤锅炉房的特点是:单台锅炉容量大,热效率约65%左右,与分散小锅炉供热相比,热效率高,煤耗少,因而成本较低,节能效果显著,可获取较好的经济效益;与热电联产相比,投资少、热力输配管线短、上马快,可以做为热电厂的调峰锅炉联合供热。分散燃煤小锅炉的特点是:热效率低,平均运行热效率仅50%左右,不满足节能减排、建设资源节约型社会的要求。
由以上分析可知,从能源资源的角度,燃煤供热方式可用于涡阳县城市供热;从节能减排环境保护的角度,燃煤热电联产应优先发展,区域燃煤锅炉房可作为季节性或调峰供热热源,分散燃煤小锅炉应予坚决取缔。
3.2 燃油
以燃油为能源的供热方式,包括燃油锅炉房、燃油直燃机、户用燃油采暖热水壁挂炉等。由于我国属贫油的国家,受国际市场影响,油品价格呈不断上涨的总趋势。安徽省属贫油省份,用油全部依靠外部输入,燃油供热需解决油料的长距离运输问题和存储问题,进一步增加了供热成本。因此不宜选择燃油供热作为涡阳县城市的供热能源。
3.3 燃气
燃气供热的能源种类有天然气、液化石油气、人工煤气等气体。随着国家天然气“西气东输”、“川气东输”工程的实施,天然气因使用便捷、价格相对稳定的优势迅速普及。
燃气供热的能源方式包括天然气分布式能源、燃气锅炉房、燃气直燃机、户用燃气采暖热水壁挂炉、燃气-蒸汽联合供热等。
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式,适用于独立的建筑物和小区域的供热。
燃气锅炉房按供热规模,可分为大型区域燃气锅炉房和中小型分散燃气锅炉房。区域大型燃气锅炉房的优点是作为集中供热热源,占地面积相对减少,运行管理都在区域锅炉房内进行,由专业部门和人员进行管理,更加安全可靠。燃气锅炉房可根据需要提供蒸汽或热水,可满足各类用热需求。
燃气直燃机即直燃式溴化锂冷热机组供热方式,具有不需要建筑独立的锅炉房、自动化程度高等特点;从环境保护考虑不如热电冷三联供和区域锅炉房供暖,但优于户用燃气采暖热水壁挂炉;从能源效益分析,不如热电冷三联供和热泵。该供热方式不能提供工业用热和生活用热中蒸煮或消毒等方面所需的蒸汽,可实现冷、热源一体化,满足采暖、空调用热需求和生活用热中热水需求。
户用燃气采暖热水壁挂炉供热的优点是使用时间不受限制,灵活方便;对用户直接供热,热损失小;缺点是热效率低,能源不能充分利用;燃烧产物虽然以水蒸气和二氧化碳为主,但也有硫化氢,二氧化硫和氮氧化合物等有害物,分散低空排放,对空气环境质量有一定的影响;燃气壁挂炉分散在各户,一旦燃气系统泄露严重时造成人窒息,引起爆炸等严重事故。户用燃气采暖热水壁挂炉仅可满足住宅用户采暖和生活热水的用热需求,其它类型的用热需求不能满足。
燃气-蒸气联合循环供热在充分供热的情况下,其热效率可达70%-80%,与天然气分布式能源相比,可满足大区域的集中供热;与燃煤的热电机组相比,没有煤炭储运和灰渣处理,环保效益显著。
根据《国家发展改革委关于规范天然气发电上网电价管理有关问题的通知》(发改价格[2014]3009号),对天然气发电价格管理实行省级负责制,目前安徽省未出台天然气发电的相关政策,天然气发电经济前景不明,需政府、发电企业与省级相关部门沟通确定上网电价,所以涡阳天然气发电无法满足要求。
天然气是绿色优质能源,其用途广泛,应精细使用。在有条件的地区,应优先发展天然气分布式能源,避免天然气直接燃烧供热的低效能源利用模式。
3.4 太阳能
太阳能是一种清洁的天然能源,如果能充分利用,将是取之不尽、用之不竭的,但太阳能的品位较低,收集起来难度较大,相对来说单位面积的投资较高,加之太阳能受天气晴朗等因素的影响较大,故太阳能不适合作为采暖、空调和工业的热源,而仅适合作为生活热水供应的能源。
3.5 地热
地热是利用地下较深层(深度≥200m)能量资源的一种形式,是一种清洁无污染的能源。目前国家对地下水资源的管理很严格,要求使用过的地热水必须回灌到地下去,并要严格的防止地下回灌水的污染。地下水的矿物离子含量较高,对地下水的水质处理又增加了供热的成本。由于地热供热要受这些技术条件的限制,在我国实际应用较少。仅局限于小规模的(5~10万m2)建筑采暖或生活热水供应。
3.6空气源热泵
空气源热泵在运行中,蒸发器从空气中的环境热能中获取低品位热能,经过电力做功,然后再向人们提供可被利用的高品位热能。家用分体空调就是空气源热泵的典型运用,夏天制冷时时以室外机为冷凝器、室内机为蒸发器,把室内的热量输送到了室外。而冬季则以室内机为冷凝器、室外机为蒸发器,把室外的热量输送到了室内。空气源热泵技术目前以分体空调和热水机组的形式被广泛应用在居住和小型公共建筑中满足用户空调、采暖或生活热水的需求。
3.7水源热泵
地球表面浅层水源(一般在1000 米以内),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。
与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵具明显的优势。锅炉供热只能将90%~98%的电能或70%~90%的燃料内能转化为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于水源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50%~60%。因此,近十几年来,水源热泵空调系统在北美及中、北欧等国家取得了较快的发展,中国的水源热泵市场也日趋活跃,使该项技术得到了相当广泛的应用,成为一种有效的供热和供冷空调技术。
在水资源条件具备的区域,应优先发展水源热泵系统,满足空调、采暖或生活热水的需求。
3.8地源热泵
地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。
地下土壤温度一年四季基本恒定在16℃左右,略高于该地区平均温度1到2度,使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。冬季运行时,投入1KW电能,可得到4KW的热能;夏季运行时,投入1KW电能,可得到5KW的冷量。地源热泵系统通过密闭水循环与土壤进行能源交换,不破坏地层结构,不利用地下水资源、低噪音,又不排放废气和废弃物,对空气不造成热污染,具备零污染的良好环保品质。因此,在有大面积空地且地质条件满足地埋管要求的区域,应优先发展地源热泵系统满足空调、采暖或生活热水的需求。
3.9 电力
电力是一种高品位的清洁能源,使用起来最方便。电力供热的主要方式有:分散式直接用电供热(电热供热)、蓄热式电热锅炉。电暖器、低温辐射电热膜等属分散式直接用电供热(电热供热)方式。低温辐射电热膜供热具有舒适、节水、节省占地、无环境污染、使用寿命长、计量调节方便、施工简便等优点,但从节能角度看,分散式直接用电供热(电热供热)不合理,因为产一度电要耗能 3000 千卡,而只有 860千卡转化为热能,能源利用效率不到 30%。按照当前电价,以电供热的价格是工业热用户难以接受的;单纯采暖直接用电不符合国家相关能源政策,需采用蓄热式。可以考虑生活热水用电和空调用电,但增加了电网峰值负荷,导致电网输送效率降低。因此,电供热不宜成为涡阳县的供热方式。
3.10 生物质能
生物质能,是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SO2、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应。生物质资源包含林业生物质资源、农业生物质资源、以及城市和工业有机废弃物等。
国家发改委《关于加强和规范生物质发电项目管理有关要求的通知》鼓励发展生物质热电联产,提高生物质资源利用效率。具备技术经济可行性条件的新建生物质发电项目,应实行热电联产;鼓励已建成运行的生物质发电项目根据热力市场和技术经济可行性条件,实行热电联产改造。
目前涡阳未建成生物质电厂,生物质集中供热为国家所鼓励的,涡阳的生物质资源充足,可以进行发电。
3.11 工业余热
根据调查,规划区现状无企业有规模性工业余热。
3.12 其它
除以上供热方式外,还有其他一些方式,或因目前技术不很成熟,尚处于实验试点阶段(如低温核能反应堆供热),暂时不宜考虑作为城市供热的主流方式。
综上所述,供热应以热电联产供热为主,其他清洁能源补缺的集中供热体系,确保供热的经济性。
第四章 现状热源与规划热源
4.1热源现状
4.1.1现有热电站情况
规划区内原有的三星化工余热发电为企业自备电厂,目前已经停产拆迁,整个涡阳县范围内还没有作为市政基础设施、向社会提供热力的热电厂,规划区的企业仍依靠分散的小锅炉来满足热力需求,没有实行热电联产和余热综合利用。
4.1.2现有小锅炉
根据规划区提供的资料,截至目前,规划区现有各种型号的锅炉约有25台,铭牌蒸发量为57.38t/h,10t/h以下锅炉有25台,10t/h及以上的0台。
由此可见,园区现有锅炉都是蒸发量10t/h及以下锅炉,锅炉效率低,能耗大,除尘效果差,对大气环境形成一定的影响。
园区各用热单位现有锅炉情况统计见附表一《分散锅炉调查表》。
4.1.3现状热源存在问题分析
规划区现状存在众多小锅炉,布置分散。这些小锅炉不仅热效率低,而且除尘和脱硫效果差,有的甚至没有除尘和脱硫装置,造成严重的大气污染。发展集中供热,替代分散小锅炉,对完善规划区基础设施、优化投资环境、促进经济发展将产生重大而深远的影响。
亳州市和涡阳县多次下发了关于关停小锅炉的通知,2015年涡阳县人民政府印发了关停专项行动实施方案的,2016年亳州市再次下发了关于淘汰燃煤小锅炉的实施方案。
4.2 规划热源
4.2.1热源规划原则
热源规划是根据涡阳经济发展的要求,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规划区发展的需要。
为满足规划区的工业企业用汽及民用用户用热需求,对规划区的各类热用户进行了调查和统计,根据热负荷的分布情况,结合今后规划区的发展,综合考虑,确定规划热源的位置、供热规模及供热范围。
规划热源的设置原则如下:
(1)热源的布置应符合总体发展规划及供热规模的要求。
(2)热源尽量布置在热负荷中心,减少管输损耗。
(3)燃煤热电联产应具备燃料运输、热网、水源、地质、环保和综合利用等条件;热电联产热源还应具备输电出线的条件。
(4)对于生产用汽参数高且远离热源,不具备利用集中供热条件的工业用户允许保留。
(5)在集中供热区域内,无特殊参数要求,可采用集中供热的用户不得再建小锅炉;现有小锅炉一律根据环保要求,尽快拆除。
(6)热源建设应同步或稍超前于园区建设的热负荷发展需要。
4.2.2热源规划
4.2.2.1循环经济科技产业园热电厂
规划本着节约集约利用土地资源的原则,根据热源点的建设条件和规划范围的用地布局,结合集中供热作用半径的限制等情况,热电厂可有二个厂址方案,方案一厂址位于循环经济科技园内的东环路和太清路交口的东北角;方案二厂址位于经济开发区B区纬向福路和兴业路西南角。
两个选址方案的分析比较见表4.2-1。
规划厂址方案技术条件比较表
表4.2-1
序号
项目
方案一
方案二
1
厂
址
条
件
地理
位置
东环路和太清路交口的东北角
纬向福路和兴业路西南角
周围
热负荷
园区内化工企业众多,热负荷较大,位于热负荷中心
距离热负荷中心远
厂址占
地分析
工业建设用地
工业建设用地
地形地貌
地形平坦
同左
2
交通
条件
公路运
输条件
交通便利
同左
3
燃料供应
由淮北或者亳州煤矿供应
同左
4
供水水源
由中水取水,较近
由中水取水,较远
5
电力出线
电力接入就近接入110kV变电站,较近
电力接入就近接入110kV变电站,较远
6
环
境
保
护
电厂对周围环境的影响
电厂排放满足环保要求
电厂排放满足环保要求
综合利用条件
电厂的灰、渣可出售给附近相关企业作为复合肥、灰渣砖和水泥生产加剂以及筑路材料
同左
7
施工道路
从周围路网接引
同左
8
大件设备运输
公路运输
同左
9
技术综合评价
优点:
1、位于热负荷中心;
2、电力接入距离较近;
3、距中水取水距离较近;
缺点:10km半径不能覆盖本次规划的范围
优点:位于规划范围的中心,能够有效覆盖规划的面积。
缺点:
1、距离热负荷中心远
2、距电力接入距离较远;
3、距中水取水距离较远;
综合考虑热用户分布情况、热负荷大小、场地条件、接入系统、以及交通运输、地质环境等因素,推荐方案一场址为本项目建设场址。该厂址占地约150亩,热电厂的厂址位置交通便利,供电条件优越,大件物品和燃料运输方便;电厂电力接入也较出线方便。
根据热负荷情况燃煤装机方案为采用“五炉三机”,近期新建3×260t/h高温高压循环流化床锅炉和1×25MW抽背汽轮发电机组,其中1台做为直供锅炉,1台锅炉做为备用锅炉,1台锅炉为热联产锅炉。远期新建2×260t/h高温高压循环流化床锅炉和2×25MW抽背汽轮发电机组,根据不同的参数对外供热,对于9.8Mpa的工艺参数采用锅炉直接供热,对于4.0Mpa的参数采用汽机抽后供应,对于煤化工1.6MPa供气采用背压排气,近期市政供热参数热电厂供热参数1.27MPa、290℃,年供电量1.44亿kWh,年供热量8583969GJ,装机参数表如下:
型式:高温高压循环流化床锅炉 (近期台数3台,远期2台)
锅炉蒸发量:260t/h
过热蒸汽压力:9.8MPa
过热蒸汽温度:540℃
给水温度:220℃
锅炉计算效率:90%
排烟温度:130℃
汽轮机
型式:高温高压抽汽背压式汽轮机(近期台数1台,远期2台)
功率(额定):25MW
新蒸汽压力:8.83MPa
新蒸汽温度:535 ℃
新蒸汽进汽量:250t/h
抽汽压力:4.2MPa
排汽压力:1.8MPa
发电机(近期台数1台,远期2台)
额定功率:25MW
额定电压:10.5kV
功率因素:0.80
冷却方式:空冷
额定频率:50Hz
额定转速:3000r/min
发电机效率:97.57 %
4.2.2.2 生物质电厂
为加强生物质电厂的建设《安徽省人民政府关于加快发展农作物秸秆发电的意见》(皖政〔2014〕52号)要求因地制宜规划布局秸秆电厂。结合全省秸秆资源条件、分布特点、收集半径及保障能力,科学规划秸秆发电项目。在沿淮和皖北粮食主产区,原则上每县(市、区)布局1座秸秆电厂,秸秆资源量较大的县(市、区)可布局2座;沿江及皖南2-3个县(市、区)布局1座秸秆电厂。
2016年安徽省编制了《安徽省“十三五”秸秆发电规划研究报告(2016—2020年)》,其中涡阳县2020年秸秆预测产量表156.07万吨/年,规划建设2座热电厂。目前在龙山镇规划建设一座热电厂,由于投资方原因生物质电厂处于暂停状态,全县在能源布局不满足国家和安徽省的相关政策。
国家发展改革委办公厅下发了《关于加强和规范生物质发电项目管理有关要求的通知》(发改办能源〔2014〕3003号),鼓励发展生物质热电联产,提高生物质资源利用效率。具备技术经济可行性条件的新建生物质发电项目,应实行热电联产。
2017年4月国家能源局综合司发布了《关于促进可再生能源供热的意见》的函,要求积极促进可再生能源供热利用,符合我国推进供给侧结构性改革的战略要求,因地制宜推进农林废弃物、城市垃圾等生物质能综合开发,推广先进低排放生物质成型燃料供热,在农作物秸秆资源量大的地区推行生物质热电联产集中供暖或工业供热,鼓励和支持生物质发电企业改造为热电联产,政府对改造企业给予一定投资支持。将供热管网建设纳入中央预算内投资支持范围。对生物质热电联产企业的发电量补贴资金优先保障 及时到位。研究建立专业化生物质原料收集体系和运营机制,集中堆放生物质原料占地按公益事业用地政策。
为落实中央财经领导小组第14次会议精神,推进区域清洁能源供热,减少县域(县城及农村)燃煤消费,有效防治大气污染和治理雾霾,2017年9月国家能源局正式发布《国家能源局综合司关于开展生物质热电联产县域清洁供热示范项目建设的通知》(国能综通新能﹝2017﹞65号),要求各省(区、市)发展改革委(能源局)组织申报本省生物质热电联产县域清洁供热示范项目,并对示范新建项目优先核准,保障示范项目享受各地清洁供热支持政策,建成后优先获得国家可再生能源发电补贴。
根据4.2.1方案一循环经济科技产业园电厂布置,东环路和太清路交口的东北角路交口,按照供热半径10km范围,无法全部覆盖本次供热规划的范围,而且近期经济开发区A区和城区热负荷不大,长输蒸汽管网会造成热损较大。此外涡阳县楚店工业园随着工业发展也存在一定热负荷,生物质电厂距离工业园位置5公里左右,在供热半径范围内,后期可以为其供热。
涡阳县25个乡镇,农作物种植面积为270.97万亩,年总产量为146.15吨,生物质资源丰富。根据调研涡阳县2016年秸秆资源量为163.42万吨,具体情况见下表
涡阳县农作物秸秆资源总量约为163.42万吨,按秸秆资源减量系数10%计,则秸秆资源可获得量约为147.08万吨,按秸秆供应保证系数为0.30计[供应保证系数参考“农作物秸杆直接燃烧发电项目资源调查评价技术规定”(讨论稿)],则秸秆资源可供应量约为44.12万吨。
涡阳县现有林地57.4万亩,可采伐量为202万立方米,年采伐量为9.2万立方米,每年可产生枝桠材等约1.9万吨,即涡阳县的林业生物质资源量为1.9万吨,按资源减量系数为10%计,则林业生物质资源可获得量为1.71万吨,按林业生物质资源供应保证系数为0.80计,则林业生物质资源可供应量为1.37万吨。
另外,涡阳县下辖的乡镇以及临近县的乡镇企业中,包括部分板材加工厂,这些板材加工场生产的过程中产生了大量的锯末、树皮和碎边角料,据实地调研走访核实,这类板材加工厂生产的产品主要用于建筑装饰,目前板材产品销量良好,经计算,无特殊情况下每年的锯末、树皮和碎边角料,产生的总量约7.1近年来,乡镇发展迅速,城市大建设过程中产生大量的废旧模板,家具等,这些对于生物质电厂来说都是优质燃料。据调查,涡阳县及附近县年产废旧模板等资源约12.6万吨。
本项目其他资源减量系数按10%计,资源收集系数按0.2,通过计算可知涡阳县生物质能发电项目收集范围内,其他生物质资源可获得量约3.55万吨/年。
综上所述涡阳县及其周边农业生物质资源、林业废弃物、废旧模板以及木材加工边角料总量约为185.02万吨,生物质资源可供应量约为49.04万吨。
从目前调查情况来看涡阳县的农业生物质资源丰富,由于生物质资源一直得不到合理的利用,生物质资源的利用率仍然很低。
根据调查目前涡阳县部分秸秆用于生活燃料,主要是小麦秸秆。今后随着国家新农村的建设,农民生活使用电气化水平的提高,液化气、电炊等清洁能源的使用比例逐渐增大,生物质资源作为生活燃料利用后还有大量剩余,如果组织农户收集生物质资源销往电厂还可增加一部分收入。
涡阳农林生物质发电项目收集范围内生物质资源可供应量约为49.04万吨,完全满足涡阳县生物质能发电项目最终规模1×130t/h锅炉约20.74万吨的燃料需求。
结合涡阳县生物质资源的实际情况,为促进可再生资源的利用和保护环境本次规划拟在涡阳县建设生物质发电厂热电联产项目,作为城市供热能源的补充。
本规划多热源联网供热方案增加了市政集中供热的可靠性。为便于供热统筹及运营管理,建议成立供热公司。各热源厂负责厂内的供热机组建设和管理,向供热公司出售蒸汽;供热公司负
责规划区供热管网及热用户接口的建设和管理,向用户售热;厂、网独立核算。
根据农林生物质热电项目独立选址需满足的基本原则,综合考虑选址需满足的具体用地、交通、市政、工程地质和环保等具体要求,结合涡阳县区域环境、涡阳县城市总体规划、涡阳县市容环境卫生专业规划以及涡阳县土地利用总体规划,在涡阳县对多个候选厂址进行现场踏勘。
本项目生物质热电厂备选厂址有两个:厂址一选择在楚店镇王桥村北侧,沿S202东侧。厂址二选择在开发区B区东面 。两厂址均符合生物质电厂的址选择原则 ,优缺点比较如下 。
规划厂址方案技术条件比较表
表4.2-2
序号
项目
方案一
方案二
1
厂
址
条
件
地理
位置
楚店镇王桥村北侧
开发区B区东面
周围
热负荷
离一期热用户较近
离一期热用户较远
厂址占
地分析
征用一般农田
工业建设用地
地形地貌
地形平坦
同左
2
交通
条件
公路运
输条件
交通便利
同左
3
燃料供应
生物质燃料供应方便
生物质燃料供应方便
4
供水水源
靠近涡楚河,便于取水
靠近涡楚河,便于取水
5
电力出线
电力接入就近接入220kV涡阳变
电力接入就近接入220kV涡阳变
6
环
境
保
护
电厂对周围环境的影响
电厂排放满足环保要求
电厂排放满足环保要求
综合利用条件
电厂的灰、渣可出售给附近相关企业作为复合肥
同左
7
施工道路
从周围路网接引
同左
8
大件设备运输
公路运输
同左
9
技术综合评价
优点:
1、厂区位于常年主导风向的下风向,对经济开发区影响小;
2、厂区毗邻S202,便于施工期间的材料运输和建成后原料及灰渣运输
3、该处场地较为平整, 土面积充足能满足本期工程及以后远扩建用地要求,无障碍物及工程拆迁量
缺点:征用一般农田
优点:
1、无需征用一般农田
缺点:
1、旁边有居民区/气象局和学校,位置的选择有一定劣势
2、场地小厂区不易布置二期建设受限;
3、场地位于开发区内,距离企业较近,有一定的不利环境影响;
综合考虑热用户分布情况、热负荷大小、场地条件、接入系统、以及交通运输、地质环境等因素,推荐方案一场址为本项目建设场址。该厂址占地约230亩,热电厂的厂址位置交通便利,供电条件优越,大件物品和燃料运输方便;电厂电力接入也较出线方便。
根据第三章的供热能源种类分析,燃煤和生物质均满足涡阳热电联产的需求,生物质发电方案为采用“一炉一机”,近期新建1×130t/h高温高压水冷振动炉排炉和1×30MW抽汽凝汽式汽轮机组,对近期热电厂供热参数1.27MPa、290℃,年供电量1.972亿kWh,年供热量755042GJ,装机参数表如下:
锅炉
型式:高温高压水冷振动炉排炉 台数1台
锅炉蒸发量:130t/h
过热蒸汽压力:9.8MPa
过热蒸汽温度:540℃
给水温度:220℃
锅炉计算效率:90%
排烟温度:130℃
汽轮机
型式:高温高压抽汽凝汽式汽轮机
功率(额定):30MW
新蒸汽压力:8.83MPa
新蒸汽温度:535 ℃
新蒸汽进汽量:130t/h
抽汽压力:1.27MPa
抽汽温度:303℃
额定抽汽量/最大抽汽量:35/50t/h
发电机
额定功率:30MW
额定电压:10.5kV
额定电流:1720A
功率因素:0.80
冷却方式:空冷
额定转速:3000r/min
发电机效率:97.57 %
第五章 实现热电联产与集中供热
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。在规划区实行集中供热,搞好规划区供热规划,用集中热源代替分散小锅炉供热,已成为势在必行的发展方向。
5.1 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,它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)热电厂的单热效率高,燃料消耗小,与分散锅炉供热相比成本较低,节能效果显著,可获取良好的经济效益。
(3)热电厂的除尘装置效率高,烟囱高大,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。
(4)由于集中供热节省了大量的燃煤,因而相对减少了大量燃煤、灰渣在装卸、运输、储存过程中对环境的污染及对园区交通的影响,相对地扩大了园区的交通能力,燃煤热电厂年消耗39.26万吨(标煤),生物质20.74万吨(折合标煤8.0万吨),按照燃煤集中供热热电厂节煤量10%计算,年节约标煤11.926万吨 。
(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和污水处理费用。
(6)集中供热减少了灰渣的排放,节省了大量的灰渣占地,减少了污染,燃煤热电厂年产生灰渣量为8.67万吨,生物质电厂产生灰渣量为1.52万吨,按照处理量减少20%计算,年减少灰渣量为2.038万吨。
(7)集中供热后,节省了大量的锅炉房占地,有利于园区的合理规划和发展。
总之,集中供热的实施,为园区的可持续发展提供了良好的环境条件和良好的基础设施,树立了优美的城市形象,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。
5.2 新技术、新设备、新材料、新工艺
本规划考虑为适应今后快速发展的园区建设和经济建设,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)供热机组应尽可能采用高效环保的高参数、大容量机组。
(2)热电厂大型风机、水泵采用变频调速以节约能源。
(3)热源与管网、热力站采用微机监控系统。
(4)热力站采用先进的组合式换热机并按无人值守设计。
(5)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。
(6)燃煤热电厂配备高效脱硫脱硝除尘设备,保证烟气排放符合国家超净排放标准。燃气热电厂排放标准达到燃机排放标准。
(7)工业废水、除尘水循环使用,以节省用水,同时废水经过处理满足排放标准后,才准许排入园区污水管道。
(8)热媒的输送采用高效的保温材料,导热系数小,热损失小。
第六章 热力管网
6.1 热力网系统规划
6.1.1热力网系统现状
目前规划区没有热电厂也没有建设热网系统。
6.1.2热力网建设规划编制依据
(1)《涡阳县城总体规划(2014-2030)》;
(2)本供热规划中的热电厂厂址规划;
(3)相关的规程、规范等。
6.1.3热力网规划原则
供热管网规划是根据《涡阳县城总体规划(2014-2030)》的要求,尽快健全和完善规划区基础设施建设,同时根据规划区总体规划的发展预测,进行总体布局,全面规划,要求热力管网的建设和规划区道路建设同步进行,并保持略超前于热源建设,优先考虑工业用户供热。其规划原则如下:
(1)合理确定供热方式及供热介质,在确保用户需求的前提下,充分考虑综合经济效益。
(2)供热管网建设满足城市建设的热负荷需要,尽量与新建道路、改造扩建道路同步建设。
(3)优先供应靠近热源的用户和有规模需求的区域,远离负荷中心且管道敷设不便的区域不考虑集中供热。
(4)供热管网走向尽可能靠近热负荷密集区,减少热损失,方便运行管理,避免长距离穿越没有热负荷的地段。
(5)供热管网布置力求短直,平行于道路、靠近人行道或慢车道,尽可能不跨越或少跨越城市主干道和繁华地段。尽可能减少对铁路、轻轨、高速公路及河流的穿跨越工程。
(6)合理选择供热管网敷设方式。
(7)近期规划的热力网其流通能力要兼顾远期流通能力的可能性。
(8)本热力网规划年限,近期至2020年,远期至2030年。
6.1.4热力管网规划
6.1.4.1近期热网
生物质电厂近期主管网从S202-星园大道-将军大道-兴业路-淮中管道,全长约9.0公里,沿主管敷设支管分别为沿途企业供热,开发区工业用地区域为架空管线,对于部分民用负荷穿过县城的采用埋地敷设。
燃煤热电厂沿太清路-东环路-淮中大道敷设蒸汽管路,在淮中大道处与生物质电厂蒸汽管路汇合,设置阀门。前期优先由生物质电厂供给,后期热负荷增大的时候生物质电厂热负荷不能满足要求时,开启阀门实现对热负荷的补充。其中穿过城区部分采用直埋敷设,其余均为架空敷设。
6.1.4.2远期热网
远期管网在现状基础上敷设支管为热用户供热。
6.2 热力站
6.2.1热力站分类
热力站主要分为两类:一类是由于热力网规划以蒸汽热网为主,在蒸汽难以到达或以采暖、生活热水供应为主的区域,需要建设以蒸汽交换110~70°C热水的热水市政供热管网,该类热交换站称为区域热力站;另一类是由于市政集中供热的热媒及参数往往不能满足所有热用户的要求,需要建设热交换站将市政集中供热的热能交换给热用户自身的供热系统,该类热交换站为用户热力站。
6.2.2热力站站址
区域热力站根据市政管网建设的需要确定位置;用户热力站尽量布置在用户热负荷集中的区域内。热力站选址应方便一级管网的进出,同时兼顾二级管网的敷设,尽量减少管网的投资。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或地下室。用户热力站根据用户管线和建筑物的情况灵活布置在用户建筑物内。
6.2.3热力站调节
热力站调节的主要目的是保证用热的需要,同时达到节能的目的。根据不同的室外温度和预先设定的二级网供水温度,自动调节换热机组一级网供水管上的温控阀,使供热量等于需热量。为了保证一级网达到设计参数要求,可以通过遥测仪表装置,把热力站内一、二级网供热量、供水流量、供回水压力、温度,电动调节阀的开度,供热量,水泵运行状态,电流、电压等信号远传到热网调度中心,作为调节一级网流量、二级网供、回水温度、压力的主要依据。
6.2.4对于涡阳县敷设的热力站相关建议
对于已经建成的小区,在征求相关群众意见后,报规划局增加换热站,用户增加采暖管路。
对于未建设小区,规划局要求开发企业在设计阶段增加采暖和集中供热设计,提高小区和涡阳县生活品味和质量。
6.3 管网敷设方式
6.3.1敷设方式
目前国内外关于供热管网的敷设方式主要有四种形式:(1)架空敷设;(2)地下管沟敷设;(3)地下直埋敷设;(4)城市综合管沟。这四种敷设方式各有优缺点:
(1)架空敷设
架空敷设主要分高架空、低架空和介于两者之间的中支架敷设。
架空敷设具有施工施工周期短,保温结构比较简单、维护管理方便,由于采用现场保温形式,具有管网一次性投资低的优点,但架空敷设保温性能较差,热损失较高,沿道路一侧架空敷设,如果没有绿化带或采取其他遮挡措施,会影响城市美观。架空布置管道适宜工厂区内的管道敷设或道路两侧绿化带具备遮挡条件的区域。
(2)地下管沟敷设
管沟的敷设方式虽然能满足环保规划要求,但其防腐、保温性能较差,热损失比较高,尤其是对于地下水位较高的区域,地沟容易进水,管网维护量大,运行成本高,施工周期长,影响交通,并且工程造价高。
(3)直埋敷设
供热管网直埋敷设与地沟及高架空敷设相比,使用寿命长,热损失小,日常维护工作量小,运行经济,不影响城市景观,有利于城市规划。缺点是初投资高,如果出现故障,维修难度较大。
(4)城市综合管廊
城市综合管沟是城市建设的发展方向,有利于城市市政建设的发展,适宜地下管线的扩建,不影响交通,不破坏城市道路。但城市综合管沟的设计,要求较高,设计应具有综合各类专业的能力,要具有超前意识和前瞻性,城市综合管沟造价昂贵,若考虑不当,其效果不佳,因此目前我国很少采用综合管沟。
综合考虑以上因素,本规划确定供热管网以直埋敷设和架空敷设相结合的方式,其中穿过城区的部分采用直埋敷设方式。
6.3.2 特殊地段处理
(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。
(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)过现状存在的铁路和高速公路处采用顶管或利用原有涵洞等方式。过规划拟建的铁路和高速公路处采用预留综合管沟方式。
6.4 管材、管道附件、管道防腐保温
6.4.1 管材
管道(低压)公称直径DN≥600mm,采用螺旋缝电焊钢管; 管道公称直径DN<600mm,采用无缝钢管,钢管材质均为20#钢。
对于管道(高压)采用无缝钢管,钢管材质均为合金钢
6.4.2 管道附件
6.4.2.1 阀门
管网的关断阀门均采用金属密封蝶阀,DN≥300的阀门,为开启方便,均设有旁通球阀。管网上的阀门与管道连接均采用焊接连接。热力站内的阀门均采用法兰连接。管网上的放水阀门,采用柱塞阀或截止阀,管网上的放气阀门,采用球阀或截止阀。
6.4.2.2 管网补偿器
管网的热补偿,尽量利用地形及道路的变化,采用自然补偿。对于长直管段,可采用方形和波纹管补偿器和旋转补偿器等有补偿敷设。
6.4.2.3 管件
管道的弯头、三通、变径管均采用标准成品件,弯头弯曲半径R≥1.5D,无补偿安装时,弯头弯曲半径R≥2.5D。
6.4.3 管道的防腐及保温
架空敷设时采用硅酸铝瓦外加超细玻璃棉保温,用镀锌铁皮做保护层。蒸汽管道直埋敷设时采用超细玻璃棉保温材料,外护钢管,外护钢管采用加强级防腐。
6.5 管网安全措施及调节方式
6.5.1 管网安全措施
(1)蒸汽供热系统装设安全阀以防系统超压;热水供热系统根据不同的定压方式采取不同的防超压措施;
(2)在热水管网的最高点设置放气阀;
(3)热水管网循环水泵采用双电源供电,并采用实时的连锁控制,以保证管网的安全性;
(4)热水管网补水压力应确保供热管网的静水压线在介质气化压力以上;
(5)热水管网循环水泵的进出口,设置带止回阀的旁通管;
(6)在热水管网循环水泵的进口上设置安全阀。
(7)热水管网循环水泵和补水泵采用变频调速装置。
6.5.2 调节方式
蒸汽管网根据热用户的用汽量进行调节,热水管网采用质调节与量调节结合的方式进行。
6.6 供热管网监控系统
6.6.1 监控系统的基本要求
为了保证供热系统安全、可靠、稳定运行,节约能源,降低运行费用,提高管理水平,应设置供热管网监控系统。
供热管网监控系统应具有简单、可靠、实用、经济的特点,必须满足如下的基本要求:
(1)能通过简单的操作指令,保证系统可靠的有效运行;
(2)在运行过程中操作及维护简单方便;
(3)系统的基本功能应能进行手动操作;
(4)在意外断电条件下系统和设备应无损伤;
(5)所有用户都可进行简单控制;
(6)随着管网的建设和发展,系统应易于扩展和升级。
6.6.2 一级管网监控系统
一级管网监控系统,即对从热源至用户热力站之间的一级供热管网实行自动控制,主要功能是控制供热管网的流量和温度,其目的是保证热源厂热量的有效利用。
本规划一级管网均为蒸汽管道,输配干线分段阀门处以及重要分支节点处设置压力、温度检测点。在热源与供热管网以及供热管网与热力站的分界处检测、记录瞬时流量、积累流量、供汽温度、供汽压力。
由于管线沿途蒸汽参数变化很大,各用户对蒸汽压力、温度的要求不尽相同,为保障供热管网系统的安全运行和经济调度,以达到最佳运行工况,规划供热管网采用计算机监控系统,控制中心设在热源厂。
6.6.3 二级管网监控系统
二级管网监控系统,是对以热力站为热源的管网系统实行自动控制,保证二级管网的温度和水量,实现经济运行。二级管网监控系统一般设在热力站,主要由控制器、调节阀、室外温度传感器等组成。二级管网需要压力控制和补水控制,补水定压系统通常采用简单独立的监控系统。
第七章 热电厂在电力系统中的作用
7.1 电力系统概况
7.1.1目前和将来发展的用电负荷情况
至2016年底,涡阳县公用电网共计220kV变电站2座,主变4台,变电总容量63万kVA;110kV变电站5座,主变10台,变电总容量47万kVA;35kV变电站17座,主变32台,变电总容量32.92万kVA;10kV线路共计105条,线路总长度3504.02km,10kV公变共计3911台,公变容量共计78.44万kVA。
涡阳县全社会最大负荷由2010年的19.06万千瓦增长到2016年35.03千瓦,年均增长率为10.25%;全社会用电量由2010年的9.92千瓦时增长到2016年14.19亿千瓦时,年均增长率为6.15%。根据相关预测,2020年全县用电量为18.3亿千瓦时,最大用电负荷为55万千瓦。
结合涡阳县城区实际情况,应用空间负荷预测法,得到远景年涡阳县城区负荷分布预测结果。预测2030年,涡阳县域统调用电量为44亿千瓦时,2020-2030年全社会电量年均增速为6.22%。涡阳县县域最大用电负荷为1182兆瓦,2020-2030年最大用电负荷年均增速为8.1%。
7.1.2电力系统中小火电的状况。
目前,涡阳县供电区域内有三星化工有限公司自备电厂,共有发电机组三台,装机容量21MW,主要利用余热余压发电,平均年发电量1.2亿千瓦时,机组以6kV电压接入110kV 三星化工用户变的6kV母线,自发电量不能满足自用,每年还需购网电量2.8亿千瓦时。
7.1.3 热电厂在电力系统中的作用。
涡阳县规划建设一座1×30MW生物质电厂及一座1×25MW燃煤电厂,在地区电网中,占有的一定的份额,对用电需求和调峰,将起到积极的作用。
7.2热电厂的运行
根据“以热定电”的原则,确定各电厂在全年不同季节的运行方式。
按照机组年利用小时数约7200h小时估计,1X30MW生物质电厂年发电量2.16×108kW·h,1×25MW燃煤电厂年发电量1.8×108kWh。扣除厂用电后,各电厂年供电量分别为1.73×108kW·h,1.972×108kW·h。
根据热负荷四季、昼夜变化调节汽轮机进汽量,适应电厂外供气量的变化。当1台锅炉故障时,近期启动备用锅炉,远期减少发电量或启动保留的调峰锅炉保障供热。当一台汽轮机故障时启动电厂内减温减压装置补充供热。
设备大修及检修尽可能在春季、秋季进行。
第八章 投资估算
8.1 投资估算
8. 1.1编制范围
本估算包括涡阳县城区供热规划建设之全部新建工程投资,其中:热电厂1座和供热管网。
其中建设热电联产估算项目近期静态总投资为79867.31万元(燃煤电厂36137万元,生物质电厂投资34904,管网8826.31万元);远期静态总投资为35689.20万元(燃煤电厂30978万元,管网4711.20万元)。
8.1.2编制依据
8.1.2.1 工程量:根据方案设计图纸、设备、材料清册计算工程量。
8.1.2.2工程项目划分依据《火力发电工程建设预算编制与计算标准》(2013年版)。安装及土建工程执行定额(2015)48号文“关于发布2013版电力建设工程概预算定额2014年度价格水平调整的通知”。
8.1.2.3定额依据
《电力建设工程概算定额——建筑工程》 (2013年版)。
《电力建设工程概算定额——热力设备工程》 (2013年版)。
《电力建设工程概算定额——电气设备工程》 (2013年版)。
《电力建设工程概算定额——调试工程》 (2013年版)。
《电力建设工程预算定额——调试工程》 (2013年版)。
《市政工程投资估算指标》2007年建设部颁发。
《市政工程投资估算编制办法》2007年建设部颁发。
8.1.2.4设备及材料
项目所在地近期主要材料价格及有关厂家的设备询价。
8.1.3其它说明
1.本估算表投资包括建筑工程费、设备购置费、安装工程费、其它基本建设费用、预备费、不含建设期贷款利息和流动资金。
第九章 环境评述
9.1 环境现状
根据县环保部门提供的资料地表水环境质量主要监测断面:涡河义门和武家河涡北。监测频次为每季度一次,全年监测4次;监测项目为CODcr、NH3-N、PH、CODMn4个指标,2016年监测数据表明涡河义门和武家河涡北水质为V类,水质达标率100%。
涡阳县自来水公司是我县县级城市集中式饮用水水源地,2016年监测数据表明,39项监测指标除氟化物外均能达到《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类水标准。
2016年8月-11月我县二氧化硫平均浓度为26.25微克/立方米,二氧化氮平均浓度为19微克/立方米,PM2.5平均浓度为49.25微克/立方米,PM10平均浓度73.25微克/立方米。2016年全年,亳州市PM10浓度均值为83微克每立方米,PM2.5浓度均值为58微克/立方米,优良率为71.3%。
2017年1月-3月我县二氧化硫平均浓度为28.33微克/立方米,二氧化氮平均浓度为14微克/立方米,PM2.5平均浓度为92.33微克/立方米,PM10平均浓度107微克/立方米。
规划区域的环境空气质量的主要问题是存在“尘”污染的问题,区域大气质量改善必须从煤烟污染控制入手,使规划范围内供热燃煤逐步由分散、低效、高耗、低空排放的用户自建小锅炉方式向集中、高效、高空排放、低污染的集中供热转化,以热电联产或建设大规模集中供热锅炉房以替代中小分散锅炉房,是最有效的手段之一。
9.2 供热规划实现后的环境评述
9.2.1 噪声影响及防治措施
9.2.1.1 噪声源分类
(1)空气动力学噪声即由各种风机、管内流体、节流等所产生的噪声。
(2)机械性噪声即由机械设备运转、摩擦、撞击所产生的噪声。
(3)电磁性噪声即由电动机、变压器等电气设备运动过程中产生的噪声。
(4)其它噪声包括交通噪声、水流噪声、人类活动发出的噪声。
前三类噪声较大,必须采取有效措施,以避免对周围环境造成有害影响。
9.2.1.2 防治措施
前已论述了热电厂、锅炉房的噪声源,对噪声进行治理,主要从噪声来源、噪声传播途径、受声体等三方面采取措施。具体对策如下:
(1)空压机加隔音罩,配置低噪音风机。
(2)汽轮机降噪采取设置隔音罩,利用板称做成隔音罩,将整个机组密封罩起来,内部衬吸声材料。
(3)锅炉安全扣排气口和各种吹管控制空气动力噪声采用高效消音器。
(4)对各类水泵加减震基础,在泵房采取围护结构降噪。
(5)各建筑物均采用吸音及隔音设施,此外厂内设置绿化带也起到控制噪声的作用。
在实行了上述措施后,经济开发区热电厂和循环经济园区热电厂噪声水平低于《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)Ⅲ类区标准。
9.2.2 废水排放控制
(1)生产用水
锅炉给水采用自来水,工业循环水采用污水处理厂中水。
(2) 生活污水
生活污水包括厂区所有构筑物中排放的粪便污水、浴室洗澡水和食堂排水等,其经过各种小型污水处理构筑物处理后符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996),可排入园区污水管网。
(3) 冷却水
冷却水水质较好,循环利用,其中工业循环水用中水。
(4) 除尘、除渣水
除尘、除渣水只用于浇湿用,不对外排放。
(5) 其它工业废水和雨水
各车间的生产废水、消防排水、绿化排水等属于不定期排水,基本不含有害物质不会对环境造成影响。
(6) 脱硫废水
对于脱硫废水采用蒸馏工艺达到零排放
综上所述,热电厂污水,符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996),可排入园区污水管网。
9.2.3灰渣影响及处置措施
燃煤热电厂本项目产生的固体废物主要为运行后产生的灰渣,热电厂投产后年生产的灰渣产生量为10.12万t/a,灰渣全部出售给当地建材生产单位作为生产原料,对环境不会产生明显影响。原有的小锅炉灰渣得不到充分的利用,占用大量土地。
9.2.4污染物排放情况
《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》(环发[2015]164号)要求全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)。
涡阳建设燃煤热电厂,热电厂建成以后全面实行超低排放。为减少烟尘的排放量,本项目拟采用除尘效率≥99.9%的布袋除尘器,在脱硫后尾部增加湿式电除尘器。对SO2采用炉内脱硫和炉外增加湿法脱硫相结合的方式,脱硫效率不低于97%,NOX采用SCR+SNCR的方式,脱氮效率不低于80%。
涡阳建设生物质热电厂,热电厂建成以后全面实行超低排放。为减少烟尘的排放量,本项目拟采用除尘效率≥99.9%的布袋除尘器,在脱硫后尾部增加湿式电除尘器。对SO2采用炉外增加半干法脱硫的方式,脱硫效率不低于97%,NOX采用SNCR的方式,脱氮效率不低于50%。
经测算,涡阳城区污染物排放量预计减少情况见下表:
项目
单位
燃煤规划实施后(2020年)
耗标煤减少量
万吨/年
11.926
灰渣减少量
万吨/年
2.038
烟尘排放减少量
吨/年
980.14
SO2排放减少量
吨/年
515.6
8.2.5 厂区绿化
为美化环境,减少对环境的污染,为广大职工创造一个良好的工作环境,厂区绿化是十分必要的。
本规划拟在热电厂区设绿化带,厂前区设置花卉。绿化措施实施后,厂区绿化系数可达30%左右。
9.3 环境的综合评价
本规划全部实施后,以集中供热代替了分散供热,与之相应的影响大气环境的飘尘、SO2 、NOX及污水排放量均大幅度减少,极大改善了环境质量。与分散小型锅炉房相比,大型集中热源对环境影响的优势主要表现在以下几个方面:
(1)耗煤量减少既节约了大量能源,同时又减少了煤、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)噪声的减少,由于小锅炉房一般分散在建筑群中,离居民及办公地点较近,锅炉运行过程中风机、水泵产生的噪声以及运煤、除灰车辆产生的噪声在一定程度上干扰了居民的生活。新建的热力站,虽然建在居住区中,但通过选择低噪声设备及减振、隔声措施良好的情况下,对居民不产生影响或对居民的影响大大减少。
(4)占地面积减少:由于取消和不再新建小锅炉房,将大大减少园区占地,有利于园区的建设和发展。
总之,供热规划实施后,环境效益显著,对保护环境和促进对外开放,加快规划区建设速度将产生积极而深远的影响。
第十章 实现供热规划
10.1 组织机构
目前涡阳县城区集中供热事业刚刚起步。随着城区的发展和人民生活水平的提高,集中供热和热电联产事业将迎来大的发展机遇。本规划建议以县相关部门为主体,通过招商、入股等方式成立集中供热筹备处。统一管理热电厂、热力网等工程规划、实施、运行。在实施供热规划后,可成立涡阳县热电公司。
热源的投资建设可采用政府投资、融资、国内相关企业参资入股、国外投资等多元化模式。供热管网的建设由专业供热公司投资并负责建设和管理。
行政管理部门应适应市场经济的规律,将供热作为商品运作。从项目设计开始应考虑按热计费的可能,为供热市场经济化做好条件。
规划区集中供热规划实施后,热电厂负责自己的供热机组扩建和管理,向热用户售热,独立核算。
相应的管网、热力站均由运行管理部门向热电厂购热,负责运行、投资建设和管理。
热源的用热调度,均由县供热管理部门统一协调。
10.2 工程实施
近期工程实施进度安排:
2018年6月完成热电厂及供热管网的可行性研究和初步设计编制及评估审查;
2018年6月开工建设近期工程,即1×130t/h生物质发电工程和3×260t/h燃煤锅炉;
2018~2020年配套建成供热管网。
远期工程实施进度安排:
2024年开工建设远期工程,即增加2×260吨燃煤锅炉;
2022~2028年配套建成供热管网。
以上实施年限为规划年限,工程实际实施将视热负荷的发展及资金落实情况确定。
10.3 建设资金来源
根据目前供热行业基本建设情况,项目所需资金主要来源渠道如下:
(1)财政借款。
(2)国内贷款(5年以上长期银行贷款、国债转贷、发行项目债券)。
(3)地方政府及企业自筹资金。
(4)城市建设配套费(地方政府给予支持向采暖用户收取供热入网费或供热贴费,减少建设单位融资压力)。
(5)国内相关企业参资入股。
(6)利用国外资金(主要有国外政府贷款、国际金融组织贷款等)。
涡阳县城市集中供热的资金筹集主要由以下方面构成:
(1)、热电厂由项目招商引进国内相关企业参资入股。
(2)、供热管网由县相关部门牵头,县建委和经济开发区及相关工业园区具体落实建设资金。
集中供热项目建设资金筹措渠道一览表
名称
资金性质
资金主要来源渠道
项目建设资金
权益资金
各级政府财政预算安排的基础实施投资、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(供热入网费或供热贴费等)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。
10.4 实施集中供热的法规和技术经济措施
10.4.1 实施措施
(1)、在本规划范围内,规划热源能满足供热要求的情况下,原则上不能再建小锅炉。
(2)、供热管网的设计、施工与热源建设同步,以便热源形成后能及时供热,确保达到应有的社会效益和经济效益。
(3)、应建立监控中心,根据整个系统流量和热量的变化,合理调度热源厂的负荷,实现热量和流量的合理分配,确保管网末端参数满足用户需求,提高供热系统的安全性和经济性。
(4)、建立并完善相关政策法规体系,加强供热市场管理,规范供热行为,共同维护供热公司与热用户双方利益,保障纠纷得以公平、公正地解决。
(5)、推行节能政策,制定科学合理的收费方式,实行热价听证会制度。促使供热公司与热用户双方以节能的方式获得利益,以市场手段淘汰能耗大、管理水平低的企业,达到资源的优化、合理配置。
(6)、改变政府行政思路,推行供热基础设施市场化运作。树立“政府引导、社会参与、市场运作”的改革方向,加强政府的宏观调控和制度建设。实现供热项目投资主体的多元化和商业化,坚持谁投资、谁所有、谁受益、谁承担风险,真正建立对投资主体的投资分析约束机制,实现投资决策科学化。
(7)、实现供热体系内的政企分离,资源共享,优化配置。通过企业化运作方式,提高服务水平和抗风险能力,加强企业核心竞争力。
(8)、建立集中供热专项发展基金,为供热项目提供资金支持,基金结余的商业利益用于解决历史遗留问题的更新改造,以及对新技术的研究与发展给予支持。
10.4.2 节能措施
(1)积极的推广建筑节能
一方面采用保温材料,增加围护结构的传热热阻,降低围护结构的耗热量;另一方面加强门窗密封,降低冷风渗透的耗热量。两种方式结合使用,可减少建筑物的耗热量达50%。
(2)加快计量工作进展
以合肥市的集中供热为借鉴,近年来新建的采暖系统大多具备“分室温控、分户计量”的功能,但仍有不少运行多年的采暖系统没有安装计量仪表,用户用热存在“大锅饭”现象,有些系统甚至不具备分室独立关闭的使用功能,造成能源大量浪费。规划建议应加大力度,高标准设计采暖系统,同时达到节约能源并提高舒适度的供热效果。
(3)热力站的自控系统可实现如下节能功能:
在二级网的供、回水温差太小时,一级网的温控阀关小,减少热源供应;
根据用户的使用时间,设定不同的供热温度,可以明显减少年耗热量。
(4)凝结水的利用
凝结水的温度通常在60℃~90℃之间,直接放空,不仅浪费热能,同时浪费了水资源,而且对环境造成严重的污染。集中供热对凝结水集中回收再利用,实际运行中存在用户分散、收集困难、水质处理成本高等诸多问题。规划建议热力站设计时应考虑凝结水的集中再利用,可用于采暖或空调系统补水、生活热水供应或集中供应洗衣房、浴室等场所。
(5)减少供热系统的散热漏损
采用优质管材、配件,减少管网泄露;装设检漏报警系统,便于泄露时得到及时发现和处理;加强管道保温,减少管网热损。
(6)供热系统多热源运行
为了提高集中供热系统的安全性与经济性,应考虑联网运行。联网运行要求相连的管网在相同的温度压力下运行,各系统都需建立监控中心,根据全系统及地区热量和流量的变化,合理地调度热源厂的负荷,改变热力管网介质流量或方向,维持末端需要的温度和压力,实现热量和流量的合理分配,提高热力管网供热的经济性。
第十一章 结论与建议
11.1 结论
11.1.1结论意见
经过前面各章节的分别论述,结论意见如下:
1.实现规划区集中供热是建设现代化城市的重要基础设施,对于改善涡阳县城区的投资环境,提高人民生活水平都具有较大的促进作用。
2.实现“集中供热、热电联产”,是我国的重要节能政策,它对于节约能源,改善环境具有双重重大意义。
3.规划区供热管网,采用枝状供热蒸汽管网,最终形成整体管网。
4.各用户热交换站由用户自行确立规模,投资建设。
11.1.2总的评价
安徽省涡阳县城区集中供热规划面积50平方公里。年供热量9339011GJ/a。供热规划项目实施后,以集中供热的热电站取代众多分散供热的小锅炉房,可实现年节约标准煤119260t,大大减轻城市环境污染。实现涡阳县城区和工业园区“集中供热,热电联产”,符合国家现行节能政策。
11.2 存在的问题及建议
3.热电厂建设还须与供电部门联系,取得并网协议。
4.热网管道走向及布置须取得规划、城建部门的认可,道路建设须予留热网管道的布置位置。
5.尽快成立热电筹建部门,组织落实相关事宜。
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