设计号:20528RD
二〇二〇年十一月
大石桥市城市集中供热规划(2020~2030年)
设计号:20528RD
总 经 理:庞光辉
副总经理:王 灿
总工程师:赵 晖
所 长:宋 楠
项目负责人:刘明伟
审 定 人:宋 楠
审 核 人:刘明伟
专业负责人:邸 亮
设 计 人:邸 亮
参 编 人 员:刘 枫、张 伟、张 锐
校 对 人:赵志南
目 录
前 言
为贯彻落实习近平总书记关于北方清洁供暖的重要指示精神,统筹推进新时代“五位一体”总体布局,协调推进“四个全面”战略布局,认真贯彻省委要求部署,以供给侧结构性改革为主线,全面落实新发展理念和“四个着力”“三个推进”要求,加快转型创新发展步伐,进一步提高城市集中供热及清洁供暖的发展速度,以适应城市的快速发展。近年来,大石桥市的建设处于一个快速发展的阶段,已突破了原城市总体规划所确定的空间形态。为了适应城市快速发展的背景,适应城市总体规划,市政府提出编制《大石桥市城市集中供热规划》的要求。
大石桥市是一个工业立市的城市,对于资源的依赖性很强,因此城市的中长期发展是以“转型”作为重点,规划城市的全面转型、宜居城市建设成为中长期发展的核心内容,强调二产和三产的融合发展,强调城市功能的完善,强调现代化、生态化的宜居城市以及和谐社会的建设,同时也强调建设区域性中心城市。在国家新一轮振兴东北战略的背景下,经过大石桥市委市政府深化改革、扩大开放各项政策的逐步实施,全市各行各业得到了充分的发展,总体经济发展得到了进一步的提升。根据总体规划的安排,大石桥市将建设成为以现代制造业、商贸服务业和现代农业为产业支撑的综合性、现代化的山水宜居城市,以及辽中南地区重要的区域中心城市,力争实现全国百强县前十位的目标。
因此,为了确保大石桥市各项建设、发展顺利进行,满足全市快速发展的需要,深入贯彻十九大新时代新思想、新理念、新战略,依据习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上重要讲话精神,落实北方清洁供暖的指示、中发【2016】7号《中共中央国务院关于全面振兴东北地区等老工业基地的若干意见》、国家发展改革委《关于发展热电联产的规定》等要求,本着合理利用能源、改善环境、节能减排的基本原则,特编制《大石桥市城市集中供热规划(2020-2030年)》。
此规划的编制符合目前大石桥市的供热现状及《大石桥市城市总体规划(2009-2030)》的发展要求,为进一步构建和完善新形势下供热体系,为大石桥市城市集中供热的合理布局和有序发展提供可操作性依据。是合理实施集中供热、提高能源利用效率、优化能源结构的重要保障,对促进大石桥市社会、经济的可持续发展,节约能源、保护环境,具有十分重要的意义。
第一章 概述
1.1城市概况
1.1.1地理位置及行政区划
大石桥市隶属辽宁省营口市,位于营口市的北部,辽河下游左岸。东与海城市、岫岩满族自治县相毗邻,南与盖州市相接壤,西临营口市老边区,西北与盘锦市隔河相望。地处东经122°05′至123°00′,北纬40°19′至40°56′之间。
大石桥市现辖2个省级经济开发区(大石桥经济开发区、营口南楼经济开发区),1个省级工业园区(大石桥有色金属工业园区),17个镇区,253个行政村。总面积1612.11平方公里,总人口69万人,其中城镇人口22.5万人,城镇化水平32.6%。
1.1.2地形地貌
大石桥市位于辽东半岛中部西侧,大辽河下游左岸。属于华北地台辽东台背斜营口至宽甸隆起的南翼,受燕山运动影响形成千山余脉,呈北东-南西向纵贯本地区。
大石桥地貌呈“五山一水四分田”。地貌特点东西狭长,东高西低,东部以山地丘陵为主,西部是水网稻田,西部地区水田面积52万亩,淡水养殖面积达14万亩;中东部地区旱田面积28万亩,南果梨、寒富苹果、大枣等各种果树近1000万株。
大石桥片区地势自东向西北倾斜,高程从海拔300多米降至4米,自然形成依山、丘陵、平原递接,海河交汇的地貌类型。西部是一望无垠的辽河冲积平原,海拔在4米至10米之间,最低海拔仅2米左右;中部为平原和丘陵缓冲地带,地势平缓,海拔在10米至30米之间,谷地宽阔;东部为千山余脉,山地蜿蜒,沟谷纵横,海拔在30米至300米之间,有金牛山、猪龙山、秀才岭、迷镇山、海龙川、蟠龙山等。东部边境的老轿顶山海拔1033米。
1.1.3气候条件
大石桥市地处南温带亚湿润区内,属暖温带季风气候,全年光照充足,四季分明,雨量适中,海陆气候兼有,年平均气温在8℃-9℃,一月平均气温-10.6℃,最低气温-30℃;七月平均气温24.6℃,最高气温35℃。全年平均日照为2500-2800小时,4至9月份≥10℃积温为3353℃,无霜期181天。年平均降雨量为640-750毫米,多集中在七、八月份。
具体气象参数如下:
⑴温度:
1)冬季
采暖室外计算温度 -14.1℃;
极端最低温度 -25.1℃;
采暖期平均温度 -3.6℃。
2)夏季
极端最高温度 35.8℃。
⑵风速:
冬季室外平均风速 3.5m/s;
夏季室外平均风速 3.5m/s。
⑶风向:
冬季最多风向 NNE;
夏季最多风向 SW。
⑷采暖期:
冬季采暖期 152天(11月1日至次年3月31日)
⑸其它:
年平均气温 9.7℃;
冬季大气压力 102.62kPa;
夏季大气压力 100.54kPa;
多年平均降水量 682mm;
最大冻土深度 111cm。
1.1.4水资源
全市水资源开发前景广阔,有自然水域23万亩。全市共有天然和人工河流30条左右,较大的河流有辽河、大清河、劳动河。有大小型水库14座,总容水量为5,004万立方米。矿泉水资源储量大,现已探明金桥、南楼开发区、建一、钢都等镇区储有矿泉水资源,其中金桥镇李屯矿泉水水场每天出水量可达50-60吨。
(1)地表水
大石桥市地表水多年平均径流量为2.156亿立方米,且年际变化较大,保证率为50%的年径流量为1.832亿立方米,保证率为75%的年径流量为1.06亿立方米,保证率为95%的年径流量为0.388亿立方米。
大石桥市境内的河流可分为两大水系,即大辽河水系和大清河水系。大辽河是大石桥地区西部的过境河,大清河在大石桥市境内有三大较大支流:东大清河、西大清河、大旱河。
全市现状蓄水工程有三道岭、周家二座中型水库,总库容4140万立方米,有效库容2367万立方米,有虎皮峪、厢房、孟屯、泉大四座小(一)型水库,总库容519万立方米,有效库容369万立方米,有绕山头、杏才沟、二道岺、码石沟、高上沟、祝家沟六座小(二)型水库,总库容158.2万立方米,有效库容98.9万立方米,由于蓄水工程少,且又经过多年实践看,除二座中型水库及厢房,虎皮峪二座小(一)型水库除外,其余小型水库蓄水很少且无配套工程,所以多年平均地表水实际利用量仅为0.35亿立方米,只占多年平均径流量的11%。因此大石桥市水资源评价分析地表水资源量占有部分较少。
(2)地下水
大石桥市多年平均降水量为682mm,年降雨量时空分布不均,降水自西向东逐渐增加。地下水补给主要靠降雨补给,补给条件尚好,但是有些地区超采严重,有些地区具有一定的潜力。全市地下水资源总量1.16亿立方米,多年平均可开采资源量为0.5亿立方米,可开采资源模数为3.105万立方米/平方公里·年。
大石桥市地下水资源利用不均衡,超量开采与闲置并存。东部地区地下水利用率较低,经济发展相对滞后;中部地区工矿企业较集中,当地经济发展较快,但局部地下水资源开采量基本达到极限,个别地区超采严重;西部地区主要以城乡生活用水及工、副业单位用水(农业用水引地表河流水为主),地下水资源开采尚有潜力。
(3)水资源总量
全市水资源总量以地表水资源量占有量较多。目前,大石桥水资源总量为2.66亿立方米,其中地下水1.16亿立方米,而地表水资源量为2.156亿立方米,重复计算量0.656亿立方米,人均占有水资源370立方米。但是由于目前地表水利用率较低,仅为0.35亿立方米,地下水开采量较大为0.5亿立方米,所以地下水利用量相对较多。
1.1.5交通基础设施
大石桥市交通便捷畅达。火车站是国家一等站,沈海高速公路、哈大公路、沈营公路、长大铁路贯穿南北,至北京盘海营高速公路、大岫公路、营大公路、营大铁路连接东西,更是连接营口港、鲅鱼圈港、大连港“三港一市”沟通全国的纽带。距营口港仅23公里,距鲅鱼圈港45公里,驱车到沈阳、大连机场只需一个半小时,去北京也只需5个小时。
(1)铁路
铁路是大石桥市对外联系的主要通道之一,城区现有国家铁路哈大铁路。另有铁路客货运车站一处,即大石桥火车站。
(2)公路
高速公路--大石桥市目前有两条高速公路,即沈海高速公路(G15)和盘海高速公路。沈海高速公路北连沈阳、鞍山,南连大连,是大石桥市对外联系最主要的通道之一;盘海高速公路与京哈高速公路(G1)相接,也是大石桥对外联系的主要通道。
国道--G202国道(黑大线)北连哈尔滨、沈阳,南至大连,在沈海高速公路建成前是大石桥市对外交通联系的最主要的通道。G202纵贯大石桥市内域。
省道--大石桥市现有省级公路四条:沈营线(沈阳-营口)、岫水线(岫岩-水源)、营大线(营口-大石桥)和吉高线(吉洞岭-高坎)。岫水线是市区东到岫岩,西到西部乡镇的主要通道;吉高线是高坎与海城联系的主要道路。沈营线经过了旗口镇、高坎镇,是连接西部乡镇与营口市区的重要通道;营大线是大石桥市与营口市区联系的主要道路。
1.1.6主要资源概况
⑴土地资源
全市土地总面积239.5万亩,其中耕地面积78.3万亩,林、牧地面积83.5万亩,荒山荒地面积20万亩。
⑵矿产资源
大石桥市矿产资源丰富,其特点是品种多、储量大、质量好,尤以盛产菱镁石、硼石和滑石著称。现已探明的矿藏有27种,其中非金属矿石有菱镁石、滑石、硼石、石灰石、硅石等21种;贵重金属和稀有金属矿藏有金、银、铜、钴、铀、铁6种。其中,菱镁石储量45亿吨,是世界四大镁矿之一。滑石储量40万吨;硼石储量500万吨,居全国第二位;石灰石储量4550万吨;黄铁矿储量1232万吨;钠长石储量120万吨;磁铁矿储量150万吨;金矿储量11万吨;硅石储量50万吨;石英石储量5亿吨;钴矿储量540万吨,石墨储量250万吨;黄铜矿储量107万吨。此外,钾长石、铅锌矿、砷矿、萤石、白云母等也有储量和开采价值。
⑶旅游资源
大石桥市风景名胜众多,有距今二八万年前的金牛山古人类遗址、远古时期遗存的“巨石文化”遗址——石棚峪石棚;有历史久远的大金宝林禅寺、规模宏大的海云寺,享誉海内外的迷镇山娘娘庙和虎庄牛头山双泉寺;有辽南第二高峰老轿顶和“一脚踏三界”、风景秀美的黄丫口;有风光旖旎的三道岭水库、周家水库、厢房水库和虎皮峪水库;还有功能齐备的蟠龙山公园等多处古迹、景点。为旅游业发展提供了良好的基础。
1.1.7经济发展情况
大石桥市是辽宁乃至东北地区经济发展迅猛、潜力巨大、民营经济发达的地区之一,是辽宁省民营经济工作先进市(县)。
2018年,大石桥市地区生产总值完成315.01亿元,其中第一产业增加值33.46亿元,第二产业增加值171.83亿元,第三产业增加值109.72亿元;全口径财政收入37.96亿元;公共财政收入22.23亿元;固定资产投资总额42.24亿元;规模工业总产值(现价)359.456亿元。镁产业高质量发展成效显著,镁制品及深加工产业规模以上企业产值完成200亿元。服务业提质增效,全年完成社会消费品零售总额158.84亿元。
1.1.8环境状况
⑴环境空气质量
近年来,大石桥市全面贯彻落实国家、省、市生态文明建设各项重大决策部署,把环境保护作为生态文明建设的重中之重,通过几年的大气污染治理工作,大气环境质量得到明显改善。据统计,2019年1-12月份,大石桥市细颗粒物(PM2.5)浓度44微克/立方米(市下达任务目标63微克/立方米);环境空气质量达标天数比例70.8%(市下达任务目标67.4%)。
⑵声环境质量
大石桥市声环境质量监测值基本满足区域环境噪声《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类环境功能区标准,偶有监测点存在超标现象,但超标倍数不高。
1.1.9能源利用现况
大石桥市能源消费结构以煤炭为主,电力和石油产品为辅,居民用气以液化石油气为主。
1.2城市总体规划介绍
本次供热规划依据的总体规划是已经批复的《大石桥市城市总体规划(2009-2030)》。
1.2.1城市性质
国家镁质材料产业基地,辽中南地区区域性交通枢纽,综合性、现代化的工商业城市。
打造“山水镁都、文化商城”。
1.2.2城市职能
(1)国家层面——国家级镁质材料产业基地
依托现有资源优势和产业基础,延伸产业链条,发展新型建材等高级加工业,提高产品的成品度和附加值。
(2)辽宁省层面——辽中南区域性交通枢纽、辽宁省县域经济发展先导区
大石桥市占据着优越的区域性流通的区位,同时又有着便利的立体对外交通网络,这为成为区域流通节点城市的战略目标提供了坚实的基础。
(3)营口市层面——营口市副中心城市、营口港的临港配套中心
营口市下辖大石桥市和盖州市两个县级市。大石桥市凭借作为营口市北部与辽宁中部城市相连接的纽带及产业发展的基础与潜力,是营口市副中心城市之一。
(4)市域层面——市域政治、经济、文化中心,城镇化人口转移的主要目的地
大石桥市区是大石桥市域的行政管理中心、商业金融中心、产业发展中心、文化教育中心和交通枢纽,是吸引市域人口转移的主要目的地。
1.2.3规划发展目标
大石桥市是一个工业立市的城市,对于资源的依赖性很强,因此城市的中长期发展一定要以“转型”作为重点,中长期发展要在近期10年的发展基础上,继续强化并完成城市转型,因而城市的全面转型、宜居城市建设将成为中长期发展的核心内容,强调二产和三产的融合发展,强调城市功能的完善,强调现代化、生态化的宜居城市以及和谐社会的建设,同时也强调建设区域性中心城市。到2030年,应将大石桥建设成为以现代制造业、商贸服务业和现代农业为产业支撑的综合性、现代化的山水宜居城市,以及辽中南地区重要的区域中心城市,力争实现全国百强县前十位的目标。
1.2.4城市发展方向
规划确定大石桥中心城区建设用地的发展方向为“城区南移西拓,产业北上东进”。即:生活片区向南、跨过哈大铁路向西发展;工业用地沿沈海高速公路和哈大铁路向北、沿营大线向东发展。
1.2.5中心城区总体空间布局
中心城区总体布局要点:
⑴统筹城市空间要素,构筑分工合理、功能互补的现代城市。
⑵伸展城市空间框架,建设全市政务、文体和商务、商业活动中心区。
⑶拓展城市工业用地,满足产业发展的需要,并为其他重大项目的进驻提供弹性发展空间。
⑷利用高速公路互通口和铁路站场,布置物流用地和对外交通用地。
大石桥城市空间形态为:“紧凑布局、轴向组团式发展”,即形成功能分区明确、组团布局合理、楔形绿地环抱、人居环境良好、基础设施完备、交通网络便捷的“两轴六心五片区”的城市结构。
1、两轴
哈大路和青龙山大街形成两条城市发展轴线。
2、六心
商业中心、行政中心、体育中心、文化娱乐中心、教育中心和物流中心。
3、五片区
主城区:以商业、居住为主的生活片区;
望海新城:以行政办公、商业金融为主的综合片区;
金桥新城:以大型公共服务设施、居住为主的综合片区;
营口沿海新兴产业区:以高端镁业、轻工产业、有色金属加工为主的产业片区;
营口南楼镁质材料产业园:以镁制材料加工为主的产业片区。
1.2.6城市发展规模
⑴人口发展规模
规划到2030年,市域人口达到100万人,城镇化水平达到80%,其中市区人口达到55万人。
⑵城市建设用地
规划期末,大石桥城市建设用地规模为60.0平方公里,人均城市建设用地指标为109平方米。其中居住用地面积达到1537.40公顷,占总建设用地的25.43%,人均用地面积27.95平方米/人;公共设施用地面积达到1070.79公顷,占总建设用地的17.71%,人均用地面积19.47平方米;工业用地面积达到1301.11公顷,占总建设用地的21.52%,人均用地面积23.66平方米;仓储用地面积达到100.03公顷,占总建设用地的1.65%。
大石桥市中心城区城市建设用地平衡表 表1-1
序号 |
用地代码 |
用地名称 |
规划(2030年) |
|||
面积(公顷) |
占建设用地比例(%) |
人均用地(m2/人) |
||||
01 |
R |
居住用地 |
1537.40 |
25.43 |
27.95 |
|
02 |
C |
公共设施用地 |
1070.79 |
17.71 |
19.47 |
|
C1 |
行政办公用地 |
242.96 |
4.01 |
4.42 |
||
C2 |
商业金融用地 |
695.59 |
11.50 |
12.65 |
||
C3 |
文化娱乐用地 |
49.34 |
0.82 |
0.90 |
||
C4 |
体育用地 |
47.48 |
0.79 |
0.86 |
||
C5 |
医疗卫生用地 |
31.83 |
0.53 |
0.58 |
||
C6 |
教育科研用地 |
34.01 |
0.56 |
0.62 |
||
C7 |
文物古迹用地 |
26.58 |
0.44 |
0.48 |
||
03 |
M |
工业用地 |
1301.11 |
21.52 |
23.66 |
|
04 |
W |
仓储用地 |
100.03 |
1.65 |
1.82 |
|
05 |
T |
对外交通用地 |
8.15 |
0.13 |
0.15 |
|
06 |
S |
道路广场用地 |
824.53 |
13.64 |
14.99 |
|
07 |
U |
市政公用设施用地 |
321.17 |
5.31 |
5.84 |
|
08 |
G |
绿地 |
767.66 |
23.70 |
13.96 |
|
G1 |
公共绿地 |
568.21 |
9.40 |
10.33 |
||
09 |
D |
特殊用地 |
58.79 |
0.97 |
1.07 |
|
10 |
城市建设用地 |
6046.63 |
100.00 |
109.94 |
||
11 |
水域和其他用地 |
168.31 |
|
|
||
12 |
总用地 |
6214.94 |
|
|
规划期末:人口 55 万
1.3规划指导思想
深入贯彻十九大新时代、新思想、新理念、新战略,依据习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上重要讲话精神,落实北方清洁供暖的指示精神,从实际出发,以人为本,全面规划,分步实施,制定明确的规划指标和切实可行的措施,推进大石桥市供热事业的健康发展,更好地满足人民生活水平提高的需要。
以《大石桥市城市总体规划(2009-2030)》、《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》、《辽宁省推进清洁取暖三年滚动计划(2018-2020年)》和国家发改委等部委联合发布的《关于发展热电联产的规定》、《热电联产管理办法》为指导,根据辽宁省人民政府《关于蓝天工程的实施意见》要求和国家发展和改革委员会颁布的《节能中长期专项规划》中“坚持节能优先,大幅度提高能源利用效率”的文件精神,落实供给侧结构性改革,贯彻实施“节能减排、以热定电、立足存量、结构优化、提高能效、环保优先”的规划思想和“发展循环经济、建设资源节约型、环境友好型社会”的战略方针,落实科学发展观,按照统筹近、远期供热负荷,积极发展清洁能源及循环经济,合理布局、全面规划,分期实施,密切联系实际情况,制定明确的规划指标和切实可行的措施,以期达到保护环境,节约能源,提高人居生活质量,促进城市社会、经济可持续协调健康发展的目标。
1.4规划编制依据
供热规划的编制主要以国家出台的有关法律和相关产业政策以及国家有关部门相关文件和规定为编制依据,与本地区国民经济和社会发展规划相结合,与有关专项规划相衔接,使供热规划更加符合国家相关产业政策,符合地区经济社会发展实际需求和未来规划发展要求,为本地区集中供热项目的实施提供依据。
本次编写的是大石桥市城市集中供热规划,编制依据具体如下:
(1)习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上“推进北方地区冬季清洁供暖,减少雾霾天,保护环境”的讲话精神。(2016年);
(2)《打赢蓝天保卫战三年行动计划》(2018年);
(3)《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》;
(4)《辽宁省推进清洁取暖三年滚动计划(2018-2020年)》;
(5)中华人民共和国建设部、国家计委【1995】126号文件《关于加强城市供热规划管理工作的通知》;
(6)国家发改委发改能源【2004】864号文件《关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知》;
(7)国务院发布的国发【2013】37号文《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》;
(8)国务院办公厅发布的国办发【2014】31号文《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划(2014-2020年)的通知》;
(9)国务院发布的国发【2016】62号文《国务院关于深入推进实施新一轮东北振兴战略加快推动东北地区经济企稳向好若干重要措施的意见》;
(10)国家计委、国家经贸委、建设部、国家环保总局联合发布的计基础【2000】1268号文《关于发展热电联产的规定》;
(11)国家发展和改革委员会、国家能源局、财政部、住房和城乡建设部和环境保护部联合下发的发改能源【2016】617号文件—关于印发《热电联产管理办法》的通知;
(12)《中华人民共和国节约能源法》(2018年10月);
(13)《中华人民共和国环境保护法》(2015年1月);
(14)《中华人民共和国大气污染防治法》(2018年10月);
(15)《辽宁省蓝天工程实施方案》;
(16)《大石桥市城市总体规划(2009-2030)》;
(17)《城市供热规划规范》(GB/T51074-2015);
(18)《城市供热规划技术要求》;
(19)《城市供热规划内容深度》;
(20)《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010);
(21)《城镇供热直埋热水管道技术规程》(CJJ/T81-2013);
(22)《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012);
(23)《城镇供热系统节能技术规范》(CJJ/T185-2012);
(24)当地有关部门提供的有关供热、环保等方面的相关基础资料。
1.5规划供热模式
目前国内供热可持续发展度最高的供热模式为热电联产,其次为分户单独燃气炉和燃煤区域锅炉房。
热电厂将高品位的热能用于发电,将低品位的热能用于供热,因而其能源转换效率较高,在所有供热形式中,热电联产能源利用效率是最高的,包括供热在内其一次能源效率可达到0.7-0.9之间。特别是采用背压机组供热,以热定电,不但热效率高,而且对环境污染小,具有明显的经济效益、社会效益和环境效益,为实现可持续发展奠定了基础。
用天然气直接烧锅炉供热的效率在0.85-0.90左右。但天然气是清洁燃料、价格很高,而且该能源供热方式的运行成本计费用相当高,直接影响到供热可持续发展模式评价指标中的经济性,现阶段不利于供热的商品化和市场化的发展。对于大石桥来说,在总体规划中规划只满足民用建筑炊事用燃气,并没有涉及到燃气供热,故相关的气源等问题还需要进一步的可行性研究。
小型的分户单独式燃气炉最大的优势是可以减少供热管网热损失和外网投资,并且可根据人们的作息情况随时做供热量调整,从而减少了系统运行的时间,可使单位采暖面积能耗降低。而对于传统的锅炉房或热电联产,由于运行调整惯性大,设备启停不便,系统在整个采暖季内不间断供热,造成单位采暖面积能耗相对增加。集中式的燃气锅炉房需要集中的天然气储配罐,相对的增加了经济性中的总投资费用,而且系统的安全性相对于其他也要求很高。
燃煤锅炉供热成本低,一次投资比热电厂少的多,并且我国的能源结构仍然是以煤为主,因此在我国城市供热系统中使用最为普遍,但由于采用高品位能源单一的供热,并没有更好使能源梯级利用,导致能源转换效率相对热电厂较低,对其环境的污染在以上评价的供热形式中最为严重。近年来,我国开发适用于城市集中供热的大容量高温水燃煤锅炉技术日益成熟,其运行效率逐步接近热电厂锅炉,同时随着供热锅炉烟气脱硫除尘技术的不断提高,使得城市集中供热热源厂在供热成本、投资规模、厂址选择、建设周期以及灵活性等方面相比于热电厂具有一定的优越性,在热电联产不具备条件的城市及地区应当成为城市供热的主要供热方式。
根据以上可持续发展度分析和大石桥市现有已形成的热源规模特点,分析得出:规划期内大石桥市最切实可行的供热模式是利用已形成的大型燃煤区域锅炉房供热,最优供热模式为热电联产与燃煤区域锅炉房相结合。
1.6规划原则
在充分分析大石桥市供热发展现状和地区经济发展水平的基础上,根据国家相关的产业政策,结合大石桥市城市未来的发展方向和总体规划布局,在城市总体规划的原则指导下,以“优化能源结构、节能减排、改善供给侧矛盾、清洁取暖”为指导思想,确定供热规划原则。
大石桥市现有热源较多,现有热源供热能力远大于城市需热要求,存在热源产能过剩的问题。因此根据大石桥的现状特点,结合国家相关的产业政策,确定本次供热规划坚持以大型区域热源厂为主、侧重热源整合、积极利用新型清洁能源和工业余热为补充的原则。具体原则如下:
⑴以国家出台的有关法律和相关产业政策以及国家有关部门相关文件和规定为依据,与地方相关规划相衔接,以提高供热质量,节约能源,改善生态环境,满足区域供热需求,提高人民生活水平为目标,以供热资源的合理整合、发展集中供热和清洁采暖为重点,科学规划、合理布局,指导集中供热事业持续、健康发展。
⑵坚持社会效益与经济效益并举的方针,实现供热(汽)集中化。
⑶供热规划要在满足城市总体规划的基础上,分阶段规划实施。
⑷根据规划范围内热负荷需求及现有热源情况,进行集中供热规划的合理分区。
⑸根据本地区以煤为主的能源消费结构现状,结合地区资源优势,确定热源建设的规模和方式。
⑹贯彻实施“节能减排、优化能源结构、改善供给侧矛盾、清洁取暖”的政策要求,根据规划期末的热负荷需求量,结合供热区热负荷发展趋势确定热源建设规模,确保热源建设与城市发展同步并适当超前。
⑺对现有的热源厂,规划保留规模较大、供热效果好且环保达标的锅炉。对于热效率低、不符合环保要求的锅炉,规划期内将有步骤的予以关停。
⑻各热源之间要设置联通管,相互联网,安全备用。
⑼应充分改造利用现有热源、热网。热力管网按二环制规划,统筹考虑,合理布局。
1.7规划编制内容
⑴坚持以大型区域热源厂集中供热为主,着重考虑居民冬季采暖集中供热。
⑵结合现状,适当考虑可预测工业蒸汽的发展预留情况。
⑶考虑到规划区的实际情况,目前只有少部分宾馆、医院、商务办公等建筑设有集中制冷和生活热水,用量不大,因此从经济性角度考虑,本次规划暂不考虑集中热水供应负荷及空调制冷负荷。
1.8规划范围及规划年限
1.8.1规划范围
本次供热规划的范围与大石桥市城市总体规划保持一致,为大石桥市中心城区。根据《总规》,至2030年,大石桥中心城区城市建设用地规模将达到60.0平方公里,人口规模达到55.0万人,人均城市建设用地指标为109平方米。
中心城区被哈大铁路分为东西两个部分。哈大铁路以西包括营口沿海新兴产业区和金桥新城;哈大铁路以东包括主城区、望海新城和南楼镁质材料产业园。
1.8.2规划年限
供热专项规划是对总体规划在供热方面的细化与完善,按照“统一规划,分期实施,远近结合,灵活调整”的规划原则,本规划分为近、远期两个阶段:
现状数据:2019年;
近期:2020~2025年;
远期:2026~2030年。
第二章 供热现状
2.1供热现状概述
截至2019年,大石桥市中心城区现有供热面积为1372万平方米。主要供热单位为大石桥市宏洋热力有限公司、大石桥市宏达热力有限公司、大石桥市华裕供热有限公司、大石桥市金龙新区供热有限公司、大石桥市旭日供暖有限公司、营口南楼经济开发区热源物业有限公司六家供热企业。
2.2热负荷现状
2.2.1采暖热负荷
大石桥市中心城区现有挂网供热面积1372万平方米,实供供热面积1022.35万平方米。供热面积调查情况见表2-1。
大石桥市现状热源供热汇总表 表2-1
供热企业 |
热源 |
挂网供热面积 (万㎡) |
实供面积 (万㎡) |
大石桥市宏洋热力有限公司 |
中心热源厂 |
821.125 |
617.55 |
北部热源厂 |
84.505 |
66.45 |
|
大石桥市宏达热力有限公司 |
铁西热源厂 |
57.12 |
57.12 |
大石桥市华裕供热有限公司 |
华裕热源厂 |
117.04 |
117.04 |
大石桥市金龙新区供热有限公司 |
金龙热源厂 |
50.22 |
50.22 |
大石桥市旭日供暖有限公司 |
旭日热源厂 |
50.0 |
8.0 |
营口南楼经济开发区热源物业 有限公司 |
南楼热源厂 |
191.88 |
105.97 |
合计 |
1372 |
1022.35 |
2.2.2工业热负荷
根据对当地的调查及相关部门提供的资料显示,由于原有工业蒸汽用户的搬迁及转产,大石桥市中心城区内目前只有3家企业有少量工业蒸汽负荷,用汽总量约为11.6吨/时。这几家企业的蒸汽都是由企业自建的燃气锅炉供给,环保排放均达标。
⑴辽宁鹏飞实业有限公司
辽宁鹏飞实业有限公司成立于2012年05月22日,注册地位于辽宁省营口大石桥市有色金属(化工)园区。经营范围包括酚醛树脂生产;耐火材料、冶金材料、化工产品(危险化学品除外)销售;耐火材料检测和化验;从事货物及技术进出口。
公司现有两台WNS6-1.25-Y(Q)燃气蒸汽锅炉,最大蒸汽用量6吨/时,生产用蒸汽参数193℃、1.25MPa,自有供热面积约6000平方米。
⑵营口三三铝业有限公司
营口三三铝业有限公司成立于2009年07月03日,注册地位于辽宁省营口大石桥经济开发区西外环。经营范围包括铝合金、铝制品(冶炼除外)、铝合金型材、铝木型材、铝塑型材、幕墙型材、塑钢型材、包覆型材研发、制作、销售;太阳能光伏配件、光伏组件制作、安装、销售;金属门窗、铝塑门窗、铝木门窗、塑钢门窗、幕墙、钢结构制作、安装、销售;全铝家具制作、安装、销售;室内外装饰工程施工;代料加工;废铝材、建材、包装物、门窗配件销售;模具制作、销售;粉末涂料制造、销售;货物及技术进出口。
公司现有一台WNS2-1.25-YCQ燃气蒸汽锅炉,最大蒸汽用量1.2吨/时,生产用蒸汽参数145℃、0.4MPa,自有供热面积约800平方米。
⑶营口润达新材料有限公司
营口润达新材料有限公司成立于2009年12月24日,注册地位于辽宁省营口大石桥有色金属(化工)园区。经营范围包括许可项目:货物进出口,技术进出口;一般项目:工程塑料及合成树脂销售,合成材料制造(不含危险化学品)。
公司现有一台WNS6-1.25-Q燃气蒸汽锅炉,最大蒸汽用量4.4吨/时,生产用蒸汽参数180℃、0.9MPa。
大石桥市现状工业热负荷统计表 表2-2
用汽企业 |
锅炉容量 (t/h) |
用汽参数 MPa/℃ |
用汽量 (t/h)) |
辽宁鹏飞实业有限公司 |
6 |
1.25/193 |
6 |
营口三三铝业有限公司 |
2 |
0.4/145 |
1.2 |
营口润达新材料有限公司 |
6 |
0.9/180 |
4.4 |
合计 |
14 |
|
11.6 |
2.3热源现状
大石桥市共有集中供热热源厂7座,分属6家供热公司。现有集中供热热水锅炉16台,锅炉总容量1270t/h(903MW),集中供热挂网面积1372万平方米,实供面积1022.35万平方米。具体统计情况见表2-3。
⑴中心热源厂
中心热源厂是大石桥市目前锅炉容量最大的一座热源厂,隶属于大石桥市宏洋热力有限公司,现有4台64MW和2台99MW热水锅炉(2台SHW64-1.6/130/70-H、2台DHL64—1.6/150/90-AⅡ、2台SHW99—1.6/130/70-H(A)),主要承担哈大铁路以东、镁都大街以北主城区供热负荷,下设80座换热站,现状挂网供暖面积821.125万平方米,2019年采暖季实供面积617.55万平方米。
⑵北部热源厂
北部热源厂是宏洋热力公司的另一座热源,现有2台29MW热水锅炉(1台SHW29-1.25-130/90-AⅡ、1台SHW29-1.25/130/70-AII),下设12座换热站,现状挂网供暖面积84.5万平方米,2019年采暖季实供面积66.45万平方米。
⑶铁西热源厂
铁西热源厂隶属于大石桥市宏达热力有限公司,现有1台84MW和1台70MW角管式热水锅炉(1台DHL84—1.6/130/70—AII、1台DHL70-1.6/130/70AII),供热范围哈大铁路以西、高速公路以东、岳州以南、营大路以北区域。铺设一级管网3.9km,下设9座换热站,为铁西区政府保障房、辽宁国际商贸港、金桥大街南北小区、青花集团开发小区、万城小区等供热,2019年采暖季实供面积57.12万平方米。
⑷华裕热源厂
华裕热源厂现有2台29MW热水锅炉,下设12座换热站,为哈大南路以东、镁都大街以南河畔花园、兴隆佳园、泷福苑、豪泰华府等供热,2019年采暖季实供面积117.04万平方米。
⑸金龙热源厂
金龙热源厂现有2台29MW热水锅炉(1台SHL28-1.6/160/90-AI、1台SHL29-1.25/130/70-AII),下设5座换热站,为哈大南路以西、营大路以南金龙御景、万腾小区、鑫和家园、御河1号供热,2019年采暖季实供面积50.22万平方米。
⑹旭日热源厂
旭日热源厂2015年建设1台29MW热水锅炉,计划为哈大铁路以西、营大路以南圣益园小区、金桥农民新村、营口信威学校等供热,2019年采暖季实供面积8万平方米(圣益园小区),农民新村等政府保障房也已建成挂网,目前挂网供热面积约50万平方米。
⑺南楼热源厂
南楼热源厂位于营口南楼经济开发区,2018年建设1台92MW热水锅炉(DHL92-1.6/130/70-AI),下设17座换热站,为高庄新村、圣水新村、祥和家园、东珠美地小区、四季春城小区等供热,现状挂网供暖面积191.88万平方米,2019年采暖季实供面积105.97万平方米。
大石桥市中心城区现有集中供热锅炉房统计表 表2-3
序号 |
锅炉房名称 |
锅炉房(座) |
总容量(MW) |
台数 (台) |
锅炉型号 |
建成时间 |
挂网供暖面积 (万㎡) |
所属公司 |
1 |
中心热源厂 |
1 |
454 |
2 |
DHL64—1.6/150/90-AⅡ |
2009年 |
821.125 |
大石桥市宏洋热力 有限公司 |
2 |
SHW64-1.6/130/70-H |
2018年 |
||||||
1 |
SHW99—1.6/130/70-H(A) |
2013年 |
||||||
1 |
SHW99—1.6/130/70-H(A) |
2015年 |
||||||
2 |
北部热源厂 |
1 |
58 |
1 |
SHW29-1.25-130/90-AⅡ |
2011年 |
84.505 |
|
1 |
SHW29-1.25/130/70-AⅡ |
2019年 |
||||||
3 |
铁西热源厂 |
1 |
154 |
1 |
DHL84—1.6/130/70-AⅡ |
2014年 |
57.12 |
大石桥市宏达热力 有限公司 |
1 |
DHL70-1.6/130/70-AⅡ |
2014年 |
||||||
4 |
华裕热源厂 |
1 |
58 |
1 |
SHW29-1.25/130/70-AⅡ |
2009年 |
117.04 |
大石桥市华裕供热 有限公司 |
1 |
SHW29-1.25/130/70-AⅡ |
2013年 |
||||||
5 |
金龙热源厂 |
1 |
58 |
1 |
SHL28-1.6/160/90-AI |
2014年 |
50.22 |
大石桥市金龙新区供热有限公司 |
1 |
SHL29-1.25/130/70-AII |
2014年 |
||||||
6 |
旭日热源厂 |
1 |
29 |
1 |
SHL29-1.25/130/70-AII |
2015年 |
50.0 |
大石桥市旭日供暖 有限公司 |
7 |
南楼热源厂 |
1 |
92 |
1 |
DHL92-1.6/130/70-AI |
2018年 |
191.88 |
营口南楼经济开发区热源物业有限公司 |
|
合计 |
|
903 |
16 |
|
|
1372 |
|
2.4热网现状
现状热网均为二环制、间接连接方式。热源厂至换热站的高温水一级网设计供水温度多为100-130℃,回水温度50-70℃。高温热水管道敷设方式为直埋有补偿敷设,补偿器多为直埋式套筒补偿器。
现状热源供热系统除南楼外基本都是采用分布式变频热网运行模式,运行效果很好,节能节电效益明显。
中心热源厂一级网敷设三条主线,分别是石桥大街DN900管线(挂网面积489.76万平方米)、新开路DN700管线(挂网面积213.37万平方米)和淤泥河南岸路DN700管线(挂网面积117.98万平方米)。
北部热源厂一级网出口管径DN500,在蟠龙路分成DN400和DN300两条支线,DN400支线沿蟠龙路向南敷设供山水居、新四中、鑫盛、土废、金地家园等;DN300支线沿文正街向西敷设供二高中、干休所、北街、兴旺、程鑫丽园等。
铁西热源厂一级网出口管径DN700,热网主管线向南穿过胜利河后沿胜利大街一直向东敷设至金域澜湾换热站和金域华庭东区换热站,沿线有两处分支,一支DN200管线沿货场路向北供铁路换热站,一支DN500管线在金域华庭西区向南敷设供至末端万城花园换热站。
华裕热源厂出口分成南北两条管线,其中北线管径DN400,沿正新大街向东敷设至朝阳路,再沿朝阳路向北敷设约225米后向东直至末端学府名城换热站和颐和村换热站;南线管径DN250,供泷福苑换热站、和院换热站等。
金龙热源厂出口分成南北两条管线,其中北线管径DN500,沿铁路东侧道路向北敷设,供鑫和家园、金龙御景A区、金龙御景B区、万腾小区四座换热站;南线管径DN500,直埋穿过淤泥河后向东拐,沿河边供至御河1号换热站。
旭日热源厂一级网出口管径DN400,出热源厂后一直向北敷设至圣益园小区换热站,沿线挂网的农民新村保障房等换热站正在建设中。
南楼热源厂一级网出口管径DN800,沿南楼大街分为东西两条线,西线管径DN800,沿南楼大街一直向西敷设约1450米后向北敷设82米,再向东敷设223米,然后沿岫水线向北接陈家、南开、东珠、四季春城、怡丰城换热站;东线管径DN350,沿南楼大街向东敷设约202米有一分支供南楼换热站,然后管径变为DN250,沿南楼大街向东、富民路向北敷设,接至末端高庄换热站。
由热网现状可知,各热源热网主管线管径都留有一定的富余能力,能够适应今后采暖面积增加。
2.5换热站现状
大石桥市中心城区现有换热站136座。单个换热站供热面积集中在3~20万㎡之间,也有部分换热站较大,供热面积达到30~40万㎡。
站内换热器为板式换热器,部分换热站没有软化水设备,供热补水水质不好,以致造成管道结垢、腐蚀比较严重,对于板式换热器运行时常造成堵塞,管道阻力大,影响正常供热。
2.6供热现状存在的问题
2.6.1供热设施
⑴大石桥市现有的供热设施主要为燃煤集中供热锅炉房,现状热源数量较多,距离都很近,没有充分发挥各热源的供热能力,造成资源、燃料和电能的浪费,同时也对城市环境造成了一定影响。
⑵房屋建筑空置率较高,现状挂网面积1372万平方米,实供面积1022.35万平方米,开栓率74.5%。这就导致大型锅炉房建设完成后基本都达不到满负荷运行,造成供热资源的极大浪费。
⑶现有热源厂都按要求安装了脱硫除尘设备,但按照《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》中要求,燃煤锅炉必须达到超低排放的要求还有一定差距。(《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》燃煤锅炉超低排放要求: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)。
⑷有些热源只安装了一台锅炉(如:南楼和旭日热源厂),一旦锅炉发生故障就会导致大面积停热,供热没有安全保障,而且也不符合规范要求。
⑸已建成的供热管网各成系统,缺乏各区域供热系统之间的有效联系,一旦热网、热源发生故障,将造成停止供热,热网安全性差。
⑹部分热网调节手段比较单一,没有必要的调节装置,造成热量损失偏大,浪费能源。
⑺大石桥市目前在供热行业中可再生能源及清洁能源的利用率很低。
2.6.2环境状况
近年来在大石桥市政府的努力下,依据《辽宁省人民政府关于蓝天工程的实施意见》的要求,大石桥市中心城区“拆小并大”工作取得了很好的成效,目前仅存7座燃煤锅炉房供热,使大石桥市的环境状况得到了改善,并节约了大量的能源。
但是从整体布局上看,现状热源还是存在数量过多、供热能力过剩的问题,采暖季多运行一处热源,就意味着多了一处污染源,即便是安装了脱硫除尘设备,仍然会对整个城市的环境空气质量造成不好的影响。而且现有锅炉房数量较多,一方面占用了大量的建筑用地和城市绿地,影响了城市景观和环境质量,另一方面也加大了煤、灰、渣的运输量,并由此增加了市政交通压力,造成了运输车辆尾气排放的二次污染。
2.6.3供热管理体制
随着社会经济的快速发展和城市建设步伐的不断加快,大石桥市的供热管理体制也得到了政府的重视,加强了对供热企业的指导,在科学供热的基础上,督促供热企业实行科学管理,通过以下几方面从供热企业内部挖潜:一是提高企业员工的业务素质,增强员工的责任感;二是加强企业员工的节能意识,从细微处入手,节能增效;三是提高企业员工的技术水平,使供热系统的效能维持在较高的水平;四是严查供热系统的跑冒滴漏等现象,将供热系统的热损失降到最低,从而实现了节能降耗,保护环境。
但从规范管理的角度讲,目前在供热管理的某些方面仍存在一些需要继续完善的地方。大石桥市现有的七座集中供热锅炉房隶属于六家不同的供热公司,基本上形成了多家管理、多家经营、供热企业各自为政的局面,管理水平参差不齐,没有形成规模经营,缺少市场竞争能力。今后随着城市建设速度的加快,现行的供热管理体制将难以形成规模化经营及市场化的运作、开发和管理,将会不同程度的制约城市供热事业的健康发展。
第三章 热负荷发展预测
3.1供热区域划分
根据总体规划中城市总体空间布局结构,结合大石桥市中心城区自然地理条件、城市建设格局、热负荷分布的特点、范围及现有热源的分布情况,本规划将大石桥市中心城区作为1个整体供热区域进行布局。
3.2供热面积发展预测
供热面积发展预测主要是根据总体规划中关于规划分区、人口发展规模、规划用地性质、用地面积等数据,结合当地近几年实际发展速度而确定。
⑴规划用地建设
根据城市总体规划“城区南移西拓,产业北上东进”的发展方向,生活片区向南、跨过哈大铁路向西发展;工业用地沿沈海高速公路和哈大铁路向北、沿营大线向东发展。
①居住用地规划
规划居住用地为1537.40公顷,占城市建设用地的25.43%,人均居住用地27.95平方米。
根据规划用地布局特征,在远期城市规划建成区范围内将形成主城居住组团、南楼居住组团、望海新城居住组团、金桥新城居住组团四大居住组团。各组团规划发展重点及居住人口规模如下:
主城居住组团:是现状大石桥市主城区所在地,以二类、三类居住用地为主,人口密集,公共服务设施齐全。在规划中,应大力推动现状建设用地的优化和调整,加快棚户区和四类居住用地的改造进程,今后重点发展二类居住用地,限制一类居住用地的开发,重点推动普通商品住宅与经济适用房的发展需求。其中哈大铁路以西的居住用地重点为大石桥沿海新兴产业园职工及其家属配套。规划居住人口规模20万人。
南楼居住组团:位于大石桥中心城区东,南楼镁质材料产业园内,现状以二、三类居住用地为主,有部分村庄居住用地,人口相对集中,公共服务设施齐全。规划原则上限制现状居住片区的进一步开发建设,并将现有居民逐步迁移至西部淤泥河沿线新建的居住组团,与现状工业园区以防护绿化带相隔。今后重点发展二类居住用地,并大力推进普通商品住宅与经济适用房的建设。规划居住人口5万人。
望海新城居住组团:位于中心城区南,现状以三类居住用地和村庄居住用地为主,人口分散,公共服务设施缺乏。未来随着望海新城的建设,行政中心、商业中心均设置于此,今后重点发展二类居住用地,限制三类居住用地建设,红旗山等山体周边环境较好的地段可适当发展一类居住用地。规划居住人口15万人。
金桥新城居住组团:位于迷镇山周边、哈大铁路以西、镁都大街以南、青龙山大街以北,现状以村庄居住用地为主,人口分散,公共服务设施缺乏。未来随着营口老边区营东新城的建设,积极发展二类居住用地,限制三类居住用地建设。规划居住人口15万人。
②公共服务设施用地规划
规划公共服务设施用地为1070.79公顷,占总建设用地的17.71%,人均用地面积19.47平方米。形成中心城区范围内分布合理、体系完善、功能齐全、辐射面广的公共设施网络,建成市区、片区和居住区三级城市公共设施中心,强化行政中心和商业贸易中心,配套建设好居住区和居住小区的各项公共设施。
③工业用地规划
规划工业用地1301.11公顷,占城市建设用地的21.52%,人均用地面积23.66平方米。
规划大石桥主要形成两个工业集中区,即营口沿海新兴产业区和营口南楼镁质材料产业园。营口沿海新兴产业区位于哈大铁路西,沈海高速公路两侧,以高端镁业、轻工产业、有色金属加工等为主;营口南楼镁质材料产业园位于主城区东部,以发展镁制材料加工为主。
④仓储用地规划
规划物流仓储用地100.03公顷,占总建设用地的1.65%。
仓储用地主要结合对外交通设施和产业基地布置。大石桥市的物流中心位于哈大铁路西侧,营口沿海新兴产业区东部,交通便利,也利于和产业片区的联系。
⑵供热面积发展预测
规划期内的供热面积将根据规划人口及人均建筑面积指标,结合大石桥市的经济建设发展速度进行估算,并使用每年递增建筑面积指标方法进行校核。
经过调查,前几年大石桥房地产市场发展势头良好,周围乡镇人口不断进城,形成了较强的刚性购买力,而且随着工业经济的加速转型,全市规模以上工业产业发展成效显著,特别是国家振兴东北老工业基地的政策实施,对工业和服务业的发展带来极大机遇,从而导致就业岗位需求的增多,同时商贸业的发展和户籍政策的进一步放开也吸引了部分暂住人口。特别是两个千亿产业园区以及有色金属园的进一步的建设,也带来大批产业工业及其家属的进驻,带动了房地产建筑面积的快速增长。近几年房地产发展趋于理性,建筑面积增速一般,而且房屋空置率升高。综合考虑大石桥的实际情况和发展潜力,确定规划期内人均建筑面积年均增长率按2-3%考虑较为适宜。
大石桥市中心城区现状供热建筑面积约为1372万平方米,规划到2030年,人口规模达到55万人,按照人均建筑面积年均增长率2.0%进行测算,预计规划近期2025年供热面积为1540万平方米,规划远期2030年供热面积达到1695万平方米。
3.3采暖热负荷
3.3.1采暖热负荷特点及热指标确定
采暖热负荷是城市集中供热的主要热负荷。采暖热负荷的特点是季节性热负荷,其大小随冬季室外气温变化而变化。在规划阶段可根据各供热区域内各类建筑物规划供热面积及采暖热指标确定。
大石桥地区采暖设计计算参数为:
采暖室外计算温度 tw=-14.1℃
采暖天数 Np=152天
采暖期室外平均温度 tp=-3.6℃
室内计算温度 tn=18℃
按气象资料测算,大石桥冬季供热负荷系数为:
式中:Qp——采暖季平均热负荷,W;
Qw——采暖季最大热负荷,W;
tn——室内计算温度,℃;
tp——采暖季室外平均温度,℃;
tw——采暖季室外计算温度,℃。
采暖热指标是由所在地区气象条件及建筑物的围护结构特征即保温性能所决定的,不同用途的建筑物其热损失值也不尽相同。
为了贯彻国家可持续发展战略、实现国家节能规划目标,2002年开始,国家相继颁布了一系列法律、法规及行业标准,要求新建建筑物必须采取保温节能措施,既有建筑物应逐步进行维护结构的保温改造。根据目前大石桥市中心城区建筑型式及实际供热情况,结合《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010),确定本次供热规划的采暖热指标为:
建筑采暖综合热指标 表3-1
建筑类型 时限 |
住宅采暖 综合热指标 |
公建采暖 综合热指标 |
建筑物采暖 综合热指标 |
W/㎡ |
W/㎡ |
W/㎡ |
|
规划近期 |
44 |
54 |
46 |
规划远期 |
42 |
52 |
44 |
3.3.2采暖热负荷
根据供热面积的发展预测,结合各规划阶段热指标,确定采暖热负荷需求量为:
规划近期(2025年)供热面积1540万平方米,热负荷708.4MW;
规划远期(2030年)供热面积1695万平方米,热负荷745.8MW。
3.3.3热负荷延时曲线
采暖热负荷延时曲线表 表3-2
延时天数 |
室外平均温度 |
热负荷系数 |
备注 |
(天) |
(℃) |
||
5 |
-14.10 |
1.00 |
最大 |
15 |
-12.11 |
0.9379 |
|
25 |
-10.53 |
0.8887 |
|
35 |
-9.08 |
0.8435 |
|
45 |
-7.70 |
0.8007 |
|
55 |
-6.38 |
0.7596 |
|
65 |
-5.11 |
0.7198 |
|
75 |
-3.86 |
0.6811 |
|
77 |
-3.60 |
0.6729 |
平均 |
85 |
-2.65 |
0.6432 |
|
95 |
-1.45 |
0.6061 |
|
105 |
-0.28 |
0.5696 |
|
115 |
0.87 |
0.5337 |
|
125 |
2.00 |
0.4983 |
|
135 |
3.13 |
0.4634 |
|
145 |
4.23 |
0.4289 |
|
152 |
5.00 |
0.4050 |
最小 |
规划期采暖热负荷延时曲线图见下图。
3.4工业热负荷发展预测
由于工业蒸汽负荷的用量具有很强的不确定性,其与用汽企业的性质、产品数量和工序要求有很大关系,因此规划期内的工业热负荷应根据目前已有的项目投资意向、产业园区的性质、用地面积及发展潜力结合城市发展速度加以预测。
根据城市总体规划布局,大石桥主要形成两个工业集中区,即营口沿海新兴产业区和营口南楼镁质材料产业园。营口沿海新兴产业区位于哈大铁路西,沈海高速公路两侧,以高端镁业、轻工产业、有色金属加工等为主;营口南楼镁质材料产业园位于主城区东部,以发展镁制材料加工为主。
目前大石桥工业区内仅有三家零散工业蒸汽用户,最大用汽量11.6t/h,通过收资调查,也没有发现有规划拟建企业新建项目的工业用汽需求,因此本规划暂不考虑集中供工业蒸汽热负荷。如未来有需要工业蒸汽的企业落户,届时可以考虑使用电、天然气等清洁能源蒸汽锅炉来解决工业热负荷的问题。如果用汽量较大,还可以考虑在工业园区内建设背压机组集中供汽。
3.5生活热水及空调负荷
3.5.1生活热水热负荷
⑴居民生活热水供应
生活热水热负荷属于常年性热负荷,在一年中基本是稳定的,但在一天中变化较大。这类热负荷最大热负荷利用小时偏低,约为2000h左右。
目前,除少数宾馆、医院外,大石桥中心城区内没有集中热水供应系统,用户多利用太阳能热水器、电热水器及燃气热水器来获得热水。由于受经济条件及供热水成本等限制,暂时还不能普及集中生活热水供应,利用热水器解决居民生活热水供应,仍是未来一段时间内切实可行的热水供应方式。因此本次规划暂不考虑集中热水供应负荷。
⑵大型洗浴用热水供应
为解决洗浴场所的热水供应,可以考虑在热电厂周围规划几座热水配送站,采用罐车配送高温水的方式为大型的洗浴中心提供热水。购买热水的成本与燃煤的成本相当,远远低于烧油或燃气的成本,具有可行性。
3.5.2空调制冷热负荷
夏季空调制冷热负荷属于季节性热负荷,这类热负荷仅在夏季用于大型宾馆、写字楼、影剧院、商场、体育馆、图书馆、医院及主要政府机关等重要公共建筑,通过溴化锂吸收式制冷机组,对这些公共建筑实现空气调节。采用溴化锂吸收式制冷技术提供夏季空调制冷负荷,从节约能源和提高热电联产综合效益的角度分析,是十分有利的。
大石桥市中心城区采用热水或蒸汽-溴化锂制冷机组的用户比较少,大部分是采用电制冷或直燃机制冷。根据目前的供热状况、经济发展速度、用户用热特点及市民承受能力,本次规划暂不考虑夏季集中空调制冷负荷,该地区制冷热负荷仍然依靠电制冷或直燃机制冷方式为宜。
第四章 热源规划
4.1热源规划原则
⑴根据规划期内规划的热负荷统计,结合现有热源、热网的分布情况,以节约能源保护环境为基本出发点,确定大石桥市中心城区供热规划将坚持以大型区域热源厂为主、侧重热源整合、积极利用新型清洁能源和工业余热为补充的原则。
⑵充分挖掘现有热源的供热潜力,使其充分发挥供热能力。
⑶规划保留锅炉容量大、供热效果好、节能环保的热源,有计划的适时、逐步关停容量小、环保不符合要求的热源。
⑷落实《热电联产管理办法》(发改能源〔2016〕617号)要求,新增采暖需求优先通过建设背压热电机组解决,充分发挥背压热电机组供热能力强、机组容量小的优势。
⑸提倡采用工业余热、新型清洁能源和可再生能源。充分利用产业区可利用的工业余热进行采暖,实现能源的梯级利用;随着天然气等清洁能源供热政策的完善,根据大石桥市的实际情况,在适合、有需要的地区逐步推广使用天然气、太阳能、热泵、电能和地热等其它清洁、可再生能源的供热使用,进一步提高清洁、可再生能源在供热市场的占有率。
4.2热源建设规划
大石桥市现有热源较多,现有热源供热能力远大于城市需热要求,存在热源产能过剩的问题。规划期内将对现有热源进行有效整合,提高能源利用率,减少污染物排放点。
⑴近期(2020-2025年)热源建设
规划近期,大石桥市中心城区保留中心热源厂、铁西热源厂、南楼热源厂、金龙热源厂四座集中供热热源,热源总供热能力758MW,满足近期1540万平方米(708.4MW)供热负荷需求。
规划期内适时关停北部热源厂、华裕热源厂和旭日热源厂,北部热源厂所供负荷由中心热源厂承担,华裕热源厂所供负荷由中心热源厂和金龙热源厂共同承担,旭日热源厂所供负荷由铁西热源厂承担。
⑵远期(2026-2030年)热源建设
规划远期,为提高能源的综合利用率,拟在中心热源厂现有厂区预留的7#炉位置扩建1×220t/h蒸汽锅炉+1×30MW背压机组,可新增供热能力115MW。
规划远期继续整合热源规模,适时关停南楼热源厂,南楼热源厂所供负荷由中心热源厂承担。届时,大石桥市中心城区保留中心热源厂(4×64MW+2×99MW 热水锅炉、1×220t/h蒸汽锅炉+1×30MW背压机组)、铁西热源厂(1×84MW+1×70MW 热水锅炉)、金龙热源厂(2×29MW热水锅炉)三座集中供热热源,热源总供热能力781MW,可以满足远期1695万平方米(745.8MW)供热负荷需求。
如果未来热负荷增长速度加快,可适时在金龙热源厂内扩建58MW以上规模的热水锅炉,满足供热需求。
4.3热平衡
根据供热区规划热源的设计供热能力,与供热区所需采暖热负荷分析比较,各个规划阶段都能满足热量需求,具体见下表4-1、4-2。
2020-2025年热源规模与热负荷需求平衡表 表4-1
序号 |
热源名称 |
热源配置 |
热源理论 供热能力(MW) |
规划需热负荷 (MW) |
1 |
中心热源厂 |
4×64MW+2×99MW热水锅炉 |
454 |
708.4 |
2 |
铁西热源厂 |
1×84MW+1×70MW热水锅炉 |
154 |
|
3 |
南楼热源厂 |
1×92MW热水锅炉 |
92 |
|
4 |
金龙热源厂 |
2×29MW热水锅炉 |
58 |
|
|
合计 |
|
758 |
2026-2030年热源规模与热负荷需求平衡表 表4-2
序号 |
热源名称 |
热源配置 |
热源理论 供热能力(MW) |
规划需热负荷 (MW) |
1 |
中心热源厂 |
4×64MW+2×99MW热水锅炉 |
454 |
745.8 |
扩建1×220t/h蒸汽锅炉+1×30MW背压机组 |
115 |
|||
2 |
铁西热源厂 |
1×84MW+1×70MW热水锅炉 |
154 |
|
3 |
金龙热源厂 |
2×29MW热水锅炉 |
58 |
|
|
合计 |
|
781 |
4.4拟建热电机组选型
4.4.1机组选型原则
⑴根据发改能源[2016]617号文件《热电联产管理办法》规定:对于城区常住人口50万以下的城市,采暖型热电联产项目原则上采用单机5万千瓦及以下背压热电联产机组。
⑵背压汽轮机发电机组的发电标煤耗远低于其它型式汽轮机,节能环保效果非常明显,而其负荷调节性能和运行灵活性与其它型式汽轮机相差不大。因此,在热负荷集中且稳定的城市和工业区内,优先选用背压机组。
4.4.2拟建机组选型
遵循上述装机选择原则,结合规划热负荷性质及参数用量,确定远期在中心热源厂扩建的热电机组容量为1×220t/h燃煤锅炉配1×30MW背压机组,拟定机组选型主要技术参数如下:
①锅炉
锅炉型式:高温高压循环流化床锅炉
最大连续蒸发量:220t/h
过热蒸汽压力:9.81MPa(g)
过热蒸汽温度:540℃
汽包压力:11.26MPa
给水压力:14.2MPa
给水温度:218℃
排烟温度:140℃
②汽轮机
型式:B30-8.83/0.294
额定功率:30MW
最大功率:32MW
额定转速:3000r/min
主蒸汽压力:8.83MPa.a
主蒸汽温度:535℃
最大进汽量:220t/h
额定进汽量:210t/h
额定排汽压力:0.294MPa(a)
额定排汽温度:139.2℃
4.4.3污染物排放
《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》中要求烟尘、SO2和NOX的最高允许排放浓度分别为10mg/Nm3、35mg/Nm3和50mg/Nm3。
规划新建的热电机组SO2、烟尘和NOx排放量及排放浓度必须满足上述相应标准限值的要求。
4.4.4规划热电机组建设的外部条件
中心热源厂坐落在大石桥市石桥大街南侧,红旗街东侧,位于供热区域的负荷中心。热源厂厂区南北长约235m,东西长约200m,占地面积46667m2,地势平坦,交通便利。
热源厂一期建设四台64MW热水锅炉,用地面积17047.95m2,建筑面积10372.06m2。二期扩建了两台99MW热水锅炉,预留了第三台锅炉的位置。扩建部分位于一期锅炉房东侧,扩建部分建筑面积4617.44m2,占地面积1925m2。本次规划拟建热电机组就是建在预留锅炉的位置。其它建设外部条件所涉及的燃料来源、煤场、水源、灰渣场等现有厂区都有预留空间,具体需在下一步项目实施可研阶段进行论证。
4.5可再生能源及清洁能源利用
习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上强调,要按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,宜气则气,宜电则电,尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重。
目前,我国清洁供暖方式包括燃气供暖、电供暖、生物质能供暖和地热供暖等。我国的能源资源结构决定了采用煤炭作为采暖的主要燃料,随着能源消费结构的优化调整,煤炭所占一次能源消费比例持续下降,石油、天然气等优质能源和清洁能源消费占比大幅提高。油、气、电作为采暖能源,也具有各自的优点,在具备可靠和廉价来源前提下,在特殊区域可推广利用。
4.5.1可再生能源及清洁能源供热方式
⑴太阳能供暖
太阳能是一种环保无污染能源,取之不尽、用之不竭。太阳能供暖方式可分为主动式和被动式两种方式。所谓主动式太阳能采暖系统,即指在房屋上安装了太阳能集热器,室内放置贮槽(水为载热介质的系统,贮热介质是热水;空气为载热介质的系统,贮热介质为卵石)和常规的散热器,由管道将它们连成采暖系统,系统为强制循环,由水泵或风机输送载热介质,主动系统的造价和运行维护费用均较高。被动式太阳能采暖,是指靠冬季太阳高度角低的自然特征,以房屋结构本身来完成集热、贮热和释热功能的采暖系统。
以上两种太阳能利用方式主要存在两个问题:一是太阳能供暖受气候变化影响较大,而且必须要有电能作为后备能源,目前技术条件尚不成熟,不利于大面积推广。二是我国的建筑保温目前较差,很难达到室内人体舒适的温度要求。
规划建议在供热区周边地区对供热质量要求不是很高的地区对住房进行改造,如增加直接受益窗、集热墙、附加温室或三者的组合等,并且提倡在有统筹设计的小区居民生活热水供应可采用太阳能装置;在城区内不适宜推广单纯采用太阳能采暖的方式。
⑵天然气
天然气供热与燃煤供热相比,具有没有灰渣排放、没有烟尘的污染等优点,是一种优质清洁能源。借助引进俄罗斯天然气进入我国之际,可在供热和工业上加以应用。
粗略估算天然气的价格是燃煤供热价格的2~3倍左右,天然气管网建设还需要进一步加大力度,所以天然气供热的推广需要政府相关的政策支持。
⑶电能
电能是一种高级的清洁能源,可以采用电热储能炉作为供热的热源。电热储能炉主要是利用夜间的电网低谷电或者是弃风电进行电转热并将其储存,其具有安装简单、占地面积小、投资少、热效率高、见效快等特点,对比用煤则减少了煤场存放的占地经济费用,减少了煤渣排放费用,消除排烟热损失降低后、锅炉的热效率得到大大提高,热效率可达95%左右。
电热储能炉主要由高压电发热体、高温蓄热体、高温热交换器、热输出控制器、耐高温保温外壳和自动控制系统等组成。工作原理是:在预设的电网低谷时间或风力发电的弃风电时段,自动控制系统接通高压开关,高压电网为高压电发热体供电,高压电发热体将电能转换为热能同时被高温蓄热体不断吸收,当高温蓄热体的温度达到设定的上限温度或电网低谷时段或风力发电的弃风电时段结束时,自动控制系统切断高压开关,高压电网停止供电,高压电发热体停止工作,高温蓄热体与高温热交换器之间有热输出控制器,高温热交换器将高温蓄热体储存的高温热能转换为热水或者蒸汽输出。
采用电热储能炉供暖减少了煤、灰占地及对市区的环境污染,改善大气质量,无CO2、SO2排放,真正达到了排放的三无(无废水、无废气、无废渣)标准。同时对于缓解冬季寒冷地区电热矛盾有重要作用,可将电网高峰时段的采暖用电量转移到电网低谷时段使用,不但能平衡电网负荷,达到电网,削峰填谷,减缓电厂和输变电设施的目的,还能减少发电带的环境污染。使用时无污染、零排放、无噪音,利用电力清洁能源,减少环境污染,符合环保政策。
⑷生物质能
生物质能供热绿色低碳、经济环保,是重要的清洁供热方式,为中小型区域提供清洁供暖和工业蒸汽,直接在用户侧替代化石能源。
生物质能供热主要包括生物质热电联产和生物质锅炉供热,布局灵活,适用范围广,适合城镇民用清洁供暖以及替代中小型工业燃煤燃油锅炉。我国农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物等生物质资源丰富,每年可供能源化利用约4亿吨标煤,发展生物质能供热具有较好的资源条件。
生物质能供热就地收集农林废弃物等原料、就地加工转化为清洁热力、就近供应市场消费,是典型的分布式清洁能源供热,非常适合于人口规模适中的城镇民用供暖、点对点工业供热、工业园区分布式供热。生物质能供热既减少了农村秸秆露天焚烧,又提供清洁热力,带动生物质能转型升级。我国中小型燃煤供热锅炉数量较多,清洁替代任务较重。生物质能供热在终端消费环节直接替代燃煤,有较大的发展空间。
⑸热泵技术
由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度。地源热泵技术就是从深层土壤中取热(或向其排热),通过分散布置于各个房间的地源热泵机组直接转换成热风或冷风为房间供暖或制冷,是一种先进高效节能、无污染、低运行成本的既可供暖又可制冷的新型空调技术。它不需要抽取地下水,可适应不同气候区的需要,缺点是各地的地质不同,埋深较大,投资相对较高。地源热泵技术较适宜在新建的商业、办公建筑或聚群的民用建筑小范围推广使用。
污水源热泵是从城市污水等低品位热源中提取热量,转换成高品位清洁能源,向外提供供暖热源或空调冷源的系统。其具有以下几种优点:①污水源一般是工业产生废水,其来源相对稳定,不受时间和季节的影响,水量也基本恒定,只要温度合适,将是空调良好的冷热源。因此,污水源热泵可称为可再生能源的一种技术。②运行稳定可靠。污水源水体的温度不受时间和季节的影响,一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动,是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性,不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。③环境效益显著。设计良好的污水源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比,相当于减少30%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上。而且热泵机组的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。④运行可靠,不存在污染和回灌的问题。采用污水源热泵无需回灌,只需要就近排放。
⑹工业余热
工业余热是指利用从工业设备回收的余热作为热源的城市集中供热方式。我国余热资源非常丰富,特别是在钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业,余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。目前我国余热资源利用比例较低,大型钢铁企业余热利用率约为30%~50%,其他行业则更低,余热利用提升潜力很大。
余热资源按来源主要分为六种:排气余热;高温产品和炉渣的余热;冷却介质的余热;可燃废气、废液和废料余热;废气、废水余热;化学反应余热。其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高,分别达到余热总资源的50%和20%左右,是余热回收利用的主要来源。
⑺核供热
核供热具有不污染大气、不需要铁路运输、不需要建造煤场及灰场等优点。核能供热不排放SO2、CO、CO2及NO2,可大大改善环境。所以这种供热模式今后可随着社会、城市和技术的发展而加以推广。
4.5.2具体应用
⑴清洁能源供热
近几年大石桥市深入实施“蓝天工程”,全面推进“煤改气”“煤改电”工作进程,将10吨以下燃煤锅炉全部拆除或进行谷电蓄热清洁能源改造,实现镇村公共服务设施供暖煤改电,一些商场、学校、企业的燃煤锅炉并网或改造为燃气锅炉,清洁供暖比例逐年增加。
⑵工业余热利用
大石桥市是世界“四大镁矿产地”之一,素有“中国镁都”之称,镁质材料产业已成为大石桥市支柱产业之一,所占总量最大。大石桥市有百余家耐火材料生产企业,以其中规模较大的营口青花集团为例,年生产能力200万吨,装备有轻烧镁砂反射窑86座、重烧镁砂竖窑16座、高纯镁砂燃油竖窑6座、电熔镁砂及电熔镁铬砂电炉22台(1600KVA)等。镁砂又称烧结镁砂,由菱镁矿、水镁矿或以海水与石灰乳反应制得的氢氧化镁经高温煅烧而成,水化能力强,主要用于制造各种镁质耐火砖、不定形耐火材料。镁砂制造属于高能耗生产,经炉窑煅烧后刚刚出窑的高纯镁砂产品温度高达1700℃,普通镁砂产品温度高达1600℃,轻烧镁粉产品温度高达800℃,电熔镁产品温度高达2700℃,而且高纯镁产品生产用竖窑和普通镁砂产品生产用竖窑排放的烟气温度均高达230℃以上,电熔镁产品生产用电弧炉排放的烟气温度也高达200℃。由此可见,类似企业生产的工业余热利用空间是非常大的。
但另一方面而言,工业余热是工业生产过程的产物。工业生产活动受到原料供给、市场需求、设备故障等外部不可控因素的影响而不稳定;同时,某些工业部门或企业由于其自身生产规律与设备的轮换作息安排,生产过程呈现波动性。由于热网及末端用户较大的热惯性,短时间停产及产量规律性波动(周期数小时)导致的余热量减少一般对用户室温影响不大。但长时间停产(停产数天)导致的停热势必对供热产生不可忽视的影响。
综上所述,充分回收镁砂产品生产产生的高温烟气和产品显热,将其有效应用到集中供热系统,是大石桥市工业余热供热的一个研究方向,可在此方向上进一步深入研究和探讨,条件成熟后可试点运行。
第五章 热网规划
5.1热网规划
5.1.1热网规划原则
热网是联接热源与用户的纽带,热网布置及技术参数的选择直接影响到热源和用户的经济性与可靠性。在热网规划阶段,按照热负荷分布情况,预测发展,进行热力管网的系统规划,热网规划依据的原则如下:
⑴满足城市建设的热负荷需要,尽量与规划路的建设同步。
⑵热网管线应尽可能在负荷密集区附近敷设,主干线尽量短、直。
⑶采暖热水网采用高温水二级网供热方式。管网的建设应充分考虑旧管网的改造与利用。
⑷按近期和远期规划,有组织、有计划、有重点、分期分批实施。
⑸热源之间的热水网尽可能的考虑联网,以提高供热的安全性、可靠性。
⑹热网参数的选定考虑投资及运行的经济性,规划新建的热水一级网按120℃/60℃,二级网按70℃/50℃设计运行(地板辐射采暖采用50℃/40℃)。
⑺供热系统采用分布式变频的运行方式。热源循环泵仅克服热源内部系统阻力;换热站内一次网侧增加分布式变频水泵,克服管网及换热站内阻力。
⑻提高整个热网的调节能力和控制水平,为实现城市的智慧供热打下基础。
5.1.2热网建设规划
⑴近期热网规划
规划近期,北部热源厂、华裕热源厂、旭日热源厂将适时关停,届时原北部热源厂所属供热区域由中心热源厂提供供热,由原中心热源厂和平大街DN500供热管线新建DN500供热分支沿哈大中路向北一直敷设至北四道街处,与原北部热源厂DN350主管线相接。
由中心热源厂三山路DN500管线向南至正新大街,与华裕热源厂正新大街DN400管线相接,金龙热源厂末端DN500管线沿哈大路向南也与华裕热源厂正新大街DN400管线相接,这样当华裕热源厂关停时,可由中心热源厂和金龙热源厂共同承担华裕热源厂供热负荷。
旭日热源厂关停后,由铁西热源厂承接其供热负荷,热网主管线沿货场路向北穿过铁路后与铁西热源厂胜利大街DN500管线相接。
规划近期对南楼热网进行改造,改为分布式变频供热系统,敷设一条DN800供热管线(考虑远期供热需求)沿石桥大街向东敷设至东环,与南楼热源厂位于东环路的DN600供热主管线相接,以提高南楼地区供热的安全可靠性。
此外,规划期内根据热负荷的发展情况适时敷设新建换热站的支线管网。
⑵远期热网规划
规划远期,适时关停南楼热源厂。南楼热源厂关停后,原所属供热区域由中心热源厂新建30MW热电机组提供供热。由热电供热机组新建DN800热网出线与近期敷设的中心热源厂与南楼热网连接线相接。
中心热源厂远期规划形成四路供热主管网,分别为向北主管网接替原北部热源厂供热区域;原中心热源厂向西城中主管网;新建向东主管网接替原南楼热源厂供热区域;向南主管网接替原华裕热源厂供热区域。
铁西热源厂远期规划形成两路供热主管网,分别为向西主管网为远期新建工业区提供供热能力;向南主管网接替原旭日热源厂供热区域及远期大石桥城市西北部发展所需的供热区域。
金龙热源厂远期规划形成两路供热主管网,分别为原向北主管网及新建向南主管网。
大石桥市规划远期供热热源由中心热源厂、铁西热源厂、金龙热源厂共三座热源覆盖整个大石桥中心城区供热区域。三座热源分别位于城东,城西北,城西南区,最终形成热源位于城市三角之势,与未来大石桥城市总体规划发展方向相一致,为大石桥未来发展提供良好的市政基础设施条件,为城市健康发展提供稳定可靠的供热保障。
5.2热网敷设方式和过障碍处理
5.2.1热网敷设方式
本次规划热网采用直埋敷设,建议优先采用无补偿直埋敷设方式,在局部应力计算无法满足要求的情况下采用有补偿直埋敷设方式。无补偿直埋敷设方式不仅可以降低工程造价、加快施工进度,而且可以减少散热损失,降低热网系统阻力,减少了跑、冒、滴、漏的事故点,热网运行的维护工作量大大减少,对节水、节电、减少温降十分有利。
大石桥市现状高温水一级网均采用有补偿直埋敷设方式,规划期内可根据实际情况对运行年限较长、漏点多的热网进行改造,将有补偿敷设改为无补偿敷设,以提高供热质量,降低热网运行的事故率。
5.2.2特殊障碍处理方式
本次规划热网敷设将遇到如下特殊障碍,处理方式说明如下:
1、普通道路
⑴对于普通道路路口有预埋供热套管的情况,应利用现有套管进行热网管道的敷设。
⑵对于普通道路路口无预埋供热套管的情况,若路面允许开挖,优先采用开挖路面直埋敷设热网的方式。在全封路情况下,快速开挖一次性穿越路口。在不封路情况下,可分两步开挖穿越。若路面不允许开挖,可采用顶套管的敷设方式。
2、铁路
供热管线穿越铁路时应符合铁路部门安全通道的要求,应优先考虑在铁路的预留桥涵下方直埋敷设,若此条件不具备应采用顶管敷设方式。
3、河流
供热管线穿越河流采用直埋敷设方式。沿河道敷设热网管道埋深应综合考虑管道浮力、水流冲刷和管道稳定性等因素,按不妨碍河道整治和保证管道安全的原则确定。管道应敷设在硬质原土层上或对管沟进行沟槽地基处理。
5.3热网管材及保温
热水管道当管径DN≤150mm时,选用无缝钢管,管道材质为20钢;当管径DN≥200mm时选用螺旋焊接钢管,管道材质为Q235B,其质量及规格应符合GB/T8163-2008、GB/T9711-2017标准。
直埋热水管道采用预制复合保温管,保温材料为聚氨酯泡沫塑料,外保护层为高密度聚乙烯。各项技术要求必须执行《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》(现行)标准。
5.4换热站规划
5.4.1换热站及二级网的规划原则
⑴换热站应尽量设置在负荷中心区。
⑵换热站的供热规模以10~20万平方米为宜。规模较小的不宜小于3万平方米,较大的不宜超过30万平方米。
⑶换热站的最大供热半径不宜大于1公里,以500米以内为宜。
⑷每个换热站的建筑面积一般在200~300平方米。
⑸换热站的设计应根据地形高差及建筑物高低进行分区。
⑹换热站按照无人值守进行规划和设计
⑺对现有换热站进行必要的更新改造,增加自控、监测设施,以适应现代化大型热网的运行要求。
⑻二级网的布置不宜穿越规划地块区域,即换热站的供热范围应控制在建筑规划小区的地界范围之内。
5.4.2换热站主要设备
根据《城镇供热管网设计规范》(CJJ34-2010)10.3.3要求,在有条件的情况下,换热站应采用全自动组合换热机组。
换热机组包括的主要设备有板式换热器、二级网循环水泵及其变频器、二级网补水定压泵及其变频器、Y型过滤器等。
换热机组之外还包括全自动软化水设备、补水箱、一级网供水管、二级网回水管旋流除污器等。如果采用分布式变频系统,则每个换热站一级网回水侧还需增加回水加压泵。
5.5热网调节
为了节约能源,提高热网的运行管理水平,热水一级网采用质量并调的调节方式,随着室外温度的变化调节网路循环水量及温度,其中流量的调节是通过设在热源厂内的循环泵变频及各个换热站一次侧的分布式变频泵变频实现的。
5.6城市热力网实施中对新技术新材料的推广
由于历史、经济等客观原因的存在,以往的热力管网在施工中未按规范要求进行,因陋就简,以次充好,降低了管道保温质量,严重影响了供热质量,同时也折减了管道使用寿命,造成了资金的浪费。因此对今后集中供热的设计与施工规划提出以下要求:
管网敷设:
⑴热水管网原则上一律采用直埋敷设方式,并优先选择无补偿直埋敷设技术。
⑵直埋敷设使用的复合型泡沫保温管质量必须符合国标CB/T29047-2012标准。
⑶直埋管道的施工必须遵照国家有关施工程序及设计要求进行。
供热系统:
⑴采用先进的高温水二级网供热系统设计,使电、水的消耗最小,使热的传递效率最高,系统运行最稳定。
⑵热源、管网及换热站采用微机监控,首先解决各换热站之间水力平衡的自动调节问题,在此基础上第二步进行一级网的量调节。一级网的量调节可采用变速泵调节,也可采用分阶段的质、量并调。对于二级网的调节方式,要慎重选择,当每个用户入口没有装设调节阀时不宜采用变流量调节。无论是一级网还是二级网的补水泵均应采用变频调节。
热源:
⑴热源厂中的大型电机宜采用调速装置,以节约能源。
⑵所有设备应选择高效节能环保型设备。
⑶水、灰渣及余热要考虑循环综合利用。
第六章 投资估算与经济效益分析
6.1投资估算
6.1.1投资估算依据
依据规划内容,建设项目包括热源、热网和换热站,有新建的、也有扩建、改造利用的,这些项目实际是围绕着供热工程的一个建设项目群,对项目群做总投资估算,在规划阶段只能是用建设或项目单位造价指标来估算。单位造价指标的选取,参照以下四种方式:
⑴《全国市政工程投资估算指标》。
⑵《城市供热热源投资估算指标》。
⑶《电力工程概算指标》。
⑷我院所做近期工程总结的折算指标。
6.1.2投资估算
规划新增项目建设投资
规划阶段 |
净增内容 |
净增量 |
净增投资(万元) |
2020-2025年 |
管网及换热站投资 |
168万m2 |
3700 |
2026-2030年 |
中心热源厂扩建1×220t/h锅炉配1×30MW背压机 |
30MW |
23000 |
2026-2030年 |
管网及换热站投资 |
155万m2 |
3850 |
|
二类费用 |
|
3660 |
|
基本预备费 |
|
2737 |
|
建设投资 |
|
36947 |
6.2经济效益预测
供热项目投资回收期大约在15年~12年之间,财务内部收益率在6%~8%,供热项目财务效益和盈利能力较低,但能维持项目微利经营,这符合城市基础设施项目保本微利的原则。
第七章 环境评述
7.1环境质量现状
⑴环境空气现状
根据环保部门提供数据,2019年1-12月份,大石桥市细颗粒物(PM2.5)浓度44微克/立方米(市下达任务目标63微克/立方米);环境空气质量达标天数比例70.8%(市下达任务目标67.4%)。从目前的环境空气现状看,大石桥市大气环境质量整体较好,环境空气污染的主要原因是采暖期以燃煤形成的烟尘污染为主,非采暖期以土壤风沙尘、建筑尘等扬尘污染为主。因此要想进一步提高环境空气质量,必须从采暖期煤烟污染控制入手,特别是要控制面源污染,改善大气环境质量应以改变采暖供热方式为主,要使冬季供热燃煤逐步由分散、低效、高耗和低空排放向集中、高效、高空排放和低污染转变,其中实现热电联产或建设大规模集中供热锅炉房以替代分散供热小锅炉,是最有效的手段之一。
⑵声环境
大石桥市声环境质量监测值基本满足区域环境噪声《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类环境功能区标准,偶有监测点存在超标现象,但超标倍数不高。超标原因主要为交通噪声所致。
⑶供热灰渣处理现状
目前,各热源厂排放的灰渣大都堆放在厂区院内,由汽车运走。由于锅炉房较为分散,因此煤与灰渣的堆放以及分散运输都对环境造成了一定的影响。
7.2供热规划实施后的环境评述
7.2.1环境空气影响分析
供热规划实施后,在保证供热能力的前提下,冬季采暖期运行的热源数量减少了一半,对改善大石桥市的环境空气质量具有十分重要的作用,主要表现在:
⑴集中供热热源点的减少,直接体现在污染物排放点的减少,环保效益是立竿见影的。由于采用的都是容量大、效率高的锅炉,煤耗明显降低,必然减少污染物的排放量,同时也减少了煤、灰的运输量;而且实现煤、灰的集中运输,也减轻了城市中心区分散运输的污染及交通压力。
⑵热源集中配置高效率除尘器及脱硫装置,可以减少烟尘、二氧化硫和二氧化氮的排放量,减轻大气污染。
⑶采用高烟囱,充分利用大气的稀释、扩散、自净能力,降低大气污染物落地浓度。
⑷规划扩建热电机组比扩建热水锅炉环保上更有优势,能够很好的满足《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》中要求燃煤锅炉超低排放的标准,企业的经济效益也会更佳。
7.2.2水影响分析
热源厂排放的废污水主要有各种冷却排水、生活污水、煤场及输煤系统冲洗排水、锅炉清洗排水等。为减少废水对环境的影响,热源厂对生活污水及生产废水分别采取相应措施处理,满足回用水标准后回收利用。为此,废水不会对环境产生较大影响。
7.2.3噪声影响分析
工程中噪声源主要概括为以下四种:
⑴空气动力学噪声,即各种风机、管内流体、节流等产生的噪声。
⑵机械性噪声,即由机械设备运转、摩擦、撞击所产生的噪声。
⑶电磁性噪声,即由电动机、变压器等电气设备运转过程中产生的噪声。
⑷其它噪声,包括交通噪声、流水噪声以及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。
针对以上噪声源,可以采取一系列有效的控制措施:
⑴规划实施过程中,加强工程管理,合理安排工程作业时间,在主城区噪声敏感建筑物集中区域内,禁止夜间进行产生环境噪声污染的工程施工作业,因特殊需要必须连续作业的,须有关主管部门同意,并且采取如设置隔声墙或吸声屏障等措施。
⑵新建换热站选址必须符合当地规划和环保等相关部门的具体要求。换热站选址应根据各站周围环境的不同,确定合适的设备安装位置,确保噪声设备远离周围的居民,设备间门窗的朝向避开居民楼。
⑶热源及换热站选用低噪声的设备,在设备定货时,向制造厂家提出噪声限值要求,以减少运转时的噪声强度。
⑷热源及换热站设备基础采用减振台座,水泵的进、出口应安装隔声罩(采用双层2mm厚铝板填70mm厚超细绵),管道过墙处安装隔振降噪套管。
⑸定期对设备进行维护检修,根据设备运转情况进行设备更新。
⑹热源厂鼓风机放在锅炉间内,引风机和除尘器放在独立的引风机室内,各建筑物均采用吸音及隔音设施,此外厂内应合理设置的绿化带起到控制噪声的作用。
在实行了上述措施后,噪声水平能够满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008中的二级标准限值,对周边环境影响较小。
7.2.4供热灰渣影响分析
规划实施后,热源厂数量减少,热源规模化、集中化,灰渣的堆放和运输也集中化,热源厂灰渣可外运做综合利用。根据《粉煤灰综合利用管理办法》,锅炉所排的灰渣按其性质,可分别用于制砖(烧结砖、蒸汽养护砖)、人造混凝土骨料、各种混凝土预制件、混凝土掺合料及水泥等;质量较差的灰还可以用于筑路的基础和充填料等。
7.3环境综合评价
建设大型集中供热热源和热力网,以集中供热取代分散供热是城市发展的必然选择。热电联产集中供热具有供热调节能力强、锅炉容量大、热效率高、供热煤耗低、能源利用合理和环保措施水平高等特点,是城市供热中的首选。
供热规划实施后,大石桥市中心城区只保留三座集中供热热源,与之相应的影响大气环境的飘尘、SO2、NOX及污水排放量都将大幅减少,使区域环境空气质量得以改善,主要表现在以下几个方面:
⑴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。
⑵SO2、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,使城市环境大为改善。
⑶噪声的减少。集中设置热源与各企业设置分散热源相比,使得噪声源比较集中,而且通过采取一系列的降噪处理措施,能够使得噪声对周围环境的影响降到最小。而有些企业为了经济利益等方面的原因,并不重视噪声、烟尘等方面的污染防治,因此集中供热要比分散供热优势大。
⑷占地面积减少。随着供热规划的实施,将避免各用热企业再新建分散的锅炉房,能够大大减少城市占地,有利于城市的建设和发展。
总之,集中供热实施后,环境效益十分显著,对大石桥市环境的改善、促进对外开放、加快城市建设速度将产生重大而深远的影响。
7.4社会效益
⑴供热规划的实施不仅可以为居民采暖提供稳定可靠的供热保障,而且还可以改善大气环境质量,美化城市景观。
⑵本次规划在远期增加了热电联产机组,热电联产项目作为城市的基础设施,有利于城市的招商引资工作,也有利于带动区域经济的发展。
⑶实施热电联产集中供热,有利于新技术、新设备、新材料的应用,提高了运行的机械化和自动化水平,减少了操作人员的数量,减轻了劳动强度,同时也改善了工作环境。
⑷供热规划的实施不仅可以满足区域的供热需求,还可以带动相关产业的发展,如物流运输、服务产业等,对促进人员再就业,促进社会稳定,增加人民收入,改善生活环境,调整产业结构,建设和谐社会,带动地区经济、环境、社会协调发展均具有显著的社会效益。
第八章 规划的实施与建议
8.1组织机构
为了明确责任,加强市政府对城市集中供热事业的统一领导与管理,应由市集中供热管理办公室,对城市集中供热事业起组织、协调、领导作用。
市规划部门及市建委是实施供热规划的第一个政府把关部门,对大石桥市供热事业的用地及小区规划、换热站用地及供热管线线位应统筹考虑,做出预留。在立项审批各类建筑项目时,应要求其内部设施符合本市供热要求,使供热规划得以落实。
努力建设现代化供热事业管理制度,讲究科学,讲究实效,讲究服务,采取切实有效措施,使大石桥市的供热行业实现更高层次的良性循环。
8.2规划项目实施计划
供热规划的实施主要分两个阶段,第一阶段2020-2025年为近期规划,关键在于现有热源、热网的整合以及新增负荷的配套接网工作。
第二阶段2026-2030年为远期规划,按照热负荷发展需求,适时建设热电联产项目,继续实施热源整合及热网改造计划,随着各个热源以及热网支干线的逐步完善,大石桥市中心城区将形成高温水二级网的现代化供热体系,达到国内集中供热的先进水平。
8.3供热规划的实施
节约能源、保护环境,促进地区经济社会可持续健康发展是供热规划的宗旨,政府应加大政策保障力度,采取积极引导和鼓励的措施,保证供热规划的有效实施。
①理顺管理体制,健全管理机构,强化政府对城市供热规划统一管理的职能。
②加强供热法规建设,完善社会保障体系。政府要从人民群众的根本利益出发,以最大限度地保护供热企业的合法权益,确保供热企业的正常运行。
③坚持以规划为先导的原则,改变供热规划滞后和执行规划缺乏刚性的状况,严格供热建设项目的审批程序,在市供热管理办公室统一规划管理下做到“事前规划,事中控制,事后审核”。
④调整理顺供热价格,建立联动调价机制。降低供热中水、电等的购入价格;调整现行相关税费政策,给予供热企业税费优惠;建立原料与热价联动机制,保证供热企业的合理回报率,促进供热企业的良性发展。
⑤进一步深化投融资体制改革,加大资本市场筹资力度,积极拓宽融资渠道,鼓励多种形式、多种所有制形式参与热源厂、热力管网的建设、改造和经营。
⑥对现有供热企业进行整合,做大做强供热企业,体现规模化、集约化的特点,发挥集团化优势,最终形成若干个资产优良、运行效率高、服务质量好的供热企业。
8.3.2组织管理
①进一步转变政府职能,加强和改进供热行业管理,规范供热市场主体行为,培育企业化、专业化和市场化运作的大型供热企业。政府对供热行业的管理要摆脱计划经济时代随意行政干预的做法,在促进供热市场化的进程中,按照政企分开的原则,明确政府、企业、市场三者之间的关系,从“直接管理”转变为“宏观管理”,从“管行业”转变为“管市场”,从对“企业负责”转变为对“公众、社会负责”。
②制定规范的供热行业运行、服务和管理标准,提高服务意识,采取切实有效的措施,使供热行业步入良性循环。
③开放供热市场,打破隶属关系和行业界限,逐步实现企业化、专业化运作。
④贯彻供热专业化经营和产业化运营原则,确定供热单位企业化运作,实行政企分开,制定规范的供热行业运行、服务、管理标准。
⑤新建建筑全部按照建筑节能标准设计建造;逐步推行按户热量计量和分室室温控制,达到有效控制热能消耗量,实施按耗热量收费;变间歇供暖为连续供暖,改造用户终端设备;建立城市集中供热的良好运营机制。
⑥探索收费体制改革,健全供热价格的形成机制。按供热商品化的原则,按照国家有关城市供热收费的指导意见和相关政策,建立责、权、利相统一的收费管理体制。
8.3.3技术保障
①我国的资源结构决定了我国的供热行业燃料必须以煤为主,所以供热行业必须坚持实行以热电联产和大型燃煤热源厂为主的集中供热形式,对有特殊要求的可另行考虑。
②在供热行业内全面推广节能新设备、新技术和新材料,提高供热设施的现代化水平。
③结合供热体制改革和供热采暖系统的技术改造,逐步完善供热采暖系统建设的技术标准体系。
④新建建筑的节能保温标准必须符合国家《最新建筑节能设计标准贯彻实施手册》的要求,并在设计、施工、监理、验收等各个环节严格按《建筑节能管理条例》执行;采暖设施按“分户控制”“按户计量”方式设计。对原有建筑逐步进行改造,最终达到全面分户控制及计量。
⑤热网的调控装置应体现科技进步,应尽可能采用先进的自控与调节装置,实现热网平衡、自控、调度的现代化,达到国内先进水平。
为了确保规划的实施,减少政府负担,必须要建立商业化、社会化和资本化的融、投资体制,建设资金可由以下渠道筹措:
①通过股份制、资产重组的方式筹集资金。
②开放供热市场,吸引国内外资金或鼓励新的供热企业加入供热市场,通过合资合作形式招商引资。
③实施滚动性投资,针对热源建设资金紧张的情况,通过行政手段收取受热单位的热源配套费。
④通过国家政策贷款、国际援助贷款或直接向银行贷款等方式注入资金。
⑤将热源规划项目纳入全年的城市建设计划,引入基本建设资金。
8.4建议
①规划的实施应由政府各相关部门相互配合,做到严格管理,统筹兼顾。
②供热规划的实施应得到大石桥市规划、城建、市政等相关部门的大力配合,由规划部门统一规划,各部门相互协作,避免出现在供热规划的实施过程中造成其它市政设施重复建设而产生的重复投资。
③集中供热是关系群众切身利益和改善大气环境的大事,既是一项民生工程,也是一项政治任务。本次供热规划的重点是对现有供热资源的有效整合,政府应做好统筹安排,协调解决热源整合中遇到的各种具体问题,确保稳定供热。
结束语
集中供热具有节约能源、优化能源结构、改善环境、提高供热质量等综合效益。推行集中供热有利于区域企业降低能源消耗,改善空气质量,实施生态建设;有利于降低供热成本,提高经济效益,是一件利国利民的好事。
本次供热规划的实施,是继续深入实施“蓝天工程”、取得污染防治攻坚战的重要举措,对大石桥市的经济发展、城市建设、城市环境的改善将起到积极的推动作用,将助力大石桥市构建“资源节约型,环境友好型”的和谐社会,为推进大石桥市的开发、开放奠定坚实的基础,实现大石桥全面振兴、全方位振兴贡献力量。