欢迎来到新疆维吾尔自治区勘察设计协会,今天是 

富蕴县城集中供热扩建工程——一期新建锅炉房

点击次数:1819

点击主图可以查看设计原图

获奖年度2023

专业分类市政公用工程设计

获奖等级三等奖

设计单位新疆市政建筑设计研究院有限公司

设计人员陈博、任鲁彦、晏德亮、胡昕、郭堂成、印玉钊、刘玮、孙钦章、郭晓佳、万志远、吴晓彤、吕大庆

项目简介

1工程概述

本工程位于富蕴县,为富蕴县集中供热热源扩建项目,扩建锅炉房占地面积约1463.93平方米。本工程总建筑面积2983㎡,包括扩建锅炉房主体、扩建风机除尘间、对现状输煤斜廊、除渣廊进行改造,配套新型的脱硝、脱硫工艺等,其中锅炉房主体为地上四层,建筑高度:23.95米,建筑面积:2983㎡,总投资6474.45万元。

本工程建成后可满足县城约150万平方米建筑采暖需求,有效输出热量786257GJ,取缔了高污染、高耗能散装燃煤小锅炉,年节约燃煤34000余吨,节约成本1100余万元,同时采用高效环保设施,可有效减少二氧化碳5.4万吨,减少二氧化硫500吨,减少氮氧化物147吨。

2热力专业设计主要特点

2.1设计难点

1)锅炉房装机容量大、工艺设计复杂:本项目锅炉单机规模为91MW,属于供热行业大型锅炉房,同时本工程为扩建工程,在工艺设计方面,具有复杂性高、设计难度大、新老建筑衔接困难等特点,可参考的工程不多,尤其相对于中小型锅炉房,大型锅炉在厂房布局,设备选型要求等方面要求更高,比如表现在煤仓承重设计,超长柱跨距,大口径烟风道系统设计等。

2)环保要求高:根据国家及自治区对环境保护重视程度增加,锅炉污染物排放量成为影响大气污染的重要因素之一。同时考虑到富蕴县为旅游休闲度假地区,在环保上要求更为严格,故本设计采用目前较为先进的高效布袋除尘器+石灰石膏法脱硫装置+SNCR脱硝工艺工艺复杂,各系统自成体系又相互制约关联,整个工程环保设备投资约占锅炉房设备总投资的三分之一。

3)扩建复杂,设计难度大本工程现状锅炉房于2012年建设,建设之初因工期短,建设较为仓促,导致部分工艺设施安装未按照原始图纸进行施工,且竣工资料收集困难设计过程中花费大量精力进行现场设备、土建复测,同时应业主要求,为使得锅炉房整体形象和谐美观,要求扩建锅炉与现状锅炉长度保持一致,宽度还需预留有二期扩建余地,因此本项目扩建锅炉空间受限,同时本项目采用的是高效率的螺纹烟管锅炉,其比现状角管锅炉长度增加7米,导致布局设计时需全方位考虑各种辅机设备摆放方案,部分设备更是与设备厂家协商,采用定制供货。除此之外,扩建锅炉的上煤、除渣系统还需与现状系统有效衔接,设计受限条件较多,设计难度大。

4)业主要求高本项目在设计之初,现场与运营单位多次沟通,其提出现状锅炉运行过程中环境脏乱差的问题,要求在扩建锅炉设计时予以避免或解决,因此本工程设计过程中,结合水力输灰的耗水量大、容易堵得问题以及干式输灰灰尘污染大的缺点,采用新型的半干法输送方式,将锅炉灰渣、空预器细灰、布袋除尘器细灰采用分级密闭采集,然后统一输送至除渣机,干式细灰可很好的沾覆在湿渣上,从而避免锅炉间出现卸灰逸散现象

5)采用单煤仓,承重大现状锅炉房设计时采用小跨距,单炉双煤仓,导致炉前有柱子,影响锅炉检修,本工程扩建锅炉房设计时,经结构建模多次试算,调整跨距,在保证经济跨距的同时,减少柱网密度,取消炉前混凝土柱,使得本工程可采用单煤仓上煤,单煤仓最大容积470m?,最大荷载380吨,悬吊于23.8米的横梁

2.2主要技术措施的先进性

1)采用目前经济最优,效率最佳的环保设施。本工程结合现行除尘系统采用高效布袋除尘系统,除尘器除尘效率达到99%,保证了烟气除尘效果。同时利用原有简易脱硫设施,通过改造为石灰石膏法脱硫工艺,脱硫效率可达95%以上并且对煤种变化的顺应性强,技术先进,运行成本低。另外脱硝工艺经过技术经济对比,考虑到SCR工艺虽然效率高,但投资较大,运行成本高,其多用于电厂超净排放,而对于市政供热行业,在未要求超净排放前,采用此方案对运营企业来说得不偿失,因此本工程采用满足排放要求的SNCR脱硝工艺,经过热力公司运行时在线实测,最终烟囱出口SO2浓度为38.5mg/m?,远远低于国家最新标准300mg/m?。

2)本工程采用分布式变频供热技术,先进性主要体现在以下三点:其一,解决了本区域大高差容易引起的超压问题,由于采用分布式变频,从根本上改变了供热方式,进而间接的降低静水压线,本工程运行期间,最低点最高压力为1.3MPa,满足设计要求,无超压危险。其二,节约电能。传统供热系统由于循环泵设置在热源处,提供动力是按热网最大流量设计的,而分布式变频供热系统的热源循环泵只须克服热源内部阻力,克服外网阻力依靠沿途分布的循环泵实现。虽然分布式变频供热系统采用较多的循环泵,但各个循环泵功率却减少了。经分析计算,采用分布式变频供热系统可节电30%~40%。其三,水力易平衡,节约能源。传统供热方式是在各个换热站分支处加设阀门,通过阀门调节水力平衡,无形中节流造成热量损失,而采用分布式变频,通过换热站一次网变频泵调节,根据各站所需热量,控制变频器调节流量,从而实现水力平衡,节约能源。