小区锅炉房改造工程可行性方案.docx

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小区锅炉房改造工程可行性方案

第一章概述

1.1项目背景

随着志丹县经济的迅速发展，灵皇地台小区的建筑面积不断增加，居住人口逐年增长，原有供热工程已不能满足该区建设发展的需要。

且原有锅炉房为燃煤蒸汽锅炉房，无论从环保还是安全的角度均与志丹县城的发展不相适应。

本次锅炉房改造，拟淘汰原有锅炉改造为燃气（油）锅炉既可减少污染，增加安全，改善居住环境，同时又提高了供热质量，社会效益显著。

目前现状：

小区现有建筑面积30万m2，建有1座燃煤蒸汽锅炉房、总吨位30t,实际出力23t，供热能力不足,污染较严重，安全性差。

小区采暖为热水采暖方式，部分建筑采暖效果达不到要求。

发展计划：

满足小区规划建筑面积40~50万m2。

1.2小区基本情况

志丹县灵皇地台住宅小区位于县城西南部，跨周河由南北两座大桥与老城区相连，小区规划总用地面积35公顷，其中建设用地18.56公顷，道路用地5.8公顷，绿化用地10.64公顷，预期绿化率35﹪，小区容积率为1.0，规划总建筑面积31.4万平方米，其中住宅建筑面积25.34万平方米，居住总户数1949户，可容纳居民1.2万，公建及其它建筑面积6.06万平方米，预计小区建设总投资约3.9亿元。

小区于2004年4月开始征地拆迁，2005年3月正式动工建设，2006年以来，县委、县政府进一步加大小区开发建设力度，先后完成南苑（一期）、安居（二期）、（三期）、（四期）住宅小区建设任务。

一、一期建设情况

南苑（一期）小区占地44.2亩，共有住宅楼14栋,住房420套，可居住1680余人，总建筑面积54887平方米，总绿化面积6896平方米，（其中草坪面积5800平方米，绿化带、花园面积1096平方米），各种景观树11种285棵。

各种公共设施齐全，有多功能广场1个，包含欧式花坛、景观树阵广场、中心喷泉、欧式中高架区、儿童游戏区、健身区、组团公共绿地等。

广场照明灯具新颖，有墙灯、广场彩灯、巷道路灯、喷泉彩灯、草坪灯、门房探照灯共计313盏。

二、二期建设情况

安居（二期）住宅小区，共有住宅楼6栋，住房300套其中小高层5栋，多层1栋，总建筑面积44746.05平方米，可居住1200余人，总绿化面积3024平方米，建有欧式中高架区、健身区、公共绿地等。

三、三期建设情况

三期住宅小区2007年实施，共有住宅楼12栋，住房397套，其中小高层8栋，多层4栋，总建筑面积6.1万平方米，可居住1580余人。

灵皇地台一期、二期、三期小区住房，主要用于全县城市建设和公路沿线拆迁安置户及干部职工住房分配，其中拆迁安置根据城市建设需求按照等同面积对换方式进行安置，剩余的住房对1979年前参加工作并未享受房改政策和未参加其他集资建房的城区党政群及事业单位干部职工予以限价房分配。

限价房分配按照职工工龄长短予以排序分配。

四、四期建设情况

四期住宅小区2008年实施，共有住宅楼18栋，住房672套，建筑面积6.8万平方米，可居住2688人。

四期住房主要用于1993年以前参加工作未享受房改政策和集资建房的城区党政群及事业单位干部职工予以限价房分配。

五、五期建设情况

五期住宅小区2010年开始实施，总建筑面积3.8万平方米。

六、廉租房建设情况

廉租房一期于2008年9月开工，建设住房108套，建筑面积6200平方米，二期于2009年三月开工，建设住房54套，建筑面积3400平方米，目前已完成住房主体建设任务。

七、城关三产房建设情况

按照统一规划，统一标准，统一实施的要求。

由城关队征地农民户，自筹资金建设三产房101户，其中一、二层商业用房各两间，三层以上均为住宅用房，户均年收入可达8万元以上。

根据小区住房实际及长远发展，县委、县政府加大公益事业建设力度，先后建成全日制小学1所、幼儿园1所、商务办公大楼1栋，并成立了志丹县灵皇地台集中供热（物业管理）办公室、灵皇地台社区、灵皇地台警务室。

满足了广大居民的生产生活需求，在小区人流、物流日益聚集的情况下县委、县政府开通了一条灵皇地台至高级中学公共汽车线路，8辆公共汽车从早7时到晚21时，每隔8分钟一趟，方便了居民上下班和学生上学问题，同时医药、餐饮、住房等各种商业服务也得到蓬勃发展。

小区实行前期物业管理、集中供热。

1.3编制依据

（1）志丹县灵皇地台集中供热（物业管理）办公室文件（志灵供办[2011]18号）

（2）国家发展改革委关于印发节能中长期专项规划的通知（国家发展和改革委员会发改环资[2004]2505号）

（3）创建国家环境保护模范城市技术要求及资料整编要求（国家环保局2005-04-04）

1.4供热锅炉房概况

1.4.1锅炉房位置

锅炉房位于志丹县灵皇地台西南角东临周河西依山梁。

电源、水源条件具备，交通运输方便。

1.4.2自然条件

志丹，地处陕北黄土高原梁峁丘陵沟壑区，境内沟壑纵横，梁峁密布，山大坡陡，河谷深切，地广人稀，自然资源较为丰富，年平均日照2332小时，年平均太阳辐射总量114.3千卡/平方厘米，年平均气温7.8℃，年无霜平均142天左右，年降雨量平均524.5毫米，属温带大陆性气候。

1.5主要设计原则

（1）节约能源、改善环境的原则

（2）依据规划、适度规模的原则

保持能源供应与基础设施配套同步，满足小区居住需求。

考虑到小区还在发展中，所以装机规模不宜过大，且以供热可靠性强、负荷适应性好、可分期实施为原则。

（3）符合国家、地方法规政策的原则

项目建设和设备工艺需符合国家相关产业政策、能源政策、环保政策和有关规定。

1.6建设规模

总建设规模为（6×7MW）；今年建设规模为（4×7MW）。

1.7主要设备规范

1.7.1主要设备

⑴燃气（油）锅炉

台数：

6

型号：

ZWNS7.0型

额定出力：

7.0MW

额定流量：

300m3

进出水温度：

60/80℃

锅炉净重：

15280kg

⑵循环水泵

台数：

6

型号：

KQWR-G

额定流量：

360m3/h

额定功率：

110kW

扬程：

58m

第二章供热负荷

2.1热负荷计算资料

2.1.1采暖面积：

本项目建筑面积，500000m2，采暖面积400000m2；供回水温度为80～60的热水；

2.1.2气象资料

海拔高度：

8.9m

冬季采暖室外计算温度-12℃

采暖期室外平均温度-2.4℃

采暖天数135天

冬季主导风向WSW

大气压力冬季685mmHg夏季675mmHg

平均风速冬季2.3m/s夏季1.7m/s

最大冻土深度790mm

2.1.3工作制度：

工作班次：

三班制；全年工作天数，135天

2.2热负荷计算

2.2.1采暖热负荷

由于该建筑物缺乏设计热负荷资料。

故采用如下方法估算采暖热负荷：

Q＝S·q·10-6MW

式中Q：

采暖热负荷（MW）；

S：

采暖面积（m2）；

q：

采暖设计热指标（W/m2）

查表《民用建筑采暖设计热指标》，取最大值q＝67W/m2；

由此可得采暖热负荷：

Q＝500000×67/1000000＝33.5MW

2.2.2最大热负荷计算

Qmax＝K。

·K·QMW

式中K。

：

热水管网损失系数，取值1.05；

K：

同时使用系数，采暖取1；

那么得到最大热负荷：

Qmax＝1.05×1×33.5=35.75MW

2.2.3采暖平均热负荷计算

Qpj＝Φ·Q。

MW

式中

Φ1：

采暖系数，可按下式求出：

式中Tn：

采暖室内计算温度，取18℃

Tpj：

采暖期室外平均温度，已知为-2.4℃；

Tw：

室外采暖计算温度，已知－12℃；

由以上可得Φ1＝0.68

Qpj＝0.68×33.5＝22.78MW

2.2.4年采暖热负荷

Qn＝24·N·Qpj·3.6GJ

式中24：

全天供热；

N：

全年供热天数，已知为130天；

那么计算年热负荷如下：

Qn＝24×130×22.78×3.6＝255860GJ/a

如果为分段供热每天供热10小时则计算年热负荷如下：

Qn＝10×130×22.78×3.6＝106610GJ/a

第三章原材料供应

本项目的燃料主要来自志丹县城区燃气管网，天然气供气能力为5000Nm3/h，可满足本工程的用气需要。

为确保小区供热，本设计选用气油两用锅炉，当天然气供应发生意外情况时，启动备用供油系统确保锅炉运行，供热不间断。

3.1燃料质量要求：

（1）天然气

燃气网输气管道输送的天然气均为商品天然气，符合GB17820-1999二类气质要求。

H2S≤20mg/m3；

CO2≤3%；

水露点≤-13℃；

低热值：

34.5MJ/m3；

天然气平均分子量：

17.052；

天然气相对密度：

ρ=0.5978

（2）油质资料

备用燃料为0#轻油

Wy=0Ay=0.01Cy=85.55Hy=13.49

Oy=0.66Sy=0.25Ny=0.04Qdwy=42900KJ/Kg

3.2燃料消耗：

（1）天然气

天然气最大日耗量：

43770Nm3

天然气平均日耗量：

29764Nm3

天然气最大小时耗量：

4377Nm3

（2）0#轻油

0#轻油最大日耗量：

38160kg

0#轻油平均日耗量：

25949kg

0#轻油最大小时耗量：

3816kg

备用轻油储罐按3天储量考虑，需储存约78吨油，选50m3有罐两台可满足要求。

第四章工程设想

4.1总平面布置

拟利用原有煤渣场改造为锅炉间和循环水泵房，利用原有风机房改造为控制室。

拟利用原有消防、给水、水处理系统，在确保安全稳定运行的前提下，尽量节约基建投资，降低运行费用，节约用地。

新建储油、供油设施，相应增加防火设施。

详见《锅炉房布置图》。

4.2设备布置

锅炉在原有煤渣场内并排布置。

循环热水采用母管制泵房设在改造后的锅炉房末端。

新建储油罐采用埋地布置，提高安全性。

4.3主要设备的选择

4.3.1锅炉台数及型号的选择原则

锅炉型号选择原则：

在热负荷和燃料确定后，即可综合考虑下列因素，进行锅炉类型的选择。

⑴应能满足供热介质和参数的要求；

⑵为方便设计、安装、运行和维护，同一锅炉房内宜采用同型号、相同介质的锅炉。

当选用不同类型锅炉时，不宜超过两种。

⑶所选用的锅炉应有较高的热效率和较低的基建投资、运行管理费用，并能经济而有效地适应热负荷的变化。

锅炉台数的确定原则：

⑴锅炉台数应按所有运行锅炉在额定供热量工作时，能满足锅炉房最大计算热负荷的原则来确定。

应有较高的热效率，并应使锅炉的出力、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。

⑵热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大关系。

热负荷大者，单台锅炉容量应较大。

如近期内热负荷可能有较大增长者，也可选择较大容量的锅炉，将发展负荷考虑进去。

如仅考虑远期热负荷的增长，则可在锅炉房的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置，或在总图上留有空地。

锅炉台数应根据热负荷的调度、锅炉的检修和扩建的可能性确定。

一般不少于两台，不超过五台。

扩建和改建时，总台数一般不超过七台。

以采暖热负荷为主的锅炉房，一般不设备用锅炉。

⑶考虑供热锅炉的技术成熟度和供应情况。

4.3.2选型及说明

由于采暖介质是热水，供回水温度80/60℃；经计算得知最大计算热负荷为35.75MW，

同时考虑该小区的实际情况和圣地锅炉厂的产品供应情况，本设计决定选用ZWNS系列锅炉，其型号为ZWNS7.0燃气（油）真空锅炉6台，单台锅炉的额定热功率为7.0MW，锅筒工作压力为负压，符合本设计的要求。

4.4主要建（构）筑物

主要建（构）筑物

序号

名称

长×宽×层

m×m（m2）

面积

备注

1

锅炉间

33×17.7×1

584.1

原有改造

循环水泵间

2

控制室

18.6×5.4×1

630

原有改造

3

储油罐区

12×9.7

116.4

新建

4

水处理间

原软化水系统

利用原有

5

给水间

利用原有

6

其他公用设施

利用原有

4.5燃气供应系统

燃气机房应在燃气易聚集处设置燃气泄漏检测仪，并与紧急切断阀联动。

放散管应接至室外安全地点，并使放出的气体不致窜入邻近的建筑物和被吸入通风装置内。

燃气管道应采用无缝管焊接，阀门处法兰连接，管道与燃烧器接入处至少应设置一节膨胀管。

燃气管道宜架空敷设。

燃气管道不应穿过易爆或易燃品仓库，配变电室、电缆沟、通风道，烟道和易使管道腐蚀的场所。

管路安装完后，应用压缩空气将管内杂质吹扫干净。

燃气管道安装完毕应以1.5倍工作压力进行气密性检验。

燃气供应系统参见下示意图

4.6燃油供应系统

机房内日用油箱的容积为2X1m3，油箱采用闭式油箱，油箱上设直通室外的通气管，通气管上设有阻火器和防雨设施。

油箱底部高度为3m。

储油罐的容量为3的用油量。

储油罐设有防静电的措施，采用地埋安装。

储油罐与日用油箱间齿轮油泵的数量为一用一备。

日用油箱有接至储油罐的回油管，当机房内发生意外事故时能将油放到储油罐。

储油罐的安装高度应比日用油箱低，否则应在机房外设置低位中间油箱。

燃油管道应采用无缝钢管，管道采用焊接，阀门用法兰连接，不得用螺纹连接。

油管道宜采用顺坡敷设，但接入燃烧器的油管道不宜坡向燃烧器，轻油管道坡度不应小于0.3%。

通过油加热器及其后管道的流速不应小于0.7m/s。

在燃烧器的油过滤器前应装设启闭阀，清洗油过滤器时可切断燃料的供应。

管路安装完后，应用压缩空气将管内杂质吹扫干净。

燃油管道安装完毕应以0.4MPa工作压力进行气密性试验，试验时将日用油箱、储油罐隔断。

燃油供应系统参见下示意图

4.7电力系统

本工程拟利用原有供电系统。

新设计锅炉及其辅机配电系统，照明系统，控制系统等。

主要用电设备

名称

型号

功率kw

台数

总功率kw

燃气（油）锅炉

ZWNS7.0

40

6

240

循环水泵

KQWR-G

110

6

660

原有变压器为1250KVA变压器可满足本次改造的需要。

4.8控制部分

1、概述

真空热水锅炉采用PLC可编程控制器、工业自动智能化技术方案；所有电器元件采用德国、法国、日本的知名品牌，用显示触摸屏作为显示和操作平台，以PLC作为信息处理和中央控制单元，能对锅炉进行高精度智能化控制。

2、功能简介

◆手动控制

在硬件手动状态下，可以直接对各负载设备进行操作，当发生一般故障，触摸屏作相应指示，发生锅内缺水等严重故障时，触摸屏显示故障部位，同时自动切断燃烧器电源，音响报警提示操作者，保证系统安全运行。

注：

该方式主要用于试车及在电脑控制柜不能自动时的紧急开机处理。

◆自动温度控制

通过触摸屏按键对系统进行热水温度、热媒水温度的设置，温度可在0~100℃范围内自由设定，在满足燃烧必要条件时，系统按设定的温度值自动运行，同时触摸屏上实时显示热水出水温度、热媒水温度、排烟温度（可选）；PLC控制器能对设定值和实时温度进行比较演算，将热水温度控制在最佳状态，热水温度波动可控制在±0.5℃范围内。

◆燃烧器控制

系统的控制目标是保证出水温度满足负荷的要求；系统的控制对象是燃烧器的进风量和进燃料量，系统采集出水温度及热媒水温度信号，同时设定期望值，通过PID算法，使得系统实时调节燃烧器的进风量和进燃料量。

◆循环泵控制

用于热水系统时，根据热水贮罐设定温度（如55℃~60℃）自运控制循环泵启停，当贮罐水温上升至上限时（如60℃），循环泵停止；当贮罐水温下降至下限时（如55℃），循环泵启动；确保水温恒定。

用于采暖系统时，循环泵需常开，因此无需控制循环泵。

◆定时功能

该控制系统可以通过对定时功能的操作，使系统自动进入上班或下班状态。

控制系统可在24小时内设置定时段。

◆信息记录和查询功能

控制系统在正常工作时，每隔一个时间段记录锅炉运行工况数据，包括出水温度、热媒水温度、燃烧器等负载累计运行时间、设备运行状况等。

当故障发生时，系统将及时记录故障信息。

◆帮助功能

可通过按“帮助”键，进入触摸屏帮助功能窗口，窗口内有触摸屏操作使用、维护、故障排除等相关信息的描述，便于初学者更快的熟悉控制系统的操作应用。

◆远程控制功能

控制系统可按用户要求配置标准485打印接口和BA通讯接口，能直接和BAS系统联结，服从BACnet协议。

3、故障报警及保护

◆燃烧器熄火

燃烧器如果因各种原因不能正常点火燃烧，控制系统能立即关闭燃烧器，响铃报警并提示“燃烧器熄火”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆温度传感器故障

出水温度传感器短路或断路时，控制系统关闭燃烧器，响铃报警并提示“出水温度传感器故障”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

热媒水温度传感器短路或断路时，控制系统关闭燃烧器，响铃报警并提示“热媒水温度传感器故障”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

烟道温度传感器短路或断路时，控制系统响铃报警，并提示“烟道温度传感器故障”。

◆压力传感器故障

热媒水压力传感器短路或断路时，控制系统关闭燃烧器，响铃报警并提示“热媒水压力传感器故障”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆热媒水超温保护

热媒水温度超过设定超温温度时，控制系统立即关闭相应受控设备电源，声光报警，屏幕故障显示“热媒水温度超温”，同时显示当前热媒水温度，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆缺水保护

锅内热媒水水位低于警界低水位时，进入连锁，并声光报警。

故障显示“锅炉水位超低限”。

故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆热媒水超压保护

锅内热媒水水压超高限时，控制系统立即关闭相应受控设备电源，进入连锁，并声光报警，故障显示“锅炉水压超高限”。

故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆燃气压力异常故障（燃气型）

燃气压力过低或过高时，控制系统关闭相应受控设备电源，进入连锁，并声光报警，故障显示“燃气压力异常”。

故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆烟道温度超温

当烟道瘟度超过设定值时，系统关闭燃烧器，声光报警，故障显示“锅炉排烟温度超高限”，同时显示“排烟温度值”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆断电故障保护

系统运行过程中出现供电断电，系统具有断电记忆及切断输出设备功能，当恢复供电时，智能控制器自动处于下班状态，确保系统安全运行。

◆当气源不能正常供应时系统人工切换为燃油系统。

4.9组织机构及劳动定员

本项目为改造项目，原动力部门力量较强，适当调剂可满足热电站的人员需要。

本项目需管理人员4人，技术人员3人、运行人员6人、辅助人员2人，总共15人。

4.10环境影响分析

⑴本项目是供热锅炉房改造项目，新装7MW燃气热水炉6台，淘汰原有燃煤蒸汽锅炉。

将从根本上改变原有锅炉房对大气和水环境的污染。

⑵真空热水锅炉有着比常规热水锅炉、蒸汽锅炉加热交换器的系统运行模式运行费用更低（至少节能3%）、投资费用更省，使用寿命更长、安全性能更好。

4.11节约能源

采用节能技术，选择节能设备，提高能源利用率。

4.12安全生产与劳动卫生

为改善劳动条件、提高劳动生产率、确保安全。

要对各种可能出现的不安全因素，采取切实有效的防范措施。

每台锅炉均应按规定配置燃气泄漏探测器，和故障报警装置，按防火要求配备消防器材。

4.13进度计划

4.13.1现状调查阶段

本工程将严格按着合同的进度要求安排工作计划。

合同一旦签定，立即组建现场调研组对现状实施调查，调查工作日控制在7天，统计分析组根据现状调查组提供的资料进行分析统计与核对，确保现状资料的可靠性真实性，为高质量的改造设计提供依据。

4.13.2改造设计阶段

改造设计应以现状调查资料为依据，运用经济、节能、先进的技术手段实现所定改造方案的目标，本阶段是展示各专业协作能力的舞台，公司将组织所有相关专业的技术高手予以配合确保高水平高质量，并确保45天完成改造设计。

4.13.3改造施工阶段

改造设计开始后，15天可组织设备定货和施工准备，30天开始按设计要求对原有建筑进行改造，90天开始设备安装（改造）125天开始试车验收，

第五章投资估算和财务分析

5.1投资估算

5.1.1投资范围

本项目为锅炉房改造工程，设计总装机容量为6×7MW。

今年装机容量为4×7MW，明年增加装机容量为2×7MW。

投资估算为工程静态总投资1409.34万元；建设期利息10.13万元；铺底生产流动资金308.98万元，报批（项目）总资金1728.5万元。

投资估算详见总估算表（表一甲）。

本次设计投资范围为项目筹建到竣工验收设计规定的全部土建工程、设备购置、安装工程及其他基本建设费用的投资。

5.1.2投资估算编制的依据

（1）志丹县灵皇地台集中供热办公室文件（志灵供办[2011]18号）。

（2）工程建设各类投资估算指标、概算指标、类似工程实际投资资料。

（3）设备现行出厂价格（含非标准设备）及运杂费率。

（4）工程所在地主要材料价格实际资料、工业和民用建筑造价指标、土地征用价格和建设外部条件。

（5）现行的建筑安装工程费用定额及其他费用定额指标。

（6）工程所在地形、地貌、地质条件、水电气源、基础设施条件等现场情况，以及其他有助于编制投资估算的参考资料。

5.2金筹措及使用计划

项目资金来源为企业自筹30%，其余为银行贷款。

参照同类型项目的建设进度，本次工程建设工期为4.5个月。

5.3成本估算

供热成本按当前当地实际价格计算，正常生产年份的成本如下：

（1）天然气费：

一个采暖季为1281万元，单价3.05元/m3。

（2）电费：

一个采暖季为60.75万元，单价0.6元/kwh。

（3）水费：

一个采暖季为0.09万元，单价3.75元/m3。

（4）工资及福利费：

全部工程年工资及福利费为17.1万元。

（5）修理费：

按固定资产原值的2.5%计算，全部工程修理费为24.03万元。

（5）折旧费：

48.06万元，折旧年限建筑30年，设备25年。

（5）摊销费：

12.9万元，摊销年限10年。

（6）其他费用：

90万元。

5.4财务评价有关参数

计算期：

15年，基建期4.5个月；

基准收益率：

按8%计算；

增殖税：

材料、电力增值税税率为17%，供热、燃料煤增值税税率为13%。

城市维护建设税：

按增值税金的7%计算；

教育附加费：

按增值税金的3%计算；

所得税：

按利率的25%计算；

盈余公积金、公益金率：

按14%计算。

5.5财务评价

5.5.1产量

项目年最大供热量42MW（6台）。

全部向小区热网供热。

5.5.2基价

当地实际供热价约为18元/m2（一个采暖季）。

5.5.3销售收入估算

一个采暖季供热收入900万元，按500000m2计。

5.5.4税金计算

本项目为负收益项目，需财政补贴运营，不产生销售税金及附加。

5.5.5盈利能力分析

由于当地天然气价格高，供热实际成本达27.7元/m2（一个采暖季），而实际采暖收费较低，为18元/m2（一个采暖季），供热运营亏损，需财政补贴。

但是当地气源正在开发，一旦当地气源得到开发利用，天然气价格降到2元/m3以下，项目即可转为盈利状态。

该项目的实施能够改变小区供热不足的状况，减少烟尘、污水对县城的污染，提高运行安全度，获得明显的社