能源公司生物質熱電引水工程初步設計方案

1、xxxx能源公司生物質熱電引水工程初步設計方案xx市水利規(guī)劃設計研究院二一二年五月目 錄1 綜合說明42 工程概況62.1 地理位置62.2 地形地貌62.3 河流水系62.4 水文氣象72.5 社會經濟83 初步設計說明93.1 方案設計總說明94 設計依據文件和規(guī)范104.1 有關本工程的文件104.2 主要設計規(guī)范104.3 主要參考資料105 設計基本資料115.1 工程等別與建筑物級別115.2 污物情況及水情116 主要建筑物設計126.1閘門126.2 泵房及沉淀池126.3 埋管137 水力計算157.1埋管水力計算157.2壓力前池結構計算168 污水處理198.1 設計水質

2、198.2 污水處理工藝流程的選擇198.3 工藝流程209 工程概算229.1工程量清單編制依據229.2 基礎單價229.3 工程量清單編制依據249.4 工程質量、材料、施工等的特殊要求259.5 其他259.6工程概算總投資29附件：xxxx能源公司生物質熱電廠引水系統(tǒng)工程布置圖 洹南渠調水閘室斷面圖 泵房及梯級沉淀池斷面圖 1 綜合說明xxxx能源生物質發(fā)電廠位于xx市xx鄉(xiāng)xx村，其前身是xx縣xx熱電廠，始建于1987年，總投資1.57億元。該廠現有員工860余人，2001年經過技術改造，實現了熱電聯(lián)產。2004年改制為職工持股，國有資產參股的有限責任公司，在近20年的生產經營實

3、踐中，形成了“嚴細高新抓管理、敲骨吸髓降成本”的治廠方針和“團結、發(fā)展、奉獻”為企業(yè)理念的企業(yè)文化。xx能源有限責任公司始終堅持“熱電為主、多業(yè)并舉”的戰(zhàn)略方針，現已形成發(fā)電、供熱、建筑、安裝、運輸、電石廠、飲料廠、大酒店為一體的企業(yè)集團。隨著xx市城市規(guī)劃的實施，按照xx省人民政府辦公廳關于進一步加強我省小火電機組關停工作的通知（豫政辦200582號）要求，xxxx能源有限責任公司被列入2007年關停之列，xx市政府于2006年7月5日與該公司簽訂關停協(xié)議。為了解決現有千余名職工的安置問題，維護社會穩(wěn)定，該公司經認真研究，并多次派員到山東單縣、xx省xx縣等地，就小火電關停后新建秸稈熱電廠的

4、經驗進行了考察、論證，決定上報xx省發(fā)改委準備在xx縣xx鎮(zhèn)區(qū)異地建設秸稈熱電項目，機組規(guī)模為2×75t/h秸稈直燃鍋爐2×12mw單抽凝汽式機組，電廠燃料來源地為xx省xx縣、xx縣、xx縣，同時電廠向xx鎮(zhèn)區(qū)和xx鎮(zhèn)區(qū)供熱。由于進年來地表水枯水與豐水季節(jié)不定，再加上取水源的污染嚴重，原有的取水渠道已不能滿足企業(yè)生產的需要，因此，準備引用洹南渠水作為企業(yè)生產的備用水源。項目擬建一四孔閘門，一臺水泵，一個梯級沉淀蓄水池用來滿足生產和生活用水。2 工程概況2.1 地理位置xx縣位于xx省北部，海河流域南運河水系。西部與林州相連，北部與河北省邯鄲毗鄰，東部與xx縣接壤，南部與x

5、x縣、鶴壁市相連，中間環(huán)繞xx市。地理坐標介于東經113°55114°45，北緯35°5736°21。轄21個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），西部為山區(qū)，東部為平原，總面積1249km2。電廠廠區(qū)位于xx縣的東北部，東與呂村鎮(zhèn)接壤，北與河北省臨漳縣交界，西與xx鎮(zhèn)接壤。2.2 地形地貌xx縣位于xx市的北中部，西部為低山丘陵，東部為平原，西北高而東南低，呈階梯狀分布。xx河自西而東貫穿全境，北有漳河流經北部邊界，南有湯河流經南部邊界。xx縣出現有三種地貌類型，即侵蝕低山丘陵、侵蝕堆積丘陵和沖洪積傾斜平原。廠區(qū)位于xx縣東北部，xx縣中東部主要由沖積和洪積作用形成的地面起降較明

6、顯的一種平原地貌，一般稱之為傾斜平原。沖洪積傾斜平原具有最宜于人類生存發(fā)展的地貌環(huán)境。2.3 河流水系xx縣轄區(qū)主要河流有洹河及其支流珠泉河、粉紅江、金線河等，過境河流北有漳河，南有湯河，均屬于海河流域。廠區(qū)主要河流有洹河及洹南河渠道。洹河（xx河）源于林州市清泉寺村，總體自西向東流，在xx縣范羊口注入衛(wèi)河，全長約164km，流域面積1920km2。河水來源主要是大氣降水、巖溶泉水和紅旗渠退水，市區(qū)段接納大量生產生活污水。洹河流經論證區(qū)長度約為14km。據xx水文站長系列觀測資料統(tǒng)計，最大流量2060m3/s（1982年8月2日），最小流量0.10 m3/s（1954年4月12日），多年平均流

7、量9.09 m3/s。方案廠區(qū)內農灌渠有洹東干渠和洹南干渠，主要引水為洹南干渠。2.4 水文氣象論讓區(qū)位于中緯度地帶，屬大陸性季風氣候。總體氣候特點是四季分明，春季干旱、降水少、多風，回暖快；夏季炎熱降水量大，且降水較集中；秋季晴和日照長，降水量適中；冬季寒冷干旱少雨雪。根據長系列氣象資料統(tǒng)計，多年平均氣溫為13.6，年極端最高氣溫41.7，年極端最低氣溫-21.7。廠區(qū)多年平均降水量491.6mm，最大年降水量1182mm。年內降水量分布不均，多集中在69月，降水量357.3mm，占年降水量的72.7%。年平均風速2.4m/s，最大風速22m/s，主要風向為冬季主導風向及頻率東風 14，夏季

8、主導風向及頻率南風 14，全年主導風向及頻率南風 14。350mm最大凍土深度。年平均蒸發(fā)量（e601）為1685.9mm。2.5 社會經濟廠區(qū)距xx市14km，安濮公路橫貫東西，交通便利，論證區(qū)內形成了四通八達的道路骨架，村村都已通了柏油公路，優(yōu)越的區(qū)位條件為該區(qū)域的城鎮(zhèn)建設和商貿發(fā)展提供了有利條件。論證區(qū)內分屬兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政村有65個，現有人口11.5萬人，耕地7.5千公頃。生產模式以農業(yè)為主，農業(yè)一般為一年兩熟，主要農作物為小麥、玉米；經濟作物主要有棉花、花生。工業(yè)主要為一些農村小工業(yè)。3 初步設計說明3.1 方案設計總說明xxxx能源生物質發(fā)電廠按水文能分析計算設計引用最大流量21m3

9、/s，引水系統(tǒng)從洹南河取水口至冷卻塔進水前池的引水工程中，分為泵機抽水、水處理和引水埋管兩部分方案進行設計。3.1.1方案概述（一）廠區(qū)引水方案：泵機進口位于廠區(qū)外洹南渠距上游壩址約200m，泵機進水管伸直渠底。據此取水口下游5m處設置擋水閘門，因考慮洹南渠防洪要求及兩岸生產生活用水的需求，設置四孔1.5x2.0（bxh）平板閘門，用cd1型1t的電動葫蘆作為閘門的啟閉設備，結合上游來水情況可進行用水調節(jié)。由泵機抽取用水經過廠區(qū)西北墻進入梯級沉淀池內進行水處理，梯級沉淀池每階設置過濾網，在第三階沉淀池處設計引水管，引水管進水口也應設置過濾膜。（二）引水管道鋪設方案：埋管總長約365m，管首（0

10、+000）處底部高程為660.300m，至管尾（0+365.45）處底部高程為642.300m，渠底縱坡約為2.25；埋管管頂寬約為2.1m，有效斷面面積約3.2m2，平均流速約為1.7m/s。4 設計依據文件和規(guī)范4.1 有關本工程的文件 xxxx能源公司生物質熱電工程項目布置圖 xx洹南渠水文資料4.2 主要設計規(guī)范(1)sl/t205-97 水電站引水渠道及前池設計規(guī)范；(2)sl 2852003 水利水電工程進水口設計規(guī)范；4.3 主要參考資料（1）水力計算手冊(武漢水利電力學院編)；（2）水力學上、下冊(成都科技大學編)；（3）水電站進水口設計（楊欣先、李彥碩主編）；（4）水工設計手

11、冊。5 設計基本資料5.1 工程等別與建筑物級別根據本工程規(guī)模，按照sdj 12-78，本工程屬?。?）型工程，閘門、泵房及梯級沉淀池為本工程之主要建筑物，按4級建筑物設計。5.2 污物情況及水質情況(1)污物來源：明渠兩側；(2)污物種類：石塊、雜木； （3）渠水水質為類水。6 主要建筑物設計6.1閘門6.1.1 閘址的選擇 閘門布置在廠區(qū)西北墻外廠區(qū)排水口上游6米處。6.1.2 閘室的設計 閘門的設計應在不影響兩岸生產生活用水和洹南渠防洪用水的前提下，依據冷卻塔實際用水情況來調度攔水，閘門使用時應同時啟閉，避免因為閘門前后因為水頭壓力差造成單向受力，從而對閘室穩(wěn)定性產生影響。啟閉設備選用c

12、d1-1t的電葫蘆，閘門后設置檢修爬梯，便于閘門使用和啟閉設備維修。閘底板根據閘門前后最大水頭差而得出的滲徑設計，閘室頂板采用c25砼預制板，屋頂鋪設防水板，以免設備進水或電路短路而損壞。6.2 泵房及沉淀池6.2.1 泵房布置 泵房布置在廠區(qū)西北墻內，為保證電廠用水的保證泵機的進水管道穿過廠墻，直伸渠底，泵機可根據來水量結合電廠內的實際用水情況對洹南渠進行抽水，進水管的位置、尺寸的選擇應根據地形、地質條件以及壓力管道軸線的選擇等因素結合考慮，選擇地形較緩、地基穩(wěn)定的位置，避開滑坡和順坡裂隙發(fā)育地段，充分注意對建筑物及高邊坡穩(wěn)定的不利影響，在減少明挖量的同時盡量避免可能出現的高邊坡問題。 (1

13、)進水管 泵前進水管管段長15.5m，與泵站連接，底高程642.300m，管徑400mm。（2） 真空泵 真空泵選用型號400zlb5-5,將渠內水抽入長10m，寬10m，深4m的沉淀池中。 (3)梯級沉淀池由真空泵出來的渠水進入第一階沉淀池設攔污柵和相應的水處理設備，進水池長10m。根據前池地形條件采取側向進水，進水池軸線與前池中心線夾角成 67°。池深4m，進水口攔污柵尺寸10.0m×3.0m，柵條間距為20cm；第二階池長10m，寬10m，池深3m，同樣設攔污柵和相應的水處理設備，攔污柵尺寸10.0m×1.5m，柵條間距為15cm；第三階池長5m，池寬10m

14、，池深1.5m，在埋管前設置攔污柵，攔污柵尺寸10.0m×0.5m，柵條間距為10cm。6.3 埋管6.3.1 埋管布置埋管自梯級沉淀池進水口起(樁號0+000)至冷卻塔進水前池入口(樁號0+356.45)，全長356m，管首（渠0+000）處底部高程為660.300m，至管尾（渠0+365.45）處底部高程為642.300m，管底縱坡約為2.25。管道全線沿廠墻內側鋪設，所經地段，自然坡度一般為30°60°多處為粉質粘土層；地質構造較為單一 。埋管上層0.5m填筑砂礫，回填土恢復原狀路面。埋管連接處用承接管套連接，每10m設置連接段，并用瀝青密封止水。7 水力計

15、算7.1埋管水力計算埋管按有壓管流的基本公式：流速公式：流量公式： 流量模數： 滿寧公式： 式中：c謝才系數，對于平方摩阻區(qū)宜按滿寧公式確定；r水力半徑，m；i管道縱坡；a過水斷面面積，m2； n滿寧粗糙系數，其值按sl/t18-19渠道防滲工程技術規(guī)范確定。梯級斷面： 濕周 水力半徑 則：即： q=f(m,n,i,b,h)其中：q由水文資料確定，本工程取21m3/s；管道縱坡i根據地形條件取0.0025； 滿寧粗糙系數n住鐵管護面取0.017； 上述流量方程中有6個物理量，已確定q、m、n、i四個，這樣6個量就僅有2個未知，一般可先確定底寬b或水深h，再用試算法求剩下的那個物理量。7.2壓力

16、前池結構計算7.2.1計算原則前池擋墻穩(wěn)定計算根據水電站引水渠道及前池設計規(guī)范第5.0.6條，采用抗剪強度公式計算沿基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數：k-抗滑穩(wěn)定安全系數f-建筑物與基巖接觸面的抗剪摩擦系數，取0.5w作用在結構物上的全部荷載對計算滑動面的法向分量，knp作用在結構物上的全部荷載對計算滑動面的切向分量，kn本工程選用以下三種工況分別計算：工況1：電站正常運行，池內水位為正常水位作用；工況2：電站從滿發(fā)突然甩全負荷，池內水位為最高水位作用；工況3：檢修情況，前池完全放空。其荷載組合表如下：工況 荷載自重水壓力土壓力工況1工況2工況3計算時取前池最高斷面作為計算斷面。7.2.2荷載計算(1

17、)邊墻自重w材料容重=23.5kn/m³墻斷面面積s=10.71m²墻體自重w=252kn/m(2)土壓力土容重取17kn/m³土壓力系數k0取0.3f=91.8 kn/m靜水壓力工況水容重水深h靜水壓力p工況19.8kn/m³4.50m99.2kn/m工況29.8kn/m³5.50m148.2kn/m工況39.8kn/m³00抗滑穩(wěn)定分析工況wpfk工況1252kn/m7.4kn/m0.517.0工況2252kn/m56.4kn/m0.52.23工況3252kn/m91.8kn/m0.51.37抗滑穩(wěn)定安全系數均滿足規(guī)范要求。8 污

18、水處理8.1 設計水質進水水質：根據軟件包供應商提供渣水處理的污水水質及參考國內相同項目實際運行情況以及我公司以往設計污水處理工程的經驗，確定本污水處理設計進水水質為：codcr=500mg/1，氰（總）：0.5mg/1，nh3-n：350mg/1，ss：150mg/l,h=78.5,總硬度： <800mg/l,總鐵量： 0.5mg/l,溶解性固體： <300mg/l，化學需氧量：<100mg/l,濁度：<100（度），懸浮物：<10mg/l，含油量：<10mg/l。8.2 污水處理工藝流程的選擇水質情況分析：來水水質水量波動大，需要進行調節(jié)；進水污染程度較

19、低，但水中沉渣較多宜采用沉淀法處理：進水處理的重點是codcr，總氰化合物通過常規(guī)生物處理可以達到冷卻塔用水要求，ph無需特殊處理；codcr小于10mg/l 。本項目污水主要是降低地表水的濁度，目前處理的方法主要有沉渣法、超濾或微濾、生物濾池或膜生物、等多種工藝。沉渣法是一種較為經濟實用的降低水中懸浮物和沉淀物的處理法，已在同類工程中成功應用，該水處理技術已被中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會評審為國家重點環(huán)境保護實用技術。 工藝的特點是：曝氣、沉淀在同一池內，節(jié)約了沉淀池和污泥、污水回流系統(tǒng)，所以占地省、運行費用低、設備簡單、維護方便；運行比較靈活，各階段的轉化通過時間控制，可隨意需要任意更改，以滿足不

20、同水量、水質處理要求的需要；由于運行方式模塊化、程序化，因此比較容易實現自動化控制。基于以上的特點，擬選擇處理工藝：針對可能的事故排水，采用特設的事故池進行收集和調節(jié)；對于廢水水質水量的波動，采用調節(jié)池進行均質調節(jié)；對處理重點的codcr，主要采用成熟、高效、可靠的相應的生化工藝來應付，保證codcr至10mg/l以下；為保證出水達到設計要求，需要采用生物濾池工藝對剩余codcr進行深度處理，最終達到10mg/l以下；通過上述工藝和方法，總氰化合物和ph也能夠確保滿足設計出水要求。8.3 工藝流程工藝流程詳見污水處理流程圖，流程框圖如下：污水處理主要流程敘述如下：進水生物沉淀化學沉淀進入埋管冷

21、卻塔進水前池冷卻塔全廠生活污水和重力流生產廢水分別經地下管線進入污水處理站內的生產、生活污水（自流廢水）集水池，集水池前設格柵，用于去除污水中大的漂浮物，然后用泵將水提升至調節(jié)池。針對可能的事故排水、初期污染雨水等，采用特設的事故池進行收集和調節(jié)。所有污水在均質調節(jié)池內進行水量、水質調節(jié)后流至水解池，經水解停留后的水引至生化池進行處理。池的進水、曝氣、沉淀、潷水采用plc進行控制，每一周期及每一階段的運行時間可根據來水的水質和出水水質情況進行調整。經生化處理后的水，進入中間池。為保證出水達到設計要求，采用baf作為把關措施，以便在生化處理不穩(wěn)定時去除超標的codcr。中間池的水進過生物膜進入地

22、下埋管中，經鑄鐵埋設管道將水引入冷卻塔進水千尺中，從而達到冷卻塔的使用的要求。由于對洹南渠水的水質具體情況缺乏相應的資料，無法對采用的具體化學品和數量做出準確的說明。9 工程概算9.1工程量清單編制依據1、 設計施工圖紙2、xx省建筑工程工程量清單綜合單價建筑工程（2008）;3、xx省建筑工程施工機械臺時費定額（豫建2008）；4、xx省建筑工程工程量清單綜合單價市政工程（2008）;5、xx省建筑工程工程量清單綜合單價安裝工程（2008）；6、有關技術規(guī)范、標注圖集；7、xx建設工程造價信息2012年第2期；8、定額缺項部分參照其它有關專業(yè)定額并結合工程實際和我單位的施工經驗選取。9.2

23、基礎單價1、人工概算單價工長5.18元/工時，高級工4.84元/工時，中級工4.15元/工時，初級工2.22元/工時。2、主要材料概算價格材料概算價格按照xx建設工程造價信息2012年第2期，其他材料預算價格按當地市場價格確定。3、 施工機械臺時費施工機械使用費：根據xx省豫水建【2006】52號文，按照2006年頒發(fā)的施工機械臺時費定額計算臺時費，其中第一類費用按定額計列，第二類費用按公式數量及食物消耗量乘以相應的預算價格計算。4、 風、水、電價格(1) 施工用電：以城市電網供電為主。經計算供電價格為0.9元/kwh。(2) 施工用風：按9m3移動空壓機計算，風價為0.12元/m3。(3)

24、施工用水：采用洹河沿岸就近取水。5、取費標準建筑及安裝工程費由直接工程費、間接費、企業(yè)利潤、價差、稅金組成。（1） 工程單價按施工組織管理設計確定的施工方法套用豫水建【2006】52號文發(fā)布（第二、三冊）建筑工程概算定額2006年版上、下冊計算。（2） 其他直接費：包括夜間施工增加費等，按直接費的百分率計，建筑工程取2.5%。（3） 現場經費 現場經費采用引水工程及河道工程，費率標準見表1。表1 引水工程及河道工程費率標準表序號工程類別計算基礎現場經費費率（%）合計臨時設施費現場管理費一建筑工程1土方工程直接費4222石方工程直接費6243模板工程直接費6334混凝土澆筑工程直接費6335鉆孔

25、灌漿及錨固工程直接費7346其他工程直接費523（4） 間接費用 間接費采用引水工程及河道工程，費率標準見表2。 （5）企業(yè)利潤 按直接工程費和間接費之和的7%計算。 （6）稅金稅金：包括營業(yè)稅、城市維護建設費和教育費附加。按直接工程費、間接費和企業(yè)利潤之和的3.22%計算。表2 間接費費率表序號工程類別計算基礎間接費費率（%）一建筑工程1土方工程直接工程費42石方工程直接工程費63模板工程直接工程費64混凝土澆筑工程直接工程費45鉆孔灌漿及錨固工程直接工程費76其他工程直接工程費59.3 工程量清單編制依據施工圖所示規(guī)范及工程量清單中的全部內容。9.4 工程質量、材料、施工等的特殊要求工程主

26、要材料均采用國內或本地區(qū)正規(guī)廠家合格產品，達到國家材料生產標準，要求材料性能達標、穩(wěn)定。9.5 其他1）、工程質量、材料、施工等全面要求詳見附表2）、施工方法應依據設計組織施工和現場實際情況組織報價，對于工程量清單中未列，施工方認為可能發(fā)生的應自行補充；3）、施工方在報價時應結合現實情況，充分考慮各種耗損和需要增加的工程量，并考慮風險因素；4）、工程量清單中描述不夠詳盡的，按現行相關規(guī)范及常規(guī)工藝考慮；5）、工程量清單項目名稱和項目特征中未特別注明的單位均為mm；6）、措施項目根據現場實際情況確定。 表3 主要工程量清單序號工程項目單位工程量單價合計1土方開挖m313229.4812532.562漿砌石護坡恢復m335106.943742.93土石方回填m310666.927376.724混凝土砌筑m3 136.75