能源公司生物质热电引水工程初步设计方案

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1、XXXX能源公司生物质热电引水工程初步设计方案XX市水利规划设计研究院二一二年五月目 录1 综合说明42 工程概况62.1 地理位置62.2 地形地貌62.3 河流水系62.4 水文气象72.5 社会经济83 初步设计说明93.1 方案设计总说明94 设计依据文件和规范104.1 有关本工程的文件104.2 主要设计规范104.3 主要参考资料105 设计基本资料115.1 工程等别与建筑物级别115.2 污物情况及水情116 主要建筑物设计126.1闸门126.2 泵房及沉淀池126.3 埋管137 水力计算157.1埋管水力计算157.2压力前池结构计算168 污水处理198.1 设计水质

2、198.2 污水处理工艺流程的选择198.3 工艺流程209 工程概算229.1工程量清单编制依据229.2 基础单价229.3 工程量清单编制依据249.4 工程质量、材料、施工等的特殊要求259.5 其他259.6工程概算总投资29附件：XXXX能源公司生物质热电厂引水系统工程布置图 洹南渠调水闸室断面图 泵房及梯级沉淀池断面图 1 综合说明XXXX能源生物质发电厂位于XX市XX乡XX村，其前身是XX县XX热电厂，始建于1987年，总投资1.57亿元。该厂现有员工860余人，2001年经过技术改造，实现了热电联产。2004年改制为职工持股，国有资产参股的有限责任公司，在近20年的生产经营实

3、践中，形成了“严细高新抓管理、敲骨吸髓降成本”的治厂方针和“团结、发展、奉献”为企业理念的企业文化。XX能源有限责任公司始终坚持“热电为主、多业并举”的战略方针，现已形成发电、供热、建筑、安装、运输、电石厂、饮料厂、大酒店为一体的企业集团。随着XX市城市规划的实施，按照XX省人民政府办公厅关于进一步加强我省小火电机组关停工作的通知（豫政办200582号）要求，XXXX能源有限责任公司被列入2007年关停之列，XX市政府于2006年7月5日与该公司签订关停协议。为了解决现有千余名职工的安置问题，维护社会稳定，该公司经认真研究，并多次派员到山东单县、XX省XX县等地，就小火电关停后新建秸秆热电厂的

4、经验进行了考察、论证，决定上报XX省发改委准备在XX县XX镇区异地建设秸秆热电项目，机组规模为275t/h秸秆直燃锅炉212MW单抽凝汽式机组，电厂燃料来源地为XX省XX县、XX县、XX县，同时电厂向XX镇区和XX镇区供热。由于进年来地表水枯水与丰水季节不定，再加上取水源的污染严重，原有的取水渠道已不能满足企业生产的需要，因此，准备引用洹南渠水作为企业生产的备用水源。项目拟建一四孔闸门，一台水泵，一个梯级沉淀蓄水池用来满足生产和生活用水。2 工程概况2.1 地理位置XX县位于XX省北部，海河流域南运河水系。西部与林州相连，北部与河北省邯郸毗邻，东部与XX县接壤，南部与XX县、鹤壁市相连，中间环

5、绕XX市。地理坐标介于东经1135511445，北纬35573621。辖21个乡（镇），西部为山区，东部为平原，总面积1249km2。电厂厂区位于XX县的东北部，东与吕村镇接壤，北与河北省临漳县交界，西与XX镇接壤。2.2 地形地貌XX县位于XX市的北中部，西部为低山丘陵，东部为平原，西北高而东南低，呈阶梯状分布。XX河自西而东贯穿全境，北有漳河流经北部边界，南有汤河流经南部边界。XX县出现有三种地貌类型，即侵蚀低山丘陵、侵蚀堆积丘陵和冲洪积倾斜平原。厂区位于XX县东北部，XX县中东部主要由冲积和洪积作用形成的地面起降较明显的一种平原地貌，一般称之为倾斜平原。冲洪积倾斜平原具有最宜于人类生存发

6、展的地貌环境。2.3 河流水系XX县辖区主要河流有洹河及其支流珠泉河、粉红江、金线河等，过境河流北有漳河，南有汤河，均属于海河流域。厂区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，总体自西向东流，在XX县范羊口注入卫河，全长约164km，流域面积1920km2。河水来源主要是大气降水、岩溶泉水和红旗渠退水，市区段接纳大量生产生活污水。洹河流经论证区长度约为14km。据XX水文站长系列观测资料统计，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），多年平均流量9.09 m3/s。方案厂区内农灌渠有洹东干渠和洹南干渠，主要引水为洹

7、南干渠。2.4 水文气象论让区位于中纬度地带，属大陆性季风气候。总体气候特点是四季分明，春季干旱、降水少、多风，回暖快；夏季炎热降水量大，且降水较集中；秋季晴和日照长，降水量适中；冬季寒冷干旱少雨雪。根据长系列气象资料统计，多年平均气温为13.6，年极端最高气温41.7，年极端最低气温-21.7。厂区多年平均降水量491.6mm，最大年降水量1182mm。年内降水量分布不均，多集中在69月，降水量357.3mm，占年降水量的72.7%。年平均风速2.4m/s，最大风速22m/s，主要风向为冬季主导风向及频率东风 14，夏季主导风向及频率南风 14，全年主导风向及频率南风 14。350mm最大冻

8、土深度。年平均蒸发量（E601）为1685.9mm。2.5 社会经济厂区距XX市14km，安濮公路横贯东西，交通便利，论证区内形成了四通八达的道路骨架，村村都已通了柏油公路，优越的区位条件为该区域的城镇建设和商贸发展提供了有利条件。论证区内分属两个乡镇的行政村有65个，现有人口11.5万人，耕地7.5千公顷。生产模式以农业为主，农业一般为一年两熟，主要农作物为小麦、玉米；经济作物主要有棉花、花生。工业主要为一些农村小工业。3 初步设计说明3.1 方案设计总说明XXXX能源生物质发电厂按水文能分析计算设计引用最大流量21m3/s，引水系统从洹南河取水口至冷却塔进水前池的引水工程中，分为泵机抽水、

9、水处理和引水埋管两部分方案进行设计。3.1.1方案概述（一）厂区引水方案：泵机进口位于厂区外洹南渠距上游坝址约200m，泵机进水管伸直渠底。据此取水口下游5m处设置挡水闸门，因考虑洹南渠防洪要求及两岸生产生活用水的需求，设置四孔1.5X2.0（bXh）平板闸门，用CD1型1T的电动葫芦作为闸门的启闭设备，结合上游来水情况可进行用水调节。由泵机抽取用水经过厂区西北墙进入梯级沉淀池内进行水处理，梯级沉淀池每阶设置过滤网，在第三阶沉淀池处设计引水管，引水管进水口也应设置过滤膜。（二）引水管道铺设方案：埋管总长约365m，管首（0+000）处底部高程为660.300m，至管尾（0+365.45）处底部

10、高程为642.300m，渠底纵坡约为2.25；埋管管顶宽约为2.1m，有效断面面积约3.2m2，平均流速约为1.7m/s。4 设计依据文件和规范4.1 有关本工程的文件 XXXX能源公司生物质热电工程项目布置图 XX洹南渠水文资料4.2 主要设计规范(1)SL/T205-97 水电站引水渠道及前池设计规范；(2)SL 2852003 水利水电工程进水口设计规范；4.3 主要参考资料（1）水力计算手册(武汉水利电力学院编)；（2）水力学上、下册(成都科技大学编)；（3）水电站进水口设计（杨欣先、李彦硕主编）；（4）水工设计手册。5 设计基本资料5.1 工程等别与建筑物级别根据本工程规模，按照SD

11、J 12-78，本工程属小（1）型工程，闸门、泵房及梯级沉淀池为本工程之主要建筑物，按4级建筑物设计。5.2 污物情况及水质情况(1)污物来源：明渠两侧；(2)污物种类：石块、杂木； （3）渠水水质为类水。6 主要建筑物设计6.1闸门6.1.1 闸址的选择 闸门布置在厂区西北墙外厂区排水口上游6米处。6.1.2 闸室的设计 闸门的设计应在不影响两岸生产生活用水和洹南渠防洪用水的前提下，依据冷却塔实际用水情况来调度拦水，闸门使用时应同时启闭，避免因为闸门前后因为水头压力差造成单向受力，从而对闸室稳定性产生影响。启闭设备选用CD1-1T的电葫芦，闸门后设置检修爬梯，便于闸门使用和启闭设备维修。闸底

12、板根据闸门前后最大水头差而得出的渗径设计，闸室顶板采用C25砼预制板，屋顶铺设防水板，以免设备进水或电路短路而损坏。6.2 泵房及沉淀池6.2.1 泵房布置 泵房布置在厂区西北墙内，为保证电厂用水的保证泵机的进水管道穿过厂墙，直伸渠底，泵机可根据来水量结合电厂内的实际用水情况对洹南渠进行抽水，进水管的位置、尺寸的选择应根据地形、地质条件以及压力管道轴线的选择等因素结合考虑，选择地形较缓、地基稳定的位置，避开滑坡和顺坡裂隙发育地段，充分注意对建筑物及高边坡稳定的不利影响，在减少明挖量的同时尽量避免可能出现的高边坡问题。 (1)进水管 泵前进水管管段长15.5m，与泵站连接，底高程642.300m

13、，管径400mm。（2） 真空泵 真空泵选用型号400ZLB5-5,将渠内水抽入长10m，宽10m，深4m的沉淀池中。 (3)梯级沉淀池由真空泵出来的渠水进入第一阶沉淀池设拦污栅和相应的水处理设备，进水池长10m。根据前池地形条件采取侧向进水，进水池轴线与前池中心线夹角成 67。池深4m，进水口拦污栅尺寸10.0m3.0m，栅条间距为20cm；第二阶池长10m，宽10m，池深3m，同样设拦污栅和相应的水处理设备，拦污栅尺寸10.0m1.5m，栅条间距为15cm；第三阶池长5m，池宽10m，池深1.5m，在埋管前设置拦污栅，拦污栅尺寸10.0m0.5m，栅条间距为10cm。6.3 埋管6.3.1

14、 埋管布置埋管自梯级沉淀池进水口起(桩号0+000)至冷却塔进水前池入口(桩号0+356.45)，全长356m，管首（渠0+000）处底部高程为660.300m，至管尾（渠0+365.45）处底部高程为642.300m，管底纵坡约为2.25。管道全线沿厂墙内侧铺设，所经地段，自然坡度一般为3060多处为粉质粘土层；地质构造较为单一 。埋管上层0.5m填筑砂砾，回填土恢复原状路面。埋管连接处用承接管套连接，每10m设置连接段，并用沥青密封止水。7 水力计算7.1埋管水力计算埋管按有压管流的基本公式：流速公式：流量公式： 流量模数： 满宁公式： 式中：C谢才系数，对于平方摩阻区宜按满宁公式确定；R

15、水力半径，m；i管道纵坡；A过水断面面积，m2； n满宁粗糙系数，其值按SL/T18-19渠道防渗工程技术规范确定。梯级断面： 湿周 水力半径 则：即： Q=f(m,n,i,b,h)其中：Q由水文资料确定，本工程取21m3/s；管道纵坡i根据地形条件取0.0025； 满宁粗糙系数n住铁管护面取0.017； 上述流量方程中有6个物理量，已确定Q、m、n、I四个，这样6个量就仅有2个未知，一般可先确定底宽b或水深h，再用试算法求剩下的那个物理量。7.2压力前池结构计算7.2.1计算原则前池挡墙稳定计算根据水电站引水渠道及前池设计规范第5.0.6条，采用抗剪强度公式计算沿基底面的抗滑稳定安全系数：K

16、-抗滑稳定安全系数f-建筑物与基岩接触面的抗剪摩擦系数，取0.5W作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的法向分量，KNP作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的切向分量，KN本工程选用以下三种工况分别计算：工况1：电站正常运行，池内水位为正常水位作用；工况2：电站从满发突然甩全负荷，池内水位为最高水位作用；工况3：检修情况，前池完全放空。其荷载组合表如下：工况 荷载自重水压力土压力工况1工况2工况3计算时取前池最高断面作为计算断面。7.2.2荷载计算(1)边墙自重W材料容重=23.5kN/m墙断面面积S=10.71m墙体自重W=252kN/m(2)土压力土容重取17kN/m土压力系数K0取0.3

17、F=91.8 kN/m静水压力工况水容重水深h静水压力P工况19.8kN/m4.50m99.2kN/m工况29.8kN/m5.50m148.2kN/m工况39.8kN/m00抗滑稳定分析工况WPfK工况1252kN/m7.4kN/m0.517.0工况2252kN/m56.4kN/m0.52.23工况3252kN/m91.8kN/m0.51.37抗滑稳定安全系数均满足规范要求。8 污水处理8.1 设计水质进水水质：根据软件包供应商提供渣水处理的污水水质及参考国内相同项目实际运行情况以及我公司以往设计污水处理工程的经验，确定本污水处理设计进水水质为：CODcr=500mg/1，氰（总）：0.5mg

18、/1，NH3-N：350mg/1，SS：150mg/l,H=78.5,总硬度： 800mg/l,总铁量： 0.5mg/l,溶解性固体： 300mg/l，化学需氧量：100mg/l,浊度：100（度），悬浮物：10mg/l，含油量：10mg/l。8.2 污水处理工艺流程的选择水质情况分析：来水水质水量波动大，需要进行调节；进水污染程度较低，但水中沉渣较多宜采用沉淀法处理：进水处理的重点是CODcr，总氰化合物通过常规生物处理可以达到冷却塔用水要求，PH无需特殊处理；CODcr小于10mg/L 。本项目污水主要是降低地表水的浊度，目前处理的方法主要有沉渣法、超滤或微滤、生物滤池或膜生物、等多种工艺

19、。沉渣法是一种较为经济实用的降低水中悬浮物和沉淀物的处理法，已在同类工程中成功应用，该水处理技术已被中国环境保护产业协会评审为国家重点环境保护实用技术。 工艺的特点是：曝气、沉淀在同一池内，节约了沉淀池和污泥、污水回流系统，所以占地省、运行费用低、设备简单、维护方便；运行比较灵活，各阶段的转化通过时间控制，可随意需要任意更改，以满足不同水量、水质处理要求的需要；由于运行方式模块化、程序化，因此比较容易实现自动化控制。基于以上的特点，拟选择处理工艺：针对可能的事故排水，采用特设的事故池进行收集和调节；对于废水水质水量的波动，采用调节池进行均质调节；对处理重点的CODcr，主要采用成熟、高效、可靠

20、的相应的生化工艺来应付，保证CODcr至10mg/l以下；为保证出水达到设计要求，需要采用生物滤池工艺对剩余CODcr进行深度处理，最终达到10mg/l以下；通过上述工艺和方法，总氰化合物和PH也能够确保满足设计出水要求。8.3 工艺流程工艺流程详见污水处理流程图，流程框图如下：污水处理主要流程叙述如下：进水生物沉淀化学沉淀进入埋管冷却塔进水前池冷却塔全厂生活污水和重力流生产废水分别经地下管线进入污水处理站内的生产、生活污水（自流废水）集水池，集水池前设格栅，用于去除污水中大的漂浮物，然后用泵将水提升至调节池。针对可能的事故排水、初期污染雨水等，采用特设的事故池进行收集和调节。所有污水在均质调

21、节池内进行水量、水质调节后流至水解池，经水解停留后的水引至生化池进行处理。池的进水、曝气、沉淀、滗水采用PLC进行控制，每一周期及每一阶段的运行时间可根据来水的水质和出水水质情况进行调整。经生化处理后的水，进入中间池。为保证出水达到设计要求，采用BAF作为把关措施，以便在生化处理不稳定时去除超标的CODcr。中间池的水进过生物膜进入地下埋管中，经铸铁埋设管道将水引入冷却塔进水千尺中，从而达到冷却塔的使用的要求。由于对洹南渠水的水质具体情况缺乏相应的资料，无法对采用的具体化学品和数量做出准确的说明。9 工程概算9.1工程量清单编制依据1、 设计施工图纸2、XX省建筑工程工程量清单综合单价建筑工程

22、（2008）;3、XX省建筑工程施工机械台时费定额（豫建2008）；4、XX省建筑工程工程量清单综合单价市政工程（2008）;5、XX省建筑工程工程量清单综合单价安装工程（2008）；6、有关技术规范、标注图集；7、XX建设工程造价信息2012年第2期；8、定额缺项部分参照其它有关专业定额并结合工程实际和我单位的施工经验选取。9.2 基础单价1、人工概算单价工长5.18元/工时，高级工4.84元/工时，中级工4.15元/工时，初级工2.22元/工时。2、主要材料概算价格材料概算价格按照XX建设工程造价信息2012年第2期，其他材料预算价格按当地市场价格确定。3、 施工机械台时费施工机械使用费：

23、根据XX省豫水建【2006】52号文，按照2006年颁发的施工机械台时费定额计算台时费，其中第一类费用按定额计列，第二类费用按公式数量及食物消耗量乘以相应的预算价格计算。4、 风、水、电价格(1) 施工用电：以城市电网供电为主。经计算供电价格为0.9元/kwh。(2) 施工用风：按9m3移动空压机计算，风价为0.12元/m3。(3) 施工用水：采用洹河沿岸就近取水。5、取费标准建筑及安装工程费由直接工程费、间接费、企业利润、价差、税金组成。（1） 工程单价按施工组织管理设计确定的施工方法套用豫水建【2006】52号文发布（第二、三册）建筑工程概算定额2006年版上、下册计算。（2） 其他直接费

24、：包括夜间施工增加费等，按直接费的百分率计，建筑工程取2.5%。（3） 现场经费 现场经费采用引水工程及河道工程，费率标准见表1。表1 引水工程及河道工程费率标准表序号工程类别计算基础现场经费费率（%）合计临时设施费现场管理费一建筑工程1土方工程直接费4222石方工程直接费6243模板工程直接费6334混凝土浇筑工程直接费6335钻孔灌浆及锚固工程直接费7346其他工程直接费523（4） 间接费用 间接费采用引水工程及河道工程，费率标准见表2。 （5）企业利润 按直接工程费和间接费之和的7%计算。 （6）税金税金：包括营业税、城市维护建设费和教育费附加。按直接工程费、间接费和企业利润之和的3.

25、22%计算。表2 间接费费率表序号工程类别计算基础间接费费率（%）一建筑工程1土方工程直接工程费42石方工程直接工程费63模板工程直接工程费64混凝土浇筑工程直接工程费45钻孔灌浆及锚固工程直接工程费76其他工程直接工程费59.3 工程量清单编制依据施工图所示规范及工程量清单中的全部内容。9.4 工程质量、材料、施工等的特殊要求工程主要材料均采用国内或本地区正规厂家合格产品，达到国家材料生产标准，要求材料性能达标、稳定。9.5 其他1）、工程质量、材料、施工等全面要求详见附表2）、施工方法应依据设计组织施工和现场实际情况组织报价，对于工程量清单中未列，施工方认为可能发生的应自行补充；3）、施工

26、方在报价时应结合现实情况，充分考虑各种耗损和需要增加的工程量，并考虑风险因素；4）、工程量清单中描述不够详尽的，按现行相关规范及常规工艺考虑；5）、工程量清单项目名称和项目特征中未特别注明的单位均为mm；6）、措施项目根据现场实际情况确定。 表3 主要工程量清单序号工程项目单位工程量单价合计1土方开挖m313229.4812532.562浆砌石护坡恢复m335106.943742.93土石方回填m310666.927376.724混凝土砌筑m3 136.752327.6625959.795浆砌石拆除m35036.971848.56砂浆抹面m27011.28789.67泵机安装台12500025

27、0008CD1-5T电动葫芦安装个4150060009平板钢闸门安装个450002000010拦污栅安装个31200360011铸铁管件埋设m360265.69558012检修梯铺置t0.264300111813金属结构制安t840003200014屋顶曾防水铺装项22000400015其他（机电安装）项225005000共计244548.25 机电设备及安装编号项目名称单位数量单价（元）合价（元）设备费安装费设备费安装费机电设备及安装117301173.0 一电气设备及安装工程103001030.0 1电线m500 20.0 2.0 100001000.0 2配电箱套1.0 30030.0

28、300.0 30.0 二公用设备及安装工程1430.0 143.0 (一)外部观测工程及安装工程980.0 98.0 1水尺根4.0 200 20.0 800.0 80.0 2雨量计台1.0 18018.0 180.0 18.0 (二)消防设备450.0 45.0 1灭火器个3.0 15015.0 450.0 45.0 合计元12903.0 工程分组项目编号项目名称或费用单位数量单价（元）合价（元） 临时工程一施工交通工程10000.00 1临时道路项1.0 10000.00 10000.00 二施工临时抽排水项1.0 3500.0 3500.00 三围堰工程 8000 1临时围堰项1.0 8000.00 8000.00 合计元 21500 工程项目总价表项目分组名称金额（元）建筑工程244548.25机电设备及安装工程12903.0 施工临时工程21500 合计（A）278951.259.6工程概算总投资根据本项目建设规模、技术标准以及项目建设性质，地方政府在征地和发展民工建筑等方面也积极协调解决，通过以上措施，保证项目顺利实施。根据概算结果，该工程概算施工费共需278951.25万元。29