黑龙江建龙钢铁有限公司高炉冲渣水余热采暖工程建设可行性研究报告.doc

黑龙江建龙钢铁有限公司
高炉冲渣水余热采暖工程
可行性研究报告

山东道诚工程技术有限公司

目      录

1.概述
2.供热现状
3  热负荷
4.供热系统
5.供热管网
6.水力计算及水力工况
7.厂区环境的改善
8.节约能源
9.消防、劳动安全及工业卫生
10 冲渣水采暖泵房定员
11 工程项目建设进度及工期
12 投资估算
13 技术经济
14．结论

附 图 目 录

供热管网走向图
DC10002K-01

热力管网水力计算简图
DC10002K-02

冲渣水采暖系统图
DC10002K-03

冲渣水采暖泵房布置图
DC10002K-04

电气主接线图
DC10002K-05

1.概述
1.1  城市概况
1.1.1双鸭山市位于我国黑龙江省东北部，西与佳木斯、七台河等城市相毗邻。东经130°54′至134°03′与北纬46°20′至47°54′之间。1956年，经国务院批准，双鸭山市成立，由当时的松江省管辖。双鸭山市下辖的饶河县隔乌苏里江与俄罗斯相望。历史上的双鸭山市，曾经是挹娄王国古都，距今约7000年历史。
双鸭山是全国十大重点煤炭开发基地之一，是以煤炭、电力工业为主的重要的能源城市。　双鸭山市现辖集贤、宝清、友谊、饶河4个县，尖山、岭东、四方台、宝山4个区，共有57个乡镇，701个村屯。境内有12个国营农场，40个国营林场集贤县，12个乡，289个村。 
    双鸭山，现有各类科研机构82个，其中，煤矿矸石粉煤灰研究所是省级十所高新技术角之一，矿务局洗选设备研究所研制的多头焊机在国际布鲁塞尔发明博览会上获银奖，全市80%的在中型企业建立了科技开发和服务体系。全市拥有各级各类学校754所，已经形成从基础教育到高等教育，从文化教育到职业教育，从普通教育到成人教育的多规格、多层次、多类别的教育体系。 
 　这里森林茂密，是全省商品木材供应基地之一。优势树种有红杉、云杉、冷杉、杨、椴、桦等。山中有野猪、狍子、熊、鹿等野生动物及蘑菇、木耳、山野菜等丰富的土特产。 
　　工业以煤炭生产为主。煤藏丰富，媒质优良，煤种齐全，有焦煤、气煤、肥煤、无烟煤、贫煤等。有岭东、岭西、四方台、宝山等统配煤矿。此外还发展机械、电子、冶金、化工、纺织、森工等工业。 
　　 随着煤炭的开发和电力工业的崛起，现已形成冶金、森林、机械、食品、建材、化工、轻纺、酿酒等门类比较齐全的工业体系。在农业方面，双鸭山土壤肥沃，水源丰富，农业生产条件比较优越。主要的农作物有玉米、大豆、小麦、谷子、高梁等，经济作物以甜菜、烤烟、麻类为主。
黑龙江建龙钢铁有限公司坐落于著名煤城双鸭山市的岭东工业园区，公司占地面积60多万平方米，西连哈尔滨，北接佳木斯，南与七台河、鸡西等中心大城市接壤。
1.1.2双鸭山市自然条件
双鸭山属大陆性气候，冬长夏短，气候寒冷，最低气温-36℃，最高气温39.9℃，年平均气温0.1℃，冬季采暖计算温度-33℃，采暖期为10月15日到次年4月15日，共计181天。
1.2工作内容
根据黑龙江建龙钢铁有限公司采暖情况，新建供暖管网，合理利用冲渣水余热，为生产厂区及办公场所提供采暖热水。供回水温度65/50℃。
具体工作内容如下：
1.2.1集中供热热负荷的统计、整理、计算。
1.2.2供热管网的走向、管径确定、敷设方式、水力工况分析。
1.2.3采暖泵房的位置和设备选择。
1.2.4热力管网的附属设施。
1.2.6热力管网及采暖泵房的调节、控制和通讯。
1.2.7组织机构及人员编制
1.2.8投资估算及经济分析
1.3编制依据
1.3.1 中华人民共和国行业标准《城市热力网设计规范》GJT34－2002
1.3.2中华人民共和国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019－2003。
1.3.4 黑龙江建龙钢铁有限公司热力规划。
1.3.6黑龙江建龙钢铁有限公司提供的黑龙江钢铁有限公司厂区平面图。
1.4  项目背景：
面对不断增加的全球气候变暖压力，2009年11月25日我国提出到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。中央经济工作会议也提出，推进节能减排，强化节能减排目标责任制，加强节能减排重点工程建设，开展低碳经济试点，努力控制温室气体排放，加强生态保护和环境治理，加快建设资源节约型、环境友好型社会。这对于耗能大户的钢铁企业来说，要责无旁贷地承担起节能减排的重任。
2010年1月14日，工信部在全国工业节能与综合利用工作会议上表示，2010年中国将落实重点行业工业产品能耗限额标准，使得钢铁、有色、化工、建材等重点用能行业、企业能效水平达标得到实质推进。并指出，2010年我国将把节能降耗和减排治污作为调整产业结构和转变发展方式的重要举措，将重点推进投资项目节能评估、重点行业节能减排指导意见、行业能效对标达标、企业节能管理和目标责任评价考核等四方面工作。
钢铁产业是耗能大户，在消耗能源的同时会产生大量的余热余能。目前，钢铁产业余热余能的回收利用率相当低，其中，高温余热比较容易回收，目前在节能降耗的技术改造中已大部分得到回收；但低温余热的回收却几乎为零，如高炉冲渣水的余热，大多被浪费掉。低温余热约占总余热的35%，因此，钢铁产业的低温余热存在着巨大的回收潜力。如何实现高炉冲渣水的余热利用，是一个具有重大意义的节能课题。
从冶金行业面临的外部环境来看，2010年总体将好于2009年，但面临的挑战仍不容忽视，特别是行业节能减排的任务较重。这就要求我国企业重点实施节能减排战略，通过技术创新真正达到节能降耗目的，提升核心竞争力，促进行业平稳、健康的发展。
钢铁厂在高炉炼铁工艺中，产生的炉渣温度大约为1000℃。目前，大多数炼铁企业的处理方法是：将此炉渣在冲渣箱内由冲渣泵提供的高速水流急冷冲成水渣并粒化，以供生产水泥之用。这一过程中能够产生大量温度在80~95℃的热水。通常，为了保证冲渣水的循环利用效果，需要将这部分冲渣水在沉淀过滤后引入空冷塔，降温到50℃以下再次循环冲渣。这样就使得很大一部分热量在空冷塔中流失，既造成了能源的浪费，又对环境造成了热污染。若能将这部分热能用来给采暖用户供热将实现节能的目的，且这一工艺代替了以前的蒸汽和换热器采暖，能减少燃煤锅炉的投入，避免了供暖锅炉生产过程中对环境造成的污染。
1.5项目建设的必要性：
1.5.1符合国家相关产业政策
《中华人民共和国循环经济促进法》“第三十二条　企业应当采用先进或者适用的回收技术、工艺和设备，对生产过程中产生的余热、余压等进行综合利用。”
《中国节能技术政策大纲》“2.4……余能余热回收利用原则是“梯级利用，高质高用”。优先把高品位余能余热用于作功或发电，低温余热用于空调、采暖或生活用热。”
该项目符合国家产业政策，是在国家《节能技术政策大纲》、《循环经济促进法》中明确提出要鼓励发展的项目类别。
1.5.2增加企业效益，保护环境
从实现能源梯级利用的高效性和经济性角度分析，高炉冲渣水供暖不需要消耗一次能源，是最为有效的余热利用途径，该技术不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体，具有充分利用高温废水、变废为宝、净化环境的多重意义。余热回收减少了采暖对蒸汽的需求量，从而解放了大量的供暖锅炉，减少因供暖锅炉运行对厂内部带来的CO2、SO2、NOX、粉尘之类的大气污染物，解放了大量的生产力。
2.供热现状
2.1采暖现状
目前黑龙江建龙钢铁有限公司公寓楼、经营楼、厂前区、厂东区分别设有汽水换热站，加热蒸汽为厂区管网内的蒸汽，厂西区直接将厂区内的蒸汽引入热用户。
2.2现有热源
黑龙江建龙钢铁有限公司现运行3台75t锅炉、3台竖炉余热锅炉、2台环冷余热锅炉、2台转炉余热锅炉、1台棒材加热炉余热锅炉，分别分布在能源中心发电作业区、烧结厂竖炉作业区、烧结厂烧结作业区、炼钢厂转炉作业区、轧钢厂棒材作业区，产汽能力分别为225t/h、6t/h、5t/h、20t/h、4.5t/h。
厂东区、厂前区热源接在蒸汽主管网上，连轧采暖目前热源为电站75吨锅炉。
2.3双鸭山市供热特点
双鸭山属大陆性气候，年平均气温0.1℃，最热月平均温度20.5℃，最冷月平均温度－22.5℃，历年极端最低气温-36℃，各月平均气温见表2-1，双鸭山气温变化表，采暖计算温度-33℃，采暖期平均温度-13.3℃，冲渣水供回水设计温度65℃/50℃，采暖期为10月15日到次年4月15日上，共计181天4344小时。
双鸭山市气温变化表                 表2-1
月份
平均
最高
日期
最低
日期
备注
1
-21.7
-10.6
11
-36.8
2

2
-20.7
-4.7
28
-34.8
3

3
-10.0
5.9
30
-28.5
7

4
4.9
24.9
27
-11.2
4

5
11.3
26.5
13
-5.4
2

6
20.3
33.7
28
5.6
13

7
20.5
39.9
31
6.9
5

8
20.0
32.7
6
5.6
24

9
12.5
24.4
3
-0.6
30

10
3.7
18.3
9
-14.1
29

11
-8.9
4.5
3
-24.9
28

12
-20.0
-1.9
2
-32.9
12

年
0.1
33.7
31/7
-36.8
2/1

3  热负荷
3.1采暖热负荷调查
根据黑龙江建龙钢铁有限公司提供资料，目前该公司可划分为：厂前区、厂东区、厂西区、连轧无缝管一期车间和连轧无缝管二期车间共计5个区域，34.9万m2，其中连轧无缝管厂二期正在规划建设中。
经过现场考察和理论论证，冲渣水可供厂前区、厂东区、厂西区、连轧无缝管车间供暖。
采暖热负荷表                                表3-1
序号
供热区域
采暖面积（m2）
备注

厂前区
40000
现有热负荷

厂东区
89000
现有热负荷

厂西区
40000
现有热负荷

连轧无缝管厂一期
80000
近期热负荷

连轧无缝管厂二期
100000
远期热负荷

合计
349000

3.2热指标
依据国家有关规范和双鸭山市的气象资料，参考双鸭山市现采暖建筑实际，确定不同建筑的供暖指标和各类建筑所占比例。各类供热单位统计表见表3-2，各类采暖用户所占的比例见表3-3
各类供热单位统计表                         表3-2
热用户
面积×104㎡
取上限热指标（KJ/㎡）
厂  房、车  间
26.0
442
办公室
4.0
270
住  宅
4.9
230.4
各类采暖用户所占比例                       表3-3
供热类型
占总面积系数
热指标(KJ/㎡)
厂  房、车  间
74.4%
442
办公室
11%
270
住  宅
14.6%
230.4
综合热指标确认：392.19KJ/m2 (108.9W/ m2)
3.3计算热负荷
按现有、近期规划集中供热面积和热指标计算现有和近期集中供热负荷，现有和近期规划集中供热负荷计算结果见表3-4
现有、近期供热负荷计算结果                       表3-4
现有供热负荷
近期规划供热负荷
16.9万m2
8万m2
最大热负荷
平均热负荷
最小热负荷
最大热负荷
平均热负荷
最小热负荷
GJ/h
GJ/h
GJ/h
GJ/h
GJ/h
GJ/h
66.28
41.43
33.14
31.37
19.61
15.69

3.4 热负荷持续时间曲线
由于缺少双鸭山市逐日气温资料，热负荷持续时间曲线图绘制采用推荐的统计公式计算出不同室外温度tw下的持续时间n
n=120+（nz-120）{}1/b
式中nz采暖小时数nz=4344小时
tw′为采暖室外计算温度 tw′=-33℃
b=   μ===1.02841
tp为采暖期室外日平均温度 tp=-13.3℃
b==0.963
n=120+(4728-120)[]1/0.963
 =120+105.65(tw+33)1.0379
根据上述公式和有关气象资料计算得出双鸭山市不同室外气温下的持续时间见表3-5
不同室外气温下的持续时间                      表3-5
tw
(℃)
-33
-30
-27
-24
-21
-18
-15
-12
-9
-6
-3
0
+2
+5
n(h)
120
450
798
1153
1393
1755
2120
2487
2856
3228
3600
3975
4351
4728

3.5 设计热负荷：
最大采暖热负荷：97.65GJ/h
平均采暖热负荷：61.03 GJ/h
最小采暖热负荷：48.8GJ/h
4.供热系统
4.1冲渣水供热系统
高炉冲渣水冬季平均水温65℃，即使在最寒冷的夜晚仍保持在60℃，由于冲渣水循环重复使用，热值会不断增高。根据水温及室内采暖面积合理布置散热器，完全可以保证室内温度在18℃以上。本工程建成后，厂东区、厂前区、连轧无缝管厂、厂西区绝大部分采暖热用户都将由冲渣水供暖，而厂西区中的暖库等对热源要求较高的热用户将继续采用汽暖。
    从工艺角度讲，高炉水冲渣是冶炼过程的最末端工艺，利用冲渣水进行换热采暖，与高炉冶炼过程不产生实际性的交叉，对高炉的冶炼工艺不会产生任何影响。冲渣水采暖泵房位于黑龙江建龙钢铁厂冲渣水泵房南侧有一个80×20m的空地上，此场地紧邻渣沟，冲渣水热损失少。高炉水渣主要成分为CaO、SiO2、MgO、Al2O3以及少量的Fe2O3，pH值大于7，略显碱性。水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在，而水是换热采暖的主要介质，水中杂质若不有效地清除，日积月累，杂质将会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大面积淤积、堵塞。因此，水质处理是本工程的关键。
4.1.1工艺介绍及比较
目前我国冲渣水采暖系统主要有直接供暖和间接供暖两种。其中直接供暖系统就是冲渣水经过滤器过滤后直接用于供暖系统；间接供暖系统是冲渣水经过滤器过滤后通过板式换热器加热采暖供水，间接用于供暖系统。
具体优缺点如下：
1.热效率：目前我国板式换热器换热效率为85%左右，间接供暖系统多了板式换热器这一环节，故热效率较直接供暖低15%左右。
2.前期投入：间接供暖系统比直接供暖系统多了板式换热器，故间接供暖系统图直接费用和场地占有费用都要比直接供暖高，约高300万左右。
3.运行及检修：间接供暖系统是冲渣水通过板式换热器将清洁的水加热，用于供暖系统，故其具有运行稳定，不易发生事故等特点；而直接供暖系统是直接将过滤后的冲渣水用于供暖系统，故其对过滤效果有较高的要求，如过滤效果降低，将造成供暖末端堵塞。
总结：直接供暖系统比加板式换热器系统具有系统简单，热效率高，前期投资少，等优点，但是其对冲渣水水质有较高的要求。鉴于黑龙江建龙钢铁有限公司采用底虑式冲渣水池，其水质较好，故推荐使用直接供暖系统。
4.1.2直接供暖系统工艺流程图

4.1.3直接供暖系统工艺描述
高炉冲渣水中含有大量的矿渣棉类物质，该类物质，量大且非常纤细，容易堵塞管道和换热器，在采暖水进入用户之前，前置过滤器是必须的一道工序。渣水池中的热水进入建龙钢铁有限公司中已有的六个冲渣水池，经初步过滤后，冲渣水一部分返回冲渣水池，一部分进入排空管中进入本工程四台冲渣水泵，冲渣水泵再把冲渣水送入本工程冲渣水过滤水泵房内后进入给水箱。
冲渣水泵的流量根据给水箱的液位来调节，并根据水泵的最大流量以及最小流量依次启动或关停运行或备用的冲渣水泵（即冲渣水泵在正常运行时只有一台冲渣水泵根据给水箱的水位变频调节其流量，其余冲渣水泵在其满负荷下运行）。
在给水箱中设置一路加热蒸汽管道，在冬季采暖季节温度极低情况下照成冲渣水温过低或者供热面积增加的情况下，通过调节加热蒸汽管道中的调节阀开度调节冲渣水温保持在正常温度或者提高冲渣水温度以便满足供热面积增加的要求。本工程还对水箱里面的蒸汽管道进行噪音处理，避免蒸汽在运行时造成噪音污染。经过过滤净化后的冲渣水从缓冲水箱进入四台供暖水泵，三运一备，其中一台水泵为变频调节，保持连续运行，通过室外温度以调节水泵流量，其余水泵保持满负荷运行。
本工程冲渣水采暖系统根据采暖管道长度及各个用户高度进行阻力计算后，经综合考虑，冲渣水泵扬程为20m，采暖供水泵扬程为60m，并在厂前区和厂西区增加扬程为25m的增压泵，各个用户的水力计算通过对其管道的阻力损失及阀门的开度进行调整以达到水力平衡。
各个工况运行简单流程如下：
（1）正常运行工况
冲渣水→新增冲渣水泵→过滤器组→缓冲水箱→采暖供水泵→采暖管路系统
（2）高炉故障工况
主加热蒸汽→缓冲水箱→供水泵→用户→缓冲水箱
4.1.4冲渣水过滤系统
4.1.4.1高效纤维过滤器
高效纤维过滤器是一种性能先进的压力式纤维过滤器，它采用了一种新型的束状软填料（纤维）作为过滤器的滤元，其滤料直径可达几十微米，并具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。微小的滤料直径，极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。
为充分发挥束状纤维滤料的特长，高效纤维束过滤器采用人工调节滤层孔板压紧或放松调整过滤层的高度，以实现正常的过滤或反清洗，采用下进水方式时，下部的纤维束接有800mm长的连接绳，当正常运行时线绳拉紧，纤维束压实，从而实现正常过滤，并且活动孔板可以根据需要的过滤精度人工操作，实现孔板的调节，反冲洗时，在反洗水作用下纤维束滤料回到拉直状态，再加上不断的进气从而可以将附着在滤料上的污物洗掉，如果是上进水时，反之进行操作。
高效纤维束过滤器具有无腐蚀，耐高温，无需维修的特点，最大过滤精度能够达到5μm，可以充分过滤高炉冲渣水当中的纤细的悬浮物。
 4.1.4.2过滤器反冲洗
将过滤器的纤维束运行到反洗状态，打开空气入口阀，向过滤器内送入空气。调节过滤器反洗进、出水口阀门的开度，使滤床在反洗过程中保持满水状态，以保证能清洗干净。
4.2.仪控
4.2.1控制方式
根据热网运行的特点，为保证热网能在安全经济工况下运行，本工程拟采用集中控制的控制方式，即在采暖泵房设置控制管理站，控制管理站与各采暖用户采用通讯方式进行数据、信息交换，以此达到整个热力网的集中管理的目的。
4.2.2控制水平
系统监控采用PLC控制系统实现，采用集中监控的方式，所有检测信号进入控制系统的输入模块，所有工艺参数在工控机屏幕上以工艺画面显示，实现工艺过程及其辅助设备的集中监视、报警、控制、连锁保护和设备的运行管理。主要工艺参数有历史趋势画面、报警画面、工艺操作画面。所有工艺参数操作利用计算机控制，简单方便。控制功能通过控制系统编程来实现。根据工艺特点，采用仪控、电控合一的方式，冲渣采暖水系统控制柜内放置主机、电源模块、输入输出模块。
4.2.3控制项目
（1）缓冲水箱出口温度检测、就地显示；
（2）缓冲水箱水位监测、控制、报警；
（3）加热蒸汽压力检测、就地显示；
（4）加热蒸汽温度检测、就地显示；
（5）加热蒸汽流量检测
（6）采暖供水总管压力检测、就地显示；
（7）采暖供水总管温度检测、控制、就地显示；
（8）补水流量检测；
（9）过滤器前采暖供水总管压力就地显示；
(10) 过滤器前采暖供水总管温度就地显示；
（11）采暖回水总管压力就地显示；
（12）采暖回水总管温度就地显示；
（13）各采暖用户回水分管温度检测、就地显示；
（14）各采暖用户回水分管压力检测、就地显示；
（15）电动闸阀控制；
（16）各采暖用户进水分管流量检测、就地显示；
（17）电动蝶阀控制；
（18）系统突然断电时的回水自动关闭及防水锤保护。
4.2.4主要设备选型
微机监控系统应选用价格合理、性能可靠、且经过运行考验的成熟系统。
4.3电气系统
4.3.1设计范围
冲渣水采暖系统工程区域范围内供配电、控制、保护及照明、通讯、防雷接地。
4.3.2电气设计的主要内容
（1）供配电系统设计；
（2）电气传动及自动控制系统设计；
（3）照明设计、防雷及接地设计；
（4）通讯设计。
4.3.3用电负荷
负荷等级
冲渣水采暖系统为二类负荷。
计算负荷
冲渣水采暧系统电源有功功率：2670kW
4.3.4供配电系统
电压等级
供配电电压：AC：10kV、380V、220V
控制电压：  AC：220V，DC：220V、24V
安全电压：  AC：24V、12V
各级电压中性点接地方式：
380/220V厂用电系统采用中性点直接接地方式。
4.3.5电气主接线方案
10kV系统：
10kV系统二路电源分别取自中心配电室二段10kV母线，直接引至冲渣水采暖#1、#2低压厂用变压器高压侧。
低压厂用电系统：
380V冲渣水采暖系统设置二台低厂变，采用单母线接线，两台厂变互为备用，设置低压备用电源自动投入装置。
低压厂用电电压采用380/220V，动力与照明合并供电。
4.3.6直流电源系统
直流电源电压220V， 为10kV配电装置二次回路及380V配电装置二次回路等提供电源。
4.3.7 供配电设施
电气设备布置
冲渣水采暖系统10kV配电装置及低厂变、低压段均放置在采暖泵房配电室内，#4冲渣水泵变频器放置在原冲渣水泵房配电室内。
就地操作箱及部分设备的配套电控箱安装在所属的设备附近。
电缆敷设
电缆主要采用电缆桥架、电缆沟方式敷设，局部电缆穿镀锌钢管明配或埋地敷设。
4.3.8 监控系统
系统配置
本工程电气控制全部纳入监控系统，在监控系统上对配电装置的电气参数进行控制、监测及数据处理。
继电保护配置
保护装置设置及主要功能。
低压厂用变压器保护装置主要功能：
电流速断保护、过电流保护、温度保护（高温信号，超高温跳闸）、低压侧单相接地保护。
变压器低压进线设置速断保护、过流保护等。
低压电动机保护装置，主要功能：
保护速断、过流保护、低电压保护、单相接地保护、堵转、不平衡及反时限电流（过负荷）等。
4.3.9 照明、防雷和接地
4.3.9.1 照明
（1）各系统照明电源就近由低压配电装置引接。照明电压采用380/220V三相四线制系统。
（2）配电室采用荧光灯照明；车间各层平台的照明采用高效节能型工厂灯；潮湿及环境恶劣的场所采用防水防尘灯。
（3）事故照明采用应急灯。
4.3.9.2 防雷接地
厂房属三类建筑物，在高度大于15m的建筑物顶部装设避雷针或避雷带，防雷接地冲击接地电阻不大于10欧姆。为保证人身和设备安全，所有电力设备外壳都应可靠接地。本工程的接地装置采用水平接地体为主、垂直接地体为辅的复合接地网。
（1）变电所低压侧中性点直接接地，接地装置接地电阻不大于4欧。
（2）低压系统电气设备采用保护接零，远离变电所的低压配电设备，做重复接地，接地装置接地电阻不大于4欧。
4.3.10 传动
本工程的传动设备均为常规的交直流电动机驱动，交流电动机的电压等级为380V。
电动机控制方式
本工程电气传动控制集中操作在监控系统上实现，电动机可以在操作台、开关柜及就地都能够进行操作，为防止误操作，在开关柜上都有远方/就地转换开关。
电动机可在开关柜和监控系统上进行操作，机旁设手动急停按钮，在水泵电机出现故障的情况下，可按下急停按钮停止电动机运行。
电动机起动方式
本工程各电动机的起动一般采用以下方式：
（1）本工程低压电动机的功率均采用直接起动方式。
（2）#4供暖泵及#4冲渣水泵采用低压变频装置启动，其它电动机采用直接起动方式。
4.4 土建
4.4.1设计范围
本工程主要建构物为冲渣循环水采暖泵房和管网支架。
4.4.2采暖泵房车间
平面尺寸：43×12m，屋面板高度9.0m。1~2#柱柱距7m，其余柱距为6.0m，共7个柱距，总长43m；跨度为12m。
泵房外墙采用360mm厚加气混凝土砌块设计，窗均采用双层玻璃窗，屋面彩钢结构。
泵房结构采用框排架结构，按6°抗震设防。
设备基础及沟道均采用现浇混凝土结构。
4.4.3外网支架
采用钢结构，基础为钢筋混凝土独立基础。
5.供热管网
5.1路径
依据黑龙江建龙钢铁有限公司总体规划和黑龙江建龙钢铁有限公司热力规划确定的管网走向，新建本工程供热管网。
供热管网从冲渣水采暖泵房引出，沿着原有管架及新增管架至厂东区换热站管道、厂西区各个热用户，连轧无缝管厂换热站，并穿过马蹄河及厂前道路到达厂前区换热站。其中主管道全长460米，分支管道全长2840米，具体布置详见热力管网走向图
5.2管网敷设
依据黑龙江建龙钢铁有限公司总体规划和兼顾施工方便及不影响各个单位正常工作的原则，在满足使用要求的同时，尽量缩短管线长度，热力管网采用架空敷设。
5.3管道及附件
凡管径大于DN200的管道一律采用螺旋焊接钢管，材质为普通碳素钢Q235B，管道承压0.6MPa，管径小于DN200的管道采用无缝钢管。
用于启闭的干线阀门一律采用硬密封碟阀或闸阀，用于调节流量的支线，分支线及用户入口侧则采用手动闸阀调节。
5.4热补偿
架空管道采用自然补偿，采用水平补偿。
5.5保温防腐
管道保温采用岩棉管壳，密度为100-120kg/m3，保温厚度为100~120mm。
6.水力计算及水力工况
6.1水力计算原则
本工程供热管网为新建管网，设计供回水温度为65／50℃，供回水温差为15℃。
供暖热水管道的管壁绝对粗糙度取k=0.5mm，主干线平均比摩阻按规范推荐取RP＝50~110pa/m。局部阻力当量长度百分比按30％估算。
管道内热水计算温度按设计状态水温的平均值确定为65℃，对应水的密度p=980.78kg/m3。
6.2水力计算结果
热力管网管道从采暖泵引出，沿厂区现有管架及新增管架，到达马蹄河前管径为DN600，全长460米，阻力损失为14.4m，再在DN600管道上引出4管道分别至厂东区、厂西区、厂前区及连轧厂。具体管径及管道阻力损失详见表6-1
管道阻力损失表                             表6-1
序号
热用户
管径
全长（m）
管道阻力损失（m）
备注
1
厂东区
DN300
30
0.43

2
厂西区
DN300
350
4.6

3
厂前区
DN250
1100
13.2

4
连轧无缝管厂
DN350
1360
16.4

其中厂前区热用户最高地势比采暖泵房分别高出28.4m，故厂前区阻力损失分别为41.6m。所以要该厂区设置增压泵来满足供暖要求。
7.厂区环境的改善
黑龙江建龙钢铁有限公司建设3台530m3高炉，高炉冲渣系统每小时循环冲渣水量约为1500t，冲渣水喷淋冲渣后，产生的部分水蒸汽从烟囱排出，热水在沉淀过滤冷却后再次循环冲渣。高炉冲渣水采用的是浊环水，从一定程度上节约了工业用新水，然而大量的蒸汽外排及热量散失，也造成了一定的浪费，并且冲渣产生的蒸汽中含有二氧化硫、硫化氢，排放到大气中形成酸雨，污染环境。本工程将高炉冲渣水余热进行回收利用，将会降低黑龙江建龙钢铁有限公司对环境的污染。
在冲渣水采暖工程完成后，约将减少二氧化碳排放量37.99万t/a，减少二氧化硫排放量0.123万t/a，减少氮氧化物0.107万t/a。
8.节约能源
8.1概述
能源是制约我国国民经济发展的一个重要因素，节约能源是国家的一项政策，提高供热效率，加强节能措施，降低能源消耗，直接关系到本工程的经济效益。
本工程属于高炉冲渣水余热供热再利用节能工程，通过利用高炉冲渣水余热，年回收利用冲渣水余热424191.6GJ，相当节约标煤14.5万吨。
为了充分合理的利用能源，随着室外气温的变化不断调节供热介质的温度，使其达到合理的供热参数，在满足用户的需求的情况下，尽可能降低成本，合理的利用能源，达到节能的目的。
8.2节能措施
8.2.1 节能措施
本着节约能源，提高能源利用率，合理利用能源的原则，本工程采取了多项节能的措施，使有限的热能得到了充分、合理的利用。
8.2.1.1提高自控水平使供热介质温度适应外界热负荷的变化，尤其在采暖初末期，往往因供热介质温度过高使用户开窗放热，而浪费大量的能源。8.2.1.2 采用高效的保温材料
本项目推荐采用高效的保温材料，加以精心施工和维护管理，使设备和管道的热损失大为降低，热损失可控制在5%～10%以内，可节约大量能源。
8.2.1.3 其他节能措施
1）选用高效率、低能耗的先进设备。
2）循环水泵采用变频技术，可根据不同负荷变速运行，节省耗电量。
3）加强对建筑的墙体保护，增加外保温措施，提高建筑物保温性能，降低建筑物耗热量，是降低集中供热能耗的重要途径。
4）逐步推广分户热计量，实行按热量收费，加强用户主动调节，主动节能的意识，使热能被有效利用。
本着节约能源，提高能源利用率，合理利用能源的原则，本项目采取了多项节能的措施，使有限的热能得到了充分、合理的利用。
8.2.2 节能管理措施
制定和完善节能制度及指标，定期检查，使节能工作常抓不懈，落在实处。
8.3 本项目投产后的节能效益
本工程投产运行后每年就可以节约标煤14.5万吨。

9.消防、劳动安全及工业卫生
9.1消防
9.1.1设计依据
《建筑设计防火规范》 GBJ16-1987；
《小型火力发电厂设计规范》GB50049-1994；
《火力发电厂生活消防给水和排水设计技术规定》 DLGJ24-1991。
9.1.2消防给水
采暖泵房在建设时，要充分考虑防火的需要，室外留有足够的防火通道。室内重要场所设置泡沫灭火器。采暖泵房建筑按最低耐火等级二级考虑。
9.2劳动安全与工业卫生
9.2.1主要设备及危害因素
采暖泵房内可能产生不安全因素的设备主要是电动机，水泵和高温管道。其可能产生的不安全因素有：
A.高温管道和设备产生的高温；
B.水泵转动时产生的振动和噪声；
C.机械设备转动部位可能对接触人员的机械伤害；
D.电气设备汛漏泄可能造成的设备和人身安全事故；
E.雷击或电缆漏电可能引发的火灾。
9.2.2防治措施
A.为防止高温对人体的伤害，在换热站建筑中充分利用自然通风，局部高温环境自然通风无法奏效时，设置机械通风装置；
B.对可能产生振动和噪声和设备，在订货时应尽量选择良好的低噪声设备。并在设备安装时加装有效的减震措施。
C.对机械设备的转动部位，应加装防护罩和防护网；
D.电气设备应按规定进行接地和接零。接地网接地电阻应满足专业规程规定，同时还应设置漏电保护装置。
E.为防上雷击事故，应按规定设置避雷设施。
10 冲渣水采暖泵房定员
本工程冲渣水采暖系统平常维护以及检修人员依托黑龙江建龙钢铁已有的人员组织，本工程只设置运行人员10人。
11 工程项目建设进度及工期
结合本工程的具体情况，工程项目实施的轮廓进度如下：
       项目核准                  2011年1月
       初步设计及确认            2011年1月——2011年2月
       施工图设计                2011年2月——2011年4月
       施工准备                  2011年5月——2011年6月
       土建施工                  2011年6月——2011年9月
安装开始至水压实验        2011年9月——2011年10月
工程投产                  2011年11月
12 投资估算
12.1工程概况及范围
本项目是黑龙江建龙钢铁有限公司利用高炉冲渣水采暖，属于余热利用工程。
编制范围: 34.9万m3冲渣水采暖以及相应配套的采暖泵房等相关辅助设施建设。
12.2 编制依据及方法
本估算依据中国建设工程造价管理协会标准CECA/GC 1-2007《建设项目投资估算编审规程》及国家、行业和地方的有关规定编制。
建安工程费依据《全国统一建筑（安装）工程预算定额》及类似工程造价指标编制。
设备费用参照厂家报价、询价和合同价计算，运杂费费率为3.5%
工程建设其他费用依据《建设项目投资估算编审规程》附件B的计算方法及有关行业规定计列。
勘察设计费依据《工程勘察设计收费管理规定》（计价格[2002]10号）的规定计算。
基本预备费按建安工程总费用及工程建设其他费用之和的3.5%计取。
12.3 投资构成
工程计划规模总投资：2981.4万元。用于铺底流动资金51万元。资金来源全部自筹。
12.4有关说明
本估算未考虑建设场地的平整和绿化费用以及特殊地基处理的费用，未考虑特殊的防腐措施费用。本估算未考虑建设用地勘查费用，资金来源按企业自有资金考虑，未计建设期利息和涨价预备费。
12.5 投资估算表
建设工程总估算表
表一甲      建设规模:

金额单位:万元
序号
工程或费用名称
建筑工程费
设备购置费
安装工程费
其他费用
合计
各项占静态投资比例(%)
单位投资(元/kW)
一
主辅生产工程
1216.6
662.4
803.5

2682.5
94.75

(一)
冲渣水采暖泵房设备

478.2
26.7

504.9
17.83

(二)
冲渣水采暖系统管道

197.7

197.7
6.98

(三)
电气部分设备

137.4
29.3

166.7
5.89

(四)
电气部分材料

59.6

59.6
2.10

(五)
仪表部分设备

46.8
15.4

62.2
2.20

(六)
仪表部分材料

12.3

12.3
0.43

(七)
外部管网
1026.8

462.5

1489.3
52.60

厂西区
126.5

57.0

183.5
6.48

厂东区
10.9

4.9

15.8
0.56

厂前区
397.7

179.1

576.8
20.37

连轧无缝管厂一期
491.7

221.5

713.2
25.19

(八)
采暖泵房、设备基础等建筑
189.8

189.8
6.70

五
其他费用

148.7
148.7
5.25