新材料产业园区热源综合利用工程决策

        一、项目背景

        城市集中供热系统，是城市经济和社会发展的重要基础设施，其发展水平是城市现代化的标志。发展城市集中供热区已成为我国城市建设的一项基本政策。冬季采暖是我国北方地区城镇居民的基本生活需求。城市集中供热对于节约能源、减少污染、方便人民生活，节省城建用地起着十分重要的作用。

        根据市政府有关工业企业退城进园及绿动力提升工程有关精神，按照污染物等量或减量以大替小的原则，国家发改委《热电联产管理办法》（发改能源〔2016〕617）号文件，及《山东省人民政府办公厅关于严格控制煤炭消费总量推进清洁高效利用的指导意见》（鲁政办字[2019]117号）要求，山东省能源局发布了山东省单机容量30万千瓦以下作为所在地区唯一、不可替代民生热源燃煤机组名单的公示，全面贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，努力开拓经济发展新局面，为“新旧动能转换”奠定坚实的基础。

        高青县积极响应政策要求，根据城区供热需求，同时为降低区域供热成本，减少区域大气污染物排放总量，制定了《高青县城市热电联产专项规划（2019-2035）》，按照规划，建设以联丽热电为热源的集中供热系统，以满足高青县城区日益增加的供暖需求；实行热电联产集中供热，通过能源梯级、合理利用，提高经济效益。

        为满足城市热电联产专项规划的要求，实现高青县城镇供热管网互联互通，充分利用新材料园区工业余热，满足高青县南部城区及高城镇供热需求，特实施本项目，通过项目建设，能够完善高青县供热基础设施和城区供热管网建设，满足城区供热发展需要，提升高青县供热水平，保证城区集中供热效果。

        二、项目概况

        1、工程名称：新材料产业园区热源综合利用工程

        2、建设地点：淄博市高青县南部城区及高城镇

        3、建设内容及规模：在联丽热电院内建设供热首站并收集新材料产业园区的工业余热，自高青化工产业园区企业至联丽热电敷设DN500-DN900的低温水管网收集工业余热，在联丽热电院内建设余热回收供热首站，向城区铺设DN1200的高温水管网，与芦湖路高温水管网相连接，将园区大量的工业余热用于城区供热，另沿李中路和高淄路铺设DN450高温水管网，承担高城镇供热，管沟总长度约20公里。

        4、计划工期：总工期365日。

        5、投资规模：项目规模总投资28000万元。

        6、资金来源：本项目规模总投资为28000万元，其中项目资本金15000万元，申请政府专项债券13000万元。

        三、项目建设必要性及可行性

        （一）项目的建设符合国家及地方有关发展政策

        《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在“提升乡村基础设施和公共服务水平”中指出：以县域为基本单元推进城乡融合发展，强化县城综合服务能力和乡镇服务农民功能。健全城乡基础设施统一规划、统一建设、统一管护机制，推动市政公用设施向郊区乡村和规模较大中心镇延伸，完善乡村水、电、路、气、邮政通信、广播电视、物流等基础设施，提升农房建设质量。推进城乡基本公共服务标准统一、制度并轨，增加农村教育、医疗、养老、文化等服务供给，推进县域内教师医生交流轮岗，鼓励社会力量兴办农村公益事业。提高农民科技文化素质，推动乡村人才振兴。

        2021年12月28日，国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》第三项实施节能减排重点工程：第三条 城镇绿色节能改造工程：因地制宜推动北方地区清洁取暖，加快工业余热、可再生能源等在城镇供热中的规模化应用。第八条 煤炭清洁高效利用工程：加大落后燃煤锅炉和燃煤小热电退出力度，推动以工业余热、电厂余热、清洁能源等替代煤炭供热（蒸汽）。本项目利用工业余热替代现有燃煤锅炉和燃煤小热电热源，符合国家节能政策的要求。

        《山东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在“提升乡村基础设施和公共服务水平”中指出：实施农村供水保障工程，继续推进城乡供水一体化建设，开展村塘、沟渠等“毛细血管”改造提升工程。推动城镇集中供气、供热等基础设施向农村延伸。开展农村危房改造排查巩固，对动态新增危房及时鉴定、及时改造。

        《淄博市国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在“建设更有温度城市”中指出加强供水供气供热设施新建改造，城区集中供热、天然气普及率分别达到90%、97%以上。建立健全分类投放、收集、运输、回收、处理的生活垃圾收运处理体系，城镇生活垃圾和农村生活垃圾无害化处理率分别达到 99%、95%以上。

        根据《淄博市实施减碳降碳十大行动工作方案》重点任务第五项：推进全市供热管网互联互通，大力发展中低温余热回收利用技术，加快推进工业余热利用，扩大工业余热供热面积，提高能源利用效率。到2025年，新增工业余热供热面积2500万平方米。

        该项目符合《产业结构调整指导目录（2019年本）》（2021年修订）鼓励类中“二十二、城市基础设施”中的“11、城镇集中供热建设和改造工程”的要求，属于国家鼓励类项目。

        （二）项目建设是落实国家节能政策，建设节约型社会，实现可持续发展战略的需要

随着国家经济的快速发展，我国能源需求量也在大幅增加，从1993年开始我国就已经成为能源净进口国，而且供需缺口越来越大，2012年我国的能源缺口达到8%，预计2040年将达到24%左右。因此，近年来国家开始大力发展节能降耗技术，尤其是供热、电厂等耗能工程，在《节能中长期专项规划》中提出应改造燃煤锅炉系统，提高锅炉房整体运行效率；以大代小，发展集中供热。因此，国家鼓励采用集中供热取代现有的一批分散供热小锅炉房，以较小的土地、环境、燃料和水等相关资源的代价，获得较大的能源利用效率，使得在能源资源平衡和持续安全供给方面，有效增强城市能源与环境协调的可持续发展后劲。

        近年来，淄博市高青县国民经济和社会各项事业保持了持续快速健康发展，作为重要的城市基础设施-城市供热也取得了较好的发展。

        实施供热管网建设和供热系统提升改造，有利于提高热效率和能源利用率，节约能源，改善大气环境质量，同时，也将有利于改善投资环境，对进一步促进城市基础设施建设及其它各项社会事业的健康发展起到积极的推动作用。

        因此，本项目建设是落实国家节能政策、建设节约型社会、实现可持续发展战略的需要。

        （三）项目建设是提高人民生活条件的需要

         供热是保障高青城镇居民正常生活的基本条件，也是城镇功能正常运转的基本保证。项目的建设不仅是解决城区范围内的居民冬季集中供暖问题的需要，而且符合高青县及淄博相关发展规划的要求。科学合理规划供热建设和发展，对于提高供热保障能力、满足人民生活需求、改善大气环境、构建和谐社会具有重要意义。

        （四）项目建设有利于节能减排，助力“碳达峰”

        项目充分利用高青化工园区巨大的工业余热资源，变废为宝，项目建成后，可以减少标煤消耗量。减少了项目所在地能源消耗，对当地煤炭消耗减量替代是有积极影响，对大气污染治理及降低污染物的排放都有积极的影响。项目的实施将有力推动现有能耗大、环境污染严重的燃煤锅炉房及小型煤电机组的替代，减少大量废水、废渣的排放，对优化全市能源结构，推进节能减排和可持续发展，加快供热领域“碳达峰、碳中和”目标的实现，对改善城市卫生质量也将发挥重要的推动作用。

        综合以上分析，本项目的建设将为提高资源利用率、节约能源等作出贡献，是非常必要的。

        四、法律、法规和政策依据

        1、 《中华人民共和国环境保护法》；

        2、 《中华人民共和国水污染防治法》；

        3、 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》；

        4、 《中华人民共和国可再生能源法（2009年修正）》

        5、 《中华人民共和国节约能源法》

        6、 《中华人民共和国清洁生产促进法》

        7、 《山东省能源发展“十四五”规划》

        8、 《热电联产管理办法》

        9、 《淄博市国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》

        10、 《高青县县城总体规划（2018-2035）》

        11、 《高青县城市热电联产专项规划（2019-2035）》

        12、 《山东高青经济开发区发展总体规划（2018-2035）》

        五、建设原则和内容

       （一）原则

        1、集中供热热负荷的确定要具有合理性、全局性和前瞻性。

        2、确定设计计算参数不但要科学合理，也要灵活可行。

        3、集中供热站结合总图布局的规划，考虑建设的可能性，集中供热连片，通过经济与技术比较，选择最优工程方案，充分发挥该项目的经济效益与社会效益。确保项目的经济有效性。

        4、供热管网敷设采用直埋敷设，并尽量利用自然补偿，管道埋设深度一般大于1.2米。

        5、采用自动化系统进行监测与控制，提高集中供热的自动控制管理水平。

        （二）总体规划内容

        在联丽热电院内建设供热首站并收集新材料产业园区的工业余热，自高青化工产业园区企业至联丽热电敷设DN500-DN900的低温水管网收集工业余热，在联丽热电院内建设余热回收供热首站，向城区铺设DN1200的高温水管网，与芦湖路高温水管网相连接，将园区大量的工业余热用于城区供热，另沿李中路和高淄路铺设DN450高温水管网，承担高城镇供热，管沟总长度约20公里。

表1  主要建设内容一览表

序号	名称		占地面积		建筑面积（m2）	构造	层数	层高	位置
1	联丽首站1座		2000		2000	钢结构	1	6	联丽热电院内
2	供热管网工程:40km
	名称	管沟长度（km）		回路	管线长度（km）	管径
2.1	余热回收管网	4		2	8	DN500-DN900
2.2	主管网	9		2	18	DN1200
2.3	镇域管网	7		2	14	DN450

        六、项目实施方案

        （一）管网方案

        1、管网走向

        单线距离为40千米，建设标准按高温水设计，初步确定供回水干管管径为DN1200，支管道主要沿街区道路及院区道路直埋敷设（双管敷设）。

        2、热网敷设方式

        根据山东省高青县集中供热规划要求，确定山东省高青县城区集中供热工程供热范围，根据《城市直埋供热管道工程技术规程》（CJJ81-2013），本工程热水管网采用直埋敷设，采用有补偿敷设方式。其布置原则为：

        （1）为节约成本，管线走向尽可能靠近热负荷集中区；

        （2）管线布置在考虑其补偿和其他要求的情况下，力求短直，平行于道路，并尽可能靠近人行道；

        （3）尽可能减少跨越河流和主要交通干线，并避开城市繁华地带；

        （4）管网水力计算采用近期负荷为主，以远期负荷效核，使主干线管径基本上能适应远期负荷的要求。如近期发展不能适应时，再酌情增加分支管径；

        （5）管道敷设时，尽可能的与周边建筑物、其它管道、主要交通线路保持一定的距离，热管沟力管道与其它管道之间的距离必须严格按照《城市市管网手册》中供热管网敷设的规定执行。

        整个供热管网采用直埋方式敷设，对有三通、阀门部件等薄弱环节在应力不满足安全条件时，采用直埋双向套筒补偿器予以保护。管道覆土深度一般大于1.2m，分支处设阀门井，管道低点设放水井，高点设放气井。

        3、管道保温

       （1）管道保温结构

        ①高密度聚乙烯保护壳宜采用电晕处理，处理电压 10-50 千伏，以增强外壳与保温层之间的附着性能，防止保温管外壳与保温层脱离；

        ②直埋供热管道及管件需在工厂预制，现场只进行焊接施工，管径≥D108时宜采用两步法预制保温，管径＜108 时，管道采用一步法预制保温，管道预制保温时，需有防止管道偏离和保温层出现空壳的措施；

        ③接口保温采用套袖链接，套袖与外套连接采用电阻热熔焊接，管道接口连接发泡市环境温度 20-40℃为宜，管道接口保温在管道安装完毕，试压合格后进行；

        ④为确保管道的保温质量，对各种保温材料的导热系数、容重、抗压强度等技术指标必须分供货批量进行随机抽检，抽检结果应经设计和监理单位认证，抽检取样点选取在各类保温管上，对抽检不合格的批量保温管应全部返工；

        ⑤聚氨酯应将管道和外壳紧密结合，并采用高压发泡剂进行发泡，确保高度贴合；

        ⑥主要技术指标

        改性硬质聚氨酯保温层：密度 60-80Kg/m3，导热系数＜0.033W/m·℃，抗压强度＞0.3MPa，剪切强度＞0.12 MPa，闭孔率＞88%，耐热性＞140℃。

        高密度聚乙烯外壳：密度＞940Kg/m3，拉伸强度＞20 MPa，断裂延伸率＞350%，耐环境应力开裂 F50＞200h，纵向回缩率＜3%，抗老化温度 250℃。

        （2）直埋保温接头

        ①管道安装完毕，试压合格，不能试压时应做100%无损探伤，合格后方可进行接口保温；

        ②保温前清理焊渣，清除铁锈污物，保证接口区域干燥清洁；

        ③用电阻热熔焊焊接套袖，并在上方两侧开直径 30-50 孔两个；

        ④用聚乙烯密封带缠绕套袖，用喷灯喷烤密封袋，以保证套袖密封；

        ⑤向接头套袖空腔内灌注聚氨酯料浆进行发泡，发泡完毕焊住小孔；

        ⑥管道接口发泡时，环境温度在 20-40℃为宜；

        ⑦硬质聚氨酯保温层：密度 60-80 Kg/m3，导热系数＜0.033W/m·℃，抗压强度≥0.3MPa，剪切强度≥0.12 MPa，闭孔率≥90%，耐热性＞150℃。

        ⑧高密度聚乙烯套袖：密度＞940Kg/m3，拉伸强度≥19 MPa，断裂延伸率＞400%，耐环境应力开裂 F50＞200h，纵向回缩率＜3%，抗老化温度 250℃。

        高温水管道选用聚氨酯泡沫塑料，保护层选用高密度聚乙烯保护层。根据不同管径，保温厚度按国家标准确定，其范围一般在30～70mm。

        4、管道材料

        管网所使用的管材主要有五种:普通混凝土管、预应力钢筋混凝土管、钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管及塑料管等。使用混凝土管在管道交叉时需用钢管件进行转换，比较繁琐，而城市供热管网结点较多，因此供热管网不推荐采用混凝土管。

        塑料管在市政给排水工程应用较为普及，品种很多，并且可以根据工程特点选择需要的品种、规格的塑料管。目前，国外塑料管仍以聚氯乙烯管(PVC)和聚乙烯管(PE)为主导产品，近几年来，PE管作为城市供水管和燃气管发展很快，增长速度远远超过PVC。在国内市政给水工程中，PE管在经济较发达地区也逐步得到推广。

        给排水用聚乙烯(PE)管材是由聚乙烯树脂为主要原料的材料，它是一种高分子量的有机合成材料。其分子式为(CH-CH)，PE管道一般采用中密度和高密度聚乙烯，该类聚乙烯管既有良好的刚性，又有良好的韧性，抗震性很强。聚乙烯为惰性材料，可耐多种化学介质的侵蚀，不需防腐保护，管道内壁光滑，不结垢。聚乙烯(PE)管与其他塑料管相比，抗紫外线和低温能力强，并具有良好的抵抗快速裂纹传递能力。

        根据管内供热介质参数较低（温度 ＜150℃，压力＜1.6Mpa）的特点，管材选用Q235钢，公称直径DN≤200时，选用无缝钢管，DN＞200mm时选用螺旋焊缝钢管，管网测漏方法采用在预制管预埋测漏导线，在锅炉房设测漏仪检漏。

        （二）管道热补偿、保温材料及附件

        1、管道热补偿

        根据供热管网走向，管道热补偿考虑采用自然补偿，在三通、分支和弯头等应力集中处若不能满足应力条件时选用直埋双向套筒补偿器。

        2、保温材料

        供热管道保温设计应符合GB4271《设备及管道保温技术通则》的规定和CJJ34-2002《城市热力网设计规范》的规定。

        保温材料的选用根据保温材料的导热系数和材质的稳定性，采用复合保温，经济保温厚度计算应按照国家标准GB8175《设备和管道保温设计导则》执行。

        高温热水供热管网采用预制直埋保温管，并配备相应的管道附件如三通、弯头及保温管接头材料。预制直埋保温管----聚氨酯泡沫塑料保温管，聚氨酯泡沫塑料与钢管紧密结合有效隔绝了钢管外表面与空气、水的接触，具有良好的防腐性能。聚氨酯泡沫塑料导热系数小，具有保温性能好散热损失小的优点。

        3、附件

        管道分支线上均安装阀门，阀门采用金属硬密封钢制球阀。管道、阀门、补偿器等附件一律采用焊接连接。

        （三）管道试压、冲洗及质量验收标准

        1、管道试压

        管道在安装完毕，接头处保温前作水压试验，强度试验压力为工作压力的1.5倍，强度试验可分段进行。总试验压力（严密性试验）为工作压力的1.25倍。试压宜在5℃以上的环境温度下进行，否则须作防冻措施。

        2、管道冲洗

        管道系统在试压合格后须用清水进行冲洗，以管内可达到的最大流速或不小于1.5m/s的流速连续进行冲洗，直至出口处水色和透明度与入口处目测一致时为合格。每500米设排污短管一个，冲洗用水接附近城市自来水管，排水管应接至附近排水井。排水管截面积不小于被冲洗管截面积的60%。

        3、质量验收标准

        管道的施工及验收须按国家标准CJJ34-2002《城市供热管网工程施工及验收规范》中有关规定和保温管生产技术要求进行。

        （四）换热站建筑部分

        1、虹桥首站为地上两层框架结构，占地面积约为1000㎡，一层建筑面积1000㎡，二层建筑面积1000㎡。

        2、主要设置为水泵间，配电室，控制值班室、换热器间，管理办公室，卫生间等。

        3、建筑物室内外地坪高差，无特殊要求均为300mm，层高暂定6m。

        4、屋面

        采用有组织排水，雨水管采用PVC塑料管，采用4mm厚SBS新型卷材防水材料，水泥珍珠岩找坡，保温层采用挤塑聚苯板。

        5、楼、地面

        管理办公室，控制值班室，卫生间铺设瓷砖；水泵房，换热器间采用水泥砂浆抹平压光。

        6、墙体

        承重墙体采用烧结粉煤灰实心砖，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，砖墙厚度一律采用240mm。

        7、室外散水、坡道、台阶

        采用素混凝土垫层，水泥砂浆面层抹平压光。

        8、装饰

        内外墙均采用涂料装饰，外墙颜色应与周边建筑物色彩一致。

        9、门窗

        门:一层外墙大门采用钢制防盗门，配电室，控制室及楼梯间门采用防火门，其他采用塑钢门。

        窗：有隔音要求的房间采用双层玻璃窗，其他采用单层塑钢窗，位于一层的窗应加设防盗网。

        10、栏杆

        建筑物内栏杆采用不锈钢栏。

        （五）换热站结构部分

        抗震设防烈度：本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，第二组。

        自然状况：基本风压：0.50KN/㎡；基本雪压：0.35KN/㎡

        工程概况：主体采用钢筋混凝土框架结构，框架柱基础形式应根据岩土工程勘察报告确定，暂时考虑采用钢筋混凝土独立基础，若地基承载力不足，应考虑采用桩基承台基础。

        主要材料：基础垫层采用C20聚合物水泥混凝土，梁、板、柱采用C30钢筋混凝土，基础采用C35钢筋混凝土。钢筋采用HPB300、HRB335、HRB400。钢材采用Q235-B型钢材。本项目拟建设换热首站、二级换热站、三级混水站，合计建筑面积4440m2。项目主要建构筑物详见下表。

        七、施工部署

        合理优化时间安排，分阶段，分片区的进行勘查、设计、施工程序，逐步有序的开展热源综合利用工程。

        1、勘查部分：结合现行行业规范，利用勘查手段查明各各区域地质环境及生态环境现状，开展热源综合利用工程建设适宜性评价，提出项目区管线走向和道路修复对策建议，为工程设计提供可靠、准确、详细的地勘、测量资料，按招标人要求按时提交经高青县自然资源局或相关部门组织技术审查认定为合格的勘查技术成果，并承担勘查缺陷责任等。

        2、设计部分：在勘查基础上，结合热源综合利用工程适宜性评价，有序开展工程建设的工程初步设计、施工图设计，通过相关部门审查、备案，并却得相关评审及批复，最终提交符合现行国家、地方及行业相关规范要求和满足招标人就本项目提出的要求的设计，并确保成果资料完整、真实准确、清晰有据。

        3、施工部分：严格按照设计要求和国家及行业现行有关规程、规范及强制性标准的技术要求，完成本建设项目施工图所包含的全部工程内容，包含不限于施工、竣工验收、移交、备案和工程缺陷责任期内的缺陷修复、道路施工以及对工程项目进行质量、安全、进度、费用、合同、信息等管理和控制，达到验收标准，一次验收合格。

        八、质量保证

        （一）建立本工程质量管理领导小组，由业主单位、监理单位为主要负责人，施工、设计单位主要业务部门派出业务骨干分别负责相应的工程，解决技术难题。

        （二）项目负责人、技术负责人及各分项工程设计人员深入现场，做好野外调查、记录工作。分解工程质量目标，各具体目标落实到个人，确保工程质量达到国家合格标准，力创“优质工程”标准。

        （三）考核分项工程设计合格率。分项工程设计合格率要求达100％，并保证边坡支护工程设计、绿化工程设计等主体工程设计达到优良。

        （四）坚持“百年大计，质量第一”的方针，强化各种形式宣传教育。队伍进场后，将实行分项分工序专项质量意识教育，有的放矢，标准清楚，目标明确。

        （五）建立健全质量保证体系，做到“横向到边、纵向到底、控制有效”，加强施工过程中的自检、互检和交接检工作，并将质量管理与内部经济效益挂钩。

        （六）指定质量目标，开展目标管理，根据质量目标提出的各项指标，从项目部到队班组步步分解为工作指标、管理指标，各项保证指标和操作指标，层层抓落实，保证各项指标的实现，确保质量总目标。

        （七）为确保工程质量，我们将设立专项质量保证基金，并制定相应的奖罚条例，设立专项账户管理，专款专用。实行质量全优抵押制，推行质量承包，并推行样板工程制，以点带面确保全优。

        （八）质量保证要求：工程质量合格率达到100％；主要工程质量指标达到行业先进水平。确保本工程质量符合相关法律法规、规程规范和其他要求，不发生因违反强制性标准引起质量事故。

        九、起草说明

        一是深入开展调研论证。起草方案过程中，高青县住房和城乡建设局广泛听取县直有关部门（单位）、专家学者、有关企业等方面意见建议，聚焦热力管网建设过程中重点难点问题，明确起草目的、起草原则和思路。

        二是持续推进起草工作。组织十几次集中研讨会和改稿会，针对相关重点难点问题、拟确立方案框架结构、建设目标和具体建设方案等多个方面，进行反复研究梳理，形成决策方案初稿，并分别向县政府主要领导、分管领导汇报，修改完善后形成《决策方案（征求意见稿）》。

        三是广泛征求各方意见建议。《决策方案（征求意见稿）》正式征求县直多个部门（单位）意见建议。起草工作小组对征求意见过程中收到的意见建议进行系统梳理、充分研究、吸收，并在《决策方案（送审稿）》中作出了相应的修改和完善。未吸收的意见和建议也与相关部门进行了沟通，达成了一致意见。