高新區(qū)50萬平方米建筑污水源熱泵技術(shù)集中供熱冷示范項目可行性建議書

項目概述1.1基本情況項目名稱：烏魯木齊高新區(qū)50萬平方米建筑采用污水源熱泵技術(shù)集中供熱/冷示范項目（以下簡稱“污水源熱示范項目”或“項目”）；項目地址：烏魯木齊市國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)；項目規(guī)模：總投資8000萬元；供熱/冷服務(wù)50萬㎡；建設(shè)期：10個月（含項目前期），于2010年8月30日前建設(shè)單位：*****興新能源有限公司；技術(shù)支撐與協(xié)助單位：中國建筑科學(xué)院空調(diào)研究所、烏魯木齊水務(wù)集團排水公司、烏魯木齊市水文測繪局、清華同方人工環(huán)境工程有限公司、山東富爾達空調(diào)設(shè)備有限公司等。項目成果：形成國內(nèi)最大面積規(guī)模的原生污水源熱泵技術(shù)示范項目。實現(xiàn)節(jié)省標準煤消耗量7421.55噸/年、降低CO2排放量20557.70噸/年、SO2排放量10.39噸/年、粉塵顆粒物排放量81.64噸/年，氮氧化物66.79噸/年，烷烴類排放物3.71噸/年；在示范基礎(chǔ)上，放大項目集中供熱/冷服務(wù)規(guī)模達≥100萬㎡，并推動烏魯木齊市污水源熱整體利用的規(guī)劃與有效實施。同時實現(xiàn)年新增稅收近40萬元。其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下：分項參數(shù)年供熱總量（MW/Y）33.8供熱收費標準（元/平米）22制冷收費標準（元/平米）10政府可再生能源補助資金（萬元）國家1800；烏市2500；合計4300貸款額（萬元）2000貸款期限(年)5貸款年利率5.94%項目壽命期(年)30年運行與維護成本（萬元/年）80稅前投資收益率3.18%稅后投資收益率2.45%年凈現(xiàn)金流（萬元）573.71折現(xiàn)率%3.75靜態(tài)投資回收期（年）13.9免稅期（年）居民采暖面積供熱收入免增值稅；高新區(qū)招商免前3年企業(yè)所得稅，后3年減半征收增值稅非居民采暖面積供熱征收13%所得稅25%溫室氣體減排量（噸/年）15234.83溫室氣體減排期（年）301.2編制依據(jù)（1）《中華人民共和國可再生能源法》、《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》、建設(shè)部、財政部建科〔2009〕305號《關(guān)于印發(fā)可再生能源建筑應(yīng)用城市示范實施方案的通知》。（2）《新疆維吾爾自治區(qū)建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排工作實施方案》、《關(guān)于印發(fā)烏魯木齊市推進地源熱泵示范項目指導(dǎo)意見的通知》烏政辦（2009）212號。（3）烏魯木齊市水務(wù)集團排水公司提供的項目所在地城市污水管線分布及污水流量、溫度資料。（4）國家地源熱泵相關(guān)技術(shù)規(guī)范文件。（5）新疆精誠房地產(chǎn)有限責任公司“神華城”、新華聯(lián)萬泰房地產(chǎn)開發(fā)有限公司“萬泰·星辰小區(qū)”規(guī)劃建設(shè)方案。（6）與新疆神華能源有限責任公司、新華聯(lián)萬泰房地產(chǎn)開發(fā)有限公司簽訂的污水源集中供熱/冷協(xié)議。（7）《轉(zhuǎn)發(fā)自治區(qū)發(fā)展和改革委員會關(guān)于調(diào)整烏魯木齊電網(wǎng)內(nèi)部分用電銷售電價的通知的通知》烏發(fā)改工價（2008）223號項目目的與示范研究內(nèi)容2.1項目目的（1）通過典型示范提高社會節(jié)能意識，合理引導(dǎo)能源消費，用節(jié)約型的消費理念引導(dǎo)能源消費方式的變革；提高對地水源熱（水源熱泵、地源熱泵、污水源熱泵供熱/冷技術(shù)）的認識、認知。希望通過本項目達到以下方面的示范作用：eq\o\ac(○,1)污水、地下水換熱系統(tǒng)勘察示范、設(shè)計示范與施工示范；eq\o\ac(○,2)熱泵系統(tǒng)設(shè)計、施工示范；eq\o\ac(○,3)技術(shù)含量高、能效比較高、推廣價值大、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟安全的專用設(shè)備應(yīng)用示范；eq\o\ac(○,4)污水、地下水源熱泵系統(tǒng)整體調(diào)試示范、運行管理示范，應(yīng)用效率、用戶使用示范；eq\o\ac(○,5)采暖系統(tǒng)分戶控制，分戶計量收費工作試點示范。（2）促進本地設(shè)計單位熱泵設(shè)計應(yīng)用的參與和水平的提高，促進可再生能源開發(fā)利用的技術(shù)進步，提高未來開發(fā)商和業(yè)主對選擇該技術(shù)的興趣，營造規(guī)模化應(yīng)用的良好社會氛圍。（3）通過以點帶面，促進政府大力引導(dǎo)、市場有效驅(qū)動、社會各界支持配合、企業(yè)自覺行動、市民共同參與的應(yīng)用機制和應(yīng)用模式的形成，使新開發(fā)的可再生的污水能源等新型能源擁有更大的應(yīng)用舞臺。（4）促進建筑節(jié)能效率的提高，減輕環(huán)境壓力，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保障經(jīng)濟安全。（5）通過典型示范發(fā)展可再生能源，對于保障國家能源安全、減少環(huán)境污染、促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等都具有重要意義。2.2項目示范與研究內(nèi)容（1）解決城市管道污水的利用問題，如選擇城市污水水源地問題、并網(wǎng)取水技術(shù)等問題，充分利用城市污水資源解決周邊建筑物采暖制冷需求；（2）高效利用城市原生污水，提升污水換熱效能問題、原生污水簡單處理除雜問題、污水換熱方式問題、系統(tǒng)換熱方式等問題，采用合理的系統(tǒng)方案，以保障其運行穩(wěn)定性；（3）根據(jù)市水務(wù)集團排水公司提供的測量數(shù)據(jù)與供暖面積的理論計算關(guān)系，現(xiàn)在所達到的污水量、水溫、提取溫度等，應(yīng)該可以滿足≥100萬㎡建筑的集中供熱/冷。通過此次項目的示范和實際運行，探索在此項目基礎(chǔ)上，劃定烏市第一個污水源熱集中供熱/冷片區(qū)，在全國樹立一個樣板。（4）基于本項目為起點和示范，建議由市建委組織，本企業(yè)具體實施編制《烏魯木齊市污水源熱泵技術(shù)集中供熱/冷規(guī)劃》（作為“藍天工程”的一項子規(guī)劃）。通過規(guī)劃所要達到：①規(guī)劃烏市未來污水源熱整體集中供熱能力、規(guī)模等，與優(yōu)化調(diào)整修編的“藍天工程”規(guī)劃對接；②確定污水源供熱，在烏市未來冬季供熱能源消耗結(jié)構(gòu)中的所占比例，劃出其供熱的區(qū)域和范圍，按規(guī)定有計劃分步實施；③為烏魯木齊市未來污水源的合理、充分利用及徹底改善烏市冬季大氣污染的能源消耗配置使用奠定重大基礎(chǔ)性工作和制定未來發(fā)展目標。項目背景與建設(shè)的必要性3.1項目提出背景3.1.1能源背景世界能源形勢緊迫，能源問題位居世界10大（能源、水、食物、環(huán)境、貧窮、恐怖主義和戰(zhàn)爭、疾病、教育、民主和人口）焦點問題之首。全球人口2004年是65億，每日能耗220x106BOE（標準油當量）；到2050年全世界人口至少要達到100～110億，按照每人每年GDP增長1.6%，GDP單位能耗按照每年減少1%，每日能耗將高達450～900x106BOE。中國已經(jīng)探明的煤炭資源將在81年內(nèi)采光，石油資源將在15年左右枯竭，天然氣資源也將在30年內(nèi)用盡。我國的經(jīng)濟又處在快速發(fā)展時期，而能源的生產(chǎn)和消耗也將高幅增長。在2002年我國能源生產(chǎn)總量已達13.9億噸標準煤，與2001年相比增長了1.81億噸標準煤，增長14.97%。現(xiàn)在中國已經(jīng)成為世界第二大能源消耗國和第三大能源生產(chǎn)國，預(yù)計國民生產(chǎn)總值到2020年比2000年翻兩番，屆時全國的能源消耗約為25億噸標準煤。我國是全球人口最多的國家，而我國的化石資源卻相對貧乏，人均資源占有量不足世界人均值的一半；按照現(xiàn)在的能耗速度，可以肯定我國將在全球率先面臨化石能源枯竭的挑戰(zhàn)。因此，尋找未來替代能源中國比其他國家更加迫切。而未來主要途徑是依靠發(fā)展可再生能源來解決。3.1.2環(huán)境背景大規(guī)模、無節(jié)制地開發(fā)利用煤炭、化石燃料不僅加速了這些資源的枯謁，而且造成日益嚴重的排放和環(huán)境污染問題。隨著全球能耗的快速增長，環(huán)境將進一步惡化。統(tǒng)計顯示，我國目前能源將近70%由煤炭供給。2004年我國溫室氣體二氧化碳排放量已超過８億噸，成為世界第二大排放國；二氧化硫排放1927萬噸，居世界首位，已遠超過自身凈化能力。過度依賴化石燃料的能源結(jié)構(gòu)，給環(huán)境帶來了極大的破壞，已造成三分之一國土下酸雨和引發(fā)帶來多種疾病等問題。因此，必須利用可再生能源來調(diào)整目前的能源結(jié)構(gòu)，大力開發(fā)利用可再生能源是保證我國能源供應(yīng)安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。粗略估算世界上潛在的可再生能源有：水能資源4.6TW（太瓦），可經(jīng)濟開采資源只有0.9TW（太瓦）；風能實際可開發(fā)資源2TW（太瓦）；生物能3TW（太瓦）；太陽能資源120000TW（太瓦），實際可開發(fā)資源600TW（太瓦）；其他新能源和可利用能源。3.1.3烏市冬季大氣污染治理與“藍天工程”延伸背景新疆維吾爾自治區(qū)黨委、政府從2000年開始制定、實施的烏市冬季大氣污染治理“藍天工程”，計劃用5年時間基本解決烏市冬季大氣污染的目標，目前并沒有完全實現(xiàn)。“藍天工程”下，烏市相繼建立的44家燃煤集中供熱站（公司），雖然拆并了大量的小燃煤鍋爐，減少和降低了相應(yīng)排放，但：eq\o\ac(○,1)燃煤作為熱源、繼續(xù)排放煙塵、二氧化碳、二氧化硫；eq\o\ac(○,2)高效、大型除塵脫硫設(shè)備價格昂貴、或關(guān)鍵或集成技術(shù)不完善及缺陷等，實際除塵、脫硫效果大打折扣，嚴重影響烏市冬季大氣污染的治理效果；eq\o\ac(○,3)缺乏有效的鍋爐運行實時監(jiān)測，除塵和脫硫設(shè)備給政府、市民“擺樣子”；另在烏市經(jīng)濟與社會快速發(fā)展的情況下，燃煤消耗量持續(xù)增長。目前，政府相關(guān)部門在總結(jié)前階段“藍天工程”實施經(jīng)驗，結(jié)合烏市地理、環(huán)境、污染類型、能源結(jié)構(gòu)等，已設(shè)計提出調(diào)整，在烏市實際可操作的供熱能源消耗結(jié)構(gòu)和冬季大氣污染治理綜合方案（見下圖表）。而烏市較充沛、集中的污水源熱，為可再生能源的利用提供了多元化的能源支撐。2009年9見的建議》會議上，強調(diào)將解決烏市冬季大氣污染問題，繼續(xù)作為市委、市政府今后的重點工作，下決心抓緊時間完成“藍天工程”。3.1.4水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用背景熱泵技術(shù)是應(yīng)用低品位再生能源的重要技術(shù)之一。按熱泵利用的低位冷熱源的不同，熱泵可分為空氣源熱泵、土壤源熱泵、水源熱泵。從系統(tǒng)的能效、設(shè)備的投資、運行的經(jīng)濟性等綜合考慮，水源熱泵比空氣源熱泵、土壤熱泵更具優(yōu)勢。按水的來源，水熱泵又可分為地下水源熱泵、地表水源熱泵、污水源熱泵、海水源熱泵等。根據(jù)項目所在地的水源的特點，并通過對該地區(qū)地下水資源和地質(zhì)構(gòu)造情況分析，該項目的供冷供熱非常適合采用污水源熱泵技術(shù)。污水源熱泵系統(tǒng)是采用城市原生污水或處理水作為水源的一種熱泵技術(shù)，是城市可再生能源應(yīng)用的一個重要組成部分。居住相對集中、具備一定規(guī)模的城市，其污水量比較大，水量、水溫相對穩(wěn)定。并且，隨著城市的不斷發(fā)展，污水量將會不斷增加，城市污水熱源具備相當大的開發(fā)潛力。隨著國家大力推廣可再生能源應(yīng)用項目，近年來國內(nèi)陸續(xù)成功建成了諸多污水源熱泵應(yīng)用項目，大力推動了城市節(jié)能減排工作。近年建成投運的污水源熱泵系統(tǒng)：用戶名稱建設(shè)規(guī)模（㎡）建成時間狀況與效果哈爾濱望江賓館130002003已良好運行6年哈爾濱太古商城340002004已良好運行5年第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院消化病醫(yī)療樓320002005已良好運行4年貴陽醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院外科大樓300002005已良好運行4年北京悅都酒店150002006已良好運行3年北京宏利苑大廈150002006已良好運行3年太原市國瑞大廈700002006已良好運行3年北京市京燕大酒店370002007已良好運行2年北京鑫福里小區(qū)420002007已良好運行2年南通新城小區(qū)4000002007已良好運行2年3.2項目建設(shè)意義與必要性3.2.1改善能源結(jié)構(gòu)的需要烏魯木齊市冬季供暖能源消耗，目前以煤炭為主，大約占供暖能源消耗結(jié)構(gòu)的95%以上，其余為天然氣、電采暖。由于無論是發(fā)電廠的“熱電聯(lián)產(chǎn)”，還是相繼建設(shè)的44個集中供熱站，均擺脫不了以煤為燃料的能源消耗，解決不了燃煤的煙塵、二氧化硫、二氧化碳等在大氣中的排放。因此，烏市是在國內(nèi)空氣被嚴重污染的城市之一，排名在重度之列，尤其是冬季長達6個月的采暖期。根據(jù)清華大學(xué)對烏市冬季大氣污染源的調(diào)查研究結(jié)果，烏市提出了以“熱電聯(lián)產(chǎn)”、天然氣、可再生能源各占1/3能源消耗結(jié)構(gòu)的發(fā)展思路。而烏市城鎮(zhèn)集中、大量、統(tǒng)一管理的排泄污水，為可再生能源的大量利用，改善能源結(jié)構(gòu)比，提供了又一個節(jié)能途徑。3.2.2合理利用資源的需要烏魯木齊市現(xiàn)每日自來水消耗約60萬m3,高限時為70余萬m3。消耗的自來水其中有約40余萬m3由3級、2級、1級支排污水管匯入城市主干排污地下水管進入污水處理廠。隨人口的增加和城市的發(fā)展，上述數(shù)據(jù)只會增高。因此，污水源能具備合理充分利用的條件。污水源熱的合理利用有兩個區(qū)域，一是排污水主干管線的沿線，二是污水處理廠處理后的中水下游及周邊。3.2.3環(huán)境保護的需要隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，對電力的需求將與日俱增，這必然促使主體電力—煤電的發(fā)展，也使我們有限的資源更趨緊張；而且，煤電將產(chǎn)生大量的有害排放物，對環(huán)境造成巨大的破壞。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，中國在2003年產(chǎn)煤16億噸，每億噸燃煤會排放115萬噸二氧化硫，68萬噸煙塵，5000萬噸二氧化碳。中國去年溫室氣體二氧化碳排放量就超過８億噸，成為世界第二大排放國；二氧化硫也排放了1927萬噸，居世界首位，遠超過自身凈化能力，已使三分之一的國土在下酸雨。從環(huán)境角度講，污水源熱的有效利用，是零排放、零污染，是將浪費的能源再利用，實現(xiàn)保護環(huán)境。有效、合理利用地球上可以利用的各種資源，可改善人們的生存環(huán)境，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。項目實施方案4.1項目規(guī)模分布與選址4.1.1項目規(guī)模分布項目供熱/冷服務(wù)建筑面積共50萬㎡，總熱負荷約22500KW，均為新建建筑，滿足國家建筑節(jié)能≥50%的標準（詳見附件4）。其中：集中供熱區(qū)域供熱面積備注神華城336069m居住部分建筑面積139469㎡；公共建筑部分196600㎡（總用地面積93075.95㎡，容積率2.71，建筑密度26.3%，綠地率40%）萬泰星辰小區(qū)100550m均為住宅預(yù)留新增面積63431㎡以住宅為主合計500000m上述建筑物設(shè)計單位面積能量消耗見下表：（詳見附件1）分項居住類型面積制熱單位熱負荷（w/㎡）制冷單位熱負荷（w/㎡）制熱熱負荷(KW)制冷熱負荷(KW)神華住宅住宅139469.00405578.76神華辦公公建196600.0050609830.0011796.00萬泰住宅住宅100550.00404022.00其余住宅63381.00402535.24總計500000.00=SUM(ABOVE)21966.0011796.004.1.2項目選址污水源熱示范項目，位于烏魯木齊市國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)長春路與3088規(guī)劃路交匯處東、西兩側(cè)，以新疆神華能源有限責任公司建設(shè)的“神華城”及新華聯(lián)萬泰房地產(chǎn)開發(fā)有限公司建設(shè)的“萬泰·星辰小區(qū)”為需熱單位，同時預(yù)留該片區(qū)部分未來新增建筑面積。外管網(wǎng)初步選址自河灘快速路西側(cè)地下箱涵污水主管線取水，于河南路立交橋西北側(cè)綠化帶修建換熱站及配套設(shè)施，經(jīng)3088規(guī)劃路鋪設(shè)中介水管道，于各項目小區(qū)內(nèi)修建熱泵設(shè)備機房。4.2工程技術(shù)方案4.2.1建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能方案本項目建筑類型分為居住和公共建筑，為多層或高層，建筑結(jié)構(gòu)為框剪或全剪結(jié)構(gòu)。項目工程維護結(jié)構(gòu)體系設(shè)計，嚴格執(zhí)行：《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》（采暖居住建筑部分）（JGJ26-95）《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（50189-2005）《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住部分）-新疆維吾爾自治區(qū)實施細則》（XJJ001-1999）2009年1月前設(shè)計部分節(jié)能滿足節(jié)能50%的設(shè)計要求。自2009年4月起新增部分滿足建筑節(jié)能65%的標準。（詳見附件4）設(shè)計建筑及限值的熱工參數(shù)和計算結(jié)果（以住宅樓部分為例）：維護結(jié)構(gòu)類型制作方法屋面類型：防水卷材、聚氨酯（12mm）+防水卷材、聚氨酯（15mm）+水泥砂漿（30mm）+XPS板保溫層（80mm）+瀝青油氈,油氈紙（3mm）+鋼筋混凝土（100mm）；外墻類型：玻璃纖維網(wǎng)（5mm）+XPS板保溫層（80mm）+粘合層（5mm）+水泥砂漿（10mm）+鋼筋混凝土（200mm）+石灰,水泥,砂,砂漿（20mm）；架空樓板類型：水泥砂漿（20mm）+鋼筋混凝土（100mm）+XPS板保溫層（115mm）+水泥砂漿（20mm）；不采暖地下室上部地板類型：水泥砂漿（20mm）+膨脹聚苯板1（30mm）+鋼筋混凝土（120mm）+水泥砂漿（20mm）；周邊地面類型水泥砂漿（20mm）+碎石，卵石混凝土128（60mm）+擠塑聚苯板（30mm）+碎石，卵石混凝土151（100mm）+夯實粘土116（300mm）；非周邊地面類型水泥砂漿（20mm）+碎石，卵石混凝土128（60mm）+碎石，卵石混凝土151（100mm）+夯實粘土116（300mm）外窗類型PA斷橋鋁合金外門類型木(塑料)框夾板門和蜂窩夾板門設(shè)計中采用氣密性良好的窗戶（包括陽臺門），其氣密性等級，在1-6層建筑中，不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標準《建筑外窗空氣滲透性能分級及其檢測方法》（GB/T7107）規(guī)定的Ⅲ級水平；在7-35層建筑中，不應(yīng)低于上述標準的Ⅱ級水平。4.2.2污水源熱利用技術(shù)方案（1）系統(tǒng)設(shè)計方案eq\o\ac(○,1)污水利用污水經(jīng)過污水源熱泵機組后留下冷量或熱量返回污水干渠；經(jīng)換熱/冷后的中介水在一次管網(wǎng)中獨立密閉循環(huán)（出水與回水），不污染環(huán)境與其他設(shè)備或水系統(tǒng)。污水利用流程圖如下：eq\o\ac(○,2)系統(tǒng)設(shè)計制熱工況下，系統(tǒng)原理如下圖：制冷工況下，系統(tǒng)原理如下圖：eq\o\ac(○,3)主要設(shè)備根據(jù)冷、熱負荷計算，確定機房選用：12臺LSBLGR－3100M型水源熱泵機組為建筑綜合小區(qū)制冷、采暖。LSBLGR－3100M冬季運行制熱量為2574KW，制熱輸入功率為572KW；夏季運行制冷量為2887KW，制冷輸入功率為397KW。項目主要設(shè)備如下表：序號名稱型號單位數(shù)量水源熱泵主機LSBLGR-3100M臺12污水循環(huán)泵500WQ2200-14-132臺4污水提升泵500WQ2500-10-110臺4循環(huán)泵DFG300-400C/4/75臺48污水中介水熱交換器BHW900-1.0-260-SS-2臺32防阻機WFJ-1-R-2500臺4變壓器臺1自動控制裝置套1自動補水裝置套8（2）污水熱源供應(yīng)目前烏市城市污水日排出量＞40萬m3（目前自來水供應(yīng)量，通常為60萬m3/日，高限為71萬m3/日）。依據(jù)烏魯木齊市水務(wù)集團排水公司提供的資料和測量數(shù)據(jù)，在烏市河灘路西側(cè)，建設(shè)有城市主干地下排水箱涵管道一條，埋深4米，起點在紅山路，終點為河?xùn)|污水處理廠，全長9.8公里，其截面為1.8×1.8㎡。該管線污水通過量，峰值約為30萬m3/日，低谷值約18萬m3/日。其水溫、水量穩(wěn)定，可以滿足一定規(guī)模面積的熱源供應(yīng)，同時也符合熱泵系統(tǒng)采暖方式的要求。項目所在地位于箱涵管道下游，冬季水溫≥14℃。本項目需污水流量4300m3/h，該箱涵污水管線完全可以滿足供水要求。（3）污水換熱站污水換熱站房，選址在河灘快速路西側(cè)的綠化帶，采用地下式建筑。構(gòu)筑充分考慮到設(shè)備布置、通風換氣、積水排出、污泥排出等問題。換熱站選址位置如下圖：【除污格柵】在河灘路箱涵污水管道主干側(cè)壁分別開引水、回水兩個口，污水自引水口進入引流池，在引流池與沉淀池間安裝一個粗過濾格柵，以阻攔污水中較大顆粒的漂沉物和懸沉物。使用耐腐蝕堅固材質(zhì)（不銹鋼），柵格條粗3mm，網(wǎng)眼尺寸為4mm×4mm。具體尺寸下圖所示：污水經(jīng)粗格柵過濾后，再設(shè)置一道細格柵，以阻攔污水中小顆粒的漂沉物和懸沉物，。細格柵使用耐腐蝕堅固材質(zhì)（不銹鋼），柵格條粗2mm，網(wǎng)眼尺寸為2mm×2mm。具體尺寸下圖所示：經(jīng)過兩道格柵的過濾，污水中的大、小顆粒漂沉物和懸沉物基本被阻攔，以避免換熱器的堵塞，然后經(jīng)過濾后的污水進入原生污水熱泵防阻機，再進入污水中介水換熱器。阻攔的柵渣每隔大約半小時自動輸送到垃圾池。污水引流池內(nèi)水深為2.5m。底部有0.4m【污水提升泵與污水傳輸泵】污水提升泵選用4臺500WL2500-10-110污水提升泵，流量2500m3/h，揚程10m，功率110KW，其中2臺備用；污水傳輸泵選用4臺2200WL2200-14-132，流量2200m3/h【原生污水防阻機】產(chǎn)品功能：采集經(jīng)過格柵除污后的原生污水，制定特定粒徑以上的固體、懸浮物截留，允許含有該特定粒徑顆粒以下固體懸浮物進入污水中介水換熱器，將懸浮物對換熱器的不利影響降到最低程度。換熱后的污水回到污水防阻機另一通道，并將被截留污雜物一起帶入污水主干箱涵。技術(shù)原理：該原理為濾面自身旋轉(zhuǎn)，在任意時刻都有部分濾面位于過濾的工作區(qū)，另一個部分濾面位于水力反沖區(qū)。在旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，每一個濾孔都有部分時間在過濾的工作區(qū)進行過濾，另一部分在反沖區(qū)被反洗，以恢復(fù)過濾功能。污水經(jīng)由過濾后去污水中介水換熱器無堵塞換熱，換熱后的污水回到污水防阻機的反沖區(qū)對過濾面實施反沖，并將反沖掉的污雜物全部帶走并排回污水回水池中。工作原理簡述：用污水泵1抽吸污水主干箱涵的城市原生污水進入桶外供水區(qū)A，經(jīng)旋轉(zhuǎn)的圓筒形格柵過濾網(wǎng)3過濾后進入筒體供水區(qū)B，此時污水中已不再含有會引起污水中水換熱器堵塞的大粒徑污雜物，利用污水泵5將筒內(nèi)供水區(qū)B中的污水引至污水中介水換熱器6中，換熱后污水回到筒內(nèi)回水區(qū)C，在壓力下經(jīng)過圓筒形格柵網(wǎng)3時，對在圓筒格柵外表上已經(jīng)淤積的污雜物進行反沖洗，反沖洗后的污水進入筒外回水區(qū)D，并被重新排回污水主干箱涵中。污水防阻機的工作原理如下圖所示：制熱工況下，按照5℃的供、回水溫差計算，污水源熱泵系統(tǒng)需要污水水量為4300.0m3/h；夏季設(shè)計水溫為選擇WFJ-1-R-2500型污水防阻機4臺（污水處理流量2500m3【污水中介水換熱器】利用未經(jīng)污水處理廠專業(yè)處理的污水作為水源進行采暖、制冷，是水源熱泵的一種方式。一般污水中懸沉物、污垢沉淀物較多，加之烏魯木齊飲食習慣也影響城市污水的結(jié)構(gòu)，使污水中的油垢和纖維的含量有所增加，而且污水的堿性較大，極易對換熱器產(chǎn)生腐蝕，結(jié)垢、堵塞等現(xiàn)象，從而嚴重地影響傳熱效率。通過實驗測試，15℃城市原生污水動力粘度較清水動力粘度（15℃，1.14×10－6㎡/s）大40倍，為4.56×10－5㎡/s。雖然經(jīng)過格柵和防阻機的處理，但少量高粘度的腐蝕性物質(zhì)和懸浮物、油垢、纖維還可能進入污水中介水換熱器中。因此，對換熱器的材質(zhì)、表面粗糙度和內(nèi)部污水中介水換熱器設(shè)計為殼管式換熱器。該換熱器的特點為小溫差、大流量。為節(jié)省換熱器面積與投資，要求傳熱系數(shù)達1600W/m2·℃。為提高兩側(cè)水速以提高換熱系數(shù)，按照冬季最大換熱量計算，采用BHW900-1.0-260-SS-2臥式殼管換熱器32臺，每臺換熱面積為254.6m2單臺傳熱量：Q=1000kw污水側(cè)進口溫度：t1=14℃污水側(cè)出口溫度：t2=8中介水側(cè)進口溫度：T1=5℃中介水側(cè)出口溫度：T2=設(shè)計壓力：1.0Mpa設(shè)計溫度：100℃（實際工作溫度：管程13-8℃/殼程5換熱管材質(zhì)：304號不銹鋼鋼材換熱管規(guī)格：Φ19×0.8（mm）筒體材質(zhì)：Q235-B具體尺寸如下圖所示：4.2.3一次供熱（中介水）管道鋪設(shè)路徑方案中介水管道一端連接污水換熱站，沿3088號規(guī)劃路向西至“萬泰·星辰”小區(qū)，為該小區(qū)提供冷、熱源，管道沿3088號規(guī)劃路繼續(xù)向西延伸至“神華城”小區(qū)為其提供冷、熱源。中介水管道采用直埋保溫管，設(shè)計管徑為DN800，雙程總長約4000M；另中介水管道至“萬泰·星辰”小區(qū)支管部分采用DN400管徑，雙程總長為500M；中介水管道“神華城”支管部分采用DN500管徑，雙程總長為400M。4.2.4水源熱泵機房擬采用配置合理、性能指標高、運行可靠的國際名牌產(chǎn)品。機組制熱工況（45℃/40℃）名義COP值5以上，制冷工況（7℃/12℃）名義COP值7以上。機組名義工況性能允差數(shù)值需達到額定值的96%以上（注：美國AIR590-92標準的規(guī)定值4.3項目實施進度計劃如下列甘特圖所示：4.4環(huán)境保護（1）城市原生污水與中介水經(jīng)一次換熱后仍會送至原污水管道，并將污水除雜處理后的廢物垃圾回填至回流污水中，污水換熱站不產(chǎn)生垃圾，不對環(huán)境產(chǎn)生污染。（2）在小區(qū)內(nèi)，采取以下措施可大大降低機房內(nèi)熱泵機組和水泵的噪聲污染：①機房內(nèi)熱泵機組和水泵均設(shè)浮筑基礎(chǔ)，以減少其震動產(chǎn)生的噪聲；②所有吊裝的大、中型設(shè)備均設(shè)減振吊架；③熱泵機組、循環(huán)水泵均墊SD橡膠減振墊，其進出水管處均安裝不銹鋼波紋減震器；④整個熱泵機房內(nèi)壁均貼吸音材料，其隔墻采用密度較高的隔音材料砌筑，機房門采用隔音門。（3）污水源熱泵運行不產(chǎn)生任何污染物，是國家鼓勵大力發(fā)展的一種高新技術(shù)產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有良好的環(huán)保性，屬于環(huán)保產(chǎn)品，污水源熱泵機組是以清潔的電能為動力，在運行中沒有任何污染，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要煤場和堆放燃料廢物的場地。只提取水中的熱量，不消耗水，不改變水質(zhì)。項目投資預(yù)算與資金方案5.1項目投資預(yù)算5.1.1投資構(gòu)成可行性研究和前期費用主要設(shè)備與安裝調(diào)試費用土建及配套設(shè)施費用投資期管理費用不可預(yù)見費用本項目初步預(yù)算總投資8000萬元人民幣。其投資預(yù)算見下表：投資預(yù)算表（萬元）主要設(shè)備費用3882水源熱泵主機2184污水循環(huán)泵63污水提升泵54循環(huán)泵148污水中介水熱交換器960防阻機144變壓器35自動控制裝置230自動補水裝置64土建及配套設(shè)施費用3666可行性研究和前期費用151投資期管理費用75不可預(yù)見費用226合計80005.1.2預(yù)算依據(jù)（1）可行性研究和前期費用為固定資產(chǎn)投資的2%；（2）投資期管理費用為固定資產(chǎn)投資的1%；（3）不可預(yù)見費用為固定資產(chǎn)投資的3%；（4）設(shè)備價格參考有關(guān)設(shè)備制造廠家的報價或按照類似工程的設(shè)備價格估算；（5）項目的安裝工程和建筑工程費用估算依據(jù)類似工程造價指標，并且考慮本建設(shè)項目所處地區(qū)和具體情況估算。估算的工程材料、人工費用等取價調(diào)整到2009年的物價水平。5.1.3資金籌措與來源（1）本項目總投資：8000萬元（2）融資渠道資金來源融資金額（萬元）融資比例企業(yè)自籌240030%政府(國家、地方)財政補助及中節(jié)能合資后投資360045%銀行貸款200025%合計8000100%經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益分析本財務(wù)分析分為兩種情況：財務(wù)分析（一）是在總投資8000萬元，其中含2000萬元銀行貸款的情況下的財務(wù)評價結(jié)果；財務(wù)分析（二）是在總投資8000萬元，除國家財政補助額外、全部為企業(yè)自籌、無貸款的情況下的財務(wù)評價結(jié)果。6.1基礎(chǔ)參數(shù)項目壽命期：30年貸款期:5年貸款年利率：5.94%減排期：30年折舊期：20年折舊率：4.75%預(yù)計凈殘值率：5%基準收益率：3%稅率：增值稅按13%征收；企業(yè)所得稅按25%征收。稅收優(yōu)惠政策：居住建筑供熱收入部分免征增值稅；企業(yè)所得稅前三年免征，后三年減半，第七年起全額征收。增值稅額：9.23萬元/年電價：以平均價格為0.428元/千瓦時為計算依據(jù)。（詳見附件9.3）未計入固定資產(chǎn)折舊殘值。6.2收支預(yù)測分析6.2.1營業(yè)收入預(yù)測收入類型面積單價價格（萬）居住建筑供熱收入30340022667.48非居住建筑供熱收入19660022432.52非居住建筑制冷收入19660010196.6合計5000001296.6注：未計入二氧化碳交易可能獲得的收入。6.2.2成本及稅金分析經(jīng)營期限（年）項目1234567-20折舊358.53358.53358.53358.53358.53358.53358.53攤銷480.000.000.000.000.000.000.00電費548.85548.85548.85548.85548.85548.85548.85財務(wù)費用118.80118.80118.80118.80118.800.000.00管理費用80.0080.0080.0080.0080.0080.0080.00城市建設(shè)及教育附加費0.920.920.920.920.920.920.92所得稅0.000.000.0023.6923.6938.5477.076.3財務(wù)分析財務(wù)分析（一）財務(wù)凈現(xiàn)值573.71萬元內(nèi)部收益率3.75%靜態(tài)投資回收期13.9年雖然在財務(wù)評價中，項目的內(nèi)部收益率較低。實際上，國家投入部分在項目經(jīng)營過程中通過折舊貼現(xiàn)流入企業(yè)獲利，企業(yè)投資的實際盈利狀況要優(yōu)于財務(wù)分析（一）的分析結(jié)果。當除國家財政補助額外全部為企業(yè)自籌的情況下的財務(wù)分析為：財務(wù)分析（二）財務(wù)凈現(xiàn)值1091.78萬元內(nèi)部收益率4.47%投資回收期12.9年6.4環(huán)境效益分析6.4.1節(jié)能效果分析冬季供暖與傳統(tǒng)區(qū)域燃煤集中供暖方式作對比，夏季制冷與房間分體空調(diào)器制冷作對比。均以所消耗的一次能源（煤炭）為評價標準。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：烏魯木齊地區(qū)發(fā)電每千瓦時消耗標準煤380g；（1）冬季供暖的節(jié)能量①污水源熱泵供熱冬季供熱水源熱泵供熱工況總耗電量（Kw·h）1KW·H發(fā)電耗煤量（g/Kw·h）水源熱泵系統(tǒng)11294871380Q1bm=4292.05（噸）即污水源熱泵供暖每年消耗4292.05噸標準煤。②區(qū)域集中供熱冬季供熱集中供熱供熱工況總熱負荷（Kw）單位熱負荷（w/㎡)民用建筑采暖耗煤量指標(Kg/㎡)集中供熱系統(tǒng)21966.004017Q1'bm=供熱工況總熱負荷÷單位熱負荷×耗煤量指標Q1'bm=9335.55（噸）即區(qū)域集中供熱每年消耗9335.55噸標準煤。（2）夏季制冷的節(jié)能量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：夏季運行12小時，運行天數(shù)90天，運行系數(shù)0.6，房間空調(diào)器制冷平均能效比為2.8，發(fā)電每千瓦時消耗標準煤380g。①污水源熱泵制冷：折合標準煤量Qbm夏季制冷水源熱泵制冷工況總耗電量（Kw·h）1KW·H發(fā)電耗煤量（g/Kw·h）水源熱泵系統(tǒng)1528761.6380Q1bm（噸）580.93即采用污水源熱泵制冷每年消耗580.93噸標準煤。②采用房間空調(diào)器制冷夏季制冷水源熱泵制冷工況總熱負荷（Kw）運行時間（h）運行天數(shù)（d）運行調(diào)節(jié)系數(shù)系統(tǒng)能效比1KW·H發(fā)電耗煤量（g）空調(diào)系統(tǒng)1179612900.62.8380Q1'=制冷工況總熱負荷×運行時間×運行天數(shù)×運行調(diào)節(jié)系數(shù)÷系統(tǒng)能效比Q1'bm（噸）1037.37即采用空調(diào)器制冷每年消耗4854.41噸標準煤。③預(yù)測全年節(jié)能量水源熱泵系統(tǒng)集中供暖系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)煤量冬季供暖期消耗標準煤量4292.059335.555043.5夏季制冷期消耗標準煤量580.931037.37456.44全年合計=SUM(ABOVE)4872.989335.55=SUM(ABOVE)1037.37=SUM(ABOVE)5499.94即采用污水源熱泵系統(tǒng)制冷、采暖可節(jié)約標準煤5499.94噸/年。6.4.2環(huán)保與社會效益分析本方式相對其他傳統(tǒng)供熱方式更節(jié)能環(huán)保。在相當長的時期中，我國北方一般以燃煤鍋爐解決冬季取暖問題，造成一次性能源的大量消耗和對環(huán)境的嚴懲污染。在二十世紀九十年代以后，對于取暖方式也開始有新的嘗試和探討，特別是隨著可持續(xù)發(fā)展和公眾環(huán)保意識的提高，世界和中國能源利用的結(jié)構(gòu)都正在轉(zhuǎn)變，從原有的煤、石油取暖過渡到以天然氣及電等清潔能源。造成大氣污染的主要問題是冬季煤鍋爐采暖所排放的大量有害氣體。其治理大氣污染的政策中就包括能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從以煤為主改為天然氣和電力替代能源。但是，替代能源雖然可以部分解決大氣污染的問題，可是天然氣和石油等屬于不可再生的能源，從可持續(xù)發(fā)展的角度看，必須提高能源利用率或者尋找可以再生的能源，而水源熱泵機組就是比較理想的一種設(shè)備。項目環(huán)境減排效益見下表：節(jié)能減排指標（噸）每噸標準煤減排量節(jié)約標準煤量本項目減排量CO22.775499.9415234.83SO20.00145499.947.70粉塵顆粒物0.0115499.9460.50NOx類0.0095499.9449.50烷烴類0.00055499.942.75結(jié)論：本工程采取的方案是一種理想的環(huán)保方案，投產(chǎn)后不僅不會對周圍環(huán)境造成損害，反而會對烏魯木齊地區(qū)大氣環(huán)境治理、還藍天工程有極大的意義和推進作用。項目風險與應(yīng)對措施7.1項目風險本項目的風險，一是使用的烏魯木齊市污水主干箱涵中的污水量、水溫能否長期滿足和保證50萬㎡建筑的集中供暖/冷；二是從污水換熱站至供暖小區(qū)之間的中介水（一次）管網(wǎng)的地下鋪設(shè)是否可操作。7.2應(yīng)對措施針對上述項目風險，采取應(yīng)對措施如下：1、依據(jù)烏魯木齊市水務(wù)集團排水公司提供的資料和測量數(shù)據(jù)，目前烏市城市污水日排出量＞40萬m3，烏市河灘路西側(cè)城市主干地下排水箱涵污水通過量，峰值約為30萬m3/日，低谷值約18萬m3/日；冬季水溫≥14℃。另據(jù)烏市北京路2008年12月～2009年1月污水涵管實測水溫為15～18℃。經(jīng)計算，在污水流量10萬m3/d、水溫14℃、提取5℃的條件下，即可滿足50萬㎡建筑規(guī)模的冬季供熱。本項目的實施，其理論計算，水溫留有最少15.4%、水量留有最少80%的安全系數(shù)，同時水溫的提取還可通過增加污水流量實現(xiàn)。因此，該風險可以完全排除。2、針對中介水（一次）管網(wǎng)的地下鋪設(shè)，經(jīng)現(xiàn)地踏勘，我們設(shè)計了三個方案，見下列各圖：方案一：沿3088規(guī)劃路鋪設(shè)中介水管網(wǎng)方案二：3088路與四平路路口東段部分改道向南至河南東路，沿河南東路至換熱站。方案三：主體沿3088規(guī)劃路鋪設(shè)，四平路至鯉魚山路之間部分，繞行部分自然路。上述三個鋪設(shè)方案，通過規(guī)劃、拆遷、道路開挖，在政府及相關(guān)部門的支持、協(xié)調(diào)下，均可備用和實現(xiàn)。結(jié)論項目以國家、地方政府大力推廣可再生能源發(fā)展政策為契機，圍繞烏魯木齊市冬季大氣污染治理的“藍天工程”為切入點，對接烏魯木齊冬季供熱能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、推進地源熱泵示范項目的機遇，充分挖掘烏魯木齊市可再生能源利用的種類，瞄準城市污水集中、量大、便于利用、可節(jié)能減排的特點，抓住規(guī)模建筑的建設(shè)，采取污水源熱泵技術(shù)集中供暖/冷，以區(qū)別于烏魯木齊市已形成的44家燃煤鍋爐集中供熱的傳統(tǒng)方式，實現(xiàn)零排放、零污染。通過項目實施，一是可推動烏市未來污水源熱利用的遠期規(guī)劃與集中實施，二是形成國內(nèi)最大的污水利用項目，可帶動全國、新疆其他地區(qū)城鎮(zhèn)污水的規(guī)劃、綜合、集中與合理利用，三是項目的供熱/冷服務(wù)可以放大到≥100萬㎡，充分顯示出示范、引導(dǎo)、推廣、實用的作用，意義重大。經(jīng)過對本項目投資、成本費用、銷售收入的預(yù)測分析，計算得出的全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率大于財務(wù)基準收益率，財務(wù)凈現(xiàn)值大于零，各項財務(wù)效益指標評價滿足，在正常經(jīng)營的情況下，經(jīng)濟效益分析結(jié)論項目是可行的。同時特殊指出，由于項目屬于公共事業(yè)項目，又是可再生能源的污水源設(shè)備與技術(shù)利用，在供暖/冷面積規(guī)模同等的情況下，其投資高于傳統(tǒng)燃煤集中供熱，運行費用在某種情況下也有可能大于傳統(tǒng)燃煤集中供熱（在烏市工業(yè)燃煤的價格條件下）。因此，國家為推動可再生能源的利用，鼓勵企業(yè)發(fā)展和使用可再生能源，并考慮到企業(yè)單獨投資項目后，財務(wù)評估可能出現(xiàn)的不可行性，或在較長的回收期、或在較低的財務(wù)基準收益率和財務(wù)內(nèi)部收益率下財務(wù)評估才可行的因素，國家和地方兩級政府分別出臺政策，給予項目財政補貼。該項補貼作為固定資產(chǎn)折舊的現(xiàn)金，流入項目企業(yè)變現(xiàn)，相當于未投入的獲利。從而使項目的實際財務(wù)狀況，遠遠優(yōu)于本可行性研究的財務(wù)評價指標。在此條件下，可以改善投資回收、資本回報率等財務(wù)基本指標，項目更具可行性。附件：1、建筑能耗計算書2、《關(guān)于印發(fā)烏魯木齊市推進地源熱泵示范項目指導(dǎo)意見的通知》烏政辦[2009]212號3、《轉(zhuǎn)發(fā)自治區(qū)發(fā)展和改革委員會關(guān)于調(diào)整烏魯木齊電網(wǎng)內(nèi)部分用電銷售電價的通知的通知》烏發(fā)改工價（2008）223號4、《關(guān)于烏魯木齊市新建居住建筑執(zhí)行節(jié)能65%設(shè)計指標（試行）的通知》烏建發(fā)[2009]115號5、其他相關(guān)政策性文件略。附件1建筑能耗的綜合計算設(shè)計建筑及限值的熱工參數(shù)和計算結(jié)果 表1圍護結(jié)構(gòu)部位限值KW/（m2.K）設(shè)計建筑KW/（m2.K）屋頂0.500.40外墻0.560.39窗戶(含陽臺門上部)2.502.44陽臺門下部門芯板1.35--不采暖樓梯