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新疆位于我国内陆干旱区,虽然人均水资源量高居全国第三,但是水资源分布极度不均衡。以天山北坡为例,全疆超过50%的经济产业及25%的人口分布于此,但是其水资源分布仅占全疆的7%左右。虽然经过多年发展使全疆各城镇供水普及率达到95%以上,但是目前很多供水系统依然存在着安全性差、设备老化、水质不达标等问题。所以加强自治区内饮水安全改造工程已成为当前极为紧迫的任务。
1工程概况
截止到2008年底,乌苏市农牧区总人口14.68万人,饮水不安全人口达8.98万人,其中有0.99万人饮用高氟水,1.01万人饮用其他水质问题的用水,6.98万人的水量、用水方便程度、水源保证率不能得到保证。乌苏市古尔图片区饮水安全改造工程项目区距离乌苏市80km,本次改造工程设计的供水总规模为1470.80m3/d,预解决9687人及56600头(只)牲畜的饮水问题,工程建成后每人每日生活用水量可达到60L。
2饮水安全改造工程方案设计
2.1水源选择
距项目区50km有最近的地表水源———古尔图河,但由于地表水受季节影响明显,且流经项目区时存在断流现象。因此本工程不考虑地表水作为饮水水源。根据2014年底调查显示:项目区地下水可开采量为784×104m3,原水源井出水量为100~160m3/h。井深150m,静水位30m,水位降深12m。经检测,该水源井水质良好,完全能满足项目区的供水需求。因此,选取地下水作为供水水源。为满足使用要求,本工程设计在原水源井北面增设一座备用水源井,设计井深200m,预计出水量为200m3/h。
2.2新水源井的设计及施工方案
2.2.1井管内径及井孔直径的确定新水源井选定的水泵型号为250QJ200-100,其外径为250mm。根据相关规范规定:井管内径宜比抽水设备标定的最大内径大50mm。因此,井管内径应大于300mm,本次设计取365mm。选用6mm的螺旋焊缝钢制井壁管,最终确定井管外径为377mm。根据地质勘查结果显示该项目区含水层为中砂地层,滤料厚度宜为100mm,则井孔直径=井壁管外径377+200=577mm,最终确定井孔直径为650mm。
2.2.2过滤器的参数设计过滤器是管井的重要组成部分,主要起着集水和保持填砾及含水层稳定的作用。其各项参数对管井的出水量、含砂量、工作年限都有直接影响。由于骨架及过滤层结构的不同,过滤器可分为骨架过滤器、缠丝过滤器、包网过滤器及填砾过滤器等几种形式(见图1)[1]。本项目水源井采用单层填砾和缠丝过滤器,过滤器内径外径与井壁管相同,内径为365mm,外径为377mm。每根滤水管垫筋(φ8mm)17根,垫筋间距10cm,缠丝间距5mm,孔隙率30%。过滤器的长度确定一般以含水层厚度为依据。当含水层厚度小于10m时,过滤器的长度宜等于设计动水位以下的含水层厚度;当含水层厚度大于10m时,宜根据含水层的透水性和设计降深确定过滤器厚度。本项目可开采含水层累计厚度为90m,过滤器长度L可按式(1)计算,最终得出L=31.8m,设计取值为32m。此外,在新水源井的井管底部设沉淀管,长度2m,底部用钢板焊死;根据钻孔取样鉴别结果与电测井结果相互对照排列滤水管,滤水管长度8m[2]。2.2.3水源井施工技术(1)按照规范要求进行钻井作业,用专用泥浆搅拌机制备泥浆,其比重和用量可根据钻探专业规范和实际经验合理掌握。下管前捞净沉淀渣,测量井深,检查孔斜率,每100m孔斜不应超过1°。井管(包括滤水管)接头处要全部焊接上,不得留存砂眼;管与管的接头处不得采用点焊方式。井管下到底后,将整个井管提升5~10cm,以保证井管直立于井中心,井管应高出地表1.0m。(2)滤料规格要求8~12mm,不得含土,合格率不小于90%。滤料回填数量每米不少于0.27m3;回填滤料要慢,从四周均匀回填,不允许用车或其他方式快速回填;回填滤料要有记录,每填进10m要测量滤料上升高度,当发现滤料超过预计高度时要及时采取处理措施,防止滤料回填不实;回填滤料前要更换孔内泥浆,泥浆黏度界于18~22Pa•s[3]。(3)本项目采用活塞洗井方法。活塞应不少于3组;从上至下每次清洗段不得大于5m;活塞与管壁之间的间隙应不大于5mm;活塞提升速度应不小于1m/s;纯洗井时间不应少于6个台班;洗井的同时要及时清除孔内沉淀物,最终做到水清砂净;洗井完毕后清除孔内沉淀物,最后测定孔深。
2.3配水管道设计
2.3.1管材及配水管网布置设计本项目需改造配水管道总长11.9km,设计输水流量0.06~34.05L/s。可供选用的管材有PVC-M管、PVC-U管、PE管。综合考虑PE管具有良好的韧性、耐久性,且焊接工艺简单、施工方便,因此采用PE管作为配水管管材[4]。该饮水工程配水管网布置形式为“树枝状”形式,其具有总长度短、总造价低、建设期短等优点。此外,随着社会的发展和工程运行后经济效益的发挥,树枝状管网通过增设部分管道可连接成环状管网,提高供水安全可靠程度。
2.3.2配水管道纵横断面配水管道纵断面设计要保证设计输水能力、水流安全通畅、施工运用和管理方便等。纵坡应尽量接近自然地面线,少出现倒坡,不出现填方,减少大挖方,保证管沟开挖深度满足防冻要求。本项目要求管道埋深应在最大冻深1.5m以下[5]。管道横断面为梯形,底宽0.6~0.8m,开挖边坡为1∶0.3,管道挖深2m。管道底部回填20cm厚细土垫层,细土粒径小于20mm,细土来源是砂砾料就近筛分料。管材周围以上30cm采用细土回填,细土粒径小于20mm,细土来源是砂砾料就近筛分料。细土以上采用开挖料回填。
2.3.3附属设施设计管线纵坡大于5%时,在管道凹凸处设计镇墩。管道平面上当转角大于10°均设转弯支墩。本设计中,管线纵坡均小于5%,采用C20F200现浇混凝土。检查井选用树脂复合井,内径1.8m,井高2.2m,井内设工作闸阀,阀门直径根据管线管径确定。井上盖板厚2cm,盖板沿内壁设φ70cm进人孔。泄水井型号与检查井相同。补排气井选用树脂复合井,内径1.2m,井高2.2m。井上盖板厚2cm,盖板沿内壁设φ70cm进人孔。
3结论
饮水安全改造工程覆盖范围较广,涉及居民生活和生产的方方面面。本文中新疆乌苏市古尔图片区饮水安全改造工程遵循“经济适用”原则,充分结合工程实际情况,对水源井及配水管网进行设计和施工,达到了饮水安全改造的目的,取得了较好的效果,很好地解决了当地的居民生产和生活用水问题。
参考文献:
[1]黄娅婷.农村饮水安全工程设计方案比选[J].水利技术监督,2012(4):15-18.
[2]简士洋,丁昭佐,沈宽勇.农村饮水安全工程实施方案设计中的常见问题分析[J].黑龙江水利科技,2014(4):30-33.
[3]周雯.农场安全引水工程改造方案设计探讨[J].陕西水利,2015(1):20-24.
[4]欧震.玉州区农村饮水安全集中供水工程设计方案探讨[J].水利规划与设计,2013(10):45-47.
Abstract: The second highway is from the Baimang gateway to Makan,Dakan community that connected Futian Meilin area. Due to the original special zone outside the junction, the infrastructure is poor. With the integrated construction of Shenzhen continues to improve, the continuous development of regional economy, and the rapid growth of regional traffic, road status can not meet the development of regional traffic demand. To reform and improve the second highway traffic capacity and improve the municipal facilities along road is very necessary. This paper discusses the second highway design contents.
关键词:二线公路;方案设计
Key words: the second highway;design
中图分类号: U652.7+2 文献标识码: A 文章编号:
深圳市经过二十多年的发展,城市建设和社会经济取得了很大成就。深圳特区内城市建设起步早、投入大,市政配套设施较为完善,特区外的龙岗、宝安两地以及二线关周边地区城市建设相对滞后。随着《深圳市综合配套改革总体方案》的获批,深圳市政府审议并原则通过了《关于加快推进特区内外市容环境建设与管理一体化工作的意见》,意见要求树立“大特区”概念,以继续深入推进特区外农村城市化工作为契机,大力推进特区外包括市政道路、公路、高速公路在内的市政道路建设和设施管养工作,打通断头路,完善市政配套设施,早日实现特区内外一体化,为实现深圳经济可持续发展提供有利保证。
二线公路改造项目位于深圳市南山区白芒关附近的大社区和麻社区范围内,属于西丽水库地区法定图则区域内。白芒关是特区内通往宝安、石岩等地区的重要关口,起到特区内与特区外的重要联通作用,目前白芒关交通流量较大。二线公路是从白芒关通往麻、大社区以及连通福田梅林地区的重要交通要道,由于地处原特区内外的结合处,基础设施落后。现状二线公路为一条6~8米宽的简易二线边防巡逻水泥路,是大社区和麻社区对外连通的重要道路,现状道路弯道较多,局部路段坡度较大,部分路面有破损,随着深圳城市一体化建设的不断完善,区域经济的不断发展,以及区域交通量的快速增长,现状道路不能满足区域交通发展需求。改造和提升二线公路的交通通行能力以及完善道路沿线市政配套设施显得非常必要。
此外,改造二线公路可解决大社区和麻社区对外的交通问题,也可强化西丽北部片区与福田、梅林等区域的联系。
1 设计范围及内容
二线公路位于南山区大社区和麻社区,根据《深圳市南山11-T1号片区[西丽水库地区]法定图则》,二线公路西起松白公路,东至大社区,道路由西至东。至大二村,道路长约6.36千米,道路规划红线宽12米,双向两车道;全段设计车速为20~30千米/小时,规划为城市次干道。
二线公路区域位置图
2 主要技术标准
主要技术标准按建设部《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)有关规定执行,具体如下:
(1)道路等级:城市次干道;
(2)设计车速:20~30千米/小时;
(3)路面设计年限:15年;
(4)桥梁设计荷载:公路-Ⅱ级;
(5)路面设计标准轴载:BZZ-100;
(6)最小平曲线半径:100米;
(7)最大纵坡:4.125% 最小纵坡:0.3%;
(8)一条车道宽度:3.5米;
(9)车道数:白芒关至麻社区路段为双向4车道,麻社区至大社区路段为双向2车道;
(10)路面结构形式:沥青混凝土路面。
3 道路平面设计
二线公路改造工程起点接上松白公路,道路由西至东,通至大二村。道路整体线位为东西走向,全长约6.36千米。道路全线设20处平曲线,最小平曲线半径为100米,最大平曲线半径为1000米。道路起点处为松白公路临近白芒关口,本次对该路口进行局部改造。道路沿线为各单位和村落预留道路开口,以方便居民出行。
本次二线公路改造平面以现状巡逻路的平面为基础,由于道路路基拓宽,沿线二线铁丝网需随之北移。
4 纵断面设计
二线公路为对现状道路进行改造,本次道路设计标高按现状道路标高进行拟合。道路起点路段和终点路段地形较平坦,中间段地形起伏较大,两侧为现状民宅、厂房、冲沟以及菜地。本次道路纵断面设计结合现状地面标高,充分考虑与两侧建筑物标高以及现状路口标高的衔接。道路全线设置了26个变坡点,最大竖曲线半径为5000米,最小竖曲线半径为1000米。
二线公路纵断面设计主要技术指标如下:
最大纵坡:4.125%最小纵坡:0.3%
最小坡长:98.579米最大坡长:550米
竖曲线半径:
最大凹型半径:4000米 最小凹型半径:1500米
最大凸型半径:5000米 最小凸型半径:1000米
5 道路横断面设计
根据《深圳市南山11-T1号片区[西丽水库地区]法定图则》二线公路规划道路红线宽12米,双向两车道。由于二线公路为西丽北部麻、大社区主要对外交通通道,尤其麻社区日常出行主要依赖二线公路,为了有效改善麻、大社区的交通环境,二线公路有条件情况下考虑双向4车道,为西丽北部地区远期发展预留空间。
因此,本次二线公路白芒关至麻社区段横断面宽设计为19米,机动车道为双向四车道,麻至大社区段按规划断面12米宽进行改造,机动车道为双向两车道。
道路北侧为二线铁丝网,人行出行较少,二线公路北侧人行道考虑设置为绿道(专供自行车道)。
白芒关至麻社区段断面组成为:2米(人行道)+15米(机动车道)+2米(绿道)=19.0米。如下图所示:
麻社区至大二村路段断面组成为:2米(人行道)+8米(机动车道)+2米(绿道)=12.0米。如下图所示:
6 路面结构设计
由于在道路下埋设市政管线,需对现状道路进行开挖,现状路面将无法利用,本次路面考虑新建。按照道路等级、交通量对路面的要求,根据地区气候、水文地质条件、筑路材料分布情况,结合本地区路面使用经验,采用沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种结构形式进行方案比选。
方案一:沥青混凝土路面:
细粒式沥青砼SBS(AC-13C)厚 4cm
乳化沥青黏层油(0.3~0.6kg/)
中粒式密级配沥青混凝土(AC-20C)厚5cm
乳化沥青黏层油(0.3~0.6kg/)
粗粒式密级配沥青混凝土(AC-25C)厚7cm
ES-2乳化沥青稀浆封层厚0.6cm
透层沥青(0.3~0.6kg/)
5%水泥稳定碎石厚 25cm
4%水泥稳定石粉渣厚 18cm
总 厚59cm
方案二:水泥混凝土路面
C35水泥混凝土面层厚 24cm
5%水泥稳定碎石厚 20cm
4%水泥稳定石粉渣厚 18cm
总 厚62cm
方案比选:
沥青路面的特性:沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工工期短、养护维修方便等优点,近年来已得到广泛应用,随着沥青提炼质量的提高,改性沥青等工艺的成熟和广泛运用,沥青面层高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性问题都得到改善,并具有良好的弹性恢复性能,沥青路面的优越性也充分体现出来。
水泥混凝土路面的特性:水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性强、养护费用少、经济效益高、有利于夜间行车等优点。但水泥混凝土路面有接缝,影响行车的舒适性,路面边部和板角也容易破损,水泥路面损坏后修复较困难。
经过上面综合比较,本项目推荐采用沥青混凝土路面。
7 人行系统设计
(1)人行道材料选择
方案一:(推荐方案)人行道采用透水性彩色人行道板砖,结构如下:
C30透水性彩色人行道板砖 23×11.5×5cm
中粗砂厚 2cm
6%水泥稳定石粉渣 15cm
总 厚22cm
方案二:(比较方案)人行道采用砼预制方砖,其面层可采用仿大理石,既防滑,又有大理石的高贵,又比大理石经济,结构如下:
仿大理石面砖 25×25×5cm
1:3水泥砂浆2cm厚
6%水泥稳定石粉渣15cm
总 厚22cm
机动道车道外边缘和人行道上的缘石均采用水泥砼预制路缘石。
经过比较环保透水砖有以下优点:
① 环保透水砖经济耐磨;
② 透水砖特有的毛面设计,能增强行人、车辆与地面的摩擦强度,起到防滑和减少交通事故的作用;
③ 透水砖的高渗透性,可以使雨雪水迅速渗入地下,起到补充地下水;
环保透水砖外表美观、环保、可以很好的收集雨水,保证雨水不会流失,而且贴近人性化。
经过上述综合比较,本次推荐方案一。
(2)人行过街系统布置
二线公路道路两侧主要为非建设用地,需结合公交站的设置和沿线主要人流集散地综合布置人行过街设施。二线公路为城市次干道,沿线交叉口均为平面交叉口,人行过街主要由地面系统组成。
8 绿道系统设计
方案一:(推荐方案)绿道采用彩色沥青,结构如下:
红色细粒式沥青混凝土(AC-10)3cm
细粒式沥青混凝土(AC-13)5cm
6%水泥稳定粗砂 20cm
总厚 28cm
方案二:(比较方案)绿道采用透水性彩色人行道板砖,结构如下:
C30透水性彩色人行道板砖 23×11.5×5cm
中粗砂厚 2cm
6%水泥稳定石粉渣 15cm
总 厚22cm
彩色沥青外形美观,路面平顺,不易积水,让自行车的出行舒适、惬意,更能表现“绿色出行”的意义。而人行道板砖对于自行车出行来说摩擦力较大,路面不平顺,而且易于积水,对于雨天出行较不方便。经过综合比较,本次绿道结构推荐方案一(彩色沥青)。
9 存在问题与建议
1、设计标高要与现状标高拟合,但地形数据已过时,并不准确,故进行二线公路沿线地形测量及地下管线物探非常有必要;
2、现状多处挡墙、边坡使用状况较好,可根据具体情况予以保留,以减少工程量;
3、本道路在松白公路路口经常与南往北的交通冲突,故本道路在该路口建议实行右进右出的交通管制。
参考文献:
[1] 城市道路工程设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2] 城镇道路路面设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2012.
[3] 公路沥青路面设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2006.
关键词:地热水 水源热泵 热源
一、工程概况
西安市丰盛园小区有地热井一口,经抽水实验测定,出水量为100t/h(原出水量为110t/h),出水温度为90℃(原出水温度为89℃)。目前供暖面积为24.7万㎡,系统末端为散热器片,地热水结合三台热泵和一台六吨调峰燃油锅炉对整个系统进行供暖。需新增供暖面积3.135万㎡,末端为地板辐射采暖,尚未建成。
二、现状分析
现有供热系统地热水的实际排放温度为18℃,供热循环系统的供暖参数在最冷天气时为:供水温度62℃,回水温度52℃。
1、实际运行图
2、存在的问题
1)、供热系统设计条件发生变化,主要体现在以下几个方面:
A.地热井原设计出水量为110t/h,设计温度为89℃,成井时该地热井为自涌状态;而现在水源条件发生了重大的变化,2006供暖季地热井实际动水位达到128米,静水位为81米;2007年抽水实验结果表明出水量为100t/h,出水温度为90℃,动水位为120米,降深为40米。
B.供暖面积增加3.135万平米,需要重新计算热负荷及相应的供暖系统。
C.目前供暖系统的实际供回水温度与原设计发生变化,为62/52℃。
2)、原系统存在部分不合理问题,例如当燃油锅炉启动时,3#热泵机组无法运行。
3)、现有供热系统存在水平失调问题,需要结合平衡阀技术进行改造,从而改善系统,降低能耗。
4)、机房部分设备、管道存在老化现象。
5)、机房控制手段落后(基本无自动控制和监测,许多运行数据严重缺失),需采用监控技术以提高系统的安全性和调节性,进一步节约能耗。
三、改造原则和要点
1、系统改造必须在本年度供暖之前完成;保证本年度采暖季的稳定供热、安全第一。
2、尽可能多的直接利用地热水的热量,不足部分采用热泵技术,减少燃油锅炉调峰量,提高供热系统经济性。
3、预留新建3.135万平米地板辐射采暖建筑接口条件(这部分建筑预计2009年投运),新建建筑投入供热之前,现有建筑须尽可能多直接利用地热水热量。
4、对现有供热系统水力失调问题进行改造。
5、针对机房部分设备、管线老化的现状,进行更新改造。
6、深井泵选用大扬程泵,变频运行,以适应不同降深的需求。
7、改造和完善控制系统,实现控制系统稳定可靠,实现远程监测的改造目标。
四、系统热负荷估算
1、设计参数
五、热源改造方案
1、系统参数
1)、根据目前运行情况,为保障供暖效果,散热器系统末端供/回水温度取为62/52℃;
2)、新增地板辐射采暖供/回水温度取为45/35℃;
3)、根据抽水试验报告,地热水出水量为100t/h,出水温度为90℃,动水位120米,降深40米。
2、方案概述
丰盛园小区地热热泵供暖系统中存在多个热源,当多个热源同时供暖时,会出现热源之间流量不匹配的问题,为解决该问题,采用变频二次循环泵结合耦合罐和一次泵的方案。
1)、方案介绍
A. 现有24.7万平米散热器末端建筑设计热负荷为11316kW,供/回水温度为62/52℃,系统供回水温差为10℃;新增31350平米地板辐射采暖建筑设计热负荷为1254kW,供/回水温度为45/35℃,系统供回水温差为10℃;以地热水、热泵作为系统基础热源,严寒期引入燃油锅炉调峰;地热水设计抽水量为100t/h,出水温度为90℃,地热水经梯级利用后水温降为6.3℃回灌;
B. 板换1和板换2利用原有板换(需要调整重组)作为现有散热器片末端建筑基础热源,最大供热量为:4303kW;经板换1、2,地热水温度降低为53℃。
C. 板换3和板换4(新增两幅框架,板片利用现有板片调整组装)作为新增3万平米地板辐射采暖热源,最大供热量为:1254kW,可以满足最大热负荷需求。地热水温度降低为42℃。考虑到末端供暖面积有可能增加,为保证系统的安全可靠,板换3和板换4各留有20%的设计余量。为降低新建建筑能耗,板换3、4一次侧安装手动调节阀,调节进入板换的地热水量,二次侧循环泵采用变频措施。
D. 利用现有二级板换(热泵前板换)板换5(需要调整重组)作为中高温热泵前端板换,设计工况下热泵制热量分别为1470kW、1235kW,输入功率分别为370kW、312kW。新增板换6(可利用现有框架,新增加板片)作为常温热泵前端板换,设计工况下热泵制热量为1891kW,输入功率为472kW;三台热泵机组冷凝器侧依然串联运行,设计工况下总制热量为:4596kW。板换6一次侧安装电动三通调节阀,精确控制进入板换的地热水量,保证蓝德热泵机组蒸发器进水温度不超过25℃。
E. 现有三台热泵结合板换1、2总供热量为8899kW,现有24.7万平米散热器末端建筑设计热负荷为11316kW,不足热负荷2417kW,为了尽量减少运行费用较高的燃油锅炉的投入量,充分提取地热水热量,新增一台蓝德高温热泵GSHP-C1128G,设计工况制热量1063kW,输入功率354kW。地热尾水温度降为6.3℃排放。
F. 利用原有燃油锅炉在最寒冷时段进行调峰,最大调峰量1354kW。增设两台水泵(1用1备),将燃油锅炉串联接入系统,根据需要的供水温度控制燃油锅炉的投入量(调峰质调节)。燃油锅炉串联接入系统,从根本上解决了燃油锅炉启动时,3#热泵机组无法启动的问题。
G.为了解决多热源二次侧流量分配不均匀问题,采用变频二次循环泵结合耦合罐和一次泵的方式。在板换支路、现有热泵支路、新增热泵支路分别装一次循环泵,通过耦合罐与系统供水管变频二次循环泵连接,连接方式如方案简图所示。板换、现有热泵、新增热泵每投入一组设备,开启对应的一次泵,同时调整二次泵开启台数及变频。
H.热源投入遵循:板换、现有热泵、新增高温热泵、燃油锅炉逐渐开机,逐渐关机的顺序。燃油锅炉启动时,热泵机组必须处于满负荷工作状态,不能卸载。蓝德热泵机组蒸发器侧板换支路上的装设电动调节阀,精确控制蒸发器侧的进水温度不超过21℃,确保热泵机组能够安全开启。
I.现有及新增共计27.835万平米建筑设计供热负荷共为12570kW,地热总供热量为5557kW;四台热泵的总供热量为5659kW;地热和热泵的总供热量为11216kW,占全部负荷的89%,燃油调峰量占11%。
2)、方案简图
3)、调节策略
在供暖过程中,为降低供水温度以提高地热水供热量并提高机组COP,可以通过调节热媒的温度来调节供热量,下图为纯粹的质调节曲线。
实际上在气温较高时,纯粹的质调节带来的节能效益不大,可根据气温情况适当调整系统水量进行质量并调的方式以节约循环水泵运行电耗,采用回水温度控制及室外温度主动预设相调节的方案,即根据气象参数决定水泵开启台数和频数及系统供水温度,然后根据回水温度依顺序开启或关闭板换、机组和调峰锅炉。
4)、各热源投入外温确定
下表给出了方案二中随着室外温度的变化,地热、热泵和调峰锅炉分别的投入时间和供热量。
从上表可以看出,新增建筑整个供暖季通过板换换热直接供暖就可满足。现有24.7万平米建筑,一开始供暖,就需要开启现有热泵,热泵逐步投入,当室外温度低于-1℃时,现有热泵达到满载运行,逐步投入新增热泵,热泵和板换直接换热,一起满足现有24.7万平米供暖面积的热负荷需求;
当室外温度低于-3℃时,所有热泵达到满载运行,逐步投入调峰燃油锅炉;至室外温度达到设计温度-5℃时,负荷达到设计负荷为止。
5)、热负荷时间延续图
六、结语
该工程自2007年7月开始设计,经过多次方案调整,于2008年1月初完成全部施工图,2008年7月全部竣工,并通过调试,从相应仪表值,可以分析出,该设计在此次改造工程满足使用要求,也有一些值得总结的地方。
参考文献:
[1]北京市建筑设计研究院 2005. 建筑设备专业技术措施
关键词:铁路 轨道 施工
中图分类号:U215 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0097-01
北京铁路枢纽黄村行包邮政基地改造工程是在既有行包邮政基地调车场东侧新建2条检修线,在新建调1线设置检查地沟,检修线与调车场南北咽喉区均贯通,共包括1.464 km线路和7组单开道岔。
1 路基交接、中线恢复测量
路基施工完成后及时提报验收计划,在建设单位统一组织下,由监理、设计和相关单位参加,严格按照现行的《铁路路基工程质量检验评定标准》组织路基验收工作。并根据贯通测量资料对桥涵、路基等进行复测。
中线桩在轨道铺设前设置,并符合下列规定:直线地段每50 m设一个线路中线控制桩;曲线地段圆曲线每20 m设一个线路中线控制桩;缓和曲线每10 m设一个线路中线控制桩。
水平桩在铺轨后铺碴整道前钉设,并符合如下要求:直线桩距不大于50 m,曲线桩距不大于20 m设置一个,线路纵断面坡点和竖曲线起讫点需增设一个水平桩。水平桩钉设在道床外的路肩上,曲线地段钉设在内侧路肩上。
2 摊铺道碴施工
底碴摊铺采用汽车、摊铺机、平地机、压路机等设备作业,对道床碾压形成密实的底层道碴。施工时在底碴两边测设标志杆,按标高挂设钢弦绳,通过摊铺机上加装红外线地平仪自动控制摊铺厚度及边线,或在测量放线后分段卸碴,推土机推平、平地机刮平、人工开槽、压路机压实。
对摊铺后的局部坑凹处及道碴离析处,人工进行换料,压路机补压。已摊铺完成地段及时进行封闭防护,避免车辆行走造成破坏。面碴摊铺时采取汽车倒运,人工摊铺、挂线修整成型,为防止轨枕铺设后因“垫腰”造成轨枕折断,在面碴中进行人工拉槽处理。道碴质量检查时,道碴供应单位必须提供道碴合格证、道碴等级证,每批进场道碴按《铁路碎石道碴》标准做筛分试验。
3 钢筋砼枕螺栓锚固
轨枕螺栓锚固,采用人工正锚的方法。轨枕铺设采用汽车运输,吊车配合人工装卸、散铺,轨枕锚固后按规范要求进行抗拨试验。锚固采用可移动式熬浆锅熔浆、锚固架正锚。具体施工工艺及质量要求如下:
按设计的配合比,称好各种材料的一次熔制量,先倒入砂子加热到100~120 ℃时,将水泥倒入加热到130 ℃,最后加入硫磺和石蜡,继续搅拌加热到160 ℃,熔浆由稀变稠成液体状时,即可使用。熔制时火力要控制好,火焰不得过猛,并不断搅拌,锚固浆温度不得大于180 ℃。
将轨枕放置平稳,每个预留孔内用砂子堵底封死并捣实。孔深净剩不得小于160 mm。摆正锚固架,控制螺栓位置,将熔制好的锚固浆注入预留螺栓孔内,一孔浆一次灌完。浆液面距枕面10 mm左右。将螺旋道钉顺锚固架左右旋转,缓慢垂直插入预留螺栓孔内,螺旋道钉园台底距承轨槽面0~2 mm间。待锚固浆凝固后,拆除锚固架,溢浆应铲除平整干净。
4 铺轨
采用人工散轨、铺设,铺轨时严格掌握预留轨缝,轨缝设置采用轨缝夹片的方法,预留轨缝受温差、最高气温、铺设时轨温的影响,施工时根据铺设时的气温计算轨缝预留量,最后连接接头夹板、螺栓,并涂油、紧固,扭矩不低于400 N・m。
经配轨计算,将需插入的短轨位置、尺寸对施工人员交底,同时根据路基铺碴前中心控制桩,确保铺轨后中线偏差不大于20 mm。
5 铺碴整道
5.1 第一遍上碴整道
轨道铺设完成后,汽车运输,人工将道碴均匀地填充到轨道内,不足部分用小车推卸补充。用起道机将每节轨在几个点抬高并用道碴垫实。抬高后的轨面应大致平顺,没有明显的凹凸和反超高。抬高后应同时方正轨枕。全轨节抬起后立即向轨枕下串碴,要求串满串实,无吊空板等。
在上述工作完成一定长度后进行一次拨道,即将线路拨到设计位置,达到直线顺直,曲线圆顺。拨道前应检查要拨的线路地段的轨缝是否合适,必要时进行调整,以防止发生胀轨或出现大于构造轨缝的现象。最后补填轨枕盒内道碴,使其饱满,以便进行第二遍整道作业。
5.2 第二遍上碴整道
基本作业与第一遍上碴整道相同。将轨道抬高至设计标高,并略加高1~3 mm的沉落量。曲线外股钢轨按规定超高抬够。起道后的轨道前后高低、左右水平均应符合规范要求。按轨腰上的标记整正细方轨枕。钢轨两侧40~50 cm范围内串满道碴。填补轨枕盒内道碴,将钢轨外侧40 cm、内侧45 cm范围内的道碴捣实,轨枕中部60 cm范围严禁捣实。按照线路中线细拨轨道。拨道前可将轨枕端部的道碴扒开一部分,以减小拨道时的阻力。最后补足轨枕盒内道碴,拍实道床边坡及顶面并使之保持稳定。
6 道岔铺设施工
采用人工配合汽车吊的方法铺设。先铺设底碴和部分面碴,汽车运送道岔、岔枕至路基岔位,然后按道岔图在设计位置铺设道岔。铺设可分股道铺设,也可根据现场情况两头的岔群一起铺设,施工工艺流程如下。
6.1 施工准备
对照平面布置图和设计说明,确定道岔型号、道岔开向、数量及采用的标准图,提出道岔铺设材料计划表,编制施工计划和铺岔作业指导书,并对岔位桩依据平面布置图进行复测,对底碴厚度进行复测。
6.2 轨料装运与卸车
道岔料装运采用5~10 t载重汽车,钢轨、轨枕、零配件分别装车,并将道岔类型、辙叉号号数、左右向,岔心编号用白油漆分别在钢轨、零配件箱上标注清楚,同时应将尖轨与基本轨捆牢装车。卸车时,要首先确认岔料上的标识与现场岔心编号的类型、辙叉角号数及左右向一致后,再利用汽车吊将岔料按序卸下。
6.3 散布岔枕
岔枕按标准图检尺,并将长度标在每根岔枕上,然后按序依次排摆,并在直向一端取齐。
6.4 连接钢轨,组装道岔
按标准图中钢轨排列顺序从岔头起,直股后弯轨顺序散放,然后连接钢轨,并拨正位置。再用起道机将钢轨抬起方正岔枕。
先确定好道岔混凝土枕孔位,放妥垫板,先固定直股(螺纹道钉用开口撬辊拧入,严禁锤击)。直股钉完后,拨正拨顺,然后以直股为基准,用轨距道尺和支距尺量出各部位轨距及曲线支距,由转撤部分、导曲线、辙叉部分顺序固定。
6.5 拨道整修
道岔铺设完毕后,按中线桩将道岔拨到设计位置,按照要求,对道岔各部位进行整修。
6.6 质量检查
检查各部位材料数量、道岔位置、轨距、扣件安装、导曲线支距、附带曲线支距、轮缘槽宽度、尖轨密贴程度等项目是否符合标准要求,检查道岔结构件、轨枕、配件等外观及尺寸必须符合设计要求,材料数量齐全。
参考文献
关键词:泉水水电厂;增效扩容改造;方案设计与分析
1 概述
泉水水电厂是一座以发电为主兼顾防洪的水利工程,1980年投产发电至今已有34年,主机设备运行时间过长空蚀很严重,设备老化严重,出力逐年下降。水能近年已得不到充分利用,电站存在扩容的空间和需要。
2 项目概况及电站运行现状及存在的主要问题
2.1 工程概况
泉水水电厂工程位于广东省乳源县境内南水水库上游的支流汤盆水,电站厂房位于乳源县东坪镇境内南水水库末端,拦河拱坝则在其上游约10km处的龙沟咀,工程地址距离乳源县城约22km,距离韶关市约54km。现总装机容量为4×6MW=24MW,设计水头225m,单机流量为3.2m3/s。大坝正常蓄水位447m,发电尾水位214.0m。工程枢纽主要建筑物包括水库大坝、引水隧洞、调压井、引水明管、地下发电站厂房和升压站。
2.2 电站运行现状及存在的主要问题
泉水水电厂1980年正式投产发电,受当时制造条件的制约投产初期水轮机效率为85%左右,经过34年的运行,水轮机转轮及过流部件磨损、空蚀比较严重,停机时水轮机渗漏水比较严重,机组转轮效率差,噪音大,效率只能达到80%左右。辅机设备自动化程度低,设备陈旧,主变压器及发电机设备较现行设备落后,绝缘老化,励磁设备、控制保护屏柜、高低压开关设备、电厂监控系统老化且技术落后,运行不稳定,可靠性较差。甚于上述问题,泉水电厂进行增效扩容造价是有必要的。
3 电站增效扩容的可行性分析比选
水电厂现有机组4台,装机容量为4×6MW=24MW,根据理论计算,多年平均发电量应为1.3亿kW.h,年利用小时为5400h,而近3年实际年发电量仅为1.134亿kW.h,比理论值要少1757万kW.h。
4 工程的主要任务
更换四台水轮发电机组及其附属设备,更换电气一次设备和控制保护装置,更换二台主变压器和升压站设备,对厂房进行装修,对升压站构支架进行维修。
5 工程改造后达到的目标
5.1 改造内容
水轮发电机组及其辅助设备更新改造:(1)4台机组更换,每台机由6.0MW扩容至7.2MW;(2)4台调速器更换;(3)全站油、气、水系统设备及管路更换。
电气设备更新改造:(1)高、低压配电屏、励磁装置及电缆全部更换;(2)控制保护设备全部更换成微机监控保护装置;(3)升压站设备全部更换。
设备基础改造:(1)水轮发电机组基础改造;(2)水轮机调速器基础改造;(3)主变压器基础改造;(4)屏柜基础改造;(5)厂房装修;(6)升压站构支架改造。
5.2 改造成果
在设计水头不变的情况下,采用新型高效转轮,水轮机效率可由原来的80%提高到91%,发电机效率可由原来的96%提高到97%,从而提高机组出力,多年平均发电量增加比例20%以上。
变压器在原来基础上更换改造,主变由SFL-31500/121和SFS7-20000/121,更换新技术节能型SF11-31500/121/6.3kV和SF11-25000/121/38.5/6.3kV,可以使发电损耗减小,从而上网电量增加。
扩容后,电站多年平均发电量为14132万kW.h,年利用小时为4907h,比电站2009年至2011年3年的平均发电量11324万kW.h多2808万kW.h,发电效益增加了24.8%。
6 结束语
水电站技术改造工程要考虑到机组的水头、流量及出力,是水轮机组和发电机组效率提高的保障,有利于加强水能利用,使清洁能源发电量得到提高。提高电站的发电效益,也为电力短缺做出了一定的贡献,构建和谐社会。
参考文献
[1]GB/T 50700-2011.小型水电站技术改造规范[S].