1、济南中央商务区区域供冷、供热初步方案济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司2016年8月04 项目概况中央商务区供热、供冷总体方案 CBD区域供冷方案 CBD区域供热方案 CBD机房占地及设备选型 各能源站电负荷分析 项目投资估算 运行费用及能源消耗 区域供热、供冷收费CBD周边区域供010204 项目概况建成地块 建筑面积 占总建筑面积比例 文化设施 200000 1.93%商业地块 1520000 14.69%规划地块 办公 3260000 31.51%商业零售 705000 6.81%服务式公寓 870000 8.41%住宅 1610000 15.56%文化设施 100000 0.
2、97%市政设施 80000 0.77%地下空间 地下商业 300000 2.90%地下停车 1700000 16.43%总计 10345000 100.00%济南中央商务区规划范围：北起工业南路，南至经十路，东起奥体西路，西至华阳路。总面积约3.2平方公里。规划新增建筑面积为862.5万平方米，供热及制冷需求的建筑面积为692.5万平方米，其中居住+公寓248万平方米，剩余444.5万平方米为公建（山、泉、湖、河、城五大建筑面积约125万平方米）。1、项目概况根据中央商务区各地块用地性质，采用指标法对各地块的采暖热负荷进行统计计算。中央商务区规划新增采暖及制冷面积约662.5万平米，供热负荷3
3、09.05 MW，制冷负荷355.6 MW。其中，集中供冷面积约192万平米，制冷负荷约153.7 MW。2、 冷、热负荷 用地 建筑类型 建筑面积 热指标 热负荷 冷指标 冷负荷（万）（W/） （MW） （W/） （MW）规划地块 办公 326 50 163 80 260.8商业零售 70.5 50 35.25 80 56.4服务式公寓 87 35 30.45 住宅 161 35 56.35 文化设施 10 50 5 80 8市政设施 8 50 4 80 6.4小计 662.5 294.05 331.6地下 地下商业 30 50 15 80 24空间 地下停车 170 小计 200 15 2
4、4总计 862,5 309.05 355.6各类建筑热负荷及冷负荷在充分遵循上位规划的基础上做局部调整。根据十三五规划，华电章丘将进行二期扩建，扩建规模为2X600MW供热机组，2015年华电章丘的长输管网一期工程已经与城区供热管网实现贯通，因此章丘电厂将有足够的供热能力来满足城区的集中供热需求。该片区的集中供热仍然遵循上位规划，而制冷按供热管道的输送能力及章丘电厂机组余热进行核算，建议余热制冷面积调整为192万平方米，比例由13%调整为22%。3、 各种能源利用方式比例序号 地块编号 容积率 建筑面积(万平米） 冷指标（W/m2) 冷负荷（MW) 备注1 1-29 9 15.06 80 12
5、.05 CBD 核心区超高层2 2-34 12 21.84 80 17.473 2-50 13.5 32.57 80 26.064 3-06 9.0 17.59 80 14.075 4-01 11 28.56 80 22.856 1-06 10 10.39 80 8.31 CBD 非核心区7 1-16 6.5 8.07 80 6.468 2-02 9 7.80 80 6.249 2-04 6.0 5.22 80 4.1810 2-14 6.0 6.00 80 4.8011 2-20 6.5 5.00 80 4.0012 2-28 5 5.00 80 4.0013 2-35 8 8.00 80
6、6.4014 2-45 9 6.87 80 5.5015 3-11 5 4.52 80 3.6216 3-12 10 9.65 80 7.72 合计 192.15 153.71 4、 CBD集中供冷负荷 集中供冷建筑冷负荷统计表核心区是指“山、河、湖、泉、城”等5座超高层建筑，建筑面积约130万平米；非核心区是指除核心区外约62万商务办公建筑。5、 建筑负荷特点 CBD集中供冷范围的建筑以商业办公为主。 采用空调负荷模拟软件，对CBD区域内建筑负荷进行模拟，冬季采暖期为11月15-3月15共120天，供冷期为6月1-10月1日共120天，写字楼的功能暂取80%办公楼，10%商场，10%酒店 。
7、010204 中央商务区供热、供冷总体方案 1、利用电厂发电余热，实现热、电、冷三联供。 华电章丘电厂有2*145MW+2*300MW机组，冬季高背压改造，利用长输管网将凝汽器余热输送至主城区；夏季仅为发电工况，尚未实现供冷。 本工程的实施将实现电厂的热、电、冷三联通，提高能源利用效率2、利用低谷电实现蓄冷、蓄热。 电网的峰谷差是现代电网的一大特点，蓄能系统具有转移电网高峰用电量、平衡电网峰谷差的功能，提高了电网的安全运行性能；大幅度降低空调系统运行电费，降低经营成本，减小空调系统容量，减少投资。 1、 资源利用1、电厂输送高温水至CBD，建设热水型溴冷机 相对于蒸汽驱动的吸收机，制冷效率降低
8、一半，仅为0.7。 需要设置冷却塔，从而带来以下问题： 总装机约七万吨，总占地面积约15000； 影响建筑物美观、产生热岛、污水飘逝、噪声污染、军团菌污 染等问题； 冷却塔置于楼顶，建筑的承载、管网、结构设计及建筑造价增 大。 冷却塔排放的冷凝热将周围环境温度升高46，设备效率降 低，初投资增加约40%。、2、集中供冷方式的介绍2、离心机中央空调 单栋建筑设置离心机+冷却塔，离心机置于地下，冷 却塔置于楼顶。 需要设置冷却塔，从而带来以下问题： 总装机三万多吨，考虑单独设置，总占地面积约10000 影响建筑物美观、产生热岛、污水飘逝、噪声污染、军团 菌污染等问题； 冷却塔置于楼顶，建筑的承载、
9、管网、结构设计及建筑造 价增大。 冷却塔排放的冷凝热将周围环境温度升高23，设备效率降低，初投资增加约20%。 空调负荷高峰时恰恰是尖峰电价时，不利用电网调节。 集中程度低，投资高，后期维护及管理费用高。 单供冷，无法做到冷热同供。2、集中供冷方式的介绍3、风冷空调（热泵） 单栋建筑设置风冷空调（热泵）机组，放置于楼顶。 按照单栋26万计算，单层面积约2600，总占地约1700。若设备放置于楼顶，刨去电梯设备等占地，基本布满，且影响建筑物美观；若楼顶单独设置设备层，层高加高。 压缩机等震动部件位于顶楼，建筑的动载荷、静载荷、结构设计及建筑造价增大。 产生噪声污染、热岛。冷却塔排放的冷凝热将周围
10、环境温度升高23，设备效率降低，初投资增加约20%。 冷凝温度较离心中央空调系统提高78，制冷效率降低约15%。 可做到冷热同供。 空调、采暖负荷高峰时恰恰是尖峰电价时，不利用电网调节。 集中程度低，投资高，后期维护及管理费用高。 2、集中供冷方式的介绍4、电厂侧建设蒸汽溴化锂机组，输送冷水至CBD结合离心机、螺杆机、冰蓄冷进行集中供冷。 蒸汽溴化锂机组制冷效率高。 没有冷却塔，占地小，CBD侧更加美观，没有污染，没有热岛，没有污水飘逝 离心机、螺杆机的冷凝热通过长输管网输送到电厂。 充分利用谷电和电厂余热，符合国家能源政策，降低能源成本 可做到冷热同供。 。 2、集中供冷方式的介绍01020
11、4 CBD区域供冷方案0102041、CBD区域供冷、供热方案电厂侧 CBD 侧 在电厂侧增加吸收式机组，在CBD区侧增加螺杆蓄能机组、离心冷水机组，CBD范围内不再设置冷却塔，冷凝负荷全部由电厂侧冷却塔消耗。CBD夏季供冷由吸收式机组、螺杆蓄冷机组、离心直供冷水机组共同完成，电厂余热、谷电利用率在78%以上。CBD冬季供热由螺杆蓄热机组回收一次网余热，电厂余热、谷电利用率100%，同时新增供热面积438万（包含CBD）1 CBD供冷面积200万，其中核心商务区面积138万（规划130万，按总面积200万考虑；建筑高度400m），非核心商务区面积62万。 2、冷负荷指标80W/，热负荷指标50
12、W/。 3、长输管网CBD侧管径DN1000，最大输送能力5000t/h。 4、电厂侧蒸汽压力0.37MPa，冬季一次热网回水温度53。 5、电厂侧至CBD侧长输管网温升2。 6、基础电价0.764元/度，谷电电价0.36元/度。 7、空调季120天，采暖季135天 8、 建筑物各负荷时段见下表：2、 设计参数区域 负荷时段 时间 负荷面积 万 建筑物类型核心区 正常时段 7:0017:00 138 全部延时时段 17:0023:00 30 酒店及部分商场、办公楼夜间谷电时段 23:007:00 20 酒店非核心区 正常时段 7:0017:00 62 全部延时时段 17:0023:00 15
13、酒店及部分商场、办公楼夜间谷电时段 23:007:00 10 酒店02043、系统流程（1）核心区与非核心区应空调制冷参数不同，需分区供热（2）在华电章丘电厂设吸收式双效一体机，在电厂蒸汽的驱动下，制取冷水输送至CBD区域。白天冷水出口参数523.3, 晚上冷水出口参数546.3。（按CBD最大制冷负荷考虑）（3）白天制冷工况下，长输管网冷水输送至CBD后为7 ，分区域供热。（4）离心式制冷机组设置在规划能源站内，利用电驱动，制取712.5的冷水参与CBD非核心区部分用户的制冷（5）晚上蓄冷工况，长输管网循环水水全部进入螺杆机制冷机房，利用低谷电完成蓄冷，为第二天CBD核心区的制冷储备冷量。0
14、2044、制冷首站（1）电厂制冷首站采用蒸汽驱动型溴化锂冷水机组，制冷机组的供回水温度为白天5/23.3，谷时段： 5/43.6。冷凝侧负荷通过电厂冷却塔排放到大气当中。（2）主要设备选型夜间谷电时段吸收机负荷最大，按照此工况选型：供回水温差38.6，制冷量224MW，制冷COP为1.34，蒸汽消耗量239 t/h，冷却水量3.37万m/h，计算台数31台，同时预留一台备用机，共计32台。（3） 章丘电厂能源首站的位置应结合厂区内的规划进行选址，同时首站位置应尽可能的靠近汽轮机抽汽位置，以减少蒸汽输送过程的能量损失，根据CBD项目的工程概况对能源首站的平面进行初步布置，机房占地面积约6000m
15、202045、CBD区域供冷方案 （1）在1-11 地块规划离心机房1座，内设置5台常规离心机和5台故障离心机、配套冰蓄冷池及配套设施。 （2）在 1-29、2-34、2-50、3-06和4-01地块超高层楼下建设螺杆机房，机房内制冷设备主要为螺杆机组、冰蓄冷池及配套设施。 1-11地块离心机站房5台常用+5台备用1-29地块螺杆机站房； 螺杆机+冰蓄冷3-06地块螺杆机站房； 螺杆机+冰蓄冷 2-34地块螺杆机站房； 螺杆机+冰蓄冷2-50地块螺杆机站房； 螺杆机+冰蓄冷4-01地块螺杆机站房； 螺杆机+冰蓄冷序号 地块编号 站房面积（m2） 机组数量螺杆机（台） 蓄冷池尺寸（mm）1 1-
16、29 6100 8 45432 2-34 8000 12 60453 2-50 12000 17 89454 3-06 7000 9 52.5435 4-01 10300 15 81456 合 计 43400 6102045、CBD区域供冷方案 3、调节方案： 正常时段（7:0017:00），利用长输管网的冷水与螺杆机冰蓄冷 装置承担核心区供冷负荷，提供冷量分别为20W/m2和60W/ m2；非核心区由长输管网的冷水与离心机直供来承担，承担冷量分别为 22W/和58W/。 延时时段（17:0023:00），核心区由吸收机提供20W/冷量、螺杆蓄冰提供60W/冷量；非核心区由吸收机提供80W/冷
17、量，离心机停用。 谷电时段（23:007:00），整个CBD需要供冷的建筑都由冰蓄冷来承担,即提供80W/；同时利用低谷电进行蓄冷。 各设备运行时间及提供冷负荷如下： 螺杆蓄冰机组谷电时段运行8h，提供的冷量满足CBD整个区域的56.4%。 离心机组白天工作时段运行10h，提供的冷量满足CBD整个区域的18%。 吸收机组全天24h运行，提供的冷量满足CBD整个区域的25.6%。02045、CBD区域供冷方案 4、管网运行方案：正常工况制冷季高峰期(7:00-17:00) （1）长输管网7冷水经茂陵二号路进入CBD区域，通过茂陵二号路天辰路茂陵三号路规划一号路分配给核心区5座超高层下螺杆机站房和
18、部分非核心区用户。回水全部进入离心机站房 （2） 回水全部进入离心机站房后，利用电的驱动，制取712.5的冷水，承担非核心区约40万的制冷面积（主要为天辰路以北非核心区的制冷用户）。02045、CBD区域供冷方案 4、管网运行方案：正常工况制冷季高峰期(7:00-17:00) （1）长输管网7冷水经茂陵二号路进入CBD区域，通过茂陵二号路天辰路茂陵三号路规划一号路分配给核心区5座超高层下螺杆机站房和部分非核心区用户。回水全部进入离心机站房 （2） 回水全部进入离心机站房后，利用电的驱动，制取712.5的冷水，承担非核心区约40万的制冷面积（主要为天辰路以北非核心区的制冷用户）。02045、CB
19、D区域供冷方案 4、管网运行方案：正常工况制冷季初末期、制冷季高峰期(17:00-23:00)(1)离心机不启动，利用吸收机及螺杆机承担CBD内的制冷负荷(2) 此时需要考虑从螺杆机制冷机房制取7的冷水，输送到非核心区，管网布置如下： 1）长输管网7冷水经茂陵二号路天辰路茂陵三号路规划一号路纵5路分配给核心区5座超高层下螺杆机站房和非核心区用户。 2）从5座超高层大楼出线，沿天辰路、新泺大街、规划一号、茂陵三号路将7冷水输送到非核心区。 3）供冷回水由茂陵三号路、天辰路、规划一号、茂陵二号路进行汇集，由工业南路回水管道输送 至章丘电厂02045、CBD区域供冷方案 4、管网运行方案：正常工况制
20、冷季初末期、制冷季高峰期(17:00-23:00)(1)离心机不启动，利用吸收机及螺杆机承担CBD内的制冷负荷(2) 此时需要考虑从螺杆机制冷机房制取7的冷水，输送到非核心区，管网布置如下： 1）长输管网7冷水经茂陵二号路天辰路茂陵三号路规划一号路纵5路分配给核心区5座超高层下螺杆机站房和非核心区用户。 2）从5座超高层大楼出线，沿天辰路、新泺大街、规划一号、茂陵三号路将7冷水输送到非核心区。 3）供冷回水由茂陵三号路、天辰路、规划一号、茂陵二号路进行汇集，由工业南路回水管道输送至章丘电厂02045、CBD区域供冷方案 4、管网运行方案：正常工况每天(23:00-7:00)(1)离心机不启动，
21、利用吸收机及螺杆机承担CBD内的制冷负荷(2) 此时需要考虑从螺杆机制冷机房制取7的冷水，输送到非核心区，管网布置如下： 1）长输管网7冷水经茂陵二号路天辰路茂陵三号路规划一号路纵5路分配给核心区5座超高层下螺杆机站房和非核心区用户。 2）从5座超高层大楼出线，沿天辰路、新泺大街、规划一号、茂陵三号路将7冷水输送到非核心区。 3）供冷回水由茂陵三号路、天辰路、规划一号、茂陵二号路进行汇集，由工业南路回水管道输送至章丘电厂02045、CBD区域供冷方案 4、管网运行方案：正常工况每天(23:00-7:00)(1)离心机不启动，利用吸收机及螺杆机承担CBD内的制冷负荷(2) 此时需要考虑从螺杆机制
22、冷机房制取7的冷水，输送到非核心区，管网布置如下： 1）长输管网7冷水经茂陵二号路天辰路茂陵三号路规划一号路纵5路分配给核心区5座超高层下螺杆机站房和非核心区用户。 2）从5座超高层大楼出线，沿天辰路、新泺大街、规划一号、茂陵三号路将7冷水输送到非核心区。 3）供冷回水由茂陵三号路、天辰路、规划一号、茂陵二号路进行汇集，由工业南路回水管道输送至章丘电厂02045、CBD区域供冷方案 5、事故工况：l 机组运行方案1、当华电章丘电厂机组故障或长输送管网出现问题，长输管网的冷水无法输送到CBD，白 天供冷与晚上蓄冷终断。2、离心机组（常用+备用）以及备用的冰蓄冷装置启用，CBD整个区域全部供应7冷
23、水。3、冷凝负荷通过市政管网输送到东新热电厂和黄台热电厂冷却塔消耗，冷却水流量 1.8万m3/h，冷却水温度37/32。4、离心机组全部24h运行，正常时段（7:0017:00）直供冷水，其余时段部分直供、部分 蓄冰，提供的冷量满足CBD整个区域的91%。02045、CBD区域供冷方案 5、事故工况：l 黄台电厂与东新电厂冷却塔情况（1）东新热电厂 冷却塔：东新现有冷却塔一座，冷却水量1660t/h，于1995年12月投运，2008年1 号机组进行低真空循环水供热改造后，该冷却塔一直停运。 闲置用地：1、2号炉炉后，闲置用地2374.4平米，目前尚无建设计划。（2）黄台热电厂 2号站：总长57
24、米，宽24米，单层1368平米，共三层，4104平米。 冷却塔：7、8机冷水塔为5500平米，9塔为5000平米，10机2个4000平米。冷却水量各约为 10000 m3/h。 在事故工况下，离心机组所需冷却水量为1.8万m3/h，因此，东新热电及黄台热电厂的冷 却塔都需考虑，以黄台热电为主。02045、CBD区域供冷方案 5、事故工况：l 管网布置方案 1、冷冻水管网：离心机站冷冻水出线分2路，西路出线后接茂陵二号DN1000的管道，北线通过横一路接茂陵三号路；通过茂陵二号、天辰路、规划一路、茂陵三号路及支线，将冷冻水分配到各用户。 2、冷却水管网：从离心机出线接茂陵二号路，向北即可与化纤长路DN1200管网对接。 冷却水管道基本不占用CBD内的管道 。
