石化園區架空蒸汽管線規劃設計

張野 王瑋

中國市政工程華北設計研究總院有限公司，中國·天津 300000

1 引言

中國東海島石化產業園區主要生產石化下游產品，以工業熱負荷為主，不考慮集中采暖和集中制冷。規劃區內無現狀供熱設施，熱源接規劃熱源，工業熱負荷指標為1.3t/h·ha。預測工業用蒸汽負荷為753.91t/h。園區內蒸汽管網按支狀敷設，并且連成環路。規劃蒸汽管網仍以架空敷設為主，直埋敷設為輔。根據企業需求并考慮管廊途經地塊及遠期部分管線入廊需要，分別考慮設置9.5m主管廊和5.5m的支管廊，普通低管架首層管架凈空2.2m。

2 規劃背景

東海島石化產業園區發展定位是以中科煉化一體化和巴斯夫化工一體化基地為雙龍頭，以大煉油、大乙烯和大芳烴為基礎，構建石油化工全產業鏈石化生產制造體系和智慧生產服務體系。規劃區作為東海島石化產業園的核心區，是石化產業基地的重要組成部分，本園區主要生產石化下游產品，生產原料多來源于中科煉化一體化和巴斯夫項目。其中芳烴、聚氨酯、C4、丙烯酸等石油煉化產品，是石化產業園區的重要原料及加工產品，充分體現了以中科煉化為源頭，帶動產業園區石化產業鏈構成、用地結構布局以及設施、物流、管理“一體化”的重要作用，同時也是實現東海島中科煉化、鋼鐵基地與石化產業園原料互供、平臺互補的重要載體，實現上下游產業的“空間一體化”，真正發揮循環發展模式的價值，確保湛江的經濟、產業、環保優勢[1]。

進一步落實和深化上層次規劃及相關規劃的意圖，加強經濟效益分析，集約高效利用土地，統籌安排各類用地，實現資源共享。重視開發建設的可實施性和可操作性，切實做到“可用、可行、可控”。強調規劃實施的動態性和發展的不確定性，采用彈性路網和土地使用兼容性等彈性規劃方法，為今后發展和規劃管理留有余地。強化環保意識，關注生產污染問題，實現發展建設與生態環境的協調發展。積極提升環境綜合治理水平，促進環境與經濟協調發展，提高和改善園區的生活環境質量，保留適度的生態空間，盡量減少對現有生態肌理和環境的破壞。按照循環經濟“減量化、再利用、再循環”的要求，推動園區的物質集成、水集成與能量集成，建立企業共生系統。根據園區內各種原料、產品與廢棄物流向，推動關聯企業相互搭配，實現企業間物質替代、回收利用、梯次利用與廢棄物交換利用，最大限度降低園區企業對物質資源的消耗，提高物質資源使用效率。

3 規劃原則

①以堅持科學發展觀為指導，依據總體規劃的觀念做好本規劃，以滿足城市建設的發展對供熱的需求。

②堅持國家產業政策，發展熱電聯產，以熱定電、熱電冷結合，提高效率、改善環境質量，以達到節約能源、減少污染、改善生態環境和提高人民生活質量的目的，確保人與環境協調發展。

③熱源的布局，優先利用現有熱源和余熱，積極推廣清潔能源的利用，推行資源循環利用，減少“三廢”排放，改善區域環境，創建環境友好型和資源節約型社會，實現可持續發展。

④熱源及供熱管網既要滿足現狀熱負荷，還要滿足近、遠期的發展負荷，適當結合城市遠景發展目標，通過先進技術實現供熱需求，減少損失，節約社會資源。

⑤淘汰落后的小鍋爐房，充分利用分散供熱的現狀管網。

⑥積極采用新工藝、新技術、新材料、新設備，做到技術先進，經濟合理，安全可靠。

⑦結合東海島資源條件，做到一次性規劃，分步實施或適度超前，避免重復建設，為以后管網建設控制好熱力站建設用地[2]。

4 供熱規劃

東海島石化產業園主要以工業熱負荷為主，不考慮集中采暖和集中制冷。規劃區內無現狀供熱設施，在規劃區外東北部規劃有京信熱電廠，裝機容量為2×600MW燃煤機組，并預留擴建2×1000MW機組條件。對外供熱蒸汽從蒸汽輪機中抽汽向外供熱。末端用戶用氣參數按0.9MPa，180℃考慮，根據輸送距離計算沿程溫度降及壓力降，電廠始端提供蒸汽參數為2.1MPa，300℃。

另外，在起步區范圍內規劃建設一座燃氣熱電廠，裝機容量為2×350MW燃氣蒸汽聯合循環機組，電廠始端提供蒸汽參數為1.4MPa，250℃。

規劃園區范圍內的熱負荷主要為工業生產熱負荷。石化重點發展產業鏈包括煉油和乙烯產業鏈、焦爐煤氣和氮氣利用產業鏈、氯堿和聚氨酯產業鏈、丙烯酸產業鏈、碳四產業鏈、芳烴及其后加工產業鏈、精細化工產業鏈。熱負荷均屬于非季節性的生產工藝熱負荷，用汽量及壓力較為穩定，是集中供熱的主要發展用戶。

根據規劃區用地性質，采用指標法預測工業熱負荷。取工業熱負荷指標為1.3t/h·ha。預測拓展區工業用蒸汽負荷為753.91t/h。

5 蒸汽管網

熱力管網規劃是根據總規的要求，盡快健全和完善基礎設施建設，同時根據城市總體規劃的發展預測，進行總體布局，全面規劃，要求熱網的建設和城市道路建設同步進行，并保持略超前于熱源建設，優先考慮對靠近熱源的用戶、成片開發的小區供熱的原則。

其規劃原則如下：

①滿足城市建設的熱負荷需要，盡量與規劃路的建設同步。

②熱網走向盡可能靠近熱負荷密集區。

③盡量利用原有熱網，進行挖潛改造和擴建。

④熱網布置力求短直，平行于道路，盡可能不跨越或減少跨越鐵路及河流。

⑤蒸汽管網采用管廊架空敷設為主，直埋為輔的原則，采用旋轉補償器補償。

⑥熱源之間的熱網考慮聯網，以提高供熱的安全性、可靠性。

⑦按近期和遠期規劃，有組織、有計劃、有重點、分期分批實施。

初期建設先為起步區供熱，蒸汽自京信電廠接出DN700蒸汽管線，沿港南大道架空敷設穿越鐵路，管線跨鐵路，優先考慮下穿鐵路橋方式，若無法實施，采用下穿鐵路路基方式。

若燃氣熱電廠與起步區同期建設，起步區供熱管線可就近接自燃氣熱電廠，大大減小了京信電廠遠距離供氣的沿程溫降及壓降，燃氣電廠出蒸汽主管與京信電廠出蒸汽主管相連，雙熱源互為備用，保證園區生產安全。凝結水管網與蒸汽管網敷設同路由。

遠期建設為拓展區供熱，蒸汽自京信電廠接出兩根DN700蒸汽管線，冷凝水合用一根管送回至電廠。區內蒸汽管網按支狀敷設，并且連成環路。規劃蒸汽管網仍以架空敷設為主，直埋敷設為輔。

通過水力計算及經濟比較，確定蒸汽管網的管制及相應的管網壓力計算結果。

熱源出口參數如表1所示。

表1 熱源出口參數

管道內壁當量粗糙度：0.0002m；

最大允許設計流速：80m/s（DN200及以下50m/s）；

蒸汽管網的調節根據用戶的用汽量進行調節。

6 架空管廊

管廊的設計應盡可能做到布置合理，根據各企業生產裝置的要求、廠際管網輸送的介質的特性、管道規格和數量，合理設計管廊的規模，并預留發展空間。主要管廊不宜穿越擬擴建的預留地，并盡可能減少與公路、鐵路、河道等的交叉。管廊跨越園區主要道路和跨越電氣化鐵路時，凈空不低于14m；跨越企業大門時，凈空不低于10m；管廊與架空高壓電線交叉敷設時，管道的任可部分與220kV高壓電線垂直凈距不小于5m；與110kV及以下高壓電線垂直凈距不小于4m。沿園區道路敷設的管廊，距道路路邊線距離小于10m時，靠近道一側的管架立柱設置防撞設施[3]。

根據企業需求并考慮管廊途經地塊及遠期部分管線入廊需要，分別考慮設置9.5m主管廊和5.5m的支管廊，普通低管架首層管架凈空2.2m，其中主管廊設3層管架并預留1層，支管廊設2層管架并預留1層遠期擴建；跨道路部分按上跨桁架設計，跨鐵路按下穿設計，下穿鐵路部分可根據路基形式分別采用樁板式結構和頂進箱涵。

7 結語

東海島總規提出“一城、三區、三基地”的規劃定位，其中：“一城”為宜居宜業的現代化大工業新城，“三區”為國家級經濟技術開發區、國家級海洋經濟示范區、國家級循環經濟示范區；“三基地”為中國南方現代鋼鐵與海洋裝備制造業基地、中國南方現代石化基地、中國南方高端造紙基地。本次規劃范圍內產業布局主要以石化下游產業為主，包括現代物流。本次規劃遵循上位規劃的產業布局指導，并結合中科、鋼鐵等東海島內大型企業的產業發展對東海島石化產業園核心區的產業布局進一步的研究。