東沽石油新村供熱系統(tǒng)節(jié)能技術改造

周小霞（渤海石油水電服務公司，天津塘沽，300452）

東沽石油新村供熱系統(tǒng)節(jié)能技術改造

周小霞（渤海石油水電服務公司，天津塘沽，300452）

東沽供熱站“七改二”整合改造工程是渤海石油水電服務公司對東沽石油新村供熱系統(tǒng)進行的節(jié)能技術改造，該工程通過縮短一次熱源輸送距離、合理調(diào)配熱源、提高供回水溫差、分離工民供暖系統(tǒng)、統(tǒng)一采用板式換熱器等方式達到節(jié)能目的，并經(jīng)過兩個供暖期的運行，證明改造取得了較好的節(jié)能效果。

節(jié)能技術改造縮短合理調(diào)配提高統(tǒng)一分離較好的節(jié)能效果

1 概述

渤海石油水電服務公司從多方面挖掘節(jié)能潛力，進行節(jié)能技術改造，其中東沽供熱站“七改二”整合改造工程是渤海石油水電服務公司對東沽石油新村供熱系統(tǒng)進行的節(jié)能技術改造，該工程于2008年和2009年分兩期施工，一期“三改一”在2008年10月底完工，二期“四改一”在2009年10月底完工，經(jīng)過2008～2009和2009～2010兩個供暖期的運行，節(jié)能減排效果顯著。

2 節(jié)能技術改造

截止到2007年，東沽供熱系統(tǒng)共有三口地熱井（30 0t/h）、兩臺熱水爐(28MW)、兩臺蒸汽爐（40t/h）、七座供熱站以及七個供暖片區(qū)共約69萬㎡的供暖用戶。

東沽供熱系統(tǒng)節(jié)能技術改造，采用合理調(diào)配熱源，整合七座供熱站，調(diào)整室外供熱管網(wǎng)和地熱水管網(wǎng)等方法，將東沽石油新村80%的供暖負荷整合至供暖熱源（鍋爐房）附近，形成東沽供熱中心；余下20%的供暖負荷通過對六號供熱站進行調(diào)整，形成局部供熱中心，最終形成兩座供熱站，實現(xiàn)東沽供暖的經(jīng)濟高效運行，改造后熱負荷分布及熱源利用情況如圖一所示。改造中的節(jié)能主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

圖一 熱負荷分布及熱源利用情況

2.1 縮短一次熱源輸送距離，減少熱損失

改造前一號供熱站一次熱源（熱水）管線長800m，二號供熱站一次熱源熱水管線長50m，蒸汽管線長80 m，四號供熱站一次熱源（蒸汽）管線長330 m，五號供熱站一次熱源（蒸汽）管線長640m，六號供熱站一次熱源（蒸汽）管線長1300m，七號供熱站一次熱源（蒸汽）管線長244m，藍苑供熱站一次熱源（熱水）管線長1000m。通過本次改造將一號、四號、五號、七號和藍苑供熱站的用戶移到二號供熱站，并將二號供熱站更名為東沽供熱中心，保留六號供熱站，共減少一次熱源的輸送距離3000 m，大大減少了熱損失和壓力損失。

供熱站分布及整合情況如圖二所示。

2.2 合理調(diào)配熱源，調(diào)整供暖運行調(diào)節(jié)方式

2.2.1 負荷計算

小區(qū)供暖熱指標取60W/㎡，根據(jù)小區(qū)面積計算各部分熱負荷得：

供熱中心，工業(yè)負荷10.8MW，民用負荷20.4 MW；

六號供熱站，低層負荷6.6 MW，高層負荷3.6 MW；

兩臺熱水爐供熱能力22.4 MW，鍋爐熱效率取80%；

兩臺蒸汽爐供熱能力22.4 MW，鍋爐熱效率取80%；

三口地熱井供熱能力5.3 MW。

根據(jù)上述熱負荷計算結(jié)果確定熱源利用原則和各個用戶的組合情況，依據(jù)供暖面積將工業(yè)用戶和民用用戶分別分成兩個組團，以便于供暖運行調(diào)節(jié)。民用一組團用戶包括一區(qū)南路、一區(qū)北路、四區(qū)和花園，供暖面積19萬m2；二組團用戶包括二區(qū)和六區(qū)，供暖面積15萬m2。工業(yè)三組團用戶包括水電、測井、鉆井、運輸以及管子站，供暖面積10萬平米；四組團用戶包括五號換熱站和技校，供暖面積8萬m2。

2.2.2 熱源利用原則

1）優(yōu)先利用地熱

為了提高地熱的供熱能力，將東七井和東八井的地熱水統(tǒng)一輸送到供熱中心外面400m3的熱水罐，進行蓄水儲熱；東九井熱水輸送到六號供熱站外面的熱水罐，進行蓄水儲熱。

在供暖初末期采用地熱供暖，根據(jù)地熱井及熱水罐位置,東九井(100t/h)主要用于6號供熱站地熱直供及生活熱水，東七井(100t/h)、東八井(100t/h)主要用于供熱中心1、2、3、4組團地熱直供。

供暖中期東九井主要用于6號供熱站高層直供及生活熱水，東七井、東八井可根據(jù)負荷變化直供3、4組團。

供暖極寒期東九井主要用于6號供熱站高層基本負荷及生活熱水，東七井、東八井主要用于3、4組團基本負荷。

2）蒸汽鍋爐的應用

供暖中期蒸汽鍋爐主要用于燃油加熱、6號供熱站低層及供熱中心民用負荷。

供暖極寒期蒸汽鍋爐主要用于燃油加熱、6號供熱站低層和高層的調(diào)峰負荷、供熱中心工業(yè)區(qū)的調(diào)峰負荷。

3）熱水鍋爐的應用

由于蒸汽的跑冒情況嚴重，且冷凝水回收困難，根據(jù)情況被就近排放，造成能源大量浪費，因此在可能情況下盡量采用熱水鍋爐，熱水鍋爐主要在供暖中期和極寒期用于供熱中心民用負荷和部分工業(yè)負荷。

2.3 提高供暖供回水溫差

改造前各個片區(qū)獨立運行，供回水溫差基本在8～10℃，造成循環(huán)水量大、循環(huán)泵運行臺數(shù)多，電能浪費較大。通過改造將供回水溫差保持在15℃，循環(huán)水量減少三分之一，大大減少電能消耗。

2.4 換熱器統(tǒng)一采用板式

為了逐步實現(xiàn)供暖系統(tǒng)換熱器選型的統(tǒng)一，便于供暖溫度的統(tǒng)一調(diào)節(jié)，本次改造統(tǒng)一選用板式換熱器。板式換熱器的優(yōu)點是占地面積小、使用壽命長、換熱效率較高、拆卸操作方便，可以自己進行清洗操作、自行維修，減少結(jié)垢，降低熱損失。

2.5 分離工業(yè)和民用供暖系統(tǒng)

通過本次改造,實現(xiàn)東沽片區(qū)的工業(yè)和民用供暖系統(tǒng)的基本分離，使供暖運行可以根據(jù)工業(yè)和民用負荷的不同需要進行經(jīng)濟調(diào)節(jié)。工作時間工業(yè)采暖需求大，辦公室溫度設置為工作溫度（18±2℃），非工作時間可設置為職守溫度（14±2℃）。而民用用戶到了晚上則需要較高溫度，因此在運行時根據(jù)工業(yè)負荷和民用負荷的特點進行節(jié)能調(diào)節(jié)。

3 效益分析

3.1 經(jīng)濟效益

(1)減少供暖運行的熱損失，節(jié)約供暖能耗

“七改二”工程共涉及供暖面積約69萬平米，一期“三改一”工程于2008年11月投產(chǎn)，二期“四改一”于2009年10底竣工，“七改二”于2009年11月投產(chǎn)，經(jīng)過2008—2009和2009---2010兩個供暖期的運行，共節(jié)約燃油922t，折合標準煤1317t，節(jié)約燃油費約922噸×3000元/噸＝277萬元。

(2)減少供暖運行人力、物力投入，降低供暖運行成本

經(jīng)改造取消四座供熱站，投產(chǎn)兩年共節(jié)約房屋、設備及設施維護維修費用約24萬元，節(jié)約人員成本約288萬元，以后每年將節(jié)約房屋、設備及設施的維護維修成本約16萬元，每年節(jié)約人員成本約192萬元。

(3)縮短一次熱源輸送距離、增大供回水溫差，節(jié)約電能

通過改造縮短了一次熱源輸送距離3000m，提高了供回水溫差，減小了循環(huán)水量，因此節(jié)約了大量電能。經(jīng)過2008—2009和2009--2010兩個供暖期的運行，節(jié)約用電約15.4萬kW·h，節(jié)約電費約15.4萬度×0.89元/度＝13.7萬元

3.2 社會效益

(1)兩個供暖期共減少鍋爐煙氣中二氧化硫排放3.2噸、二氧化碳排放295噸、氮氧化物排放3.5噸、煙塵排放3.7噸。

(2)優(yōu)化供暖模式，實現(xiàn)工業(yè)和民用采暖系統(tǒng)分離，為將來供暖社會化職能移交社會創(chuàng)造基礎條件。

(3)通過該技術改造項目的實施和應用，為渤海基地其他小區(qū)的供暖系統(tǒng)優(yōu)化整合、經(jīng)濟運行，積累了較好的經(jīng)驗。