北京市某區域集中供熱工程專項分析

凌通

【摘要】本文介紹了本區域供熱現狀及存在的問題， 指出實行集中區域供熱是解決目前供熱效率低、運行管理水平差、環境污染嚴重的有效途徑， 也是與城區建設遠景規劃相協調的發展方向。

【關鍵詞】集中供熱；投資估算；燃煤鍋爐

1.區域供熱設施現狀

目前北京市某區塊的現有供熱鍋爐房18座在用，總供熱面積417萬平方米，未來新增建筑面積169萬平方米。供熱區域內現狀鍋爐房具有供熱資源管理分散、供熱半徑不合理等特點。這些小鍋爐能源利用率較低，部分供熱設備老化，影響了供熱效率，亦導致供熱效果較差。由于除塵、脫硫設備落后，現狀鍋爐污染物排放達不到北京市環保部門的要求，部分鍋爐房甚至未使用脫硫設備，嚴重影響了大氣環境質量。綜合上述因素，對該區域進行集中供熱研究。

2.供熱負荷計算及熱源選擇

2.1熱指標

本工程供熱區域內建筑從建筑種類上包括公共建筑和住宅建筑，從建筑時間上分為現狀建筑和規劃建筑。參照國家規范、行業標準、當地的控制性詳細規劃及當地集中供熱規劃【1～3】，綜合考慮當地建筑圍護結構的實際情況、室外氣象條件，考慮建筑施工質量、建筑材料制造質量，結合目前集中供熱工程實際情況，確定各類建筑物現狀采暖熱指標及計算熱負荷，詳見下表。

2.2熱源選擇

1）燃料選擇

規劃區域供熱對象為建筑采暖，目前可供使用的燃料有煤炭、燃油和電。煤炭具有價格便宜、供應充足的優勢，但煤炭的儲運、燃燒和煙氣排放過程中對環境污染較大。使用燃油和電與燃煤炭相反，它對環境污染小，但價格較高。做為城市供熱燃料較為可能的是天然氣和煤炭。

近年來，北京市為改善大氣環境，調整能源結構，加大了天然氣的引進力度，燃氣采暖得到推廣使用。隨著燃氣采暖面積的逐步擴大，天然氣氣源調峰能力不足、采暖季燃氣供應緊張、系統運行成本較高等問題逐步顯現，限制了其進一步發展。我國煤炭資源豐富，年產量大，在我國仍為主要燃料。采用燃煤集中供熱是現階段能源結構下多數供熱采用的形式，是成熟技術。燃煤供應充足，系統運行成本低，當采用先進的除塵脫硫設備后，其污染物排放可大幅度的降低。

經綜合考慮，該區域集中供熱燃料應采用煤炭。為滿足北京市城市環保要求燃煤采用神華煤，以盡量減少燃煤對環境的污染。

2）供熱方式

燃煤集中供熱系統熱源有熱電廠和集中供熱鍋爐房兩種形式。集中供熱鍋爐房建設投資少、工期短。熱電廠投資高，在供熱同時可發電，能源利用率高，但其作為城市供熱熱源常用于冬季采暖時間長、煤炭供應充足的東北地區，燃料消耗相對較大，大氣污染物排放絕對值較大。為此方案充分結合了區域供熱情況與可利用資源，本工程選擇燃煤集中供熱的方式。

3.供熱方案規劃及工程投資估算

3.1 主要設備選型

目前燃煤鍋爐主要爐型有鏈條鍋爐、循環流化床鍋爐和煤粉爐三種，其中煤粉爐熱效率高可達90%，但由于其工程投資高，多用于大型燃煤電廠。而集中供熱用鍋爐主要有兩種型式：循環流化床鍋爐和鏈條鍋爐。

循環流化床鍋爐是一種新型鍋爐，它燃燒強度大，燃燒效率較高，灰渣含碳量低，鍋爐熱效率高等特點，同時由于爐膛燃燒溫度相對較低，燃燒產物中NOX濃度較低。但燃料制備較為復雜，運行自耗電高要；煙氣中原始含塵濃度較高，要求配備高效除塵器或設二級除塵系統以達到排放標準，另此種鍋爐操作復雜，運行管理要求高，工程投資高，運行費用也高。

大型鏈條鍋爐以其穩定的運行及較高的熱效率和爐子原始排塵濃度低等特點，是目前城市供熱領域廣泛使用的爐型，生產廠家較多，選擇性較廣。雖然鏈條鍋爐相對于循環流化床鍋爐其熱效率略低，但其技術成熟、運行可靠，操作方便，以及隨著分層給煤裝置及大風倉小風室燃燒技術的采用，鏈條爐排燃燒條件大為改善，為鍋爐良好燃燒創造了條件，同時為保證北京的大氣環境質量，北京已實行對供熱鍋爐用煤進行控制并出臺北京低硫散煤技術要求及本設計選用的代表性神華煤種，北京鍋爐用煤技術要求及鏈條爐排技術上進步為鏈條爐的良好燃燒打下堅實基礎。

通過上述分析與對比，本工程使用鏈條爐。

3.2 主要技術指標

項目近期總供熱面積587.6萬平方米，熱負荷331.3MW。估算內容包括：鍋爐房1座，近期建設5臺70MW熱水鍋爐，預留1臺70MW熱水鍋爐位置，總供熱能力350MW；建設與鍋爐房配套的附屬設備（包括水處理設備、機械上煤除灰渣設備、環保設備等）；新建供熱管網19.9km；近期建設35座換熱站，其中新建8座，27座由現狀小鍋爐房改造；部分因本項目建設而產生的老舊管網改造。預計項目總投資71034萬元，熱源廠用地面積43036平米，建筑面積28293平米。

結論

1） 本項目屬集中供熱項目，符合國家相關產業政策，適應區域建設發展的需要，有利于節約能源和改善環境質量。

2） 實行集中供熱后，由于鍋爐的容量大，熱效率高，燃料燃燒比較充分，減少熱損失，可使鍋爐的燃燒效率提高20%左右。本供熱區域內老舊管網改造工程將實現節能10%左右，對國家的節能環保做出貢獻。

3）減輕大氣污染，改善環境狀況。大型集中供熱鍋爐房采用大型高效的除塵脫硫設備，硫化物和煙塵的排放總量大量減少，對該區域乃至北京的冬季空氣質量的改善都有很大的幫助。

4）實行集中供熱后，可以大量減少城市煤炭和灰渣的運輸量，同時，也減少了燃料和灰渣再運輸過程中的散落，有利于改善城市環境衛生。

5）集中供熱采用大型高效的設備，容易實現機械化和自動化，減少運行管理人員，降低日常運行費用，有利于供熱管理的科學化、高效化。

6）由集中供熱鍋爐房代替分散的中、小鍋爐房，可以減少城市用地，有利于改善市容。

參考文獻

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