熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)調(diào)峰鍋爐房設(shè)置原則探討

樸成剛

（天津市津能濱海熱電有限公司天津300451）

熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)調(diào)峰鍋爐房設(shè)置原則探討

樸成剛

（天津市津能濱海熱電有限公司天津300451）

在以熱電聯(lián)產(chǎn)為主的集中供熱管網(wǎng)設(shè)置調(diào)峰鍋爐房已成為各大中城市供熱系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，該系統(tǒng)能夠在充分利用電廠優(yōu)質(zhì)熱源的前提下，達(dá)到增加供熱面積的效果，具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全效益。本文就熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)中合理配置調(diào)峰熱源的一些原則進(jìn)行初步探討。

熱電聯(lián)產(chǎn)；調(diào)峰鍋爐房；設(shè)置原則

目前，許多城市相繼建成了以熱電聯(lián)產(chǎn)為主供熱面積超過1000×104m2的集中供熱系統(tǒng)。常規(guī)設(shè)計(jì)按照采暖室外計(jì)算溫度，即歷年平均不保證5天的日平均溫度下熱負(fù)荷選擇供熱機(jī)組，但采暖熱負(fù)荷是隨著室外氣溫的變化而變化的，整個(gè)采暖期內(nèi)最大熱負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間應(yīng)在5天以內(nèi)。為了在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高熱電廠的利用率，降低能源的成本、減少城市污染，北京、天津等城市在熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱管網(wǎng)上均采用了設(shè)置調(diào)峰鍋爐房的形式，以熱電廠作為主熱源，一個(gè)或者幾個(gè)鍋爐房作為調(diào)峰熱源。在采暖初期和末期，采用熱電廠單獨(dú)運(yùn)行的方式，充分發(fā)揮熱電廠的作用；在采暖高峰期，當(dāng)熱電廠的供熱量無法滿足管網(wǎng)需熱量的時(shí)候，啟動(dòng)調(diào)峰鍋爐房，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)需要的總熱量是由熱電廠和調(diào)峰鍋爐房這兩個(gè)熱源共同承擔(dān)。調(diào)峰鍋爐房的應(yīng)用，使熱電廠的能力在整個(gè)采暖期可以充分發(fā)揮，采取熱電廠與調(diào)峰鍋爐房聯(lián)合運(yùn)行的方式實(shí)現(xiàn)了資源的合理整合，能源利用率得到最大限度的發(fā)揮，使得熱電廠及調(diào)峰鍋爐房都能高效運(yùn)行［1］。

1　調(diào)峰鍋爐房連接方式及位置選取

調(diào)峰鍋爐房可設(shè)置在熱電廠內(nèi)，也可在熱電廠外設(shè)置。調(diào)峰鍋爐房的連接方式應(yīng)根據(jù)調(diào)峰熱源位置、主熱源的熱媒參數(shù)以及系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式等因素確定。常見的連接方式有串聯(lián)運(yùn)行、并聯(lián)運(yùn)行和解列運(yùn)行。國(guó)內(nèi)目前常見的有兩種連接方式：串聯(lián)運(yùn)行和切斷運(yùn)行。當(dāng)調(diào)峰熱源設(shè)在熱源廠內(nèi)或距主熱源較近時(shí)可采用串聯(lián)連接，即主熱源入口或出口的熱水經(jīng)高峰加熱器的兩級(jí)加熱方式。當(dāng)調(diào)峰熱源設(shè)在主熱源較遠(yuǎn)或幾個(gè)調(diào)峰熱源地位置比較分散時(shí)，則可采用解列運(yùn)行的連接方式［2］。調(diào)峰鍋爐房的位置也可根據(jù)距離主熱源的遠(yuǎn)近進(jìn)行選取。常規(guī)情況下，相對(duì)于集中調(diào)峰鍋爐房設(shè)置，分布式調(diào)峰鍋爐房可以降低供熱系統(tǒng)能耗，提高供熱效率，降低管網(wǎng)初投資和熱損失［3］。調(diào)峰鍋爐房設(shè)置在熱電廠內(nèi)時(shí)的管網(wǎng)初投資和輸送電耗遠(yuǎn)大于熱電廠遠(yuǎn)端調(diào)峰方式。但如果考慮到熱電廠內(nèi)廠用電價(jià)格有一定優(yōu)勢(shì)，在一定情況，調(diào)峰熱源位于熱電廠內(nèi)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益更佳［4］，具體需要技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

2　熱化系數(shù)與調(diào)峰鍋爐房規(guī)模的確定

熱化系數(shù)表示熱電廠機(jī)組所承擔(dān)的熱負(fù)荷在熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷中所占的比例，熱化系數(shù)=熱電廠供熱能力/用戶最大熱負(fù)荷。在擬定各種熱源規(guī)模和管網(wǎng)骨架時(shí)，關(guān)鍵問題是通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證確定集中供熱、熱電結(jié)合水平，而確定水平的核心問題，是選擇合理的熱化系數(shù)。熱化系數(shù)大說明調(diào)峰鍋爐規(guī)模較小，熱電廠熱源的利用率降低，造成其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的降低，熱化系數(shù)過大雖然調(diào)峰熱源投資小，但又降低了全采暖季熱電廠的節(jié)能環(huán)保效果。因此，熱化系數(shù)是否合理不僅影響調(diào)峰鍋爐房本身的經(jīng)濟(jì)性和投資，而且對(duì)這個(gè)供熱系統(tǒng)的綜合經(jīng)濟(jì)效益也有一定的影響。在熱負(fù)荷一定的條件下，不同地區(qū)有不同的合理的熱化系數(shù)值。在可行性研究階段應(yīng)根據(jù)具體條件從地區(qū)熱化系數(shù)的合理數(shù)值范圍內(nèi)，選取其中的合理數(shù)值來確定調(diào)峰鍋爐房的容量，從而進(jìn)一步確定調(diào)峰鍋爐單臺(tái)容量，同時(shí)也就確定了調(diào)峰鍋爐的臺(tái)數(shù)。根據(jù)天津市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的測(cè)算，天津地區(qū)的合理熱化系統(tǒng)為0.7～0.8為佳［5］。

3　調(diào)峰熱源形式的選取原則［5］

目前調(diào)峰鍋爐房主要有燃煤鍋爐房和燃?xì)忮仩t房?jī)煞N形式，兩種形式鍋爐房比較如下。

3.1建設(shè)及運(yùn)行成本

在建設(shè)成本方面，燃煤鍋爐房及煤場(chǎng)占地面積大，特別是位于城區(qū)范圍的調(diào)峰鍋爐房征地成本及鍋爐房土建成本較高，因此，燃煤鍋爐房總體投資高于燃?xì)忮仩t房一倍左右。在運(yùn)行成本方面，在我國(guó)的資源稟賦決定了燃?xì)庖淮文茉磧r(jià)格高于燃煤價(jià)格，進(jìn)而造成了鍋爐房燃?xì)獬杀靖哂谌济哄仩t房，但燃煤鍋爐房通常設(shè)備復(fù)雜，自動(dòng)化水平較低，導(dǎo)致運(yùn)行管理人員較多，折舊也相對(duì)較大，但考慮到調(diào)峰鍋爐房運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較短，總體來說，燃煤鍋爐房運(yùn)行成本稍低于燃?xì)忮仩t房。

3.2環(huán)境保護(hù)方面

雖然近年來燃煤鍋爐房在除塵、脫硫技術(shù)等方面有了較大發(fā)展，但相對(duì)于燃?xì)忮仩t房仍存在較大差距，同時(shí)燃煤鍋爐房的燃料和灰渣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存等方面也存在難以回避的劣勢(shì)，因此，北方很多城市相繼出臺(tái)了一系列城區(qū)禁止燃煤鍋爐房運(yùn)行的政策，并且針對(duì)燃?xì)鈨r(jià)格較高的缺陷出臺(tái)相關(guān)財(cái)政補(bǔ)貼政策。

除了燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐房在建設(shè)成本和環(huán)境保護(hù)等方面具有較大優(yōu)勢(shì)，燃?xì)忮仩t房還存在占地小便于規(guī)劃選址、啟停靈活、負(fù)荷調(diào)整速度快等優(yōu)勢(shì)，因此，燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐房也越來越得到廣泛應(yīng)用。

4　結(jié)語

熱電聯(lián)產(chǎn)供熱管網(wǎng)設(shè)置調(diào)峰鍋爐房方式，增加了供熱管網(wǎng)供熱面積，降低了供熱公司經(jīng)營(yíng)成本，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和安全效益。隨著我國(guó)各大城市的建筑面積的不斷擴(kuò)大，該系統(tǒng)也正迎來更加廣闊的發(fā)展空間。

［1］顏增祥.熱電廠與區(qū)域鍋爐房聯(lián)合供熱.哈爾濱工程大學(xué)碩士論文，2009，06.

［2］鄭雪晶，由世俊，朱宴琳.熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱調(diào)峰方式的對(duì)比研究.全國(guó)暖通空調(diào)制冷2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2006.

［3］張群力.集中供熱系統(tǒng)不同調(diào)峰供熱方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析，北京建筑工程學(xué)院，2012.

［4］王海超，鄒平華，焦文玲.調(diào)峰鍋爐房位置對(duì)以熱電廠為基本熱源供熱系統(tǒng)的能耗和經(jīng)濟(jì)性影響分析.2014集中供熱優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)交流研討會(huì)論文集，2014.

［5］李鴻，王曉東，方琦.城市熱電廠調(diào)峰鍋爐房規(guī)劃布局研究——以天津市中心城區(qū)為例.