北京市某区域集中供热工程专项分析

凌通

【摘要】本文介绍了本区域供热现状及存在的问题， 指出实行集中区域供热是解决目前供热效率低、运行管理水平差、环境污染严重的有效途径， 也是与城区建设远景规划相协调的发展方向。

【关键词】集中供热；投资估算；燃煤锅炉

1.区域供热设施现状

目前北京市某区块的现有供热锅炉房18座在用，总供热面积417万平方米，未来新增建筑面积169万平方米。供热区域内现状锅炉房具有供热资源管理分散、供热半径不合理等特点。这些小锅炉能源利用率较低，部分供热设备老化，影响了供热效率，亦导致供热效果较差。由于除尘、脱硫设备落后，现状锅炉污染物排放达不到北京市环保部门的要求，部分锅炉房甚至未使用脱硫设备，严重影响了大气环境质量。综合上述因素，对该区域进行集中供热研究。

2.供热负荷计算及热源选择

2.1热指标

本工程供热区域内建筑从建筑种类上包括公共建筑和住宅建筑，从建筑时间上分为现状建筑和规划建筑。参照国家规范、行业标准、当地的控制性详细规划及当地集中供热规划【1～3】，综合考虑当地建筑围护结构的实际情况、室外气象条件，考虑建筑施工质量、建筑材料制造质量，结合目前集中供热工程实际情况，确定各类建筑物现状采暖热指标及计算热负荷，详见下表。

2.2热源选择

1）燃料选择

规划区域供热对象为建筑采暖，目前可供使用的燃料有煤炭、燃油和电。煤炭具有价格便宜、供应充足的优势，但煤炭的储运、燃烧和烟气排放过程中对环境污染较大。使用燃油和电与燃煤炭相反，它对环境污染小，但价格较高。做为城市供热燃料较为可能的是天然气和煤炭。

近年来，北京市为改善大气环境，调整能源结构，加大了天然气的引进力度，燃气采暖得到推广使用。随着燃气采暖面积的逐步扩大，天然气气源调峰能力不足、采暖季燃气供应紧张、系统运行成本较高等问题逐步显现，限制了其进一步发展。我国煤炭资源丰富，年产量大，在我国仍为主要燃料。采用燃煤集中供热是现阶段能源结构下多数供热采用的形式，是成熟技术。燃煤供应充足，系统运行成本低，当采用先进的除尘脱硫设备后，其污染物排放可大幅度的降低。

经综合考虑，该区域集中供热燃料应采用煤炭。为满足北京市城市环保要求燃煤采用神华煤，以尽量减少燃煤对环境的污染。

2）供熱方式

燃煤集中供热系统热源有热电厂和集中供热锅炉房两种形式。集中供热锅炉房建设投资少、工期短。热电厂投资高，在供热同时可发电，能源利用率高，但其作为城市供热热源常用于冬季采暖时间长、煤炭供应充足的东北地区，燃料消耗相对较大，大气污染物排放绝对值较大。为此方案充分结合了区域供热情况与可利用资源，本工程选择燃煤集中供热的方式。

3.供热方案规划及工程投资估算

3.1 主要设备选型

目前燃煤锅炉主要炉型有链条锅炉、循环流化床锅炉和煤粉炉三种，其中煤粉炉热效率高可达90%，但由于其工程投资高，多用于大型燃煤电厂。而集中供热用锅炉主要有两种型式：循环流化床锅炉和链条锅炉。

循环流化床锅炉是一种新型锅炉，它燃烧强度大，燃烧效率较高，灰渣含碳量低，锅炉热效率高等特点，同时由于炉膛燃烧温度相对较低，燃烧产物中NOX浓度较低。但燃料制备较为复杂，运行自耗电高要；烟气中原始含尘浓度较高，要求配备高效除尘器或设二级除尘系统以达到排放标准，另此种锅炉操作复杂，运行管理要求高，工程投资高，运行费用也高。

大型链条锅炉以其稳定的运行及较高的热效率和炉子原始排尘浓度低等特点，是目前城市供热领域广泛使用的炉型，生产厂家较多，选择性较广。虽然链条锅炉相对于循环流化床锅炉其热效率略低，但其技术成熟、运行可靠，操作方便，以及随着分层给煤装置及大风仓小风室燃烧技术的采用，链条炉排燃烧条件大为改善，为锅炉良好燃烧创造了条件，同时为保证北京的大气环境质量，北京已实行对供热锅炉用煤进行控制并出台北京低硫散煤技术要求及本设计选用的代表性神华煤种，北京锅炉用煤技术要求及链条炉排技术上进步为链条炉的良好燃烧打下坚实基础。

通过上述分析与对比，本工程使用链条炉。

3.2 主要技术指标

项目近期总供热面积587.6万平方米，热负荷331.3MW。估算内容包括：锅炉房1座，近期建设5台70MW热水锅炉，预留1台70MW热水锅炉位置，总供热能力350MW；建设与锅炉房配套的附属设备（包括水处理设备、机械上煤除灰渣设备、环保设备等）；新建供热管网19.9km；近期建设35座换热站，其中新建8座，27座由现状小锅炉房改造；部分因本项目建设而产生的老旧管网改造。预计项目总投资71034万元，热源厂用地面积43036平米，建筑面积28293平米。

结论

1） 本项目属集中供热项目，符合国家相关产业政策，适应区域建设发展的需要，有利于节约能源和改善环境质量。

2） 实行集中供热后，由于锅炉的容量大，热效率高，燃料燃烧比较充分，减少热损失，可使锅炉的燃烧效率提高20%左右。本供热区域内老旧管网改造工程将实现节能10%左右，对国家的节能环保做出贡献。

3）减轻大气污染，改善环境状况。大型集中供热锅炉房采用大型高效的除尘脱硫设备，硫化物和烟尘的排放总量大量减少，对该区域乃至北京的冬季空气质量的改善都有很大的帮助。

4）实行集中供热后，可以大量减少城市煤炭和灰渣的运输量，同时，也减少了燃料和灰渣再运输过程中的散落，有利于改善城市环境卫生。

5）集中供热采用大型高效的设备，容易实现机械化和自动化，减少运行管理人员，降低日常运行费用，有利于供热管理的科学化、高效化。

6）由集中供热锅炉房代替分散的中、小锅炉房，可以减少城市用地，有利于改善市容。

参考文献

[1] 城市基础设施工程规划[M].北京： 中国计划出版社，1999.

[2] GB50041—2008[ S] . 锅炉房设计规范.

[3] CJJ34-2002[ S] . 城市热力网设计规范.

[4] JGJ 26-2010[ S] . 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准.