燃气供热锅炉房用气不均匀性调查研究

金祖玲(天津市燃气热力规划设计研究院有限公司，天津300000)

1 燃气供热锅炉房样本选取

北方城市冬季供暖用气是城市用气的主体。天津市从2012年开始逐步将燃煤供热锅炉房改为燃气供热锅炉房，到2015年已基本改造完成。经对各区供热办、各燃气公司、各燃气供热锅炉房实际调研，这期间燃气供热锅炉房用气规律已基本稳定，运行数据具有代表性，可以充分应用到实践中。基于这种情况，本文随机选取10座不同规模的有自动计量和带远传系统的燃气供热锅炉房作为样本，以此为研究对象，进行数据采集，将运行数据在线实时传输至燃气公司调度中心，根据燃气供热锅炉房的月、日、时用气量，分析其用气月、日、时的不均匀性。

2 月不均匀性

受室外温度、供暖期时间、锅炉房供热面积、装机规模等因素影响，燃气供热锅炉房每个月用气负荷不同，以2016年为例，每月用气量详见表1。

表1 2016年各燃气供热锅炉房每月用气量

天津市2014—2015年供暖期为2014年11月15日开始至2015年3月15日结束，供暖期时间为120 d。2015—2016年供暖期为2015年11月15日开始至2016年3月15日结束，供暖期时间为121 d。2016—2017年供暖期从2016年11月5日开始至2017年3月15日结束，供暖期时间为130 d。为了更直观地表示各自然年的月不均匀系数，本文不是以上述供暖期划分，而是按照自然年划分，即以每年的1月—3月的用气量和11月—12月的用气量进行分析。从收集的数据看出，4月—10月停止供暖，因此用气量为0，表中不再表示。表1中，3月供暖时间为14 d，11月供暖时间为26 d，供暖时间相对较短，因此，用气量低于其他月份。

经计算，2014年供暖用气高峰月在1月份，1月份最低气温达到-7 ℃，该月各锅炉房用气月不均匀系数最大值为3.587,最小值为3.145，平均值为3.282。2015年供暖用气高峰月在12月份，该月各锅炉房用气月不均匀系数最大值为3.326，最小值为2.936，平均值为3.131。2016年高峰月为1月份，该月各锅炉房用气月不均匀系数最大值为3.737，最小值为3.263，平均值为3.500，大部分锅炉房用气月不均匀系数在3.4以上，这是由于该月最低气温达到了-14 ℃。因此，供暖用气量与室外温度有关，随着室外温度降低，供暖用气量逐渐增加，增大了锅炉房用气月不均匀系数。表2为各年度燃气供热锅炉房用气平均月不均匀系数，即每月对10座锅炉房月不均匀系数取算术平均值。锅炉房供暖用气高峰月大多出现在1月，低谷出现在3月。

表2 各年度燃气供热锅炉房用气平均月不均匀系数

综合考虑，确定燃气供热锅炉房用气月高峰系数在3.2～3.5区间内。

3 日不均匀性

从10座锅炉房中随机选取3座锅炉房，对2014—2016年高峰月日用气量进行统计，并计算日不均匀系数，从而确定日高峰系数。本文只列出1号锅炉房日用气数据及日不均匀系数计算结果，详见表3。其他锅炉房用气规律类似，不再详细表示。从表3中发现，2015年12月的日用气量中，18日和22日的日用气量明显偏低，与实际用气规律不符，予以剔除，不参与日不均匀系数的排序。

表3 1号锅炉房2014—2016年高峰月日用气量及日不均匀系数

续表3

3座锅炉房2014—2016年高峰月均出现在1月或者12月。经计算，高峰月日高峰系数见表4。通过分析，各年度高峰月出现1～2次寒流，短时间寒流持续时间约3 d，长时间寒流持续时间约7～10 d，寒流导致相应的用气高峰，这也为日调峰储存时间的确定提供了有力依据。3座锅炉房2014—2016年日高峰系数最大值为1.448，最小值为1.065。

表4 2014—2016年各锅炉房高峰月日高峰系数

综合其他7座锅炉房日用气规律，确定日高峰系数在1.1～1.4区间内。

4 时不均匀性

仍以上述3座燃气锅炉房为例，3座锅炉房2016年高峰日均出现在1月24日，因此，以2016年高峰月高峰日小时用气量进行统计，并计算时不均匀系数，从而确定时高峰系数。与日不均匀性调查一致，这里只展示1号锅炉房小时用气量及时不均匀系数，见表5。

表5 1号锅炉房2016年高峰月高峰日小时用气量及时不均匀系数

续表5

2016年，1号锅炉房高峰日高峰小时出现在上午10:00—11:00，时高峰系数为1.015。2号锅炉房高峰日高峰小时出现在上午8:00—9:00，时高峰系数为1.189。3号锅炉房高峰日高峰小时出现在上午5:00—6:00，时高峰系数为1.058。

综合其他7座锅炉房2014—2016年的时高峰系数，确定时高峰系数在1.1～1.2区间内。

5 燃气供热锅炉房高峰系数选取

由上述调研和计算，根据天津市燃气供热锅炉房实际情况，燃气供热锅炉房月、日、时高峰系数可按以下范围选取：

月高峰系数：3.2～3.5。

日高峰系数：1.1～1.4。

时高峰系数：1.1～1.2。

综合高峰系数为月、日、时高峰系数三者乘积，因此，天津市燃气供热锅炉房综合高峰系数可在3.87～5.88区间内选取。

6 结论

燃气供热锅炉房用气量受室外温度、供暖期时间、锅炉房供热面积、装机规模等因素影响。供暖期间，月不均匀性变化最大，月高峰系数在3.2～3.5区间内；日不均匀性变化不大，日高峰系数在1.1～1.4区间内；时不均匀性变化较小，时高峰系数在1.1～1.2区间内。因此，燃气供热锅炉房综合高峰系数可在3.87～5.88区间内选取。