4×70 MW熱水鍋爐在沈陽(yáng)站集中供熱中的應(yīng)用

王巖 蘇陽(yáng)

近年來(lái),隨著人民生活水平的提高和住房的改善,城市集中供熱得到了較快的發(fā)展,對(duì)城市集中供熱的需求越來(lái)越大,隨著我國(guó)供熱面積及總裝機(jī)容量不斷大幅增加,單機(jī)(爐)供熱量已達(dá)到70 MW以上,根據(jù)哈大鐵路的規(guī)劃,在哈大鐵路沈陽(yáng)路段須經(jīng)過(guò)沈陽(yáng)鐵路局的兩座鍋爐房,即沈陽(yáng)機(jī)務(wù)段鍋爐房及西塔鍋爐房。為了哈大鐵路的建設(shè)需要,這兩座鍋爐房需要拆遷,其所擔(dān)負(fù)的供熱負(fù)荷約為105萬(wàn)m2。這兩座熱源所帶供熱負(fù)荷須結(jié)合現(xiàn)有情況重新整合,并結(jié)合供熱規(guī)劃綜合考慮建設(shè)新的供熱熱源。結(jié)合沈陽(yáng)市發(fā)展的建設(shè)速度,近幾年內(nèi)建設(shè)大批的高檔住宅小區(qū),大型公共設(shè)施及游樂(lè)場(chǎng)所,供暖面積也迅速增加,該地區(qū)預(yù)計(jì)新增負(fù)荷2009年約為84萬(wàn)m2,2012年約為102萬(wàn)m2;另外承擔(dān)沈陽(yáng)站地區(qū)供熱的沈陽(yáng)鐵路局房產(chǎn)段現(xiàn)有供暖面積215萬(wàn)m2(包括西塔、機(jī)務(wù)段105萬(wàn)m2)。供暖區(qū)域覆蓋沈陽(yáng)站地區(qū)及和平區(qū)部分地區(qū),現(xiàn)有鍋爐房14座,鍋爐容量除西塔、機(jī)務(wù)段鍋爐房外均為7 MW以下的小鍋爐?；谶@樣的條件,沈陽(yáng)鐵路局于2009年投資建設(shè)沈陽(yáng)站集中供熱工程,該工程熱源廠利用現(xiàn)有的沈陽(yáng)鐵路局所屬沈陽(yáng)站南貨場(chǎng)位置,新建4臺(tái)70 MW熱水鍋爐的熱源廠。本項(xiàng)目建設(shè)完成以后,可以解決哈大鐵路建設(shè)所拆除的西塔、機(jī)務(wù)段鍋爐房所負(fù)擔(dān)的105萬(wàn)m2的供熱負(fù)荷,同時(shí)可拆除10 t/h以下小鍋爐房12處,約41臺(tái)小鍋爐,即現(xiàn)有負(fù)荷為111萬(wàn)m2;同時(shí),還可提供該地區(qū)2009年發(fā)展負(fù)荷 84萬(wàn) m2及2012年101萬(wàn)m2發(fā)展負(fù)荷。由此會(huì)大大改善該區(qū)域的供熱效果,減少重復(fù)投資及對(duì)環(huán)境的污染,確保在沈陽(yáng)站地區(qū)上空擁有一片藍(lán)色的天空,改善投資環(huán)境,加快這一地區(qū)的改造,為該區(qū)域的廣大人民群眾造福,是一個(gè)利國(guó)利民的好項(xiàng)目。

1 集中供熱的主要優(yōu)點(diǎn)

1)減少排放。根據(jù)沈陽(yáng)站地區(qū)供熱的普查結(jié)果來(lái)看,該地區(qū)原有的供熱熱源均為區(qū)域性的小鍋爐房(均在10 t/h以下)。這些小鍋爐房設(shè)備陳舊,消煙除塵設(shè)施差,勞動(dòng)強(qiáng)度大,能源利用率低,低容量鍋爐多,效率低、耗能高、能源浪費(fèi)大,設(shè)備重復(fù)、閑置,利用率低,低空排放污染嚴(yán)重,煤灰粉塵污染源多、散。這些小鍋爐(合計(jì)有100 t/h)總的排煙量約為80萬(wàn)m3/h,除煙塵效率僅能達(dá)到90%,沒(méi)有脫硫設(shè)施。這些鍋爐總的排塵量約為0.25萬(wàn)t/年,鍋爐房SO2總排放量為0.325萬(wàn)t/年,CO2排放量為 0.6萬(wàn) t/年,因而綜合人居環(huán)境較差,使得這一地區(qū)的空氣環(huán)境普遍較差。從調(diào)查過(guò)程中還發(fā)現(xiàn),小鍋爐房供熱質(zhì)量普遍較差,居民反應(yīng)強(qiáng)烈。采用集中供熱后鍋爐除煙塵效率能達(dá)到99.6%,脫硫效率達(dá)到85%,大大改善環(huán)境,取得良好的環(huán)境效益。

2)節(jié)約能源。沈陽(yáng)站集中供熱不僅改善沈陽(yáng)站地區(qū)供熱狀況,同時(shí)對(duì)該地區(qū)的節(jié)能減排發(fā)揮很大作用,采用4×70 MW熱水鍋爐,可提供供熱面積400萬(wàn)m2,除煙塵效率能達(dá)到96%～99%以上,煙氣脫硫效率可以達(dá)到85%以上。利用小鍋爐房,其熱效率最高僅能達(dá)到70%,而采用70 MW熱水鍋爐熱效率能夠達(dá)到82%以上,也就是說(shuō),同等供熱規(guī)?？晒?jié)煤12%(200萬(wàn)m2利用小鍋爐耗煤量約為10.8萬(wàn)t/年,采用70 MW熱水鍋爐約節(jié)煤1.2萬(wàn) t/年,減少CO2排放量 0.046萬(wàn) t/年)。因而說(shuō)該項(xiàng)目的建成會(huì)帶來(lái)巨大的環(huán)境效益、節(jié)能效益及社會(huì)效益。

3)安全性能高。集中供熱系統(tǒng)采用了間接供熱方式,隨著供熱規(guī)模增大,系統(tǒng)的自動(dòng)化程度提高,這樣既提高了鍋爐設(shè)備的使用壽命,降低了運(yùn)行及檢修成本,也提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性,熱網(wǎng)可以更加靈活的適應(yīng)熱負(fù)荷發(fā)展的要求。這不僅使主熱源具有更好的調(diào)節(jié)性,同時(shí)還可減少運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度及數(shù)量。

2 沈陽(yáng)站集中供熱系統(tǒng)及特點(diǎn)

沈陽(yáng)站集中供熱熱源廠有4臺(tái)QXL70-1.6/170/70-AII熱水鍋爐,熱網(wǎng)供熱總面積400×104m2,熱網(wǎng)供熱半徑5 km,供熱系統(tǒng)采用二環(huán)制。首先,由熱源廠熱水鍋爐提供高溫水經(jīng)由一級(jí)網(wǎng)輸送至各熱力站,再由熱力站換熱成低溫水經(jīng)二級(jí)網(wǎng)輸送至各采暖用戶。熱源廠供熱量280 MW。一級(jí)網(wǎng)供回水溫度120℃,70℃;二級(jí)網(wǎng)供回水溫度80℃,60℃。

為了適應(yīng)熱負(fù)荷的變化要求,降低供熱成本,追求最大的經(jīng)濟(jì)效益,沈陽(yáng)站集中供熱熱源廠選用了4臺(tái)630 kW 4臺(tái)循環(huán)水泵作為采暖熱網(wǎng)的循環(huán)動(dòng)力,循環(huán)水泵型號(hào)為KQSN400-N6/619,并且全部變頻調(diào)速,額定揚(yáng)程100 m H2O,額定流量1 500 m3/h,4臺(tái)運(yùn)行不設(shè)備用,循環(huán)水泵全部變頻。

3 經(jīng)濟(jì)效益

1)節(jié)煤效益。通過(guò)今年這一個(gè)采暖季的實(shí)際運(yùn)行,其經(jīng)濟(jì)效益顯著,節(jié)煤效益更是尤為突出。沈陽(yáng)站集中供熱熱源廠在2009年采暖季總供熱面積已達(dá)到200萬(wàn)m2,而每日的用煤量為200萬(wàn)t,按一個(gè)采暖季152 d計(jì)算,總耗煤量為 30 400 t,也就是說(shuō)15.2 kg/m2;原有的拆除的鍋爐房其采暖季111萬(wàn)m2的供熱面積,一個(gè)采暖季所需的煤耗為30 000 t,即27 kg/m2。由此可見(jiàn),這個(gè)采暖季沈陽(yáng)站熱源廠可節(jié)煤23 600 t(約944萬(wàn)元),如果下個(gè)采暖季400萬(wàn) m2滿負(fù)荷運(yùn)行,可節(jié)煤將達(dá)到 47 200 t(約1 888元)。2)運(yùn)行效益。全年采暖季運(yùn)行時(shí)間為 5個(gè)月,共3 624 h,其中滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為2 300 h,采暖季非滿負(fù)荷運(yùn)行達(dá)到1 324 h。沈陽(yáng)站集中供熱熱源廠,循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、鼓、引風(fēng)機(jī)均采用變頻調(diào)速方式,可節(jié)能40%,單爐配置的設(shè)備總耗電量為1 330 kW,可節(jié)能532 kW(532×2 300×0.89=109萬(wàn)元),4臺(tái)鍋爐將節(jié)電2 128 kW,年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用為436萬(wàn)元。3)投資成本。沈陽(yáng)站集中供熱熱源廠總投資為11 815萬(wàn)元。根據(jù)2009年采暖季的運(yùn)行結(jié)果分析,熱源廠一年可節(jié)約2 324萬(wàn)元,由此可推斷出,如果熱源廠達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行,5個(gè)采暖季就可節(jié)約出一個(gè)熱源廠的投資。

4 結(jié)語(yǔ)

沈陽(yáng)站集中供熱帶來(lái)了巨大的環(huán)境效益、節(jié)能效益及社會(huì)效益,項(xiàng)目的建成投入運(yùn)行,又可以解決沈陽(yáng)站及和平區(qū)部分地區(qū)的居民和公建的采暖問(wèn)題,是一個(gè)利國(guó)利民的好項(xiàng)目。所以,建議在有可能發(fā)展集中供熱的地區(qū),盡可能發(fā)展集中供熱事業(yè)。

[1] 劉利梅,李 銳.幾種集中供熱管網(wǎng)水力計(jì)算方法的比較[J].山西建筑,2008,34(31):198-199.