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)的一個發(fā)展趨勢，該系統(tǒng)能夠在充分利用電廠優(yōu)質(zhì)熱源的前提下，達到增加供熱面積的效果，具有良好的經(jīng)濟、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)計按照采暖室外計算溫度，即歷年平均不保證5天的日平均溫度下熱負(fù)荷選擇供熱機組，但采暖熱負(fù)荷是隨著室外氣溫的變化而變化的，整個采暖期內(nèi)最大熱負(fù)荷的持續(xù)時間應(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，一個或者幾個鍋爐房作為調(diào)峰熱源。在采暖初期和末期，采用熱電廠單獨運行的方式，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)需熱量的時候，啟動調(diào)峰鍋爐房，此時整個系統(tǒng)需要的總熱量是由熱電廠和調(diào)峰鍋爐房這兩個熱源共同承擔(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)合運行的方式實現(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)運行、并聯(lián)運行和解列運行。國內(nèi)目前常見的有兩種連接方式：串聯(lián)運行和切斷運行。當(dāng)調(diào)峰熱源設(shè)在熱源廠內(nèi)或距主熱源較近時可采用串聯(lián)連接，即主熱源入口或出口的熱水經(jīng)高峰加熱器的兩級加熱方式。當(dāng)調(diào)峰熱源設(shè)在主熱源較遠(yuǎn)或幾個調(diào)峰熱源地位置比較分散時，則可采用解列運行的連接方式［2］。調(diào)峰鍋爐房的位置也可根據(jù)距離主熱源的遠(yuǎn)近進行選取。常規(guī)情況下，相對于集中調(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)廠用電價格有一定優(yōu)勢，在一定情況，調(diào)峰熱源位于熱電廠內(nèi)運行經(jīng)濟效益更佳［4］，具體需要技術(shù)經(jīng)濟比較。

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，關(guān)鍵問題是通過技術(shù)經(jīng)濟論證確定集中供熱、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，造成其運行經(jīng)濟性的降低，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)濟性和投資，而且對這個供熱系統(tǒng)的綜合經(jīng)濟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，從而進一步確定調(diào)峰鍋爐單臺容量，同時也就確定了調(diào)峰鍋爐的臺數(shù)。根據(jù)天津市城市規(guī)劃設(shè)計研究院的測算，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房兩種形式，兩種形式鍋爐房比較如下。

3.1建設(shè)及運行成本

在建設(shè)成本方面，燃煤鍋爐房及煤場占地面積大，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。在運行成本方面，在我國的資源稟賦決定了燃?xì)庖淮文茉磧r格高于燃煤價格，進而造成了鍋爐房燃?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，自動化水平較低，導(dǎo)致運行管理人員較多，折舊也相對較大，但考慮到調(diào)峰鍋爐房運行時間相對較短，總體來說，燃煤鍋爐房運行成本稍低于燃?xì)忮仩t房。

3.2環(huán)境保護方面

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，但相對于燃?xì)忮仩t房仍存在較大差距，同時燃煤鍋爐房的燃料和灰渣的運輸和儲存等方面也存在難以回避的劣勢，因此，北方很多城市相繼出臺了一系列城區(qū)禁止燃煤鍋爐房運行的政策，并且針對燃?xì)鈨r格較高的缺陷出臺相關(guān)財政補貼政策。

除了燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐房在建設(shè)成本和環(huán)境保護等方面具有較大優(yōu)勢，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，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)營成本，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟、環(huán)保和安全效益。隨著我國各大城市的建筑面積的不斷擴大，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)峰方式的對比研究.全國暖通空調(diào)制冷2006年學(xué)術(shù)年會論文集，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)峰鍋爐房位置對以熱電廠為基本熱源供熱系統(tǒng)的能耗和經(jīng)濟性影響分析.2014集中供熱優(yōu)化運行系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)交流研討會論文集，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.