二連浩特—扎門烏德中蒙經(jīng)濟(jì)合作區(qū)（中方）供熱設(shè)計

許高升

（江西省中贛投勘察設(shè)計有限公司，江西 南昌 330029）

1 項目概況

2014年國家通過了“一帶一路”建設(shè)規(guī)劃。2016年5月，中國商務(wù)部與蒙古國工業(yè)部正式簽署《中蒙二連浩特—扎門烏德經(jīng)濟(jì)合作區(qū)共同總體方案》，提出中蒙雙方分別在二連浩特和蒙古國扎門烏德邊境線附近建設(shè)中蒙二連浩特—扎門烏德經(jīng)濟(jì)合作區(qū)。二連浩特—扎門烏德中蒙經(jīng)濟(jì)合作區(qū)（中方）規(guī)劃總用地面積9.03 km2，2020年合作區(qū)利用亞洲開發(fā)銀行貸款近期建設(shè)查驗區(qū)建設(shè)工程、中蒙綜合商務(wù)中心、倉儲物流中心等建筑及相關(guān)配套設(shè)施。

2 熱負(fù)荷

二連浩特市位于祖國正北方、內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，與蒙古國扎門烏德市毗鄰，屬于嚴(yán)寒地區(qū)，年平均氣溫3.4℃，極端最低氣溫-37.1℃，供暖室外計算溫度-24.3℃。項目區(qū)近期建設(shè)總建筑面積93 064.4 m2，總熱負(fù)荷7 405 kW，新建建筑設(shè)計日熱負(fù)荷80 826 kWh。項目根據(jù)建筑物的使用功能不同計算逐時熱負(fù)荷，對于只要求在使用時間保持室內(nèi)溫度，而其他時間可以自然降溫的供暖間歇使用建筑，按間歇供暖系統(tǒng)設(shè)計。新建建筑逐時熱負(fù)荷分布見圖1。

圖1 近期建筑物逐時熱負(fù)荷分布

3 熱源方案

中蒙經(jīng)合區(qū)現(xiàn)狀無供熱熱源，規(guī)劃熱源為二連浩特中心城區(qū)4#熱源廠，熱源廠為燃煤鍋爐。由于4#熱源廠尚處于規(guī)劃階段，無法為經(jīng)合區(qū)近期建設(shè)的建筑提供所需熱源?？紤]經(jīng)合區(qū)近期供熱負(fù)荷7 405 kW，熱負(fù)荷較小，同時二連浩特市禁止使用小型燃煤鍋爐，設(shè)計對項目熱源形式作三種方案比選，見表1。

表1 項目供暖熱源形式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選

二連浩特市風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電資源豐富，峰谷電價優(yōu)惠，項目為了響應(yīng)亞洲開發(fā)銀行倡導(dǎo)的清潔能源、綠色發(fā)展理念，經(jīng)方案比選，經(jīng)濟(jì)合作區(qū)近期建筑供熱采用方案一，即新建清潔能源供熱站電極鍋爐及儲熱系統(tǒng)，并作為亞行貸款項目清潔能源利用示范性項目。近期供熱管道也可并入合作區(qū)遠(yuǎn)期供熱管網(wǎng)，采用雙熱源運(yùn)行。

項目供熱采用以電為主的清潔能源作為熱源，利用電鍋爐蓄熱系統(tǒng)?？捎行Ы鉀Q供熱期的風(fēng)電棄風(fēng)問題，提高該區(qū)域電網(wǎng)風(fēng)電消納能力。

4 熱負(fù)荷供需平衡

通過對冬季逐時熱負(fù)荷分布情況分析，供熱站總?cè)諢嶝?fù)荷為80 826 kWh，計算電鍋爐總功率為8.980 MW供熱站，設(shè)計選用3 臺4.5 MW高壓電極熱水鍋爐，供熱站配套1 座2 500 m3蓄熱水槽，總蓄熱量為72 000 kWh，滿足系統(tǒng)要求。項目設(shè)計日熱負(fù)荷運(yùn)行方式、供熱能力與熱負(fù)荷平衡見圖2。

圖2 熱源供熱能力與熱負(fù)荷平衡

5 供熱系統(tǒng)

1）供熱介質(zhì)和供熱參數(shù)：清潔能源供熱站采用一次管網(wǎng)供回水溫度為90/70℃熱水，二次管網(wǎng)供回水溫度采用為85/60℃熱水。

2）管網(wǎng)連接方式：熱水管網(wǎng)采用兩級閉式管網(wǎng)，一級管網(wǎng)系統(tǒng)為高溫水供熱系統(tǒng)，采用雙管閉式循環(huán)；二級管網(wǎng)為小區(qū)換熱站到熱用戶的低溫?zé)崴芫W(wǎng)系統(tǒng)。

3）供熱調(diào)節(jié)：一級管網(wǎng)采用量- 質(zhì)并調(diào)為主，分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)為輔。二級管網(wǎng)采用量-質(zhì)并調(diào)，近階段質(zhì)調(diào)為主。

6 項目特點(diǎn)及其意義

1）節(jié)能減排，綜合利用

節(jié)能減排是國家的一項基本國策，利國利民，意義深遠(yuǎn)。在該區(qū)域利用風(fēng)電替代燃煤供熱，可節(jié)約能源，減少“三廢”排量，又可提高區(qū)域內(nèi)的供熱質(zhì)量。供熱站采用電蓄熱技術(shù)為主的多種能源的綜合利用技術(shù)，不僅為該區(qū)域提供高品質(zhì)、穩(wěn)定的熱源，同時將中蒙經(jīng)濟(jì)合作區(qū)（中方區(qū)域）成為清潔能源供熱的典范。

2）技術(shù)成熟、科學(xué)合理

電鍋爐運(yùn)用低谷廉價電蓄熱，符合國家的能源產(chǎn)業(yè)政策，技術(shù)成熟，已有較多的先例。采用電力蓄熱方式，可平衡電網(wǎng)運(yùn)行、提高發(fā)電端效率，利用交易平臺獲取清潔電量，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。項目建成后，可成為該地區(qū)具有示范性的蓄熱區(qū)域能源系統(tǒng)。

3）提升抵御力和能源覆蓋

中蒙經(jīng)合區(qū)風(fēng)電、光電資源豐富，采用清潔能源供熱可以提高發(fā)電設(shè)備利用率，降低棄風(fēng)、棄電量，減少和延緩電源建設(shè)的投資，有效管理電力需求并降低斷電風(fēng)險。同時減少化石燃料（煤炭）的進(jìn)口依賴和其價格波動的影響。

4）提高供熱品質(zhì)，社會綜合效益明顯

項目實(shí)施后即可向中蒙經(jīng)濟(jì)合作區(qū)中方區(qū)域的采暖用戶提供安全可靠熱源。因電極鍋爐及儲熱系統(tǒng)具有嚴(yán)格的科學(xué)管理，先進(jìn)的調(diào)控手段，大大提高了供熱品質(zhì)，使用戶具有高質(zhì)量的室內(nèi)熱環(huán)境，對改善地區(qū)公用建筑的辦公環(huán)境具有積極的意義。

5）促進(jìn)民族地區(qū)發(fā)展建設(shè)。

項目的建設(shè)提高邊境地區(qū)群眾生產(chǎn)生活水平，改善生活條件，為促進(jìn)中蒙全面合作發(fā)揮重要的示范引領(lǐng)作用。項目建設(shè)也是落實(shí)內(nèi)蒙古亞行區(qū)域合作項目的國家政策，將有力推動中蒙邊境地區(qū)互聯(lián)互通和投資貿(mào)易便利化，有助于“一帶一路”發(fā)展倡議和中蒙俄經(jīng)濟(jì)走廊規(guī)劃建設(shè)。

5）有助于發(fā)展“智慧能源”城市

區(qū)域供能系統(tǒng)管網(wǎng)可以并入城市供熱管網(wǎng)，成為城市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，改善民生。同時供熱站整體控制采用自動化控制，并建設(shè)有能源控制中心，可拓展與中蒙經(jīng)濟(jì)合作區(qū)整體能源中心聯(lián)動或一體建設(shè)，體現(xiàn)了“智慧能源”，是發(fā)展“智慧城市”的需要。