集中供熱與分散供熱的比較

吉林省輕工設(shè)計院，吉林132002 張學(xué)威

摘要 改造小區(qū)低效、分散的鍋爐，實行集中聯(lián)片供熱，熱、電結(jié)合，逐級利用熱能，從而實
現(xiàn)資源配置和利用，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
關(guān)鍵詞 改造低效鍋爐 聯(lián)片供熱 節(jié)約能源
中圖分類號 TU822．8
1.0 前 言

我國分散供熱鍋爐數(shù)量大、容量小、機械化程度差和效率低。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國的熱能利用率只有28－30％，如果每年熱能利用率提高1％，就相當(dāng)于節(jié)約能源3％，等于增產(chǎn)1000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤�？墒悄壳暗闹行″仩t熱效率普遍比電站鍋爐低得多，燃料消耗高得多，因此，合理使用供熱燃料，大力發(fā)展區(qū)域集中供熱或小區(qū)聯(lián)片供熱，對提高我國的燃料利用率，發(fā)展我國的熱化事業(yè)有重大作用。本文以吉林市石井溝地區(qū)聯(lián)合化工廠等廠聯(lián)片供熱工程為例，通過節(jié)能效果、經(jīng)濟比較的論證，認(rèn)為將分散供熱的工業(yè)鍋爐房改為聯(lián)片供熱的電站鍋爐房是節(jié)能的有效途徑。
2.0 耗能概況與供熱方案

石井溝位于吉林市郊區(qū)，有聯(lián)合化工廠（以下簡稱聯(lián)化廠）、玻璃廠、鋼窗廠、煉油廠、服務(wù)行業(yè)以及住宅生活區(qū)，是一個既有生活熱能耗又有生產(chǎn)熱能耗，熱能消耗較大的獨立工業(yè)區(qū)。
本工程中聯(lián)化廠、玻璃廠、鋼窗廠三廠共有小型燃油鍋爐八臺，耗燃油28000t/a，另外采暖用煤4000t/a。這些小鍋爐熱效率都很低，大約66％左右。其中已改燃用本地舒蘭褐煤的鍋爐效率則更低，機械未完全燃燒損失較大，排煙損失更高，熱能利用率極低。
該地區(qū)現(xiàn)有產(chǎn)汽能力僅30t/h左右，通過熱負(fù)荷調(diào)查該地區(qū)蒸汽需要量為74t/h，由于嚴(yán)重的汽量供應(yīng)不足，經(jīng)常影響企業(yè)的生產(chǎn)和居民生活。目前有僅燃料油供應(yīng)存在著較大的困難，而且能源使用極不合理，這些燃油鍋爐都是亟待改造的。
該工程綜合蒸汽消耗量為：冬季74t/h，夏季34t/h。根據(jù)吉林地區(qū)燃料供應(yīng)情況,一般工業(yè)用煤主要是舒蘭褐煤（Q11.0MJ/kg,AP=33.80,CP=31.04,HP=2.10,OP=10.9,NP=10.9,WP=21.7,Vr=58.5,VO=2.96）。若將原燃料油鍋爐改為燃用這種低質(zhì)褐煤的鍋爐房，只有三種途徑。一是分別在三個廠區(qū)將原有的燃油鍋爐房改建為沸騰爐鍋爐房，只供生產(chǎn)加熱用的1．0MPa低壓蒸汽（下稱Ⅱ方案）；二是聯(lián)合三廠共建造集中供熱的沸騰爐鍋爐房（下稱Ⅲ方案）；三是針對三廠每年均需大量外購電而且經(jīng)常由于供電不穩(wěn)定影響正常生產(chǎn)和生活的特點，新建小型熱電站采用電站煤粉爐，生產(chǎn)4．0MPa、4500C的蒸汽，蒸汽在背壓式汽輪內(nèi)作功后，排出的1．0MPa低壓蒸汽，再供給各用戶，實行熱電聯(lián)產(chǎn)，集中供熱，以提高熱能利用率（下稱I方案）。究竟選擇哪種方案合理呢，可以通過經(jīng)濟比較，選擇節(jié)能效果好、經(jīng)濟合理的方案作為****方案。

3.0 分散供熱與熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱比較

石井溝地區(qū)是一個用熱負(fù)荷較為穩(wěn)定的工業(yè)區(qū)，適宜建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)的小型電站小型電站，因此只做I、Ⅱ方案比較。方案I采用2臺WGZ35－39／16沸騰爐，2臺NG32／25汽輪機；方案Ⅱ采用2臺沸騰爐。二方案的熱量平衡見圖1、2，有關(guān)數(shù)據(jù)見表1。

從表1可以看出：
I方案將現(xiàn)有的燃油的低效小鍋爐停用，集中投資建設(shè)小型熱電站，設(shè)計安裝兩臺35t/h中壓煤粉爐、兩臺NG32／25型、額定功率2400kW的背壓汽輪機及兩臺3000kW發(fā)電機組。通過概算，熱電站總投資為1262萬元，年供電量20823×103kWh,年供熱量1091×106MJ，每年消耗舒煤128．55×103t，工程總投資回收年限為3．8年。
Ⅱ方案將現(xiàn)有各小油爐分別改為沸騰鍋。改造投資439萬元，而每改一臺爐需要六個月的時間，另外輪流改造安裝，影響生產(chǎn)累計九個月，少收利稅及停工損失計686萬元，所以改油爐為沸騰爐的總投資實際為2418萬元。加上其它兩廠四臺爐改造費用，分散供熱方案總投資大約2800萬元左右。改為沸騰爐后，鍋爐效率估計在65％左右，按與熱電站相同的年供熱量1091×106MJ計算，每年消耗舒蘭煤15萬噸。此方案總投資高，年總收入小，耗煤多，回收年限長達(dá)5年，比集中供熱方案回上限長1．2年，因此是不經(jīng)濟的。

表1 供熱方案I、Ⅱ的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

從熱平衡及技術(shù)經(jīng)濟比較可以看出，兩個方案雖然都能獲得以劣煤代替燃油的效果，但是，分散改為沸騰爐只能起到以煤代油的效果。熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱方案由于選用高參數(shù)煤粉爐及高效率汽輪機，不僅降低了各項能量轉(zhuǎn)變損失，而且多發(fā)電20823×103kWh/a,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2．5萬噸。如果分散建設(shè)小工業(yè)鍋爐房，每建設(shè)一次就要增加一次一系列規(guī)范規(guī)定的各種系數(shù)，這些系數(shù)的累計結(jié)果將會導(dǎo)致能源和資源的巨大浪費。因此，實行城市集中供熱或小區(qū)聯(lián)片供熱是節(jié)能的有效途徑。

4.0 結(jié) 語

隨著生產(chǎn)的發(fā)展，節(jié)能和環(huán)保工作的深入進(jìn)行，特別是在電力短缺，能源供應(yīng)緊張地區(qū)和用熱量大而集中的區(qū)域，建造以供熱為主，發(fā)電為輔的熱電聯(lián)產(chǎn)綜和用能系統(tǒng)，實行生產(chǎn)生活集中供熱，有利生產(chǎn)，方便生活，是經(jīng)濟合理地利用能源、節(jié)約能源的行之有效途徑。
改造低效鍋爐，逐步實行集中供熱，熱電結(jié)合和熱能的逐級利用，以參數(shù)較高、容量較大、機械化程度和熱效率高的工業(yè)鍋爐取代現(xiàn)有的小鍋爐群，是工業(yè)鍋爐技術(shù)改造的必由之路，也是今后的發(fā)展方向。在發(fā)展集中從熱、發(fā)電等問題上，必須結(jié)合各地規(guī)劃，對具體方案則要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析比較，以獲得****的經(jīng)濟效果。