城市集中供熱的發(fā)展趨勢

孫廣

【摘 要】城市集中供熱是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的重要措施之一。文章通過對我國集中供熱現(xiàn)狀的分析，提出集中供熱現(xiàn)狀，從幾方面提出集中供熱所存在的問題。結(jié)合國家產(chǎn)業(yè)政策，通過發(fā)掘熱電廠供熱潛力、清潔能源供熱、燃煤鍋爐房環(huán)保改造、多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和推行按熱量計量收費(fèi)等預(yù)測集中供熱的主要發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】集中供熱 熱電聯(lián)產(chǎn) 清潔能源 多熱源聯(lián)網(wǎng)

1 前言

城市集中供熱系統(tǒng)是指以熱水或蒸汽作為熱媒，由一個或多個熱源通過熱網(wǎng)向城市熱用戶供應(yīng)熱能的方式。城市集中供熱是城市重要基礎(chǔ)設(shè)施，是節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的重要措施之一。改革開放以來，我國的集中供熱事業(yè)得到了迅速發(fā)展，為節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，提高人民生活水平做出了巨大的貢獻(xiàn)。本文通過分析集中供熱現(xiàn)狀，對城市集中供熱的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測。

2 集中供熱現(xiàn)狀

2.1 發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國大部分城市基本上實(shí)現(xiàn)了以熱電聯(lián)產(chǎn)為基礎(chǔ)，大型區(qū)域熱水鍋爐房為輔助，其它清潔能源為補(bǔ)充的城市供熱體系。集中供熱所用能源仍以煤炭為主，天然氣和新能源供熱為輔。

供熱管網(wǎng)絕大部分采用了預(yù)制直埋保溫管，替代了現(xiàn)場發(fā)泡玻璃鋼外殼工藝，增加了供熱管網(wǎng)的使用壽命，減少了散熱，減少了失水。

熱力站內(nèi)循環(huán)水泵及補(bǔ)水泵都配套了變頻設(shè)備，減少了水泵的電耗。并在熱力站配置了氣候補(bǔ)償器可根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)一級網(wǎng)供水流量。

2.2存在的問題

（1）火電行業(yè)產(chǎn)能已出現(xiàn)嚴(yán)重過剩。2014年全國6000千瓦及以上電廠發(fā)電設(shè)備平均利用小時為4286小時，截至2014年底，全國火電裝機(jī)容量約9.2億千瓦，目前過剩超過2億千瓦。火電行業(yè)產(chǎn)能已出現(xiàn)嚴(yán)重過剩，由于火電產(chǎn)能的過剩新建熱電廠通過審批十分困難。

（2）區(qū)域燃煤鍋爐房排放不達(dá)標(biāo)。由于部分區(qū)域燃煤鍋爐房建設(shè)年代較早，除塵器大部份為效率較低的旋風(fēng)除塵器或者水浴除塵器，無脫硫脫銷設(shè)施，且煙囪高度低，煙氣不易擴(kuò)散，使周圍環(huán)境受到污染。

（3）單一熱源供熱占比大。集中供熱系統(tǒng)中各區(qū)域受企業(yè)隸屬關(guān)系影響，多數(shù)熱源為單一熱源供熱系統(tǒng)，這種供熱形式有以下缺點(diǎn)：（a）供熱系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與安全性差，當(dāng)熱源或者管網(wǎng)主干線出現(xiàn)故障時，整個管網(wǎng)都出現(xiàn)癱瘓狀態(tài)；（b）供熱經(jīng)濟(jì)性較差，在供熱初寒期和末寒期熱源利用率低，導(dǎo)致熱效率降低。

（4）熱量計量不合理。我國現(xiàn)行熱用戶的熱費(fèi)基本上是按供熱面積計取。熱用戶的熱能消耗未能精確計量，熱用戶的熱費(fèi)不是按實(shí)際消耗熱量收取，影響了熱用戶根據(jù)自己實(shí)際需要主動節(jié)能的積極性，從而造成熱能的浪費(fèi)。

3 集中供熱發(fā)展趨勢

3.1發(fā)掘熱電廠供熱潛力

（1）隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展，特別是大型高溫水源熱泵的問世，使得發(fā)電機(jī)組乏汽余熱回收成為可能。利用電廠采暖抽汽作為驅(qū)動熱源驅(qū)動熱泵，回收乏汽余熱，加熱一次管網(wǎng)回水，再利用尖峰加熱器加熱到設(shè)計供水溫度提供給城市熱力網(wǎng)供熱。以此利用汽輪機(jī)乏汽余熱，提高電廠供熱量，同時也提高了電廠的總體熱效率，擴(kuò)大了電廠的供熱能力。

（2）高背壓循環(huán)水供熱技術(shù)是目前國內(nèi)發(fā)電機(jī)組采用的一種提高機(jī)組供熱能力的技術(shù)方案，高背壓供熱具有節(jié)約煤耗、減少排放的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益。高背壓改造后提高汽輪機(jī)的排汽參數(shù)，熱網(wǎng)回水作為凝汽器的循環(huán)冷卻水，在凝汽器中被凝汽器排汽加熱后通過熱網(wǎng)循環(huán)水泵升壓至尖峰加熱器加熱，然后供至城市熱力網(wǎng)。

（3）煙氣余熱回收。在火力發(fā)電過程中，由于鍋爐的排煙溫度較高而帶來的排煙損失一直以來都是人們關(guān)注的問題。目前發(fā)電廠煙氣余熱回收方案是在引風(fēng)機(jī)后的煙道上加裝煙氣換熱器，使換熱后的煙溫降到不會由于腐蝕影響機(jī)組及設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行的溫度。利用煙氣的余熱來加熱采暖回水進(jìn)行供熱，以提高能源的利用效率。

通過以上措施在沒有擴(kuò)建供熱機(jī)組的前提下實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)比例的大幅度增加。

3.2清潔能源供熱、燃煤鍋爐房環(huán)保改造

由于區(qū)域鍋爐房環(huán)保設(shè)施不完善導(dǎo)致污染嚴(yán)重，城市供熱系統(tǒng)可以考慮使用其它的清潔能源進(jìn)行替代，如燃油、燃?xì)?、地?zé)?、電力等?/p>

（1）燃?xì)獠膳喝加汀⑷細(xì)夤嵯鄬τ谌济簛碚f，沒有灰渣排放、沒有污染等優(yōu)點(diǎn)，油和天然氣也屬于清潔能源。但油和天然氣的價格制約了其向供熱領(lǐng)域的發(fā)展。初步估算，燃油、燃?xì)獾墓醿r格是燃煤供熱價格的2～3倍左右，但對于環(huán)保要求嚴(yán)格的城市，可以用燃油、燃?xì)馓娲济哄仩t房作為分布式采暖系統(tǒng)熱源。

（2）地能采暖：淺層地能供熱是利用地源熱泵技術(shù)消耗少量電能提取地下淺層的地能，從而實(shí)現(xiàn)建筑物的采暖。因其運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)移的是可再生能源且能效很高，所以是一種具備綠色環(huán)保、高效節(jié)能特性的采暖空調(diào)系統(tǒng)。因地制宜發(fā)展熱泵系統(tǒng)，有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)多種能源互補(bǔ)，提高能源利用效率。

（3）電采暖：電是一種高品位的清潔能源，使用電采暖相對于上述清潔能源其投資最低，使用起來最方便。但電采暖的價格是難以接受的。近年來隨著中國風(fēng)電開發(fā)利用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，開展風(fēng)電低谷供熱對于促進(jìn)風(fēng)電消納、降低電采暖供熱價格具有重要作用。因此有條件的地區(qū)可發(fā)展風(fēng)電供熱。

3.3多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行

多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行供熱可提高整個供熱系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與安全性。當(dāng)熱網(wǎng)中某一熱源出現(xiàn)故障時， 其它熱源可相互替代，相互補(bǔ)充。供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)更加靈活，達(dá)到良好的節(jié)能效果。由以上分析可見，大力發(fā)展多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行對供熱安全、提高供熱效率具有非常顯著的效果。

3.4推行按熱量計量收費(fèi)

熱用戶的熱負(fù)荷決定了熱源的規(guī)模，因此， 促進(jìn)用戶自覺節(jié)能可大大減少我國供暖系統(tǒng)的能源浪費(fèi)。國外實(shí)踐表明按熱量向用戶收費(fèi)， 可節(jié)能20%～30% 。由于按熱量計量收費(fèi)可以節(jié)約大量能源，因此，建議熱力公司推動對供熱用戶實(shí)施按熱量計量收費(fèi)。

4 結(jié)語

我國集中供熱事業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。我國作一個產(chǎn)煤大國，短期內(nèi)不可能改變現(xiàn)在的能源結(jié)構(gòu)以煤為主的現(xiàn)狀，節(jié)約煤炭資源、大力發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展重要手段。以熱電聯(lián)產(chǎn)為主及清潔能源為補(bǔ)充的供熱方式對城市實(shí)行集中供熱，是節(jié)約能源，改善環(huán)境，提高人民生活水平的重要措施之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊旭中等編著.熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計手冊[M].中國電力出版社，2009-6-1.

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