摘 要:结合燃气锅炉房供热工程实例,提出3种热源方案(分散式低温燃气锅炉房,集中式燃气锅炉房,集中式燃气锅炉房与分散式高温燃气锅炉房)。从建设用地、整体能效、安全性、工程造价、经营管理模式、建设灵活性方面对热源方案进行了比选。
关键词:燃气供热 集中式燃气锅炉房 分散式燃气锅炉房
Comparison and Selection of Heat Source Schemes of Gas-fired Boiler Room Heating Engineering
Abstract:Combined with a gas-fired boiler heating engineering example,three kinds of heat source schemes(decentralized low-temperature gas-fired boiler room,decentralized high-temperature gas-fired boiler room and centralized gas-fired boiler room)are put forward.The heat source schemes are compared and selected in terms of construction land.overall energy efficieney,satety,construction cost,operahon and management modes and construction flexibility.
Keywords:gas heating;centralized gas-fired boiler room:decentralized gas.fired boiler room
新疆地区在城区通过燃煤供热锅炉房改烧天然气(简称煤改气)工程的建设,不断优化供热能源结构,减少城市的大气污染。本文以乌鲁木齐经济技术开发区(头屯河区)二号台地燃气供热工程为例,对热源方案进行比选。
1 工程概况
二号台地是一个新开发地块,供热工程需符合能源结构调整的整体目标,并严格按照新增供热锅炉房燃用天然气的要求,制定合理的热源方案。二号台地的功能分区规划见图l。规划供热面积为658.34×104m2,总供热负荷为396MW。按照总体规划的分期开发要求,一、二期地块目前进入招商阶段,属于近期开发地块;三至五期地块属于中远期开发地块。
2 热源方案
以天然气为燃料的热源形式有(不考虑采用户用壁挂式燃气锅炉):分散式燃气锅炉房、集中式燃气锅炉房[1]。①分散式燃气锅炉房:对于分散式低温燃气锅炉房,由于锅炉出水温度比较低,供热面积比较小,供热系统中不设置热力站,采用直供方式对用户供热。对于分散式高温燃气锅炉房,可在锅炉房内设置换热机组或在用户侧设置热力站,采用间接连接方式对用户供热。②集中式燃气锅炉房:由于集中式燃气锅炉房供热面积大,出水温度高,因此需根据供热区域分布及供热面积设置热力站。
一般而言,热源方案的确定是以“保障供热安全,技术工艺合理,工程投资经济,环保效益突出”为原则,从区域总体规划及大气污染治理的总体要求出发,从技术、经济、工程实施可行性等多角度进行比选。针对本工程的区域特点,在常规的比选条件的基础上,结合总体规划的分期开发要求,提出了3种热源方案进行比选(见表l),3种方案均采用分期建设方式。
3 热源方案的比选
3.1 比选内容
①建设用地
分散式燃气锅炉房(低温、高温)占地面积较小,可通过小区配套设施建设落实。集中式燃气锅炉房占地面积虽然较大,但需要落实的建设用地数量相对较少,热力站的建设用地可通过小区配套设施建设落实。因此,方案1~3均存在需要落实数量较多建设用地的问题。
②整体能效[2-3]
对于采用集中式燃气锅炉房的供热系统,由于一级管网及热力站均有热损失,因此整体能效较低。对于采用分散式高温燃气锅炉房的供热系统,配套建设的热力站及一级管网规模较小,因此热损失较小,整体能效比采用集中式燃气锅炉房的供热系统要高。由于采用分散式低温燃气锅炉房的供热系统采取直供方式,管网热损失最小,因此整体能效最高。由以上分析可知,方案l的整体能效最高,方案3次之,方案2最低。
③安全性
以天然气为能源,无论是采用分散式还是集中式燃气锅炉房的热源方案,在技术方面都是相当成熟的,可以保证供热系统安全可靠运行。对于采用分散式低温燃气锅炉房的供热系统,当用户失水时,将对燃气锅炉的安全造成较大影响。而对于采用集中式燃气锅炉房、分散式高温燃气锅炉房的供热系统,由于采用了间接连接方式,即使用户大量失水,也不会对燃气锅炉的安全造成较大影响。
地下燃气管道与建筑物、构筑物水平净距。根据GB 5002S—2006《城镇燃气设计规范》第6.3.3条,次高压A级地下燃气管道与建筑物基础、外墙面(出地面处)之间的水平净距均大于中压A级地下燃气管道。
调压站(含调压柜)与建筑物、构筑物水平净距。根据GB 50028—2006第6.6.3条,入口压力为次高压A级的调压装置与建筑物外墙面、重要公共建筑、一类高层民用建筑的水平净距均大于入口压力为中压A级的调压装置。
④工程造价
方案l~3各分项工程建设内容分别见表2~6。表3中的热网指一级管网,由于二级管网(包括分散式低温燃气锅炉房至热用户的管网)造价由用户分摊,因此不计入热网造价中。由表2~6可计算得出方案l~3的工程造价分别为35237.74×104、43004.35×104、41047.11×104元。
⑤经营管理模式
对于方案l,可采取的经营管理模式较多:一是通过合同能源管理方式委托经营。二是将分散低温燃气锅炉房出售给开发商后,由燃气企业与开发商委托的物业管理单位直接结算用气费用。但是当某座分散式低温锅炉房供热范围内开发商较多时,会出现锅炉房经营管理责任划分及负责经营管理的开发商与其他开发商之间的热费结算问题。三是供热企业自主经营,但供热企业对数量众多的分散式低温燃气锅炉房的管理也显得力不从心。
对于方案2,宜采取供热企业自主经营。
对于方案3,经营管理模式可综合上述方式,值得注意的是,当采用分散式高温燃气锅炉房时,可大幅减少分散式燃气锅炉房数量,实现供热企业自主经营,避免了方案l存在的弊端。
⑥建设灵活性
分散式燃气锅炉房的建设可随热负荷的增长逐步实施,灵活性较大。集中式燃气锅炉房适合成熟片区煤改气项目或整体片区招商已接近饱和的区域。而对于二号台地,由于区内各地块开发程度不一,尤其是三至五期地块,若全部采用集中式燃气锅炉房存在供热负荷不饱和、投资效益差的问题。
3.2 比选结果
综上所述,分散式燃气锅炉房在整体能效、工程造价、建设灵活性等方面具有优势,但不利于经营管理。分散式高温燃气锅炉房不仅安全性更高,而且可采取供热企业自主经营模式,避免了分散式低温燃气锅炉房经营管理存在的弊端。由于一、二期地块目前已进入招商阶段,若同一片区内分散式燃气锅炉房过多,开发商之间的协调管理难度较大。综合考虑,一、二期地块宜采用集中式燃气锅炉房供热系统;三至五期地块的不确定因素较多,考虑到供热负荷的饱和程度及经营管理,宜采用分散式高温燃气锅炉房供热系统。综合以上分析,最终采用方案3。
参考文献:
[1]田贯三,付林.“西气东输”中天然气合理应用方式研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2009:133-135.
[2]赵树兴.锅炉房集中供热系统节能评价体系的建立[J].煤气与热力,2011,31(2):A29-A33.
[3]卢春田,习磊朋.热水管网供热距离经济性分析[J].中国科技信息,2011(11):223-224.
本文作者:杨晓嵘
作者单位:中国市政工程西北设计研究院有限公司新疆分院
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