集中供熱與分散供熱的比較

吉林省輕工設計院，吉林132002 張學威

摘要 改造小區低效、分散的鍋爐，實行集中聯片供熱，熱、電結合，逐級利用熱能，從而實
現資源配置和利用，達到節約能源的目的。
關鍵詞 改造低效鍋爐 聯片供熱 節約能源
中圖分類號 TU822．8
1.0 前 言

我國分散供熱鍋爐數量大、容量小、機械化程度差和效率低。據有關部門統計，我國的熱能利用率只有28－30％，如果每年熱能利用率提高1％，就相當于節約能源3％，等于增產1000多萬噸標準煤。可是目前的中小鍋爐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，大力發展區域集中供熱或小區聯片供熱，對提高我國的燃料利用率，發展我國的熱化事業有重大作用。本文以吉林市石井溝地區聯合化工廠等廠聯片供熱工程為例，通過節能效果、經濟比較的論證，認為將分散供熱的工業鍋爐房改為聯片供熱的電站鍋爐房是節能的有效途徑。
2.0 耗能概況與供熱方案

石井溝位于吉林市郊區，有聯合化工廠（以下簡稱聯化廠）、玻璃廠、鋼窗廠、煉油廠、服務行業以及住宅生活區，是一個既有生活熱能耗又有生產熱能耗，熱能消耗較大的獨立工業區。
本工程中聯化廠、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。
該地區現有產汽能力僅30t/h左右，通過熱負荷調查該地區蒸汽需要量為74t/h，由于嚴重的汽量供應不足，經常影響企業的生產和居民生活。目前有僅燃料油供應存在著較大的困難，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。根據吉林地區燃料供應情況,一般工業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褐煤的鍋爐房，只有三種途徑。一是分別在三個廠區將原有的燃油鍋爐房改建為沸騰爐鍋爐房，只供生產加熱用的1．0MPa低壓蒸汽（下稱Ⅱ方案）；二是聯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常由于供電不穩定影響正常生產和生活的特點，新建小型熱電站采用電站煤粉爐，生產4．0MPa、4500C的蒸汽，蒸汽在背壓式汽輪內作功后，排出的1．0MPa低壓蒸汽，再供給各用戶，實行熱電聯產，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，可以通過經濟比較，選擇節能效果好、經濟合理的方案作為****方案。

3.0 分散供熱與熱電聯產集中供熱比較

石井溝地區是一個用熱負荷較為穩定的工業區，適宜建設熱電聯產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，有關數據見表1。

從表1可以看出：
I方案將現有的燃油的低效小鍋爐停用，集中投資建設小型熱電站，設計安裝兩臺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5年，比集中供熱方案回上限長1．2年，因此是不經濟的。

表1 供熱方案I、Ⅱ的技術經濟指標

從熱平衡及技術經濟比較可以看出，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。熱電聯產集中供熱方案由于選用高參數煤粉爐及高效率汽輪機，不僅降低了各項能量轉變損失，而且多發電20823×103kWh/a,每年可節約標準煤2．5萬噸。如果分散建設小工業鍋爐房，每建設一次就要增加一次一系列規范規定的各種系數，這些系數的累計結果將會導致能源和資源的巨大浪費。因此，實行城市集中供熱或小區聯片供熱是節能的有效途徑。

4.0 結 語

隨著生產的發展，節能和環保工作的深入進行，特別是在電力短缺，能源供應緊張地區和用熱量大而集中的區域，建造以供熱為主，發電為輔的熱電聯產綜和用能系統，實行生產生活集中供熱，有利生產，方便生活，是經濟合理地利用能源、節約能源的行之有效途徑。
改造低效鍋爐，逐步實行集中供熱，熱電結合和熱能的逐級利用，以參數較高、容量較大、機械化程度和熱效率高的工業鍋爐取代現有的小鍋爐群，是工業鍋爐技術改造的必由之路，也是今后的發展方向。在發展集中從熱、發電等問題上，必須結合各地規劃，對具體方案則要進行詳細的技術分析比較，以獲得****的經濟效果。