城市集中供热形式的探讨

　　银川市有2000多年的历史，既是历史文化名城，又是一个新兴工业城市。随着我国城镇化战略的推进，城市发展的速度加快，城市规划面积达1⑴km2，到2010年城市供热面积将达到5000X104m2.银川城市集中供热始于20世纪80年代中期，随着唐徕小区的建设，配套建成银川首座集中供热锅炉房，拥有2台20t/h蒸汽锅炉。由于缺乏统一的规划和规模化经营，集中供热发展缓慢。2000年全市单台蒸发量10t/h以下（不含10t/h）供热锅炉的供热面积占城市供热面积60%以上。近年来，随着城市的发展，集中供热的形式和规模都有了发展，特别是银川热电厂已建成投产，其供热面积已104m2.目前银川城市集中供热面积已达104m2，形成了热电联产、集中供热锅炉、电热锅炉、燃油锅炉和小型燃气锅炉等多种类型的供热设施。集中供热锅炉以7MW热水锅炉为主，占80%的比例。根据统计，银川市区内建筑物面积近104m2，近一半由分散小型燃煤锅炉供热。小型燃煤锅炉存在热效率低、占地面积大、小区粉尘和噪声污染大等缺点。因此，用高效率的大型热源代替低效率的小型燃煤锅炉是改善银川大气环境的必经之路。

　　根据银川市的热力规划，到2010年全市集中供热面积达5000X104m2，新建5座热电厂，总装机容量1795MW（其中燃气机组25MW）供热负荷2600MW，工程总投资120亿元。

　　1集中供热形式的比较表1供热形式的比较造价/万元供热成本/（元°GJ'）发电成本/效率/ %环保评价燃煤热电联产34⑴014.30.2545较好燃气热电联产28⑴033.40.4565好燃气一蒸汽联合循环热电联产33⑴033.40. 3585好燃煤锅炉房18⑴014.3-75较好天然气锅炉房13⑴033.4-90好电热锅炉房40⑴071.7-90好注：煤折为标准煤价格160元/t天然气价格1.0元/m3. 1.热电联产供热热电联产汽轮机组一般分为两种，即背压式机组和抽汽式机组。背压式机组不设冷凝器，用汽轮机尾部的余热作为热源，需稳定的热负荷才能正常发电，其优点是热效率较高。而抽汽式机组设置冷凝器，在汽轮机中段抽一定压力（一般在1.右）蒸汽作为热源，其优点是热负荷可灵活调节，但热效率比背压式机组低。热电联产机组充分利用汽轮发电机梯级做功的原理，能够提高发电机组热效率。纯凝汽发电机组的热效率一般为25%~30%，而热电联产机组总热效率在45 %以上。

　　燃气一蒸汽联合循环热电联产是由燃气轮机与汽轮机组成联合循环。天然气与压缩空气在燃烧器内混合燃烧，产生高温烟气进入燃气轮机膨胀做功，带动发电机发电。燃气轮机排放的高温烟气（00°C左右）进入余热锅炉，加热水成为过热蒸汽进入汽轮机，带动发电机发电，并从汽轮机中段抽汽供热。

　　其发电效率可达45%以上，能量总利用率可达85%以上。

　　1.2集中锅炉房供热集中锅炉房供热主要采用单台容量在14MW以上的锅炉，以蒸汽或热水为供热介质，通过管道向城市或其中某一区域的用户供应生产和生活用热。该形式是目前我国城市集中供热的主要形式，与以煤为燃料的小型锅炉房相比，其优点是减少了小型锅炉房的烟囱数量，烟气高空排放，热效率高，配备的除尘器效率高，便于管理，节省占地等。集中供热锅炉房的燃料以煤炭为主，也采用天然气、燃油等燃料。

　　1.3其他形式供热地热供热。主要是利用温泉的热量，具有无污染的优点，特别是局部区域供热优势明显。

　　核能供热。核能是一种有广泛应用前景的新能源，特别是低温核能供热，其安全性有较大的把握，其经济性也能与燃气锅炉相比。

　　垃圾、沼气供热。随着城市垃圾可燃物的增加，利用城市垃圾作为燃料供热已逐步进入到我国的供热市场，这种既能解决城市污染，又能利用资源的供热形式的优势已显现出来。在农村，沼气也会逐渐成为生活的主要能源。

　　1.4供热形式的技术经济比较和环保评价电装机容量30MW）为例进行比较，其工程造价含一级热网及热力站。几种供热形式的技术经济比较和环保评价见表1.热电联产机组与单纯供热的燃煤、燃气锅炉相比，投资较高，但发电及供热成本较低。以天然气为燃料的供热形式具有污染少的优点，特别是燃气一蒸汽联合循环热电联产的效率达85%以上，是今后城市集中供热的重要形式之一。

　　2银川市供热方式探讨根据我国供热技术的发展现状及银川的具体情况，银川市的集中供热形式应以燃煤热电联产与大型燃煤锅炉房（单台容量29MW以上）并举，以燃气热电联产、小型燃气锅炉房及电热锅炉房做补充，形成银川市城市集中供热的合理结构。

　　2.1技术和环保的可行性银川市距灵东煤矿70km灵东矿煤硫的质量分数为1%以下，灰分低于12%，是理想的环保煤，储量十分丰富，价格折合为标准煤在160元/t左右。

　　利用煤炭作为燃料是目前在经济上zui佳的一种选择。当然，煤炭与天然气等清洁能源相比硫化物及粉尘对环境的污染相对较大，但可以通过以下措施降低对大气环境的污染。

　　加强热负荷的管理，严格按以热定电的原则规划热电厂的数量和容量。

　　加大热电机组及大型锅炉的环保设施的投入，如采用高效大型循环流化床锅炉、高效除尘脱硫设备，以保证烟气、粉尘达到国家的排放标准。

　　控制热电联产与大型锅炉房容量的比例，71以2004供热1积（供热负荷140MW、发Sh目的是控制城市燃煤：总量……如供热面积200104表2方案比较方案热源造价/年发电量/年燃煤量/供热面积/亿元（kWDh）tm2方案16.46X 10410X106注：发电小时数为5500h供热时间为150d，燃煤量以标准煤计算。

　　m2的热电联产机组年耗煤量为13X 14t，而同样供热面积的大型锅炉房年耗煤仅8X通过供热价格改革和采用分户计量等技术提高用户的节能意识，以减少燃料用量。

　　2.2经济比较从表1可以看出，以燃煤为燃料的集中供热成本较低，约为14.3元/GJ，天然气为燃料的集中供热成本大约为33.4元/GJ而银川市目前的居民供暖热价2.2元/（月。m2），折合14.3元/GJ.因此，以天然气为燃料的集中供热不宜大面积推广，只能随着经济发展和居民对热价承受能力的提高而逐步增加天然气供热在集中供热中的比例。

　　热电联产机组与热电分产相比，其优点主要在于综合经济效益好。按目前银川市热电厂上网电价计算，一般热电联产发电收入是供热收入的3倍，而发电燃料费仅是供热燃料费的60%左右。热电联产通过以电补热维持较低的供热价格，因此，热电联产在经济和环保上都是十分可行的。大型供热锅炉房供热成本与热电联产相近，且相对热电工程投资少，审批容易，便于操作，但由于没有发电收入，因而与热电联产相比经济效益较差。

　　2.3供热方式的组合合理的供热方式取决于当地的经济发展水平、燃料资源和城市环保现状。根据银川市的具体情况，集中供热应以燃煤热电联产和区域大型锅炉房为主，为控制二氧化硫排放总量，同时在经济上能良性发展，热电联产和供热锅炉房按64比例规划建设较为合理。下面就供热面积1 14m2的工程规模进行经济、环保分析与比较。

　　方案1热电厂设2台55MW抽汽式汽轮发电机组+3台240t/h循环流化床锅炉，抽汽560t/h（温度270°C，压力1MPa）还设4台60MW热水锅炉做为补充。

　　方案2：热电厂设2台100MW抽汽式汽轮发电机组+3台410t/h循环流化床锅炉，不设热水锅炉。

　　2个方案的比较见表2.方案1与方案2相比，工程造价低，便于实施。由于总燃煤量少，可以大大降低烟气和粉尘对城市的污染。

　　3结语今后，城市集中供热形式将向着多元化发展，银川的能源结构和消费水平，决定了城市集中供热形式仍以高效脱硫、除尘的燃煤型热电联产和大型供热锅炉为主。随着经济发展和能源结构的变化，以天然气等洁净能源为燃料的集中供热将逐步增加。

　　城市集中供热的发展不能脱离当地的经济发展水平，以达到提高人民生活质量和减少大气环境污染的目的。要按照市场经济的规律发展供热产业，选择技术合理、经济可行的城市集中供热形式。