本文就洛陽(yáng)市某區(qū)的供熱工程方案進(jìn)行了分析,根據(jù)國(guó)家規(guī)劃及要求以及該區(qū)的采暖需求,通過對(duì)該區(qū)現(xiàn)有的供熱狀況、熱源及熱媒情況,對(duì)該區(qū)域的供熱供水工程進(jìn)行了方案設(shè)計(jì).此設(shè)計(jì)方案中,一次熱水網(wǎng)采用130/70℃的高溫水,二次熱水網(wǎng)采用85/60℃的采暖熱水,分別從熱負(fù)荷、水力計(jì)算、效益分析等方面進(jìn)行了分析研究,結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)方案能夠滿足該區(qū)的供熱要求,且具有經(jīng)濟(jì)效益,是切實(shí)可行的.

【關(guān)鍵詞】采暖熱水； 集中供熱工程；方案設(shè)計(jì)

０　前言

集中供熱工程是城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一,集中供熱的普及率高低是城市現(xiàn)代化程度的重要指標(biāo),它是城市文明程度的一個(gè)標(biāo)志.集中供熱能夠改善城市環(huán)境以及大氣質(zhì)量、提高城市現(xiàn)代化水平的重要措施,具有良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,符合我國(guó)節(jié)能減排政策的要求,是我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策重點(diǎn)支持發(fā)展的行業(yè).

本工程為洛陽(yáng)市某區(qū)整體規(guī)劃中的五、六期采暖項(xiàng)目,該區(qū)域范圍：南至濱河路,西至論文范文西路,北至豐華路、論文范文北路、炎黃路.本工程的實(shí)施可以解決該區(qū)域無集中供熱的問題,滿足已經(jīng)建成的居民和企業(yè)的采暖要求,具有顯著的社會(huì)效益和較好的經(jīng)濟(jì)效益.

１　設(shè)計(jì)方案

１.1　工程概況

該區(qū)位于洛河北岸,與新區(qū)隔洛河相鄰,該區(qū)五期、六期采暖區(qū)域位于陽(yáng)光熱電廠供熱范圍內(nèi).該區(qū)現(xiàn)僅有供熱中心鍋爐房,北方易初鍋爐房等供熱熱源.目前,現(xiàn)有的熱源供熱負(fù)荷已無法滿足日益增長(zhǎng)的熱負(fù)荷需求.

本項(xiàng)目熱源為洛陽(yáng)陽(yáng)光熱電廠一期2×135MW供熱汽輪發(fā)電機(jī)組以及二期2×300MW機(jī)組工程亞臨界供熱機(jī)組.現(xiàn)有的供熱管網(wǎng)沿著孫辛路敷設(shè)DN800熱水管,該管道穿越了洛河至該區(qū)濱河路段.本項(xiàng)目供熱管網(wǎng)以此處為接點(diǎn),覆蓋東至孫辛路,南至濱河路,西至論文范文西路,北至豐華路、論文范文北路、炎黃路的采暖負(fù)荷要求.

１.2　采暖熱負(fù)荷

根據(jù)最大熱指標(biāo)（已包含約5%的管網(wǎng)熱損失）,采暖熱化率工業(yè)建筑取15%,公用、商業(yè)近期取65%、遠(yuǎn)期取75%,分別統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)狀、近期及遠(yuǎn)期各單位的采暖最大、平均及最小熱負(fù)荷、采暖面積及熱負(fù)荷,詳見表1.

采暖計(jì)算熱負(fù)荷：

Qn等于kn·∑Qni /0.7

式中：Qn—采暖計(jì)算熱負(fù)荷（蒸汽）,t/h

Qni—單個(gè)用戶的采暖熱負(fù)荷,MW；

根據(jù)以上計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算所得的采暖計(jì)算熱負(fù)荷見表2.

由表1、表2可知,該高溫水供熱區(qū)域的采暖建筑面積556.6萬m2,熱負(fù)荷為445.4 MW,全年采暖供熱量為354.62×104 GJ.

１.3　供熱方案設(shè)計(jì)

熱水管網(wǎng)從孫辛路過洛河進(jìn)入龍鱗路段,供熱母管由孫辛路向北,然后分兩路敷設(shè),其中一路沿濱河路南側(cè)敷設(shè),主要為近期用戶,最大管徑DN350；另外一路為二期負(fù)荷主干管,沿論文范文路向西敷設(shè),至三元路后向南敷設(shè),至豐華路口再向西敷設(shè)至金鑫路口后,然后轉(zhuǎn)向河洛路,沿河洛路向西敷設(shè),主干管管徑為DN800.各分支供熱管道以南北走向布置,呈枝狀分布.熱負(fù)荷的分布見圖1.

采用高溫水供熱,管網(wǎng)投資比采用蒸汽管網(wǎng)供熱節(jié)約20%,熱能利用率比蒸汽系統(tǒng)高出約15~30%,可采用質(zhì)-量調(diào)節(jié),且供熱工況穩(wěn)定,供熱半徑大.熱水管道的直埋技術(shù)目前已非常成熟.直埋熱水管道的表面溫度低,對(duì)周圍管線及城市的綠化影響較小.且現(xiàn)有高溫?zé)崴芫W(wǎng)接口已敷設(shè)至該區(qū)附近,故本工程采用高溫水管網(wǎng).由于洛陽(yáng)市某區(qū)所處區(qū)域冬季嚴(yán)寒天數(shù)較少,故對(duì)供熱可靠性的要求比較低,本可研報(bào)告推薦常用的枝狀管網(wǎng)的供熱方案.

本項(xiàng)目供熱介質(zhì)為經(jīng)過換熱首站后的130/70℃的高溫水,設(shè)計(jì)流量為4639t/h,接口處管徑DN800,熱水管網(wǎng)直徑DN800～DN200.熱水管網(wǎng)最大供熱半徑：3.0km,管網(wǎng)全長(zhǎng)8.4km.二次熱水網(wǎng)采用85/60℃的采暖熱水,形成城市一次熱水網(wǎng)和用戶二次熱網(wǎng)兩套系統(tǒng)相互獨(dú)立.管網(wǎng)敷設(shè)在有條件的地段采用電預(yù)熱的無補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式,在復(fù)雜地段回水管道采用無補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式,供水管道采用有補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式.

本工程近期計(jì)劃建設(shè)熱力站10座（采暖負(fù)荷由濱河路DN350分支管供應(yīng)）,遠(yuǎn)期增設(shè)熱力站47座,共計(jì)57座.熱力站站址布置在小區(qū)內(nèi)熱負(fù)荷集中的地方,二次管網(wǎng)不穿越城市道路,最大供熱能力在25.0MW以下.熱力站主要設(shè)備是組合式熱交換機(jī)組和全自動(dòng)軟水器.組合式熱交換機(jī)組的主要配置有板式熱交換器、電控箱、補(bǔ)水泵、循環(huán)水泵、除污器及水溫自動(dòng)調(diào)節(jié)等控制、檢測(cè)閥門儀表等.二次網(wǎng)采用變頻式補(bǔ)水泵定壓.補(bǔ)水采用軟化水.熱力站的管理,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人值守,集中監(jiān)控.

１.4　水力計(jì)算

本工程熱水管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí),供水溫度為130℃,密度為926.5kg/m3；回水溫度為70℃,密度為977.7kg/m3,管道的粗糙度取值0.5mm,局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度比例,干管、支干管分別為0.2、0.3,利用《城市供熱手冊(cè)》中所給的熱水管道水力計(jì)算表進(jìn)行水力計(jì)算.

根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果繪制水壓圖,最不利端保證0.1MPa.水壓圖見圖2（左為二期主干管,右為濱河路段分支管路）.

１.5　環(huán)境保護(hù)效益

集中供熱與分散小鍋爐或小煤爐比較,在相同供熱量下,由于熱電廠鍋爐熱效率比分散的小鍋爐高出 20％以上,因此煤耗有大幅度減少,相應(yīng)的煙塵與SO2排放量可大為減少；交通運(yùn)輸量相應(yīng)減少.其次采用集中供熱的鍋爐容量,環(huán)保裝備水平比小鍋爐高,因此減少污染物的排放量,污染物排向高空,擴(kuò)散范圍大,減少了對(duì)人體的危害.電廠煙氣除塵效率可達(dá)99.9％以上,煙塵最大允許排放濃度為50mg/m3（標(biāo)態(tài)）,比分散小鍋爐房要求的煙塵最大允許排放濃度為 200 mg/m3（標(biāo)態(tài)）,要小很多,另外脫硫設(shè)備較完善,脫硫效率達(dá)到90%以上,又可大幅度的降低SO2的排放量.

目前高新區(qū)內(nèi)有小鍋爐6座.另外還有很多的小煤爐分布在各個(gè)角落,集中供熱后這些鍋爐房將被拆除,小煤爐可以取消,無論是煙塵、SO2、污水或噪聲對(duì)居民的影響都大大減少.

１.6　經(jīng)濟(jì)效益

該區(qū)目前采暖熱效率約50%,而采用集中供熱采暖,扣除管網(wǎng)損失等因素,熱效率約65%,熱效率提高約15%.該區(qū)五期、六期全年采暖熱量312.89×104GJ,每年可以節(jié)約46.9×104GJ.洛陽(yáng)該區(qū)居民與生產(chǎn)綜合（加權(quán)平均）均價(jià)為54.2元/GJ,每年可節(jié)約2543萬元.

根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)量、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品售價(jià)等數(shù)據(jù)測(cè)算,本項(xiàng)目盈虧平衡點(diǎn)(達(dá)產(chǎn)年)為設(shè)計(jì)產(chǎn)量的63.37%,即盈虧平衡臨界產(chǎn)量198.3×104 GJ,當(dāng)年產(chǎn)量大于上述臨界產(chǎn)量時(shí)企業(yè)才會(huì)有盈利.本項(xiàng)目生產(chǎn)期年均營(yíng)業(yè)收入14478萬元,生產(chǎn)期年均利潤(rùn)總額1270萬元、凈利潤(rùn)952萬元；總投資收益率為8.51%,稅后項(xiàng)目財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率8.40%（所得稅前為10.54%）,均高于行業(yè)基準(zhǔn)指標(biāo),該工程項(xiàng)目具有一定的盈利能力及投資回收能力.綜合上述分析,該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上合理可行.

２　結(jié)論

洛陽(yáng)市交通便利、靠近煤田、水源充足,具備開展集中供熱工程的條件.洛陽(yáng)市該區(qū)集中供熱管網(wǎng)工程的建設(shè)對(duì)提高居民生活水平、改善環(huán)境質(zhì)量是必不可少的.該項(xiàng)目具有一定的盈利能力及投資回收能力,經(jīng)濟(jì)上合理可行；每年可減少煙塵、二氧化硫的排放量以及灰渣量,能有效改善居民的生活條件,具有十分顯著的社會(huì)效益、環(huán)保效益和節(jié)能效益.

綜上所述,洛陽(yáng)市該區(qū)集中供熱管網(wǎng)的工程建設(shè)是可行的,也是完全必要的.由于本工程是一項(xiàng)具有社會(huì)效益、環(huán)境效益和節(jié)能效益的公益事業(yè)工程,對(duì)洛陽(yáng)市集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展將起到積極的助推作用.基于經(jīng)濟(jì)效益的考慮,積極快速建設(shè)達(dá)產(chǎn),盡快達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)以上,提高服務(wù)水平盡快增加熱化率,都是減少風(fēng)險(xiǎn)和提高盈利的手段.