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                              我国集中供热发展现状及问题分析

                              时间:2014-05-26 14:53来源:未知阅读:

                              1 集中供热的发展现状
                               供热行业作为对国民经济发展有着全局性,先导性影响的基础产业,与人们的生活息息相关。我国城市集中供热从20世纪50年代开始起步。近年来,随着改革开放的深入,国民经济的发展和人们生活水平的提高,人民的居住环境不断改善。我国的集中供热事业得到了迅猛的发展。 北京、天津、大连、沈阳等城市每年都改建和新建一些居住小区,使城市建设水平和居民生活水平不断提高。这些小区从几万平方米到几十万平方米不等,大多采用集中供热。随着供热事业的发展,集中供热已从大城市走向中小城镇,从机关单位,公建普及到居民采暖。
                               
                               热电联产是集中供热的主要形式之一,为节约能源,改善环境,提高供热质量,我国政府历来鼓励发展热电联产,在 20 世纪 50 年代就支持建设了第一批大型区域性热电厂。在《大气污染防治法》、《节约能源管理暂行条例》、《节能技术政策大纲》、《节能法》等文件中都明确提出要鼓励发展热电联产,在1998年开始执行的国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录中也包括热电联产。国家计委、国家经贸委、电力部、建设部于 1998 年 2 月 17 日又颁布了《关于发展热电联产的若干规定》。到 2002年底为止,我国热电联产的情况:年供热量 139150 万 GJ,同期增加 8.08%。6000kW及以上供热机组共1937台,总容量达3743.67万 kW,占同容量火电装机容量的 14.58%。

                              2 集中供热的优越性
                              2.1 节约燃料
                               我国的工业锅炉大部分为燃煤锅炉,燃煤的采暖锅炉和中小型工业锅炉的热效率一般比较低,一般在50%~60%左右,容量较大的工业锅炉效率在70%~80%之间,电厂锅炉效率在86%~90%之间。实行锅炉房区域供热或热电厂集中供热,供热效率可增大 20%~30%,可见,大力发展区域集中供热,对提高我国的燃料利用率,发展我国热化事业有重大作用。

                              2.2 减轻大气污染
                               我国绝大部分大气污染物是由煤炭燃烧引起的,煤炭燃烧生成的 SO2、CO2、NOX 和粉尘都是大气污染的主要成分。与分散采暖的小容量锅炉房相比,实行集中供热以后,锅炉容量增大,可采用高空排放和效率较高的除尘设备,大气污染状况可得到很大程度的改善。
                               
                              2.3 节省用地
                               集中热源代替分散的小锅炉房,可以腾出大批的燃料和灰渣的堆放场地,有利于改善市容。
                              2.4 提高供热质量
                               分散供热是间断供热,供一段,停一段,供热不稳定;集中供热是连续供热,并根据负荷及时调整,无论室外如何变化,室温始终保持一定。
                              2.5 低噪音,少扰民
                               分散供热热源点靠近居民区,产生的噪音直接影响周围居民;集中供热热源点远离居民区,可以有效防止噪音对居民的影响,减少扰民。
                              2.6 自动化程度高
                               集中供热的供热温度调节采用自动控制,能够适时的随室外温度变化而自动调节供热参数,以满足用户需要,同时也可以减轻工人操作上的劳动强度。
                              2.7 设备故障率低
                               集中供热可选用供热专用设备,其设备质量高于一般的工业设备,运行安全可靠,故障率低。


                              3 集中供热的方式
                              3.1 热电联产
                               发展热电联产集中供热是节约能源的重要措施之一。热电联产具有节约能源、减少环境污染、提高供热质量、增加电力供应等社会综合效益。普通火力发电厂利用燃煤发电,理论热效率是 41%,实际运行只有 36%~39%左右,而热电厂由于有电和热两种产品,热效率可达到70%~80%左右。热电联产将以高效率、低能耗的机组代替设备陈旧、热效率低、能耗高的锅炉或机组。可明显的改善环境、提高供热质量、增加电力供应,是清洁生产的体现。
                              3.2 锅炉房
                               区域锅炉房供热是集中供热的另一种普遍形式。锅炉房集中供热在节约燃料、提高能量利用率方面,不如热电联产,但热电联产并不能全部代替区域锅炉房。热电联产占地面积大,管网铺设规模大,用量要求稳定;而采用锅炉房集中供热,则投资较低、占地面积小、能耗小,很适宜小规模的工业区和民用住宅区。集中锅炉房供热是热电联产集中供热的必要补充。
                              3.3 工业余热资源
                               在很多工业生产过程中都会产生大量的工业余热,余热资源大致可分六类:高温气余热、冷却水和冷却蒸汽余热、废气废水余热、高温炉渣和高温产品的余热、化学反应余热和可燃废气的载热性余热。我国工业余热资源的潜力很大,如果把这部分可利用的余热资源充分利用起来,发展城市集中供热或居民区的供热,就能节约大量燃料,提高企业的经济效益。

                              4 我国城市集中供热发展中面临的问题
                               经过近50年的发展,我国城市集中供热已具备一定的规模,但当前的供热系统还存在一些缺陷。主要表现在以下三个方面:
                               
                              4.1 热源
                               以煤炭为燃料的集中供热方式污染严重,初投资大。具体表现在:
                               (1)分散小,锅炉房多,浪费能源,污染环境,
                              而国家针对发展集中供热的立法和管理不够完善。
                               (2)特大城市和大城市现有热电厂、区域锅炉房
                              的单机容量偏低,能源利用率低,供热成本高;
                               (3)部门与地产的保护主义严重,在发展城市集
                              中供热产业上不能协调一致共同发展,致使城市集中供热比例较小。

                               因此必须采取有力措施加以解决:
                               (1)如何降低建设费用,使终端用户获得单位热
                              量所需建设费用最小;
                               (2)如何改善供热系统,提高经济性,即如何减
                              少各个环节的能源浪费,保证供热质量,降低成本;
                               (3)建立完善的供热规划和供热项目审批手续,避
                              免造成供热项目盲目建设,出现了热源建成后热负荷不足的大马拉小车的严重浪费现象,做到优化规划。
                               
                              4.2 热用户
                               热用户应用技术发展是城市供热产业中最薄弱的环节,主要是由于计划经济时期福利“包烧制”供暖制度造成的。因此,目前我国民用住宅热用户室内采暖系统绝大多数为单管垂直串连系统,系统内垂直失调严重,高层和低层冷热不均,供热质量差;采暖管道材质均为普通碳素钢管,散热器以铸铁为主,室内系统中除了一些陈旧的关断阀门外,基本上没有任何调节设备及手段,也没有温度、压力、流量、热量表等设备。特别是单管垂直系统难以实现热用户按热量计量收费,造成目前收费难,进而导致供热更难的严重局面。
                               
                               
                              4.3 热网
                               (1)管网布局不合理。随着城市的发展,新建和翻新了许多工业和民用建筑,新增了不少支管线。但是,这些候选用户在上供热管网时,没有进行计算,管道的敷设一段一段施工,使一些管线单一枝状延伸。甚至为满足新用户的热负荷需求,采取加粗管道的方法,二次网出现了热水由细管道流向粗管道的不合理现象。
                               (2)静态运行模式。在全球能源匮乏的今天,寻找一种在确保供热品质前提下,能有效节能的供热方式显得很有意义。目前的调节方案主要有以下几种:即质调节、量调节、质和量并调。这几种方案都是从静态出发,忽略了供热系统的热惰性,引起能量损耗。热网的逐日逐时总供热量应与热用户逐日逐时的总热负荷始终保持一致。否则,或热用户平均温度偏高,造成能源浪费,或平均温度偏低,降低了用户的舒适感。室外温度变化时,一般来说十几个小时后房间温度才能引起变化,以上各种静态调节方法都是假定室温在很短时间内发生变化并达到稳定,忽略了供热系统的热惰性。
                               (3)热力失调现象严重。由于我国的供暖系统为定流量系统,所以传统常规室外供热系统多采用集中式热力站,有时一个小区只设一个热力站,小区热力站的规模从 5~40 万平米不等。而集中供热发达的北欧,多采用建筑入口小型组装式热力站的形式,两种形式相比,集中热力站投资低,便于集中管理。热力站和热机组构成的优化配置和机组运行过程的自动控制与实时监控是今后供热产业发展的主流所在。其原因在于传统的机组配置方式和手动控制存在自身难以解决的不足:
                               
                               ①传统的一段式换热机组,也即主要热交换元件为单纯的一台列管换热器或一台板式换热器的机组,本身存在着列管式换热器热交换效率偏低和板式换热器的安全运行温度,压力受限的不足,这在很大程度上制约了对热能的高效利用。
                               
                               ②换热器的人工手动控制难以达到精确的控制效果,造成热能的大量浪费,无法实现满意的供热服务,而且手动控制安全可靠性差,工作效率低,更难以满足实时控制的要求。
                               ③从现行使用的换热机组自动控制部分的控制策略来看,多数采用单回路控制器或简单的PID算法,而PID 参数由于系统的长期运行已经偏离了最佳值,而传统的整定方法多是靠操作人员的经验。这必将与今后工业生产过程的大型化和复杂化,系统的非线性,时变性,大时滞,不确定性形成矛盾,无法满足生产控制的安全,平稳,优质的要求。■

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