集中供热与分散供热的比较

吉林省轻工设计院，吉林132002 张学威

摘要 改造小区低效、分散的锅炉，实行集中联片供热，热、电结合，逐级利用热能，从而实
现资源配置和利用，达到节约能源的目的。
关键词 改造低效锅炉 联片供热 节约能源
中图分类号 TU822．8
1.0 前 言

我国分散供热锅炉数量大、容量小、机械化程度差和效率低。据有关部门统计，我国的热能利用率只有28－30％，如果每年热能利用率提高1％，就相当于节约能源3％，等于增产1000多万吨标准煤。可是目前的中小锅炉热效率普遍比电站锅炉低得多，燃料消耗高得多，因此，合理使用供热燃料，大力发展区域集中供热或小区联片供热，对提高我国的燃料利用率，发展我国的热化事业有重大作用。本文以吉林市石井沟地区联合化工厂等厂联片供热工程为例，通过节能效果、经济比较的论证，认为将分散供热的工业锅炉房改为联片供热的电站锅炉房是节能的有效途径。
2.0 耗能概况与供热方案

石井沟位于吉林市郊区，有联合化工厂（以下简称联化厂）、玻璃厂、钢窗厂、炼油厂、服务行业以及住宅生活区，是一个既有生活热能耗又有生产热能耗，热能消耗较大的独立工业区。
本工程中联化厂、玻璃厂、钢窗厂三厂共有小型燃油锅炉八台，耗燃油28000t/a，另外采暖用煤4000t/a。这些小锅炉热效率都很低，大约66％左右。其中已改燃用本地舒兰褐煤的锅炉效率则更低，机械未完全燃烧损失较大，排烟损失更高，热能利用率极低。
该地区现有产汽能力仅30t/h左右，通过热负荷调查该地区蒸汽需要量为74t/h，由于严重的汽量供应不足，经常影响企业的生产和居民生活。目前有仅燃料油供应存在着较大的困难，而且能源使用极不合理，这些燃油锅炉都是亟待改造的。
该工程综合蒸汽消耗量为：冬季74t/h，夏季34t/h。根据吉林地区燃料供应情况,一般工业用煤主要是舒兰褐煤（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）。若将原燃料油锅炉改为燃用这种低质褐煤的锅炉房，只有三种途径。一是分别在三个厂区将原有的燃油锅炉房改建为沸腾炉锅炉房，只供生产加热用的1．0MPa低压蒸汽（下称Ⅱ方案）；二是联合三厂共建造集中供热的沸腾炉锅炉房（下称Ⅲ方案）；三是针对三厂每年均需大量外购电而且经常由于供电不稳定影响正常生产和生活的特点，新建小型热电站采用电站煤粉炉，生产4．0MPa、4500C的蒸汽，蒸汽在背压式汽轮内作功后，排出的1．0MPa低压蒸汽，再供给各用户，实行热电联产，集中供热，以提高热能利用率（下称I方案）。究竟选择哪种方案合理呢，可以通过经济比较，选择节能效果好、经济合理的方案作为最佳方案。

3.0 分散供热与热电联产集中供热比较

石井沟地区是一个用热负荷较为稳定的工业区，适宜建设热电联产的小型电站小型电站，因此只做I、Ⅱ方案比较。方案I采用2台WGZ35－39／16沸腾炉，2台NG32／25汽轮机；方案Ⅱ采用2台沸腾炉。二方案的热量平衡见图1、2，有关数据见表1。

从表1可以看出：
I方案将现有的燃油的低效小锅炉停用，集中投资建设小型热电站，设计安装两台35t/h中压煤粉炉、两台NG32／25型、额定功率2400kW的背压汽轮机及两台3000kW发电机组。通过概算，热电站总投资为1262万元，年供电量20823×103kWh,年供热量1091×106MJ，每年消耗舒煤128．55×103t，工程总投资回收年限为3．8年。
Ⅱ方案将现有各小油炉分别改为沸腾锅。改造投资439万元，而每改一台炉需要六个月的时间，另外轮流改造安装，影响生产累计九个月，少收利税及停工损失计686万元，所以改油炉为沸腾炉的总投资实际为2418万元。加上其它两厂四台炉改造费用，分散供热方案总投资大约2800万元左右。改为沸腾炉后，锅炉效率估计在65％左右，按与热电站相同的年供热量1091×106MJ计算，每年消耗舒兰煤15万吨。此方案总投资高，年总收入小，耗煤多，回收年限长达5年，比集中供热方案回上限长1．2年，因此是不经济的。

表1 供热方案I、Ⅱ的技术经济指标

从热平衡及技术经济比较可以看出，两个方案虽然都能获得以劣煤代替燃油的效果，但是，分散改为沸腾炉只能起到以煤代油的效果。热电联产集中供热方案由于选用高参数煤粉炉及高效率汽轮机，不仅降低了各项能量转变损失，而且多发电20823×103kWh/a,每年可节约标准煤2．5万吨。如果分散建设小工业锅炉房，每建设一次就要增加一次一系列规范规定的各种系数，这些系数的累计结果将会导致能源和资源的巨大浪费。因此，实行城市集中供热或小区联片供热是节能的有效途径。

4.0 结 语

随着生产的发展，节能和环保工作的深入进行，特别是在电力短缺，能源供应紧张地区和用热量大而集中的区域，建造以供热为主，发电为辅的热电联产综和用能系统，实行生产生活集中供热，有利生产，方便生活，是经济合理地利用能源、节约能源的行之有效途径。
改造低效锅炉，逐步实行集中供热，热电结合和热能的逐级利用，以参数较高、容量较大、机械化程度和热效率高的工业锅炉取代现有的小锅炉群，是工业锅炉技术改造的必由之路，也是今后的发展方向。在发展集中从热、发电等问题上，必须结合各地规划，对具体方案则要进行详细的技术分析比较，以获得最佳的经济效果。