蒸汽采暖改高温循环水采暖分析

当前, 我国的能源形势严峻, 能源增长不能满足国民经济年增长的要求, 即土地、淡水、能源、矿产资源和环境状况对经济发展已构成严重制约, 要把节约资源作为基本国策, 发展循环经济, 保护生态环境, 加快建设资源节约型、环境友好型社会, 促进经济发展与人口、资源、环境相协调。

1 当前形式

对于蒸汽供热, 建设部、国家计委于1995年3月14日发出的《关于加强城市供热规划管理工作的通知》中要求“蒸汽管网的输送距离一般不宜超过4公里”;已发行的供热手册指出的蒸汽管线输送距离最长的限定为不超过7公里, 但都未做详细论证。由此可以推断, 目前较为普遍认可的蒸汽供热经济半径应是在4公里左右, 根据具体情况也许7公里内还是经济的。

发展远距离供热, 把蒸汽供热改高温循环水供热是一种有效的途径。具体做法:一是在热电企业厂区内建热交换站, 通过循环水泵升压把热水远距离输送;二是在蒸汽供热经济半径区域外建热交换站, 通过循环水泵升压把热水远距离输送。热电企业厂区内建设的热交换站循环水的循环水泵一台采用汽动泵, 一台电动泵 (变频调节) 作为备用。正常情况下由汽动泵运行, 可最大限度的降低突然停电带来的影响, 如汽动泵在检修时, 开启电动泵运行 (变频调节) , 同时起到节电的作用, 将汽动泵上做过功的乏汽接入除氧器中, 余热再次利用。 (工艺流程如图1)

2 高温循环水改造的经济分析

2.1高温循环热水节能、节水、污染减排分析

2.1.1高温热水供热节能计算

管网损失的比较计算。

热水管网供热热损失小, 直埋高温热水管网每千米温降只有1℃-2℃, 蒸汽供暖运行参数50w/m2, 采暖面积按450万平方米为依据, 计算如下:

采暖热负荷按50w/m2计, 采暖面积按450万平方米, 供热热负荷总计约225MW, 折合810GJ/h。 (MW与GJ的换算值3.6)

热水管网热损失为1.8%:

计算损失为:810 GJ/h×1.8%=14.58GJ/h

蒸汽管网热损失为22% (距离远损失取大) :

计算损失为:8 1 0 G J/h×2 2%=1 7 8.2GJ/h,

热水管网较蒸汽管网节约能源:

Di=D水损-D汽损=178.2GJ/h-14.58GJ/h=163.62GJ/h

163.62GJ/h折算为标煤Qr=Di×Br=6.54t/h。

按1个采暖季120天, 每天24小时不间断供暖计算:

循环水供热节约折标煤量:Q= (D水损-D汽损) ×Br×T

Q为标煤量t;

Di为节约网损热量GJ/h;

D水损为高温热水管损GJ/h;

D汽损为蒸汽管损GJ/h;

T为供热时间h;

Br为供热标煤耗40kg/GJ。

热水管网比蒸汽管网共节约标煤量:

Q= (D水损-D汽损) ×Br×T=6.54×120×24=18835.2吨。

另外, 高温热水供暖所用抽汽产生的凝结水被抽回到除氧器再次利用所获得的热量为:

B=凝结水量× (凝结水比焓-除盐水比焓) ×24小时×120天/7000, 供热时间按120天计算标煤 (采暖按0.57吨蒸汽供10000㎡计算) :

B=450×0.57×1000× (55-10) ×24×120/7000=4748.9吨

同时, 汽动泵运行时要消耗部分蒸汽能源;为保证循环水量, 需要进行管网补水, 消耗了电能, 耗能情况折标煤如下: (汽动泵采用主蒸汽, 耗汽12.5吨/小时, 吨汽耗标煤103千克/吨汽)

a.汽动泵运行耗能折标煤量:12.5×103×24×120/1000=3708吨;

b、管网补水耗电折标煤量20.4吨。

因此, 本高温热水供热项目实际节约标煤量为:

18835.2+4748.9-3708-20.4=19855.7吨

2.1.2节水量

加热器的凝结水, 经化验合格后, 全部回收至主厂房除氧器, 除氧后作为锅炉补充水使用, 按450万平方热负荷情况下每小时可产生凝结水255t/h, 在供暖期间120天, 可节约120×24×255=734400吨。

如按制除盐水与原水的比例为1:1.25, 则共计节约原水量:

734400×1.25=918000吨

2.1.3污染物减排

由于用热水代替蒸汽供热, 降低了管损, 优化了系统, 减少了标煤耗, 从而减少了SO2和烟尘等主要污染物的排放。

(1) 二氧化硫减排。

按年节约标煤1.98万吨, 煤炭含硫0.5%计算。

1.98万吨×0.5%×2×80%=158.4吨。

可减少二氧化硫的产生158.4吨/年, 按脱硫效率85%计算。

可减少排放二氧化硫158.4吨- (158.4吨×0.85) =23.76吨。

(2) 烟尘减排。

按年节约标煤1.98万吨。

原煤=7000大卡/3700大卡×1.98万吨标煤=37459吨。

37459吨×10000 (系数) ×11mg/Nm3 (除尘后烟尘浓度) =4.12吨。

可减少烟尘排放4.12吨/年。

3 结语

集中供热由蒸汽改高温循环水远距离输送是节能、环保、减排实现可持续发展的有效途径, 符合“十一五”规划中强调的全面贯彻落实科学发展观、加快建设资源节约型、环境友好型社会、实现可持续发展的总体要求。

摘要：针对目前能源形势, 落实科学发展观, 提出集中供热由蒸汽改高温循环水远距离输送是节能、环保、减排实现可持续发展的有效途径。

关键词：集中供热,节能,效益