浅谈新疆兵团农七师各团场供暖方式的选择

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:amysyz
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  【摘要】介绍了兵团农七师供暖系统现状,各种供暖方式特点,并对此进行了分析比较,提出了合理的采暖方式。
  【关键词】供暖系统现状、供暖方式介绍、供暖方式比较及结论
  中图分类号: TE44文献标识码: A 文章编号:
  一. 供暖系统现状
  农七师各团场(镇)近几年供暖面积约30万平方米,一般有三台7MW热水锅炉或1台29MW高温热水锅炉供暖,若干个换热站,数公里的聚氨酯保温管道。各团场(镇)供暖由于用户分散,供暖管线长,现存在消耗指标偏大,成本高,部分供暖质量不达标,故障率频繁,失水量大,管道腐蚀严重等问题。随着兵团的快速发展,全国对口援疆项目的展开,廉租房的大力建设,各团场(镇)供暖需求量逐年递增,供暖系统是由热源、热网和热用户组成。供暖技术也在快速发展,近年来供暖方式有:天然气锅炉供暖、水源热泵供暖、锅炉集中供暖、燃气和太阳能辅助加热、热电联产集中供暖、电采暖等,如何正确选择适合兵团农七师各团场(镇)的供暖方式,需综合考虑结合各团场(镇)供暖实际情况,分析各种供暖方式利和弊,尽量采用优质的供暖方式。
  二. 各种供暖方式介绍及特点
  1.天然气锅炉供暖
  随城市能源结构的调整,农七师部分团场居民已用上天然气,天然气已经成为采暖的一种重要能源燃气锅炉采暖。分为以下三种形式:家用燃气锅炉单户采暖、分散燃气锅炉采暖、集中区域燃气锅炉采暖,目前团部个别采用家用燃气锅炉单户采暖,采暖媒质为热水。
  单户然气采暖:家用燃气锅炉采暖就是以每个住户为单位,采用家用燃气锅炉采暖。家用燃气锅炉可用于取暖、洗澡和生活用水,属于多功能型燃气用具。
  优点:家用燃气锅炉效率高、功能多。一家一户自成系统,同时解决采暖和热水供应问题。单户燃气热水采暖具有很大的调节灵活性,使用完全独立,采暖温度可以自主調节,采暖时间可自行控制,无锅炉房和外管网热损失,节省外网建设投资。符合按热计量收费的原则,可准确计量耗气量,用气量可由用户自主控制,加上这种供暖系统的效率较高(一般在90%以上),避免了集中供暖按面积收费造成的能源过渡浪费,因而能促进节约燃气,从而为推广使用优质洁净燃料创造了条件。同时采暖循环的动力消耗低,节省电能,提高燃气管线的利用率和使用经济效益。这种采暖方式对宅区非常适合,在运行过程中,用户根据自己的要求控制采暖温度和运行时间,能进行分户计量,节约燃气,同时可提供卫生热水,减少污染物排放量,降低运行费用,积累经验后推广较好。
  缺点:①目前家用燃气炉在推广使用中,质量标准不统一,售后服务不完善,影响用户的正常使用;烟气一般是无组织排放,产生局部污染;部分燃气炉的运行噪音大;在北方严寒地区用户采暖期较长,人们对其安全性有担心,担心冬季气源紧张,断气停暖。②由于没有水处理装置,燃气锅炉使用寿命较短,基本上维持4年左右。③家用燃气炉运行费用高,主要是天燃气价格偏高(1.5元/立方米)。④家用燃气炉的热源管路连接过于简单,常发生水击拉断管道现象,易发生事故。⑤循环泵进口管道设计不合理,经常吸入空气,不能正常运转,易造成燃气锅炉超温超压。⑥家用燃气炉没有补水泵,易造成燃气锅炉缺水事故。
  2. 水源热泵
  热泵技术是一种利用地下水、海水、土壤和城市污水中所存的热量,通过输入少量的高位能源(如电能),将低温位能源向高温位能源转移,以实现既可供暖又可制冷的高效节能空调系统,是一种节能环保的先进技术。
  优点:低碳节能,近年来,人们对低碳节能的意识逐渐增强,对于舒适家居环境也有了更高的要求。其中,利用地热能可实现采暖、供冷和供生活热水也逐渐被人们所接受,地暖不仅在我国二、三线城市得到了迅猛发展,而且正以势不可挡的势头向我国南方城市普及。而利用地热能推广地暖的使用也是节能减排的有效途径。
  缺点:应用限制多、推广障碍多、综合造价高。目前地暖行业的各项标准尚不完善,新产品的层出不穷使地暖行业规范难实行,而和其它类型地暖不同,地源热泵取热具有特殊性,往往热源比较隐蔽,必须首先了解地质和含水层结构,这就对技术方面要求较高,所以当政府大力推广地源热泵之时,吸引了众多企业进入地源热泵地暖市场,但往往对地下水、岩石、土壤等构成不清楚,盲目取热,最终产品往往达不到节能效果,甚至会对地下水和地层造成破坏,最终导致地下水源流失或者地面塌陷,节能不成反破坏环境,毕竟不是所有地质条件都适用地源热泵,虽然市场空间很广阔,但还是要认真选取适用的地区,这就要求企业对地源热泵有较为全面的把握,乌鲁木齐市这几年也在试点和推广。
  3. 区域锅炉集中供暖
  集中供暖方式按热源来说,一般可分为区域集中供暖系统和热电联产集中供暖系统,也可以是由各种热源共同组成的混合系统。
  优点:投资适宜,管理方便、运行稳定,运行成本低,煤炭供应充足,目前各团场普遍采用。
  缺点和存在的问题:各团场供暖中存在有待改进的方面①供暖运行时达不到额定温度值(供暖超负荷),高温(115—70℃)热水锅炉处于低温(80—60℃)运行,锅炉出力没有达到铭牌额定出力。②锅炉鼓引风机风量用挡风板调节,不能按照供暖负荷大小进行变频调节;热水循环水泵处于大流量低温差运行工况,缺少变频调节,运行电耗多。③燃烧不稳定,加大负荷煤层调厚时,鼓风风量偏小,易造成燃煤不能完全燃烧,渣中含碳量高,炉排漏煤多,浪费燃煤。原因:链条炉排锅炉燃烧型式属于层燃炉,煤仓的煤经过煤闸板根据负荷大小调整煤层厚度,被压实的燃煤即含有大小颗粒煤和粉末煤,进入燃烧室靠炉拱的吸热、传导、辐射来燃烧,这种给煤方式,易造成煤层通风不畅,燃烧不完全,炉排漏煤,锅炉出力达不到。④循环泵出口管径过小,造成一次网的热水循环过慢,阻力大影响供暖效果。⑤锅炉输煤系统需要系统改造,缺少破碎、混煤和分层给煤装置,造成煤燃烧工况差,燃烧不完全,锅炉的热效率低,燃煤指标偏高。
  目前是各团场普遍采用的供暖方式,需要在节能降耗、减少环境污染方面更上一个台阶,应用供暖新技术进行节能升级改造,可以满足当前供暖的需要,可谓是花小钱办大事的举措。
  4. 燃气和太阳能辅助加热的供暖
  燃气和太阳能辅助加热的供暖系统,新疆光照充足,太阳能资源丰富,昼夜温差大,白天可以利用有限的太阳加热和部分燃气供暖,晚上和阴天就得用燃气供暖。这样虽然环保了,但需要设置太阳能集热板和燃气锅炉,投资高,安全要求高,运行管理复杂,推广难度大。
  在气源保障方面,考虑到保障供应。例如“西气东输”三线西段将开工建设,最大限度满足新疆沿线用气的需要。
  随着人民群众物质生活水平的提高,大家对冬季供暖的温馨性及安全性有了新的要求。在集中供暖条件下,不同楼层、不同朝向等要素会形成相当大的室内温差、室温低的住户自然怨言满腹。在采用燃气为能源的小区和住宅中,其采暖质量无须置疑。但燃气经熄灭后产生的二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物等对区域空气质量还是有一定影响的。此外,燃气安装的防火防爆问题也不容忽视。由于国内一些消费此类锅炉的企业起步较晚、技术工艺不够成熟及稳定,使燃气锅炉的平安性得不到足够的保证,再加上某些人为的装置、运用、维修不当,使燃气锅炉爆炸、伤人的事情时有发作。
  5. 热电联产集中供暖
  热电联产具有节约能源、改善环境、提高供暖质量、增加电力供应等综合效益。热电厂的建设是城市治理大气污染和提高能源利用率的重要措施,是集中供暖的重要组成部分,是提高人民生活质量的公益性基础设施。
  热电联产是指发电锅炉产生的高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功后产生的乏汽在电厂首站凝结释放汽化潜热后再利用水泵返回锅炉,经换热得到的高温高压热水由首站送往用户。热电厂按照供暖机组的形式不同,分为主要用于工业企业自备热电的被压式汽轮机供暖系统、低压或高压单抽汽汽轮机供暖系统和可同时满足工业用汽和民用供暖的高、低压双抽汽汽轮机供暖系统。近年来,乌鲁木齐市大力发展以热电联产为主的城市集中供暖,集中供暖率在逐年提高。截止到2009底,乌鲁木齐实现集中供暖面积7420万平方米,其中,热电联产供暖面积约1350万平方米,集中供暖率已达70%以上。同时,采用天然气、电热膜(发热电缆)、地源热泵等其他清洁能源供暖和煤粉炉供暖的有800余万平方米。2010/2011年采暖期,乌鲁木齐市预计总供暖面积将达到1.09亿平方米,較上年度新增约600万平方米;集中供暖面积预计为8000万平方米,其中热电联产供暖面积为2800万平方米,其他清洁能源供暖1600万平方米。
  农七师129团和137团可以利用工业园区的华能热电厂集中供暖。125团可以将经纬番茄酱厂的蒸汽热源冬季为场部供暖。
  推行热电联产集中供暖投入资金巨大,需要招商引资完成,管道投资大,运行成本高。
  6. 电采暖
  电采暖模式有6种:电热锅炉、蓄热式电采暖、电热膜、地热电缆、辐射器、环流散热器,且6种模式的使用率较为平均。可调、可控、环保的供暖方式,电地暖以其节能、环保、健康、舒适等特点。慢慢地成为了采暖市场上一个受众人瞩目的采暖方式。电采暖的污染率为零,完成电采暖所需设备不多,非常安全,而且室温上下全由住户自行调理。要在节能建筑和有峰谷电价支持的政策。尤其是加强精细化的管理,应该要安装8个时段的温控器。
  在收费方面,住户先买IC卡,后用电,能够彻底铲除有意欠费。这种采暖方式的综合费用低于集中燃煤锅炉和城市集中供暖,北京地域规则供暖总耗热能为61.8kwh/平方米/采暖季,按IC卡电价0.44元/kwh计,用电采暖的费用为27.19元/平方米/采暖季(按峰谷用电价钱计算,可降低30%—50%,即13.6---19元),与燃煤锅炉27元/平方米/采暖季,城市集中供暖为26元/平方米/采暖季相比,在节能、节约维修费用和管理开支方面,有着明显的优势。在我国电力已相对缓和及电采暖具有众多明显优势的前提下,电采暖已成为今后城市供暖开展的一个重要方向。需要试点,积累经验后推广,有望在不久的将来整体安装电采暖。
  三. 供暖方式比较及结论
  通过综合比较不同集中供暖方式提供能量和品质,可知大型燃油、燃气、燃煤锅炉、热电联产集中供热具有较高的系统能效,而且规模越大,能量利用率越高。从初投资、运行、燃料消耗和环境角度分别比较了几种常用集中供暖方式,比较结果表明:燃煤锅炉集中供暖虽然运行费用和燃料费用较低,但其对环境影响严重;太阳能热泵系统初投资较高,运行费用高,但其对环境影响较小,是较为理想的供暖方式。燃煤大型集中供暖锅炉房和燃煤大型热电联产集中供暖比较接近新疆农七师各团场十二五规划的发展需要。推荐农七师各团场采用燃煤锅炉集中供暖分户计量和节能改造的方式,条件成熟的129团和137团可以利用工业园区的热电联产集中供暖,125团可以利用经纬番茄厂的锅炉冬季供暖,以增加设备利用率。其他燃煤锅炉房的节能改造在123团和124团已成功运行,收到较好的效果。其他团场可以参照推广分户计量和节能改造项目的实施,会产生较好的节能效益、经济效益和环保社会效益。
  综合节能:通过分户热计量的推广、分级分布式变频泵输送技术的改造、大容量燃煤锅炉、分层给煤装置、管网水力平衡改造等,使农七师各团场的供暖水平再上一个台阶。节能改造后的节能目标:节电率15%;节煤率7%;单位耗煤量40kg/m2.a, 单位耗电量4.07kWh/ m2.a; 供暖室温合格率98%以上。
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