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摘要：天津地区某企业针对厂区供热方式问题，经过技术、投资及运行经济等方面的比较，决定采取自建锅炉房，燃油热水锅炉方式进行供热，原设计热计量间改造为锅炉房，新建辅助油罐间进行储油和供油。
关键词：市政供热；燃油热水锅炉；燃气锅炉；电锅炉；油罐间
中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0032-03
该企业建设初期，受当时形势要求，企业基建建设和地方园区建设采取边设计、边拆迁、边施工的形式，园区市政配套规划未能完善。目前，随着项目建设，厂区需要供热，但面临两大难题：一是市政热源不足；二是市政供热配套费（供热工程建设费）资金项目未在可研立项批复内，且数额巨大。根据目前建设进度和市场要求，该公司必须在本年度供热，为来年做好生产准备。因此，公司组织开展供热方式的调研和对比，包括自建燃煤锅炉房、自建燃气锅炉房、自建电锅炉房以及自建燃油锅炉房。以下是该公司供热建筑需求详表和几种供热方式的技术经济分析。
根据设计院施工图纸，供热建筑总体热负荷为8164.39kw，考虑管网损失率约为5%，实际热负荷需求为8594kw。厂房建筑面积90649.15平米，折算用热面积292790平米（按照《天津市供热建设费实施细则》规定，超高房型建筑面积需乘以层高系数，层高系数为层高除以3.5米），厂房热负荷100w/平米，辅房热负荷60w/平米。
考虑当前形势，本文对市政热水、燃煤锅炉、燃气锅炉、轻质柴油锅炉、电锅炉，五种供热方式在一次投资、年运营费、环保政策、可行性方面进行分析和对比，论证其在技术上是否可行，投入运行是否经济，主要如下：
1 市政热水供热
1.1 供热现状
天津市热电公司提出，利用东北郊热电厂主管线的分支管线，为该厂区供热。分支管线管径为DN200，距离该厂300米。为验证实际供热能力，本文进行了
核算：
假设管网压力降取△h=100pa/m时，供水80℃，回水60℃，按公式Q=4.2△t×m，得循环水量m为350t/h，再计算管网的漏损系数，水量乘以1.15，得出循环水量402.5t/h。
当供水管为DN200时，按最大压降考虑（300pa/m），实际通流能力只有270t/h，小于402.5t/h的流量需求。另外，按100pa/m的压降考虑（支干线≤300pa/m），经计算后，供水主管可以为DN300，目前供水管管径为DN200，达不到设计要求。
从以上数据可知，热电公司DN200热水管道无法满足一期供热需求。
1.2 一次投资
根据《天津市新建房屋供热工程建设费征收管理办法》、《天津市供热建设费实施细则》规定：公建项目配套费按建筑面积160元/平米，而超高房型建筑面积需乘以层高系数（层高系数为层高除以3.5米），则一期供热配套建设费约为：
29.279万平米×160元/平米=4684.6万元（此配套费用最终以实際规划核定的面积为准）。
其中，供热配套建设费包含二次网换热站的设备安装、验收等工作，土建施工不负责。若采用市政热水方式，利用原热计量间直接改造成二次网换热站，基本不涉及土建改造费用。
1.3 运营费
根据天津市企业用热收费标准36元/平米（津价商【2008】247号文件），则年采暖费29.279×36=1054（万元）
1.4 环保
天津市热电公司负责本地区住宅、公建项目用热，热源是东北郊热电厂，靠火力（燃煤）供热，目前政策上无用热补贴。按国家环保相关要求，2011年，天津市已经开始“小锅炉并网改造”“煤改气”工程。
1.5 可行性分析
目前，市热电公司不能满足我公司一期用热需求，供热配套费在前期可研、立项批复中均未提及，且此费用数额巨大，项目中无法调剂。根据市热电公司建议，项目一期暂时采用DN200管径热源进行供热，考虑热源不足，室温要求不高的地方局部调温；项目二、三期供热时，由东北郊热电厂二期工程进行再敷设管道供热，届时还需再次缴纳供热配套费，室外管网也需重新规划，但热电厂二期时间上不可靠。因此，从技术上考虑，DN200管径的热源无法保证厂区供热需求；经济上考虑，即使2-3年内，热电公司能够完成二期供热工程，包括一期在内，供热建设配套费预计达到1亿元左右（项目二三期仍以大厂房为主），总体投资巨大，对于新建企业负担较重。故此方案不可行。
2 自建燃煤锅炉房
根据《天津市集中供热管理规定》：天津市本市建成区内已建成的使用高污染燃料的锅炉，应按统一规划和市政府的有关规定，逐步改用清洁能源或拆除并入集中供热管网。因此，政策上已经不允许自建燃煤锅炉房。即使自建锅炉房获得审批，在脱硫、除尘、碳排放费等方面，受相关环保政策要求，该单位需投入大量资金。
因此，自建燃煤锅炉房在政策上一票否决，此方案不可行。
3 自建电锅炉房
3.1 一次投资
根据厂区总体热负荷需求，可选用4台2.34MW的电热水炉，设3个400立方蓄热水箱，原热计量间就地使用。主要设备表及费用见下表：
故新增设备投资约1100万元。
3.2 运营费
根据天津市电价收费标准（津价商【2004】273号文件），考虑天津市分时电价：峰段0.9408元/度，平段0.6553元/度，谷段0.3858元/度。故需在平段和谷段运行用电，按天津市电费收取规定：
电费=基本电费+电度电费
=变压器容量×基本电价+谷段电费+平段电费
注：变压器容量为10000kva，段电费=段电价×Pe×Kx×Kt×h×天数，Pe为设备安装功率9360kw，Kx为需要系数取0.9，Kt为同时系数取0.8，Pe×Kx×Kt为使用功率。设备蓄热时，要求运行17个小时左右，每天谷段时间8小时，平段时间9小时（峰段不蓄热，暂不考虑），则 每天用电费用为：
（10000×17+0.3858×9360×0.9×0.8×8×30+0.6553×9360×0.9×0.8×7×30）/30=5.73万元
每采暖季电费为5.73×120=688万元
3.3 环保
电力供热方式属于清洁能源，地方环保方面支持。但对于我单位供热用电特点，不能获得天津市相关价格补贴政策。
3.4 可行性分析
自建电锅炉房，现有热水站可加以改造利用，建设周期短，已安装的采暖设备等可继续使用。目前，我公司110kv总降压站还未建成，用电方式为临时电，在申请临时电力过程中，市供电公司只能提供1.97万kva，僅仅能满足基本的生产需求。电锅炉房关键电力已达到9360kw，若再申请增加用电负荷，市供电公司不会再次增容配电。
本年度若采用电锅炉供热，供电申请基本无法通过，且时间上也达不到年底供热的需求。故此方案不可行。
4 自建燃气锅炉房
4.1 一次投资
（1）可选用5.6MW燃气热水锅炉2台，主要设备
如下：
故新增设备投资约244万元。
（2）天津市《津价房地【2008】99号文件》规定：公建用户报装燃气需缴纳“气源发展基金”，1500元/方。按4.2mw锅炉用气量计算，2台设备最大耗气量800方/小时，需缴纳气源发展基金800×1500=120万。
（3）总投资：244+120=364万元
4.2 运营费
根据天津市燃气价格3.15元/m3，日费用800×3.15×10=2.52万元，每采暖季2.52×120=302.4万。
4.3 环保
自建燃气锅炉房采用天然气能源，属于国家提倡的清洁能源，政策上予以支持，但天津市暂无用气补贴、价格下浮政策。
4.2 可行性分析
目前，该企业所在园区暂无燃气管网规划，市燃气集团无法施工，故暂无气源。此方案当前不可行。
5 燃油热水锅炉
5.1 一次投资
采取燃油锅炉方式供热，选用2台5.6mw的燃油热水锅炉，包括配套辅机，投资总计约144万元。另外需建设地下油罐2个，25～40立方，由槽车供油，投资约50万元。
型号 造价 费用来源
燃油热水锅炉 4.2MW 144万元 新增
地下油罐 40m3 50万元 新增
总计 194万元
因此，按燃油锅炉计算，一期新增投资费用约194万。
5.2 运营费
根据厂家提供信息，一般情况下，单台设备耗油量400kg/小时，则耗油费用约3000元/小时（轻质柴油价格为浮动价，暂按8000元/吨计算），燃油锅炉日平均耗能相当于满负荷运转10小时，则
2台设备日平均耗油费用：3000元×2×10=6万元
每采暖季：6万元×120天=720万元
5.3 环保
目前，区环保局不鼓励企业自建燃油锅炉房，但市政热源不足时，允许自建。根据天津市发改委政策要求，采用燃油锅炉供热，不能长期使用，只能作为过渡供热方式。未来园区规划完善后，还可进行锅炉的油
改气。
5.4 可行性分析
燃油热水锅炉从技术上比较容易实现，施工简单，相关使用证由设备厂家负责办理。从经济上考虑，每年的采暖费低于市政热水，且不涉及配套费等相关费用，在一定时间内可以作为过渡供热方式。故此方案可行。
6 结语
综合比较以上供热方式，市政供热无法满足一期供热需求，一次投资高，远期还需二次规划换热站等设施，故此方式不经济、不可行。电热水锅炉耗电量大，需申请增容用电，但目前已获得审批的电量仅能满足我厂区基本生产需求，无法再扩容，而且在厂区内设置3个400立方的蓄热水箱影响原厂区规划。
燃气、燃油锅炉供热方式较为合理，均可由现有换热站改造使用。燃气锅炉供暖方式虽然具备较好的投资合理性，但本年度内，未能达到接通燃气的条件，故此方式仍不可取，但不失为一种经济、清洁的供热方式。燃油热水锅炉一次投资最低，年运营费较合理。未来政策要求油改气或燃油锅炉运行老化后，可直接更换燃烧器机头，并入燃气管网，且厂区内二次网不用改造，投资较少。因此，在建设周期上、投资、运营、长远规划上，该企业采取燃油热水锅炉方式供热较为可行。
参考文献
[1] 燃油燃气锅炉房设计手册[M].机械工业出版社.
[2] 王宇清.供热工程[M].机械工业出版社.
[3] 李岱森.简明供热设计手册[M].中国建筑工业出
版社.
[4] 工业锅炉实用设计手册[M].机械工业出版社.
作者简介：李友建（1982—），男，天津人，天津北车轨道装备有限公司助理工程师，研究方向：热能工程学、工业锅炉、供热工程。
关键词：市政供热；燃油热水锅炉；燃气锅炉；电锅炉；油罐间
中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0032-03
该企业建设初期，受当时形势要求，企业基建建设和地方园区建设采取边设计、边拆迁、边施工的形式，园区市政配套规划未能完善。目前，随着项目建设，厂区需要供热，但面临两大难题：一是市政热源不足；二是市政供热配套费（供热工程建设费）资金项目未在可研立项批复内，且数额巨大。根据目前建设进度和市场要求，该公司必须在本年度供热，为来年做好生产准备。因此，公司组织开展供热方式的调研和对比，包括自建燃煤锅炉房、自建燃气锅炉房、自建电锅炉房以及自建燃油锅炉房。以下是该公司供热建筑需求详表和几种供热方式的技术经济分析。
根据设计院施工图纸，供热建筑总体热负荷为8164.39kw，考虑管网损失率约为5%，实际热负荷需求为8594kw。厂房建筑面积90649.15平米，折算用热面积292790平米（按照《天津市供热建设费实施细则》规定，超高房型建筑面积需乘以层高系数，层高系数为层高除以3.5米），厂房热负荷100w/平米，辅房热负荷60w/平米。
考虑当前形势，本文对市政热水、燃煤锅炉、燃气锅炉、轻质柴油锅炉、电锅炉，五种供热方式在一次投资、年运营费、环保政策、可行性方面进行分析和对比，论证其在技术上是否可行，投入运行是否经济，主要如下：
1 市政热水供热
1.1 供热现状
天津市热电公司提出，利用东北郊热电厂主管线的分支管线，为该厂区供热。分支管线管径为DN200，距离该厂300米。为验证实际供热能力，本文进行了
核算：
假设管网压力降取△h=100pa/m时，供水80℃，回水60℃，按公式Q=4.2△t×m，得循环水量m为350t/h，再计算管网的漏损系数，水量乘以1.15，得出循环水量402.5t/h。
当供水管为DN200时，按最大压降考虑（300pa/m），实际通流能力只有270t/h，小于402.5t/h的流量需求。另外，按100pa/m的压降考虑（支干线≤300pa/m），经计算后，供水主管可以为DN300，目前供水管管径为DN200，达不到设计要求。
从以上数据可知，热电公司DN200热水管道无法满足一期供热需求。
1.2 一次投资
根据《天津市新建房屋供热工程建设费征收管理办法》、《天津市供热建设费实施细则》规定：公建项目配套费按建筑面积160元/平米，而超高房型建筑面积需乘以层高系数（层高系数为层高除以3.5米），则一期供热配套建设费约为：
29.279万平米×160元/平米=4684.6万元（此配套费用最终以实際规划核定的面积为准）。
其中，供热配套建设费包含二次网换热站的设备安装、验收等工作，土建施工不负责。若采用市政热水方式，利用原热计量间直接改造成二次网换热站，基本不涉及土建改造费用。
1.3 运营费
根据天津市企业用热收费标准36元/平米（津价商【2008】247号文件），则年采暖费29.279×36=1054（万元）
1.4 环保
天津市热电公司负责本地区住宅、公建项目用热，热源是东北郊热电厂，靠火力（燃煤）供热，目前政策上无用热补贴。按国家环保相关要求，2011年，天津市已经开始“小锅炉并网改造”“煤改气”工程。
1.5 可行性分析
目前，市热电公司不能满足我公司一期用热需求，供热配套费在前期可研、立项批复中均未提及，且此费用数额巨大，项目中无法调剂。根据市热电公司建议，项目一期暂时采用DN200管径热源进行供热，考虑热源不足，室温要求不高的地方局部调温；项目二、三期供热时，由东北郊热电厂二期工程进行再敷设管道供热，届时还需再次缴纳供热配套费，室外管网也需重新规划，但热电厂二期时间上不可靠。因此，从技术上考虑，DN200管径的热源无法保证厂区供热需求；经济上考虑，即使2-3年内，热电公司能够完成二期供热工程，包括一期在内，供热建设配套费预计达到1亿元左右（项目二三期仍以大厂房为主），总体投资巨大，对于新建企业负担较重。故此方案不可行。
2 自建燃煤锅炉房
根据《天津市集中供热管理规定》：天津市本市建成区内已建成的使用高污染燃料的锅炉，应按统一规划和市政府的有关规定，逐步改用清洁能源或拆除并入集中供热管网。因此，政策上已经不允许自建燃煤锅炉房。即使自建锅炉房获得审批，在脱硫、除尘、碳排放费等方面，受相关环保政策要求，该单位需投入大量资金。
因此，自建燃煤锅炉房在政策上一票否决，此方案不可行。
3 自建电锅炉房
3.1 一次投资
根据厂区总体热负荷需求，可选用4台2.34MW的电热水炉，设3个400立方蓄热水箱，原热计量间就地使用。主要设备表及费用见下表：
故新增设备投资约1100万元。
3.2 运营费
根据天津市电价收费标准（津价商【2004】273号文件），考虑天津市分时电价：峰段0.9408元/度，平段0.6553元/度，谷段0.3858元/度。故需在平段和谷段运行用电，按天津市电费收取规定：
电费=基本电费+电度电费
=变压器容量×基本电价+谷段电费+平段电费
注：变压器容量为10000kva，段电费=段电价×Pe×Kx×Kt×h×天数，Pe为设备安装功率9360kw，Kx为需要系数取0.9，Kt为同时系数取0.8，Pe×Kx×Kt为使用功率。设备蓄热时，要求运行17个小时左右，每天谷段时间8小时，平段时间9小时（峰段不蓄热，暂不考虑），则 每天用电费用为：
（10000×17+0.3858×9360×0.9×0.8×8×30+0.6553×9360×0.9×0.8×7×30）/30=5.73万元
每采暖季电费为5.73×120=688万元
3.3 环保
电力供热方式属于清洁能源，地方环保方面支持。但对于我单位供热用电特点，不能获得天津市相关价格补贴政策。
3.4 可行性分析
自建电锅炉房，现有热水站可加以改造利用，建设周期短，已安装的采暖设备等可继续使用。目前，我公司110kv总降压站还未建成，用电方式为临时电，在申请临时电力过程中，市供电公司只能提供1.97万kva，僅仅能满足基本的生产需求。电锅炉房关键电力已达到9360kw，若再申请增加用电负荷，市供电公司不会再次增容配电。
本年度若采用电锅炉供热，供电申请基本无法通过，且时间上也达不到年底供热的需求。故此方案不可行。
4 自建燃气锅炉房
4.1 一次投资
（1）可选用5.6MW燃气热水锅炉2台，主要设备
如下：
故新增设备投资约244万元。
（2）天津市《津价房地【2008】99号文件》规定：公建用户报装燃气需缴纳“气源发展基金”，1500元/方。按4.2mw锅炉用气量计算，2台设备最大耗气量800方/小时，需缴纳气源发展基金800×1500=120万。
（3）总投资：244+120=364万元
4.2 运营费
根据天津市燃气价格3.15元/m3，日费用800×3.15×10=2.52万元，每采暖季2.52×120=302.4万。
4.3 环保
自建燃气锅炉房采用天然气能源，属于国家提倡的清洁能源，政策上予以支持，但天津市暂无用气补贴、价格下浮政策。
4.2 可行性分析
目前，该企业所在园区暂无燃气管网规划，市燃气集团无法施工，故暂无气源。此方案当前不可行。
5 燃油热水锅炉
5.1 一次投资
采取燃油锅炉方式供热，选用2台5.6mw的燃油热水锅炉，包括配套辅机，投资总计约144万元。另外需建设地下油罐2个，25～40立方，由槽车供油，投资约50万元。
型号 造价 费用来源
燃油热水锅炉 4.2MW 144万元 新增
地下油罐 40m3 50万元 新增
总计 194万元
因此，按燃油锅炉计算，一期新增投资费用约194万。
5.2 运营费
根据厂家提供信息，一般情况下，单台设备耗油量400kg/小时，则耗油费用约3000元/小时（轻质柴油价格为浮动价，暂按8000元/吨计算），燃油锅炉日平均耗能相当于满负荷运转10小时，则
2台设备日平均耗油费用：3000元×2×10=6万元
每采暖季：6万元×120天=720万元
5.3 环保
目前，区环保局不鼓励企业自建燃油锅炉房，但市政热源不足时，允许自建。根据天津市发改委政策要求，采用燃油锅炉供热，不能长期使用，只能作为过渡供热方式。未来园区规划完善后，还可进行锅炉的油
改气。
5.4 可行性分析
燃油热水锅炉从技术上比较容易实现，施工简单，相关使用证由设备厂家负责办理。从经济上考虑，每年的采暖费低于市政热水，且不涉及配套费等相关费用，在一定时间内可以作为过渡供热方式。故此方案可行。
6 结语
综合比较以上供热方式，市政供热无法满足一期供热需求，一次投资高，远期还需二次规划换热站等设施，故此方式不经济、不可行。电热水锅炉耗电量大，需申请增容用电，但目前已获得审批的电量仅能满足我厂区基本生产需求，无法再扩容，而且在厂区内设置3个400立方的蓄热水箱影响原厂区规划。
燃气、燃油锅炉供热方式较为合理，均可由现有换热站改造使用。燃气锅炉供暖方式虽然具备较好的投资合理性，但本年度内，未能达到接通燃气的条件，故此方式仍不可取，但不失为一种经济、清洁的供热方式。燃油热水锅炉一次投资最低，年运营费较合理。未来政策要求油改气或燃油锅炉运行老化后，可直接更换燃烧器机头，并入燃气管网，且厂区内二次网不用改造，投资较少。因此，在建设周期上、投资、运营、长远规划上，该企业采取燃油热水锅炉方式供热较为可行。
参考文献
[1] 燃油燃气锅炉房设计手册[M].机械工业出版社.
[2] 王宇清.供热工程[M].机械工业出版社.
[3] 李岱森.简明供热设计手册[M].中国建筑工业出
版社.
[4] 工业锅炉实用设计手册[M].机械工业出版社.
作者简介：李友建（1982—），男，天津人，天津北车轨道装备有限公司助理工程师，研究方向：热能工程学、工业锅炉、供热工程。