我国北方地区热电厂与燃气热源替代城镇燃煤锅炉供热,是实现城镇清洁供热的有效途径之一。京津冀及周边地区加快淘汰供暖和工业燃煤小锅炉,是落实大气污染防治行动计划的重中之重。河北张家口市作为2022年冬奥会主办城市,燃煤供热的清洁替代和大气治理还事关民生和国际影响。本文研究地形较复杂的张家口桥东区以热电厂与燃气锅炉替代燃煤锅炉集中供热和小燃煤锅炉分散供暖模式和大落差供热系统优化方案,并跟踪实测分析,为国际冬奥会主办城市张家口燃煤供热的清洁替代和解决大落差供热关键问题提供技术支持,为类似集中供热方案设计提供参考。对张家口市桥东区既有燃煤锅炉集中供热和散煤小锅炉供暖状况及供热发展规划分析,得出热用户和热力站及热源的地形高度分布,得出供热区域最高点热用户与最低点热源落差高达198m,远高于常规供热设备承压能力160mH₂O。分析比较了热电厂和燃气锅炉的三种不同供热模式的热负荷及其耗热量,即热电厂独立供热模式、热电厂与燃气锅炉分区域供热模式、热电厂与调峰燃气锅炉联网供热模式。得出热电厂独立供热模式供热量多出供暖年耗热量的47%,热电厂与燃气锅炉分区域供暖模式的供热量多出供暖年耗热量的38%,热电厂与燃气调峰锅炉联网供热模式的供热量多出供暖年耗热量最少,为6%。分析热电厂与燃气调峰锅炉供热模式下三种不同供热系统的压力工况,即热电厂与燃气调峰锅炉联网后经一级换热站供暖;热电厂通过隔压换热站与燃气调峰锅炉联网后经二级换热站供暖;热电厂通过中继泵站与燃气调峰锅炉联网后经一级换热站供暖。得出第一种供热系统动压超出设计压力12.8%;第二种隔压换热站可解决超压问题,但其位置在满足隔压换热站后的管网不超压时,尽量设置于较低位置;第三种中继泵站也可解决超压问题,地形越高对加压泵的压力要求越低,但加压泵位置过高会引起部分热力站资用压头不满足要求。基于热电厂与燃气调峰锅炉供热方案工程应用表明管网运行安全,同时得出当入网率较低时,在供暖初末期采用燃气调峰锅炉供暖,在严寒期热电厂承担基础负荷,燃气调峰锅炉承担调峰负荷,更为节能。