城市集中供熱的發展趨勢

孫廣

【摘 要】城市集中供熱是城市的重要基礎設施，是節約能源、減少環境污染的重要措施之一。文章通過對我國集中供熱現狀的分析，提出集中供熱現狀，從幾方面提出集中供熱所存在的問題。結合國家產業政策，通過發掘熱電廠供熱潛力、清潔能源供熱、燃煤鍋爐房環保改造、多熱源聯網運行和推行按熱量計量收費等預測集中供熱的主要發展趨勢。

【關鍵詞】集中供熱 熱電聯產 清潔能源 多熱源聯網

1 前言

城市集中供熱系統是指以熱水或蒸汽作為熱媒，由一個或多個熱源通過熱網向城市熱用戶供應熱能的方式。城市集中供熱是城市重要基礎設施，是節約能源、減少環境污染的重要措施之一。改革開放以來，我國的集中供熱事業得到了迅速發展，為節約能源，減少環境污染，提高人民生活水平做出了巨大的貢獻。本文通過分析集中供熱現狀，對城市集中供熱的發展趨勢進行預測。

2 集中供熱現狀

2.1 發展現狀

目前，我國大部分城市基本上實現了以熱電聯產為基礎，大型區域熱水鍋爐房為輔助，其它清潔能源為補充的城市供熱體系。集中供熱所用能源仍以煤炭為主，天然氣和新能源供熱為輔。

供熱管網絕大部分采用了預制直埋保溫管，替代了現場發泡玻璃鋼外殼工藝，增加了供熱管網的使用壽命，減少了散熱，減少了失水。

熱力站內循環水泵及補水泵都配套了變頻設備，減少了水泵的電耗。并在熱力站配置了氣候補償器可根據室外溫度調節一級網供水流量。

2.2存在的問題

（1）火電行業產能已出現嚴重過剩。2014年全國6000千瓦及以上電廠發電設備平均利用小時為4286小時，截至2014年底，全國火電裝機容量約9.2億千瓦，目前過剩超過2億千瓦。火電行業產能已出現嚴重過剩，由于火電產能的過剩新建熱電廠通過審批十分困難。

（2）區域燃煤鍋爐房排放不達標。由于部分區域燃煤鍋爐房建設年代較早，除塵器大部份為效率較低的旋風除塵器或者水浴除塵器，無脫硫脫銷設施，且煙囪高度低，煙氣不易擴散，使周圍環境受到污染。

（3）單一熱源供熱占比大。集中供熱系統中各區域受企業隸屬關系影響，多數熱源為單一熱源供熱系統，這種供熱形式有以下缺點：（a）供熱系統運行可靠性與安全性差，當熱源或者管網主干線出現故障時，整個管網都出現癱瘓狀態；（b）供熱經濟性較差，在供熱初寒期和末寒期熱源利用率低，導致熱效率降低。

（4）熱量計量不合理。我國現行熱用戶的熱費基本上是按供熱面積計取。熱用戶的熱能消耗未能精確計量，熱用戶的熱費不是按實際消耗熱量收取，影響了熱用戶根據自己實際需要主動節能的積極性，從而造成熱能的浪費。

3 集中供熱發展趨勢

3.1發掘熱電廠供熱潛力

（1）隨著熱泵技術的發展，特別是大型高溫水源熱泵的問世，使得發電機組乏汽余熱回收成為可能。利用電廠采暖抽汽作為驅動熱源驅動熱泵，回收乏汽余熱，加熱一次管網回水，再利用尖峰加熱器加熱到設計供水溫度提供給城市熱力網供熱。以此利用汽輪機乏汽余熱，提高電廠供熱量，同時也提高了電廠的總體熱效率，擴大了電廠的供熱能力。

（2）高背壓循環水供熱技術是目前國內發電機組采用的一種提高機組供熱能力的技術方案，高背壓供熱具有節約煤耗、減少排放的經濟及環保效益。高背壓改造后提高汽輪機的排汽參數，熱網回水作為凝汽器的循環冷卻水，在凝汽器中被凝汽器排汽加熱后通過熱網循環水泵升壓至尖峰加熱器加熱，然后供至城市熱力網。

（3）煙氣余熱回收。在火力發電過程中，由于鍋爐的排煙溫度較高而帶來的排煙損失一直以來都是人們關注的問題。目前發電廠煙氣余熱回收方案是在引風機后的煙道上加裝煙氣換熱器，使換熱后的煙溫降到不會由于腐蝕影響機組及設備的安全穩定運行的溫度。利用煙氣的余熱來加熱采暖回水進行供熱，以提高能源的利用效率。

通過以上措施在沒有擴建供熱機組的前提下實現了熱電聯產比例的大幅度增加。

3.2清潔能源供熱、燃煤鍋爐房環保改造

由于區域鍋爐房環保設施不完善導致污染嚴重，城市供熱系統可以考慮使用其它的清潔能源進行替代，如燃油、燃氣、地熱、電力等。

（1）燃氣采暖：燃油、燃氣供熱相對于燃煤來說，沒有灰渣排放、沒有污染等優點，油和天然氣也屬于清潔能源。但油和天然氣的價格制約了其向供熱領域的發展。初步估算，燃油、燃氣的供熱價格是燃煤供熱價格的2～3倍左右，但對于環保要求嚴格的城市，可以用燃油、燃氣替代燃煤鍋爐房作為分布式采暖系統熱源。

（2）地能采暖：淺層地能供熱是利用地源熱泵技術消耗少量電能提取地下淺層的地能，從而實現建筑物的采暖。因其運行過程中轉移的是可再生能源且能效很高，所以是一種具備綠色環保、高效節能特性的采暖空調系統。因地制宜發展熱泵系統，有利于優化能源結構，促進多種能源互補，提高能源利用效率。

（3）電采暖：電是一種高品位的清潔能源，使用電采暖相對于上述清潔能源其投資最低，使用起來最方便。但電采暖的價格是難以接受的。近年來隨著中國風電開發利用規模持續擴大，開展風電低谷供熱對于促進風電消納、降低電采暖供熱價格具有重要作用。因此有條件的地區可發展風電供熱。

3.3多熱源聯網運行

多熱源聯網運行供熱可提高整個供熱系統運行可靠性與安全性。當熱網中某一熱源出現故障時， 其它熱源可相互替代，相互補充。供熱系統調節更加靈活，達到良好的節能效果。由以上分析可見，大力發展多熱源聯網運行對供熱安全、提高供熱效率具有非常顯著的效果。

3.4推行按熱量計量收費

熱用戶的熱負荷決定了熱源的規模，因此， 促進用戶自覺節能可大大減少我國供暖系統的能源浪費。國外實踐表明按熱量向用戶收費， 可節能20%～30% 。由于按熱量計量收費可以節約大量能源，因此，建議熱力公司推動對供熱用戶實施按熱量計量收費。

4 結語

我國集中供熱事業經過多年的發展，已具有相當的規模。我國作一個產煤大國，短期內不可能改變現在的能源結構以煤為主的現狀，節約煤炭資源、大力發展熱電聯產是實現可持續發展重要手段。以熱電聯產為主及清潔能源為補充的供熱方式對城市實行集中供熱，是節約能源，改善環境，提高人民生活水平的重要措施之一。

參考文獻：

[1]楊旭中等編著.熱電聯產規劃設計手冊[M].中國電力出版社，2009-6-1.

[2] GB/T 51074-2015， 城市供熱規劃規范[S].中華人民共和國住房和城鄉建設部發布，中國建筑工業出版社，2015.