大連港太平灣沿海經濟區港區起步階段供暖方式研究

徐力

摘 要：港區建設起步階段供暖熱源的建設滯后于港區建設，熱源方式的選擇需綜合考慮項目特點、項目規模、初投資、運行費用、遠近期結合等因素選擇符合國家能源及環保政策的熱源方式。由于生物質鍋爐的設備投資較少，相應的固定資產投資折舊費用也較少。

關鍵詞：生物質鍋爐 高壓電鍋爐 冷凝燃氣鍋爐 初投資 運行費用

中圖分類號：TD925 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0027-02

大連港太平灣沿海經濟區（以下簡稱經濟區）位于瓦房店市西北部，規劃面積約為9.26 km2。按規劃，經濟區的建設將圍繞“一港（太平灣港區，以下簡稱港區）、八區（物流園區）、六系統（綜合服務系統）”來開展，經濟區規劃熱源為熱電廠 ，采取熱電聯產供暖方式。

經濟區的發展需依托于港區的建設，但港區建設起步階段供暖的熱源問題較為突出，主要反映在以下兩個方面：（1）港區建設起步階段不具備實施熱電聯產的條件。在港區建設的起步階段，無法形成較大穩定的供暖負荷，無法實現熱電聯產。（2）供暖熱源建設滯后于港區建設。熱電廠的立項、審批和建設周期長，短期內無法為港區供暖提供熱源。鑒于以上兩點，港區建設起步階段的熱源需單獨考慮。

1 可選取的熱源方式

港區建設起步階段的熱源方式需綜合考慮項目特點、項目規模、初投資、運行費用、遠近期結合等因素選擇符合國家能源及環保政策的熱源方式。符合國家能源及環保政策可采用的熱源方式包括：生物質鍋爐、高壓電鍋爐、冷凝燃氣鍋爐等。

2 熱源方式的優缺點比較

以上可采用的熱源方式優勢及劣勢比較（見表1）。

3 研究實例

該文以港區新建集裝箱辦公樓（以下簡稱辦公樓）為例，從以上三種熱源方式的初投資、運行費用及遠期與熱電廠結合的適應性三個方面進行比較，以便于對熱源方式做出選擇。辦公樓分為兩棟獨立建筑（1號樓和2號樓），需供暖總建筑面積36 347 m2。其中1號樓空調設計熱負荷2 662 kW； 2號樓供暖設計熱負荷710 kW；淋浴用熱負荷320 kW。初投資僅測算熱源部分的費用，不包含場區供暖管網及末端供暖設備。

3.1 生物質鍋爐初投資及運行費用

3.1.1 生物質鍋爐投資

設計選用2臺2.8 MW生物質相變鍋爐，同時配套設置引風機、鼓風機、多管旋風除塵器、脈沖布袋除塵器、空壓機等除塵相關設備以及循環水泵、補水泵等水循環設備。經核算，生物質鍋爐設備初投資約248.47萬元。

3.1.2 生物質鍋爐運行費用測算

（1）燃料費=a×b×c×d×e×f×h×i×j÷k。

其中：a為燃料消耗量（t），每小時消耗量0.80 t/h；b為供暖天數，152天；c為日間設備工作時間，取10 h；值班設備工作時間，取14 h；d為季節不均衡系數，0.7；e為生物質燃料價格，1 000元/噸；f為日不均衡系數，0.7；h為供暖滯后系數，1.1；i為燃料消耗不平衡系數，0.6；j為單臺鍋爐的供熱保證率，70%；k為鍋爐運行效率，0.85。

（2）電費=a×b×c×d×e×f×g

其中a為裝機容量（kW），160 kW；e為電費價格，0.809 3/kWh；g為燃料消耗不平衡系數，0.6。其他參數與本節1）相同。

（3）人工費=值班人數×月薪×月數。

（4）運行費用=燃料費+電費+人工費。

（5）經計算，運行費用=1 188 327元。

（6）單位面積運行費用=運行費用÷總面積，生物質鍋爐單位面積運行費用=32.69元/m2。

3.2 高壓電鍋爐初投資及運行費

3.2.1 高壓電鍋爐投資

設計選用2臺2.75 MW高壓電鍋爐，同時配套相應循環水泵、補水泵等水循環設備及相應的高壓配電柜等電氣設備。

經核算，高壓電鍋爐設備初投資約684.74萬元。

3.2.2 高壓電鍋爐運行費用測算

（1）高壓電鍋爐運行費=a×b×c×d×e×f×g。

其中：a為裝機容量（kW），5 500 kW；b為供暖天數，152天；c為蓄能損耗，1.05；d為季節不均衡系數，0.7；e為低谷蓄熱時間，10 h；f為日不均衡系數，0.7；g為低谷電價格，0.404 6元/kWh。

（2）循環水泵電費=a×b×c×d×e×f×g。

其中：c為日間設備工作時間，10 h；值班設備工作時間，14 h；e為電費價格，0.809 3/kWh；g為燃料消耗不平衡系數，0.6。其他參數與本節1）相同。

（3）運行費用=鍋爐電費+水泵電費。

（4）經計算，運行費用=1 790 183元。

（5）單位面積運行費用=運行費用÷總面積，高壓電鍋爐單位面積運行費用=49.25元/m2。

3.3 冷凝燃氣鍋爐初投資及運行費用

3.3.1 冷凝燃氣鍋爐投資

設計選用3臺1.2 MW冷凝燃氣鍋爐，同時配套相應的循環水泵、補水泵等水循環設備。因該處無市政燃氣管網另外設置燃氣排站1座。

經核算，冷凝燃氣鍋爐初投資約335.87萬元。

3.3.2 冷凝燃氣鍋爐運行費用測算

（1）燃料費=a×b×c×d×e×f×g×h。

其中：a為燃料消耗量（m?），每小時消耗量313 m?/h；b為供暖天數，152天；c為日間設備工作時間，取10h；值班設備工作時間，取14 h；d為季節不均衡系數，0.7；e為燃氣價格，3.5元/m?；f為日不均衡系數，0.7；g為鍋爐效率影響率，1.03；h為燃料消耗不平衡系數，0.6。

（2）電費=a×b×c×d×e×f×g。

其中：a為裝機容量（kW），45 kW；e為電費價格，0.809 3/kWh；g為燃料消耗不平衡系數，0.6；其他參數與本節1）相同。

（3）運行費用合計=燃料費+電費。

（4）經計算，運行費用合計=1 507 490元。

（5）單位面積運行費用=運行費用÷總面積。

冷凝燃氣鍋爐單位面積運行費用=1507490÷36347= 41.47元/m2。

3.4 熱源方式與遠期的結合性

以上幾種熱源方式末端設備均可采用散熱器或地熱盤管，在遠期與熱電聯產的結合性均較好。如經濟區的供暖負荷增長較快在具備實施熱電聯產條件時均可方便轉換。當熱源設備沒有達到報廢年限同時具備較好的使用條件時可將熱源設備移做它用，由于生物質鍋爐的設備投資較少，相應的固定資產投資折舊費用也較少。

4 研究結論

以上幾種熱源設備的初投資及運行費用比較（見表2）。

通過以上比較可知以下幾點。

（1）生物質鍋爐做為港區建設起步階段的熱源方式無論從初投資或運行費用方面均具有較大的優勢，但根據《鍋爐大氣污染物排放標準》GB 13271-2014的規定，生物質需要建設符合排放高度要求的煙囪，在一定程度上會影響建筑物周邊的美觀，需結合現場情況綜合考慮。

（2）高壓電鍋爐的初投資和運行費用較高，其運行費用受電價的影響較大，經測算，當電價為0.27元/kWh時，其運行費用與生物質鍋爐相當。隨著國家能源政策的調整，相應的電價優惠政策會逐步實施，高壓電鍋爐將迎來較大的發展空間。

（3）該項目冷凝燃氣鍋爐的初投資因無市政配套燃氣管網而需建設燃氣排站而導致初投資略高（燃氣排站投資約56萬），其運行費用介于生物質鍋爐和高壓電鍋爐之間，如生物質鍋爐因現場情況（如美觀性）等無法選擇，可考慮采用冷凝燃氣鍋爐。

（4）該文僅考慮滿足建筑物供暖需要的熱源方式選擇，在實際項目中還需綜合考慮建筑物是否有制冷需求、外部配套協作條件等因素來制定合理的能源方式。

參考文獻

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