長輸供熱熱水管道技術經濟研究

文/李溶，天津市梅江供熱有限公司

1　研究的目的和意義

現在環境問題越來越受到關注，人類需要藍天白云，冬季燃煤是造成冬季霧霾的原因；另一方面能源短缺也是現在人類面臨的嚴峻問題，如何才能找到既環保又節約能源的供熱方式，成為了暖通教授及專家的研究內容。為此本行業教授及專家提出了長輸供熱熱水管道的供熱方式，這樣通過遠離城區的熱電廠將電廠余熱輸送到城市，用于城市取暖，達到節約能源的作用：另一方面，選用熱電廠的余熱進行供暖，可以減少城區熱電廠及鍋爐房的使用，有效減少了燃煤及煙氣排放，達到了雙重效果。

2　長輸供熱熱水管道簡介

2.1　長輸供熱熱水管道的概述

長輸供熱熱水管道是將位于郊區的電廠冬季余熱進行遠距離輸送，實現節約能源、保護環境的一種供熱方式。在輸送熱量過程中，需要保溫結構、中繼泵站、閥門、溫度計、壓力表、流量表等部件來實現維持熱網溫度、熱量的傳送以及供回水的溫度和壓力檢測等作用。

2.2　長輸供熱熱水管道的工作原理

一次網回水有三種加熱方式：(1)通過汽水換熱器進行加熱；(2)通過熱泵和汽水換熱器進行加熱；(3)通過吸收式熱泵機組和汽水換熱器共同加熱，熱電廠內部采用蒸汽輪機，可以為吸收式熱泵提供驅動熱源。

利用汽水換熱器加熱長輸供熱熱水管道回水，使回水溫度能夠達到供熱要求，這樣既可以加熱長距離供熱管道回水溫度，使之達到供熱要求，對于熱電廠來說，大型鍋爐將水加熱成為高溫高壓的過熱蒸汽，蒸汽在汽輪機中做功發電，乏汽必須冷卻為凝結水后，再回到鍋爐中加熱蒸發，循環利用。

2.3　長輸供熱熱水管道結構

3　長輸供熱熱水管道經濟分析及距離判定

3.1　方案經濟性評價

一個工程項目是不是值得投入資金，需要從這個工程的經濟性分析入手，對這個工程項目進行分析、計算、比較、評價等。最終找出最優的經濟方案，通過經濟分析，為一個工程項目的實施提供有利的理論基礎。

3.1.1數學分析法

數學分析法：采用相關的數學案例對工程項目進行經濟分析的辦法。實質就是通過工程項目初投資和運行費用之間的關系，對其進行模型建立，然后利用相應的數學方法，做出最優化的經濟效益的參數分析。數學分析法包括兩種基本分析方法：第一種是系統分析法，第二種是微分法。

系統分析法是對目標函數進行建模，不過過程比較復雜，在進行函數運算時也相對繁瑣。但是可以有多個最優解。微分法可以對項目中的參數進行單個優化計算，特點是計算簡單，但是由于局限性，這個評價方法只能用于經濟分析中的局部問題。

3.1.2方案分析法

方案比較法就是對比分析法，就是對同一個目標進行每個指標的計算、對比分析，然后從各個方面來說明該工程項目的經濟效益。最終確定一個最優方案。這個方法簡單明了，可以把工程項目中的各個因素同時考慮進去，根據相應的情況進行定量定性分析，這種方法使用簡便，被廣泛應用。

3.1.3靜態分析法及動態分析法

在當前發展的過程之中，已經有更多的先進技術以及性能良好的材料投入到智能變電站的建設與使用之中。因此，在對智能變電站順序操作系統系統進行設計與編制時應該對于一些先進的設備進行有效地應用，如，光學互感器、智能監測系統等。這樣不僅可以提升操作的效率，還可以減少故障發生的概率。

(1)靜態分析法僅僅從資金的角度進行分析的辦法，靜態分析法忽略了時間，相對來說，靜態分析法計算簡單，但是由于沒有對時間進行考慮，無法對資金和時間的關系進行分析判斷，這個方法簡單明了，但是只能得到參考結果，無法得到完整的經濟效益。

(2)動態分析法在靜態分析法的基礎上，考慮了時間和資金的關系的分析方法。它可以表現出詳細的資金的時間價值。當資金的周轉日期不同，其時間價值也不相同，資金的時間價值隨周轉日期不同而變化。隨著周轉日期不同，資金會隨著時間的增加而不斷增加。因此出現利潤，利潤是一定資金獲得的經濟效益總和。

3.2　經濟效益的評價指標

對于不同的工程項目，應該選擇不同的方案對其進行分析。常用的方法有以下三種：1．年計算費用法；2．投資回收期法；3．現值法。下面詳細介紹這三種方法。

3.2.1年計算費用法

是工程項目投入資金和收益的一種表現形式，利用這個方法可以完成工程項目的經濟效益的分析。投資相同時，收益最大的就是最優方案：或者收益相同時，投資最小的就是最優方案。

工程項目的方案費用包括：總投資和運行費用組成。總投資是在工程建設當中，一次性資金投入。總費用的計算不是僅僅把總投資和運行費用相加那么簡單，應該進行一定的系數校正后才能進行折算相加。在總投資運算中，應該通過一定的系數校正，之后和運行費用簡單相加，得出年計算費用，取方案中的最小值作為最佳方案。

3.2.2投資回收期法

投資回收期法指的是工程項目建設一次性資金投入，到這些資金全部回籠所需要的周轉日期。對投資者來說，這個日期越長，危險系數越高，風險越大。一般的資金回籠期從工程項目建設開始到資金全部回籠為止，計量單位以年為基本單位。

3.2.3現值法

現值法就是動態評價的過程，在進行現值法分析工程項目時，應該將所有費用進行折算，之后求和計算。最后根據數值大小，求出工程項目的最優方案。

4　結束語

總而言之，隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，在寒冷的冬季，無論城市、鄉鎮還是農村，人們都需要有一個舒適的室內環境。為了營造這樣一個室內環境，需要燃燒大量的煤來供暖。供熱面積的增加，導致耗煤量增加。燃煤產生的N02、S02和煙塵對城市污染較嚴重，是產生霧霾的主要原因之一。而長距離供熱的提出可以有效地緩解冬季霧霾問題。因此，長距離供熱成為擺在暖通工作者面前的重要問題。

【參考文獻】

[1]馬鳴.供熱管網直埋敷設固定墩設計[J].大連大學學報，2000(4)：66.70.

[2]李世武.于洪志.提高熱網設計水平問題的研究[J].暖通空調．1989(8)：3.7

[3]蔡啟林.陳兆祥.供熱網經濟比摩阻的確定[J].煤氣與熱力．1989(6)：54.61

[4]李宗銘.長距離供熱管網采用的關鍵技術[J].紅水河.2011(30)：81.83.