燃氣供熱鍋爐房用氣不均勻性調查研究

金祖玲(天津市燃氣熱力規劃設計研究院有限公司，天津300000)

1 燃氣供熱鍋爐房樣本選取

北方城市冬季供暖用氣是城市用氣的主體。天津市從2012年開始逐步將燃煤供熱鍋爐房改為燃氣供熱鍋爐房，到2015年已基本改造完成。經對各區供熱辦、各燃氣公司、各燃氣供熱鍋爐房實際調研，這期間燃氣供熱鍋爐房用氣規律已基本穩定，運行數據具有代表性，可以充分應用到實踐中。基于這種情況，本文隨機選取10座不同規模的有自動計量和帶遠傳系統的燃氣供熱鍋爐房作為樣本，以此為研究對象，進行數據采集，將運行數據在線實時傳輸至燃氣公司調度中心，根據燃氣供熱鍋爐房的月、日、時用氣量，分析其用氣月、日、時的不均勻性。

2 月不均勻性

受室外溫度、供暖期時間、鍋爐房供熱面積、裝機規模等因素影響，燃氣供熱鍋爐房每個月用氣負荷不同，以2016年為例，每月用氣量詳見表1。

表1 2016年各燃氣供熱鍋爐房每月用氣量

天津市2014—2015年供暖期為2014年11月15日開始至2015年3月15日結束，供暖期時間為120 d。2015—2016年供暖期為2015年11月15日開始至2016年3月15日結束，供暖期時間為121 d。2016—2017年供暖期從2016年11月5日開始至2017年3月15日結束，供暖期時間為130 d。為了更直觀地表示各自然年的月不均勻系數，本文不是以上述供暖期劃分，而是按照自然年劃分，即以每年的1月—3月的用氣量和11月—12月的用氣量進行分析。從收集的數據看出，4月—10月停止供暖，因此用氣量為0，表中不再表示。表1中，3月供暖時間為14 d，11月供暖時間為26 d，供暖時間相對較短，因此，用氣量低于其他月份。

經計算，2014年供暖用氣高峰月在1月份，1月份最低氣溫達到-7 ℃，該月各鍋爐房用氣月不均勻系數最大值為3.587,最小值為3.145，平均值為3.282。2015年供暖用氣高峰月在12月份，該月各鍋爐房用氣月不均勻系數最大值為3.326，最小值為2.936，平均值為3.131。2016年高峰月為1月份，該月各鍋爐房用氣月不均勻系數最大值為3.737，最小值為3.263，平均值為3.500，大部分鍋爐房用氣月不均勻系數在3.4以上，這是由于該月最低氣溫達到了-14 ℃。因此，供暖用氣量與室外溫度有關，隨著室外溫度降低，供暖用氣量逐漸增加，增大了鍋爐房用氣月不均勻系數。表2為各年度燃氣供熱鍋爐房用氣平均月不均勻系數，即每月對10座鍋爐房月不均勻系數取算術平均值。鍋爐房供暖用氣高峰月大多出現在1月，低谷出現在3月。

表2 各年度燃氣供熱鍋爐房用氣平均月不均勻系數

綜合考慮，確定燃氣供熱鍋爐房用氣月高峰系數在3.2～3.5區間內。

3 日不均勻性

從10座鍋爐房中隨機選取3座鍋爐房，對2014—2016年高峰月日用氣量進行統計，并計算日不均勻系數，從而確定日高峰系數。本文只列出1號鍋爐房日用氣數據及日不均勻系數計算結果，詳見表3。其他鍋爐房用氣規律類似，不再詳細表示。從表3中發現，2015年12月的日用氣量中，18日和22日的日用氣量明顯偏低，與實際用氣規律不符，予以剔除，不參與日不均勻系數的排序。

表3 1號鍋爐房2014—2016年高峰月日用氣量及日不均勻系數

續表3

3座鍋爐房2014—2016年高峰月均出現在1月或者12月。經計算，高峰月日高峰系數見表4。通過分析，各年度高峰月出現1～2次寒流，短時間寒流持續時間約3 d，長時間寒流持續時間約7～10 d，寒流導致相應的用氣高峰，這也為日調峰儲存時間的確定提供了有力依據。3座鍋爐房2014—2016年日高峰系數最大值為1.448，最小值為1.065。

表4 2014—2016年各鍋爐房高峰月日高峰系數

綜合其他7座鍋爐房日用氣規律，確定日高峰系數在1.1～1.4區間內。

4 時不均勻性

仍以上述3座燃氣鍋爐房為例，3座鍋爐房2016年高峰日均出現在1月24日，因此，以2016年高峰月高峰日小時用氣量進行統計，并計算時不均勻系數，從而確定時高峰系數。與日不均勻性調查一致，這里只展示1號鍋爐房小時用氣量及時不均勻系數，見表5。

表5 1號鍋爐房2016年高峰月高峰日小時用氣量及時不均勻系數

續表5

2016年，1號鍋爐房高峰日高峰小時出現在上午10:00—11:00，時高峰系數為1.015。2號鍋爐房高峰日高峰小時出現在上午8:00—9:00，時高峰系數為1.189。3號鍋爐房高峰日高峰小時出現在上午5:00—6:00，時高峰系數為1.058。

綜合其他7座鍋爐房2014—2016年的時高峰系數，確定時高峰系數在1.1～1.2區間內。

5 燃氣供熱鍋爐房高峰系數選取

由上述調研和計算，根據天津市燃氣供熱鍋爐房實際情況，燃氣供熱鍋爐房月、日、時高峰系數可按以下范圍選取：

月高峰系數：3.2～3.5。

日高峰系數：1.1～1.4。

時高峰系數：1.1～1.2。

綜合高峰系數為月、日、時高峰系數三者乘積，因此，天津市燃氣供熱鍋爐房綜合高峰系數可在3.87～5.88區間內選取。

6 結論

燃氣供熱鍋爐房用氣量受室外溫度、供暖期時間、鍋爐房供熱面積、裝機規模等因素影響。供暖期間，月不均勻性變化最大，月高峰系數在3.2～3.5區間內；日不均勻性變化不大，日高峰系數在1.1～1.4區間內；時不均勻性變化較小，時高峰系數在1.1～1.2區間內。因此，燃氣供熱鍋爐房綜合高峰系數可在3.87～5.88區間內選取。