本文就洛陽市某區的供熱工程方案進行了分析,根據國家規劃及要求以及該區的采暖需求,通過對該區現有的供熱狀況、熱源及熱媒情況,對該區域的供熱供水工程進行了方案設計.此設計方案中,一次熱水網采用130/70℃的高溫水,二次熱水網采用85/60℃的采暖熱水,分別從熱負荷、水力計算、效益分析等方面進行了分析研究,結果表明,該設計方案能夠滿足該區的供熱要求,且具有經濟效益,是切實可行的.

【關鍵詞】采暖熱水； 集中供熱工程；方案設計

０　前言

集中供熱工程是城市的基礎設施之一,集中供熱的普及率高低是城市現代化程度的重要指標,它是城市文明程度的一個標志.集中供熱能夠改善城市環境以及大氣質量、提高城市現代化水平的重要措施,具有良好的社會效益、經濟效益和環境效益,符合我國節能減排政策的要求,是我國產業政策重點支持發展的行業.

本工程為洛陽市某區整體規劃中的五、六期采暖項目,該區域范圍：南至濱河路,西至論文范文西路,北至豐華路、論文范文北路、炎黃路.本工程的實施可以解決該區域無集中供熱的問題,滿足已經建成的居民和企業的采暖要求,具有顯著的社會效益和較好的經濟效益.

１　設計方案

１.1　工程概況

該區位于洛河北岸,與新區隔洛河相鄰,該區五期、六期采暖區域位于陽光熱電廠供熱范圍內.該區現僅有供熱中心鍋爐房,北方易初鍋爐房等供熱熱源.目前,現有的熱源供熱負荷已無法滿足日益增長的熱負荷需求.

本項目熱源為洛陽陽光熱電廠一期2×135MW供熱汽輪發電機組以及二期2×300MW機組工程亞臨界供熱機組.現有的供熱管網沿著孫辛路敷設DN800熱水管,該管道穿越了洛河至該區濱河路段.本項目供熱管網以此處為接點,覆蓋東至孫辛路,南至濱河路,西至論文范文西路,北至豐華路、論文范文北路、炎黃路的采暖負荷要求.

１.2　采暖熱負荷

根據最大熱指標（已包含約5%的管網熱損失）,采暖熱化率工業建筑取15%,公用、商業近期取65%、遠期取75%,分別統計出現狀、近期及遠期各單位的采暖最大、平均及最小熱負荷、采暖面積及熱負荷,詳見表1.

采暖計算熱負荷：

Qn等于kn·∑Qni /0.7

式中：Qn—采暖計算熱負荷（蒸汽）,t/h

Qni—單個用戶的采暖熱負荷,MW；

根據以上計算公式進行計算,計算所得的采暖計算熱負荷見表2.

由表1、表2可知,該高溫水供熱區域的采暖建筑面積556.6萬m2,熱負荷為445.4 MW,全年采暖供熱量為354.62×104 GJ.

１.3　供熱方案設計

熱水管網從孫辛路過洛河進入龍鱗路段,供熱母管由孫辛路向北,然后分兩路敷設,其中一路沿濱河路南側敷設,主要為近期用戶,最大管徑DN350；另外一路為二期負荷主干管,沿論文范文路向西敷設,至三元路后向南敷設,至豐華路口再向西敷設至金鑫路口后,然后轉向河洛路,沿河洛路向西敷設,主干管管徑為DN800.各分支供熱管道以南北走向布置,呈枝狀分布.熱負荷的分布見圖1.

采用高溫水供熱,管網投資比采用蒸汽管網供熱節約20%,熱能利用率比蒸汽系統高出約15~30%,可采用質-量調節,且供熱工況穩定,供熱半徑大.熱水管道的直埋技術目前已非常成熟.直埋熱水管道的表面溫度低,對周圍管線及城市的綠化影響較小.且現有高溫熱水管網接口已敷設至該區附近,故本工程采用高溫水管網.由于洛陽市某區所處區域冬季嚴寒天數較少,故對供熱可靠性的要求比較低,本可研報告推薦常用的枝狀管網的供熱方案.

本項目供熱介質為經過換熱首站后的130/70℃的高溫水,設計流量為4639t/h,接口處管徑DN800,熱水管網直徑DN800～DN200.熱水管網最大供熱半徑：3.0km,管網全長8.4km.二次熱水網采用85/60℃的采暖熱水,形成城市一次熱水網和用戶二次熱網兩套系統相互獨立.管網敷設在有條件的地段采用電預熱的無補償直埋敷設方式,在復雜地段回水管道采用無補償直埋敷設方式,供水管道采用有補償直埋敷設方式.

本工程近期計劃建設熱力站10座（采暖負荷由濱河路DN350分支管供應）,遠期增設熱力站47座,共計57座.熱力站站址布置在小區內熱負荷集中的地方,二次管網不穿越城市道路,最大供熱能力在25.0MW以下.熱力站主要設備是組合式熱交換機組和全自動軟水器.組合式熱交換機組的主要配置有板式熱交換器、電控箱、補水泵、循環水泵、除污器及水溫自動調節等控制、檢測閥門儀表等.二次網采用變頻式補水泵定壓.補水采用軟化水.熱力站的管理,利用網絡技術實現無人值守,集中監控.

１.4　水力計算

本工程熱水管網水力計算時,供水溫度為130℃,密度為926.5kg/m3；回水溫度為70℃,密度為977.7kg/m3,管道的粗糙度取值0.5mm,局部阻力當量長度比例,干管、支干管分別為0.2、0.3,利用《城市供熱手冊》中所給的熱水管道水力計算表進行水力計算.

根據水力計算結果繪制水壓圖,最不利端保證0.1MPa.水壓圖見圖2（左為二期主干管,右為濱河路段分支管路）.

１.5　環境保護效益

集中供熱與分散小鍋爐或小煤爐比較,在相同供熱量下,由于熱電廠鍋爐熱效率比分散的小鍋爐高出 20％以上,因此煤耗有大幅度減少,相應的煙塵與SO2排放量可大為減少；交通運輸量相應減少.其次采用集中供熱的鍋爐容量,環保裝備水平比小鍋爐高,因此減少污染物的排放量,污染物排向高空,擴散范圍大,減少了對人體的危害.電廠煙氣除塵效率可達99.9％以上,煙塵最大允許排放濃度為50mg/m3（標態）,比分散小鍋爐房要求的煙塵最大允許排放濃度為 200 mg/m3（標態）,要小很多,另外脫硫設備較完善,脫硫效率達到90%以上,又可大幅度的降低SO2的排放量.

目前高新區內有小鍋爐6座.另外還有很多的小煤爐分布在各個角落,集中供熱后這些鍋爐房將被拆除,小煤爐可以取消,無論是煙塵、SO2、污水或噪聲對居民的影響都大大減少.

１.6　經濟效益

該區目前采暖熱效率約50%,而采用集中供熱采暖,扣除管網損失等因素,熱效率約65%,熱效率提高約15%.該區五期、六期全年采暖熱量312.89×104GJ,每年可以節約46.9×104GJ.洛陽該區居民與生產綜合（加權平均）均價為54.2元/GJ,每年可節約2543萬元.

根據設計產量、生產成本、產品售價等數據測算,本項目盈虧平衡點(達產年)為設計產量的63.37%,即盈虧平衡臨界產量198.3×104 GJ,當年產量大于上述臨界產量時企業才會有盈利.本項目生產期年均營業收入14478萬元,生產期年均利潤總額1270萬元、凈利潤952萬元；總投資收益率為8.51%,稅后項目財務內部收益率8.40%（所得稅前為10.54%）,均高于行業基準指標,該工程項目具有一定的盈利能力及投資回收能力.綜合上述分析,該項目經濟上合理可行.

２　結論

洛陽市交通便利、靠近煤田、水源充足,具備開展集中供熱工程的條件.洛陽市該區集中供熱管網工程的建設對提高居民生活水平、改善環境質量是必不可少的.該項目具有一定的盈利能力及投資回收能力,經濟上合理可行；每年可減少煙塵、二氧化硫的排放量以及灰渣量,能有效改善居民的生活條件,具有十分顯著的社會效益、環保效益和節能效益.

綜上所述,洛陽市該區集中供熱管網的工程建設是可行的,也是完全必要的.由于本工程是一項具有社會效益、環境效益和節能效益的公益事業工程,對洛陽市集中供熱、熱電聯產事業的可持續發展將起到積極的助推作用.基于經濟效益的考慮,積極快速建設達產,盡快達到盈虧平衡點以上,提高服務水平盡快增加熱化率,都是減少風險和提高盈利的手段.