唐山市供热规划方案初稿资料.docx

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唐山市供热规划方案初稿资料

清华大学建筑节能研究中心

BuildingEnergyResearchCentre,

TsinghuaUniversity

唐山市供热规划方案

（初稿）

清华大学建筑节能研究中心编制

唐山市中心区供热规划

（初稿）

清华大学建筑节能研究中心

2015年11月12日

摘要

唐山市中心区分为市区（包括开平区）、丰南区、丰润区和古冶区。

目前集中供暖的主要热源包括：

市区和丰润区的唐山热电、陡河热电、西郊热电、丰润热电等四大电厂，以及丰润调峰锅炉房；丰南区的国丰热电、鑫丰热电以及西城锅炉房，鑫丰热电将于明年供暖季开始前拆除；古冶区的林电、东方热电，协鑫热电将于今年投产使用。

中心区集中供热存在的突出问题包括：

1）中心区集中供热化程度不高，除市区以外，还存在较多分散锅炉房或其他取暖方式。

2）供热能源结构不合理，浪费严重，未实现能源的综合利用。

若能实现低品位工业余热资源的综合利用，特别是用于冬季供暖，这将大大降低冬季供暖的碳排放和污染物排放。

3）供热布局不够合理，部分城区（集中热源建设无法满足城市供热的要求。

4）供热设施整体技术装备水平不高，部分热源供热效率低，污染环境，浪费能源。

5）集中供暖热指标实际值偏高，导致供热能耗过高。

详细分析了唐山市中心区各区域的供热现状及各热源的供热能力，推演得到了各区域各阶段的规划热负荷。

将规划热负荷与计划保留热源的供热能力进行比较，可以发现唐山市中心区整体至远期都并不缺热。

但是，各区域之间热平衡差异较大：

丰南区近期、远期都缺热；市区远期缺热500MW左右；丰润区和古冶区供热能力远远超过当地的需求，特别是古冶区，大约有800~900MW的供热能力盈余。

尽管现有热电联产及锅炉的供热能力足以满足唐山市中心区的供暖需求，但是从环境保护、大气污染物治理的角度出发，必须充分利用低品位工业余热进行供暖，从而以最少的碳排放解决中心区的冬季供暖问题。

计算分析了唐山市中心区范围内工业余热资源。

本地区工业余热资源非常丰富，包括电厂乏汽余热、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等各种不同品位和形式的余热热源。

电厂余热总计近2000MW；钢铁厂余热总计约4555MW，其中冲渣水余热、钢渣余热、低压蒸汽余热等现阶段较易回收的余热约有1500MW。

无论电厂或工厂，工业余热资源的回收利用都要求尽量降低一次网回水温度；特别是采用水冷机组的电厂，回水温度应降低至30℃以下才具有经济效益。

设计了低品位工业余热供暖的方案，并与常规电厂抽汽供暖方案进行了经济性和节能效益的比较。

应在唐山市中心区范围充分利用低品位工业余热进行集中供暖，电厂抽汽作为调峰和备用热源，保证供热安全和供热质量。

丰南工业余热可满足本地区供暖需求，多余的工业余热可向市区输送；唐山市区的热源包括唐钢余热、丰南输送来的工业余热及本地区的电厂抽汽；古冶区、丰润区本地工业余热仅用于本地区供暖，不足的热量由当地电厂抽汽补足。

相比于传统的电厂抽汽供暖，低品位工业余热供暖的方案具有经济性良好、节能减排效益突出的优势：

静态回收期不到5年，且可额外减少供暖燃煤消耗约38万吨/年，减少CO2排放100万吨，减少SO2逾3000吨，减少NOx排放约2800吨，从而大幅削弱冬季雾霾的影响。

另外可节约工业用水近360万吨/年。

最后，唐山市中心区剩余的电厂抽汽可以通过大温差长距离技术输送至周边地区，实现京津冀协同。

第一章供热现状及存在问题

1.1供热面积及热负荷现状

1.1.1唐山市现供热面积

根据《唐山市中心城区供热规划调整（2014-2020年）》，确定本规划的供热范围为唐山市中心城区，其供热范围与城市总体规划、控制性详细规划及供热规划一致。

唐山市中心城区的发展要将丰南、开平、丰润、古冶连成一片，完善城镇化发展格局，壮大中心城区，加快城市群发展。

本规划中的中心城区是指市区（主要包括路南区、路北区及高新区）、丰南区、丰润区、开平区及古冶区，各区供热面积现状如表1-1所示。

唐山市中心城区集中供热事业发展比较迅速，城市热网集中供热（市区供热）的主要热源有4座，调峰锅炉房1处。

分别是大唐国际唐山热电有限责任公司（以下简称唐山热电公司）、大唐国际陡河发电厂（简称陡河电厂）、大唐国际丰润热电有限公司（丰润热电）、唐山华润热电有限公司（西郊热电厂）及丰润区调峰锅炉房（实际该调峰锅炉作为正常供暖热源使用）；丰南区热源主要有：

鑫丰热电厂、国丰南区热电厂及西城区锅炉房；古冶区供热热源主要有开滦热电集团林电分公司、开滦东方热电公司、协鑫热电公司，各供热热源的供热面积现状如表1-2所示，唐山热力公司所属各热源供热面积见表1-3。

表1-1唐山市2014~2015供暖季各区供热面积（万㎡）

市区a

丰南区

丰润区

古冶区

合计

供热面积/万㎡

3842

766

1018b

760c

6386

注：

a.市区指城区和开平区，城区包括路南区、路北区、高新区；

b.丰润区总供热面积为1018万㎡，其中丰润热电公司供应658万㎡，丰润调峰锅炉供应360万㎡；

c.古冶区供热分为热电联产片区和锅炉片区两部分，其中热电厂供热面积680万㎡，开滦煤矿家属区则由小锅炉供热80万㎡，古冶区总供暖面积760万㎡。

表1-22014~2015供暖季各热源供热面积（万㎡）

热源

供热面积（万㎡）

热源

供热面积（万㎡）

可再生能源a

175

国丰南区电厂

215

唐山热电公司

1177

西城区锅炉房

284

陡河电厂

910

林电公司

320

丰润热电b

1070

东方热电b

360

西郊热电

1168

协鑫热电c

—

丰润锅炉

360

开滦家属区小锅炉房

80

鑫丰热电

267

注：

a.可再生能源主要由唐钢冲渣水余热及污水厂中水热泵供暖；

b.丰润热电公司总供热面积为1070万㎡，其中负责市区供热面积为412万㎡，负责丰润区供热面积658万㎡；

c．协鑫热电公司将于2015年投入运行，计划2015~2016供暖季东方热电与协鑫电厂共同承担490万㎡供热面积。

表1-32014~2015供暖季唐山市热力公司供热汇总（万㎡）

四大热电厂

丰润锅炉

可再生能源

汇总

唐山热电公司

陡河电厂

丰润热电

西郊热电

1177

910

412

1168

360

175

4202

3667

360

175

截止2014年底，中心城区的总供暖面积为6386万㎡，按区域划分市区（路南区、路北区及高新区、开平区）供暖面积为3842万㎡，丰南区766万㎡，丰润区1018万㎡，古冶区760万㎡（含开滦煤矿家属区由小锅炉供热80万㎡），唐山热力公司总供暖面积为4202万㎡，其中四大热电厂在市区的供热面积为3667万㎡。

1.1.2供暖热负荷指标

图1-1为唐山热电公司2014~2015供暖季日供热量变化曲线，平均供热量为347MW,其最大供热量为476MW，时间出现在2015年1月1日；唐山市2014~2015供暖季室外日最低气温分布如图所示，最低气温为-14℃，分别出现在2014年12月17日、2015年1月1日与2015年1月28日。

由表实际供热面积1177万㎡，可知唐山热电公司供热区域热负荷指标为40.44W/㎡。

图1-1唐山热力公司2014~2015供暖季供热量变化曲线（MW）

图1-2唐山市2014~2015供暖季日最低气温变化规律

图1-3为陡河电厂2014~2015供暖季日供热量变化曲线，平均供热量为251MW，其最大供热量为321MW，时间出现在2015年1月27日；由表实际供热面积910万㎡，可知陡河电厂供热区域热负荷指标为35.27W/㎡。

图1-3陡河电厂2014~2015供暖季日供热量（MW）

图1-4为丰润热电公司2014~2015供暖季日供热量变化曲线，平均供热量为414MW,其最大供热量为519MW，时间出现在2015年1月28日；由表在2014~2015供暖季实际供热面积1070万㎡，可知丰润热电公司供热区域热负荷指标为48.5W/㎡。

图1-4丰润热电公司2014~2015供暖季供热量变化曲线（MW）

图1-5为西郊热电公司2014~2015供暖季日供热量变化曲线，平均供热量为386MW,其最大供热量为504MW，时间出现在2014年12月16日；由表在2014~2015供暖季实际供热面积1168万㎡，可知西郊热电公司供热区域热负荷指标为43.15W/㎡。

图1-5西郊热电2014~2015供暖季供热量变化曲线（MW）

对比图1-1与图1-2可知，2014~2015供暖季唐山市室外最低气温为-14℃，分别出现在2014年12月17日、2015年1月1日及1月28日。

1月份是全年最冷的月份，但供热量变化曲线却显示1月份供热量数值仅约为整个供暖季的平均值，这可能是因为唐山热力公司管网由4家热电厂及1座调峰锅炉组成，管网虽然设有隔断阀门，但在实际运行中热力公司可调节阀门，使各热源的实际供暖面积动态变化，因此使得各热电厂的实际供热面积偏离表中所对应的规划供热面积。

鉴于此，对唐山市热力公司供热区域热负荷指标的确定不采用各热电厂供热区域最大面积热指标，而是将各热电公司每天供热量相加，取其最大值，再用该最大供热量除以总供暖区域面积（3677万㎡），从而确定综合热指标。

如图1-6所示为唐山热力公司4座热电厂总供热量变化曲线，在2015年1月27日最大供热量为1775MW；由表可知，四座热电厂总供热面积为4325万㎡，因此供暖热负荷指标为：

41.04W/㎡。

图1-6唐山热力公司四座热电厂2014~2015供暖季总供热量变化曲线（MW）

根据以上分析，唐山热力公司四大热电联产供热情况见表1-4。

表1-4市区四大热电厂供热情况

名称

供热面积

（万㎡）

最大供热量

（MW）

计算热指标

（W/㎡）

供热量

（GJ）

供热量指标

（GJ/㎡）

唐山热电公司

1177

476（2015.01.01）

40.4

3626855

0.31

陡河电厂

910

321（2015.01.27）

35.3

2629055

0.29

丰润热电公司

1070

519（2015.01.28）

48.5

3337405

0.31

西郊热电

1168

504（2014.12.16）

43.2

4067300

0.35

总计

4325

1775（2015.01.27）

41.0

13660615

0.32

热源供热量随室外温度波动，根据以上四大热电厂每天供热量、总供热面积及唐山市室外最低温度变化（见图），可得单位面积热指标随室外气温变化的散点图（如图）。

整体看，随着外温变化，供热量存在一定的调节：

严寒期的热负荷指标略高于40W/㎡，初末寒期的热指标约为25W/㎡。

但是，调节效果距离优化控制、节能运行的目标仍有差距，在同一外温条件下，供热量或高或低，差异明显：

以外温-3℃时为例，热负荷最大值（约35W/㎡）大约是最小值（约21W/㎡）的1.7倍，是平均值（约28W/㎡）的1.3倍，即存在过量供热的情形。

图1-7热负荷指标与室外温度散点图

1.2供热热源现状

1.2.1唐山热力公司集中供热热源现状

唐山市城市热网集中供热均由唐山市热力总公司负责，城市热网集中供热的热电联产热源有4座，分别是唐山热电公司（供热面积1177万㎡）、陡河发电厂（供热面积1177万㎡）、丰润热电有限公司（其中丰润区供热面积658万㎡，市区供热面积412万㎡）、西郊热电（供热面积1168万㎡），另在丰润区设置一处调峰锅炉房，实际该调峰锅炉作为正常供暖热源