城市集中供热的发展趋势

孙广

【摘 要】城市集中供热是城市的重要基础设施，是节约能源、减少环境污染的重要措施之一。文章通过对我国集中供热现状的分析，提出集中供热现状，从几方面提出集中供热所存在的问题。结合国家产业政策，通过发掘热电厂供热潜力、清洁能源供热、燃煤锅炉房环保改造、多热源联网运行和推行按热量计量收费等预测集中供热的主要发展趋势。

【关键词】集中供热 热电联产 清洁能源 多热源联网

1 前言

城市集中供热系统是指以热水或蒸汽作为热媒，由一个或多个热源通过热网向城市热用户供应热能的方式。城市集中供热是城市重要基础设施，是节约能源、减少环境污染的重要措施之一。改革开放以来，我国的集中供热事业得到了迅速发展，为节约能源，减少环境污染，提高人民生活水平做出了巨大的贡献。本文通过分析集中供热现状，对城市集中供热的发展趋势进行预测。

2 集中供热现状

2.1 发展现状

目前，我国大部分城市基本上实现了以热电联产为基础，大型区域热水锅炉房为辅助，其它清洁能源为补充的城市供热体系。集中供热所用能源仍以煤炭为主，天然气和新能源供热为辅。

供热管网绝大部分采用了预制直埋保温管，替代了现场发泡玻璃钢外壳工艺，增加了供热管网的使用寿命，减少了散热，减少了失水。

热力站内循环水泵及补水泵都配套了变频设备，减少了水泵的电耗。并在热力站配置了气候补偿器可根据室外温度调节一级网供水流量。

2.2存在的问题

（1）火电行业产能已出现严重过剩。2014年全国6000千瓦及以上电厂发电设备平均利用小时为4286小时，截至2014年底，全国火电装机容量约9.2亿千瓦，目前过剩超过2亿千瓦。火电行业产能已出现严重过剩，由于火电产能的过剩新建热电厂通过审批十分困难。

（2）区域燃煤锅炉房排放不达标。由于部分区域燃煤锅炉房建设年代较早，除尘器大部份为效率较低的旋风除尘器或者水浴除尘器，无脱硫脱销设施，且烟囱高度低，烟气不易扩散，使周围环境受到污染。

（3）单一热源供热占比大。集中供热系统中各区域受企业隶属关系影响，多数热源为单一热源供热系统，这种供热形式有以下缺点：（a）供热系统运行可靠性与安全性差，当热源或者管网主干线出现故障时，整个管网都出现瘫痪状态；（b）供热经济性较差，在供热初寒期和末寒期热源利用率低，导致热效率降低。

（4）热量计量不合理。我国现行热用户的热费基本上是按供热面积计取。热用户的热能消耗未能精确计量，热用户的热费不是按实际消耗热量收取，影响了热用户根据自己实际需要主动节能的积极性，从而造成热能的浪费。

3 集中供热发展趋势

3.1发掘热电厂供热潜力

（1）随着热泵技术的发展，特别是大型高温水源热泵的问世，使得发电机组乏汽余热回收成为可能。利用电厂采暖抽汽作为驱动热源驱动热泵，回收乏汽余热，加热一次管网回水，再利用尖峰加热器加热到设计供水温度提供给城市热力网供热。以此利用汽轮机乏汽余热，提高电厂供热量，同时也提高了电厂的总体热效率，扩大了电厂的供热能力。

（2）高背压循环水供热技术是目前国内发电机组采用的一种提高机组供热能力的技术方案，高背压供热具有节约煤耗、减少排放的经济及环保效益。高背压改造后提高汽轮机的排汽参数，热网回水作为凝汽器的循环冷却水，在凝汽器中被凝汽器排汽加热后通过热网循环水泵升压至尖峰加热器加热，然后供至城市热力网。

（3）烟气余热回收。在火力发电过程中，由于锅炉的排烟温度较高而带来的排烟损失一直以来都是人们关注的问题。目前发电厂烟气余热回收方案是在引风机后的烟道上加装烟气换热器，使换热后的烟温降到不会由于腐蚀影响机组及设备的安全稳定运行的温度。利用烟气的余热来加热采暖回水进行供热，以提高能源的利用效率。

通过以上措施在没有扩建供热机组的前提下实现了热电联产比例的大幅度增加。

3.2清洁能源供热、燃煤锅炉房环保改造

由于区域锅炉房环保设施不完善导致污染严重，城市供热系统可以考虑使用其它的清洁能源进行替代，如燃油、燃气、地热、电力等。

（1）燃气采暖：燃油、燃气供热相对于燃煤来说，没有灰渣排放、没有污染等优点，油和天然气也属于清洁能源。但油和天然气的价格制约了其向供热领域的发展。初步估算，燃油、燃气的供热价格是燃煤供热价格的2～3倍左右，但对于环保要求严格的城市，可以用燃油、燃气替代燃煤锅炉房作为分布式采暖系统热源。

（2）地能采暖：浅层地能供热是利用地源热泵技术消耗少量电能提取地下浅层的地能，从而实现建筑物的采暖。因其运行过程中转移的是可再生能源且能效很高，所以是一种具备绿色环保、高效节能特性的采暖空调系统。因地制宜发展热泵系统，有利于优化能源结构，促进多种能源互补，提高能源利用效率。

（3）电采暖：电是一种高品位的清洁能源，使用电采暖相对于上述清洁能源其投资最低，使用起来最方便。但电采暖的价格是难以接受的。近年来随着中国风电开发利用规模持续扩大，开展风电低谷供热对于促进风电消纳、降低电采暖供热价格具有重要作用。因此有条件的地区可发展风电供热。

3.3多热源联网运行

多热源联网运行供热可提高整个供热系统运行可靠性与安全性。当热网中某一热源出现故障时， 其它热源可相互替代，相互补充。供热系统调节更加灵活，达到良好的节能效果。由以上分析可见，大力发展多热源联网运行对供热安全、提高供热效率具有非常显著的效果。

3.4推行按热量计量收费

热用户的热负荷决定了热源的规模，因此， 促进用户自觉节能可大大减少我国供暖系统的能源浪费。国外实践表明按热量向用户收费， 可节能20%～30% 。由于按热量计量收费可以节约大量能源，因此，建议热力公司推动对供热用户实施按热量计量收费。

4 结语

我国集中供热事业经过多年的发展，已具有相当的规模。我国作一个产煤大国，短期内不可能改变现在的能源结构以煤为主的现状，节约煤炭资源、大力发展热电联产是实现可持续发展重要手段。以热电联产为主及清洁能源为补充的供热方式对城市实行集中供热，是节约能源，改善环境，提高人民生活水平的重要措施之一。

参考文献：

[1]杨旭中等编著.热电联产规划设计手册[M].中国电力出版社，2009-6-1.

[2] GB/T 51074-2015， 城市供热规划规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部发布，中国建筑工业出版社，2015.