关于5x116MW高温热水锅炉选型的技术经济比较

郝岩

摘 要：本文通过具体案例分析了目前城市供热主要的几种锅炉形式，通过分析比较，提出了适合当地使用环境的大吨位供热锅炉形式。

关键词：116MW 供热 煤粉炉 链条炉 燃气炉 炉型比较

1、概述

秦皇岛市海港区集中供热主要由秦皇岛市热力总公司和富阳热力公司承担，现有热源已达到饱和，随着秦皇岛市西城区的开发建设，供热热源缺口巨大。本文将以该项目为例，通过分析和比较常用的几种供热锅炉，确定适合当地使用环境的大吨位锅炉形式。

2、项目概况

秦皇岛市热力总公司规划建设西部调峰热源厂的建设规模为5x116MW高温热水锅炉，总供热能力为580MW。

3、热源技术经济比较

3.1供热模式比较

新建热源厂的主要供热负荷为采暖负荷，因此选择高温热水锅炉作为本项目热源是比较合适的。目前国内主要的锅炉形式主要包括传统的链条炉排锅炉、煤粉锅炉、燃气锅炉等，各种炉型有各自适用的条件和优缺点，现将对各种热源形式进行如下技术经济分析和比较。

3.2热源锅炉的技术比较

在城镇供热领域，链条炉是目前技术最成熟可靠、应用最为广泛的一种形式，其优点是技术可靠，对建设单位的运行管理水平要求较低，其缺点是热源厂占地面积较大，燃烧效率略低于煤粉炉，初始污染物排放量相对燃气锅炉较高。配备脱硫、脱硝等设备后排放可以达到环保要求。

煤粉炉可以实现高效燃烧和低污染物排放，热效率达92%以上【1】。由于采用低硫煤和低温燃烧，可以降低SO2和NOX的初始排放浓度，并减小脱硫脱硝设备的建设规模。在燃料供应上，煤粉炉所需煤种成分要求较高，煤的发热量为5500kcal以上，需要选用低硫精洗煤，可选择范围较小，燃料供应不易保证。经调查了解，实际投入运行的供热热水煤粉炉规模较小，大型热水煤粉锅炉在实际应用中较少。

煤粉的制备有制粉厂集中处理和热源厂内处理两种处理方式。如制粉厂设置在热源厂内，在制粉过程中会对周边环境造成一定不利影响，热源厂的占地面积和链条炉相近。如采用集中制粉方式，制粉厂需要设置在郊区，煤粉通过罐车运送至热源厂内。煤粉在燃料制备、运输和储存過程中，系统的消防安全等级要求高，对运行管理水平的要求也高。

燃气锅炉属于燃用清洁能源的燃烧设备，由于燃烧室体积小，附属设备简单，因而热源厂占地面积较小，设备初投资较低。燃气锅炉燃烧效率较高，污染物排放量较低，运行管理也相对简单。但是对于供热规模较大的集中供热系统，燃气锅炉对燃料的需要量十分巨大，现有的天然气供应体系能否满足使用需求，需要全盘考虑。受天然气使用成本限制，国内大规模燃气供热应用较少。

3.3经济比较

（1）建设投资比较

参考《城镇供热厂工程项目建设标准》（建标112-2008），可以估算出各种热源形式的建设投资，其中煤粉炉建设投资最高、链条炉建设投资居中、燃气炉建设投资最低。

（2）运行成本比较

本项目热源厂设计供热能力为696MW，根据秦皇岛气象资料，采暖期供热天数为153天，年平均热负荷系数为0.663，年供热量为6.1x106GJ。

如采用链条锅炉供热，锅炉效率83%，选用燃煤低位发热量为5500Kcal/kg，根据计算链条锅炉年消耗燃料量为319239.35t。按煤炭价格430元/t计算，年燃料费用为13727.29万元。年耗电量约为3578.00万KWh，按电价0.76元/KWh计算，年耗电费用为2719.28万元。链条炉燃用煤种可通过汽车运输至热源厂，燃料来源广泛，运输成本较低。

如采用煤粉炉供热，锅炉效率92%，选用燃煤低位发热量为6000Kcal/kg，根据计算煤粉锅炉年消耗燃料量为264008.63t。按煤粉价格600元/t计算，年燃料费用为15840.52万元。年耗电量约为6440.39万KWh，按电价0.76元/KWh计算，年耗电费用为4894.70万元。热源厂煤粉仓储量有限，燃料煤粉需要从制粉厂不断运输至热源厂，运输成本较高。

如采用燃气锅炉供热，锅炉效率93.2%，选用天然气低位发热量为8500Kcal/m?，根据计算燃气锅炉年消耗燃料量为18395.96万m?。按天然气价格4元/ m?计算，年燃料费用为73583.82万元。年耗电量约为2862.40万KWh，按电价0.76元/KWh计算，年耗电费用为2175.42万元。燃气锅炉所需的天燃气供应，需要建设配套燃气管道。

各种热源形式的技术优缺点、建设投资、运行费用见表1。

3.4环保比较

根据各种炉型燃用燃料的化学成分和锅炉特性（链条炉和煤粉炉按除尘效率99.8%、脱硫效率90%，脱硝效率85%计算），可计算出各炉型污染物排放浓度，具体计算数值见表2。

在现有技术条件下，各种炉型经过脱硫、脱硝、除尘处理后的烟气排放污染物均可达到国家污染物排放要求。通过计算结果分析，燃气炉各项排放指标较低，SO2排放浓度与燃用煤种有关，煤粉炉由于采用低硫煤，SO2排放浓度较低，但是烟尘排放浓度较高，链条炉采用普通煤种，SO2排放浓度略高，但烟尘排放浓度较低。

4、热源选型结论

通过对各种锅炉形式的技术经济分析和比较，该项目热源炉型推荐采用链条炉形式。根据《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）中5.1.6条文说明，设有沸腾炉或煤粉炉的锅炉房，不应设置在居住区、名胜风景区和其他主要环境保护区内。本项目建设地点距离居民区和秦皇岛行政中心较近，从环保角度考虑不适宜设置煤粉炉。由于燃气锅炉运行成本过高、燃气供应无法保证，因此，本项目也不适宜采用。

考虑到秦皇岛地区严格的排放要求，建议燃煤选用优质低硫精洗煤，从源头上降低烟气中污染物的含量，改善采暖期空气质量。

参考文献

[1]孙庆华.新型高效煤粉锅炉供热系统在城市供热中的推广和应用[J].区域供热.2013（2）：

60-625.

[3]朱文梁.如何加强房屋建筑工程施工管理的探讨[J].住宅与房地产，2017，12：142-143.