本文就洛阳市某区的供热工程方案进行了分析,根据国家规划及要求以及该区的采暖需求,通过对该区现有的供热状况、热源及热媒情况,对该区域的供热供水工程进行了方案设计.此设计方案中,一次热水网采用130/70℃的高温水,二次热水网采用85/60℃的采暖热水,分别从热负荷、水力计算、效益分析等方面进行了分析研究,结果表明,该设计方案能够满足该区的供热要求,且具有经济效益,是切实可行的.

【关键词】采暖热水； 集中供热工程；方案设计

０　前言

集中供热工程是城市的基础设施之一,集中供热的普及率高低是城市现代化程度的重要指标,它是城市文明程度的一个标志.集中供热能够改善城市环境以及大气质量、提高城市现代化水平的重要措施,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益,符合我国节能减排政策的要求,是我国产业政策重点支持发展的行业.

本工程为洛阳市某区整体规划中的五、六期采暖项目,该区域范围：南至滨河路,西至论文范文西路,北至丰华路、论文范文北路、炎黄路.本工程的实施可以解决该区域无集中供热的问题,满足已经建成的居民和企业的采暖要求,具有显著的社会效益和较好的经济效益.

１　设计方案

１.1　工程概况

该区位于洛河北岸,与新区隔洛河相邻,该区五期、六期采暖区域位于阳光热电厂供热范围内.该区现仅有供热中心锅炉房,北方易初锅炉房等供热热源.目前,现有的热源供热负荷已无法满足日益增长的热负荷需求.

本项目热源为洛阳阳光热电厂一期2×135MW供热汽轮发电机组以及二期2×300MW机组工程亚临界供热机组.现有的供热管网沿着孙辛路敷设DN800热水管,该管道穿越了洛河至该区滨河路段.本项目供热管网以此处为接点,覆盖东至孙辛路,南至滨河路,西至论文范文西路,北至丰华路、论文范文北路、炎黄路的采暖负荷要求.

１.2　采暖热负荷

根据最大热指标（已包含约5%的管网热损失）,采暖热化率工业建筑取15%,公用、商业近期取65%、远期取75%,分别统计出现状、近期及远期各单位的采暖最大、平均及最小热负荷、采暖面积及热负荷,详见表1.

采暖计算热负荷：

Qn等于kn·∑Qni /0.7

式中：Qn—采暖计算热负荷（蒸汽）,t/h

Qni—单个用户的采暖热负荷,MW；

根据以上计算公式进行计算,计算所得的采暖计算热负荷见表2.

由表1、表2可知,该高温水供热区域的采暖建筑面积556.6万m2,热负荷为445.4 MW,全年采暖供热量为354.62×104 GJ.

１.3　供热方案设计

热水管网从孙辛路过洛河进入龙鳞路段,供热母管由孙辛路向北,然后分两路敷设,其中一路沿滨河路南侧敷设,主要为近期用户,最大管径DN350；另外一路为二期负荷主干管,沿论文范文路向西敷设,至三元路后向南敷设,至丰华路口再向西敷设至金鑫路口后,然后转向河洛路,沿河洛路向西敷设,主干管管径为DN800.各分支供热管道以南北走向布置,呈枝状分布.热负荷的分布见图1.

采用高温水供热,管网投资比采用蒸汽管网供热节约20%,热能利用率比蒸汽系统高出约15~30%,可采用质-量调节,且供热工况稳定,供热半径大.热水管道的直埋技术目前已非常成熟.直埋热水管道的表面温度低,对周围管线及城市的绿化影响较小.且现有高温热水管网接口已敷设至该区附近,故本工程采用高温水管网.由于洛阳市某区所处区域冬季严寒天数较少,故对供热可靠性的要求比较低,本可研报告推荐常用的枝状管网的供热方案.

本项目供热介质为经过换热首站后的130/70℃的高温水,设计流量为4639t/h,接口处管径DN800,热水管网直径DN800～DN200.热水管网最大供热半径：3.0km,管网全长8.4km.二次热水网采用85/60℃的采暖热水,形成城市一次热水网和用户二次热网两套系统相互独立.管网敷设在有条件的地段采用电预热的无补偿直埋敷设方式,在复杂地段回水管道采用无补偿直埋敷设方式,供水管道采用有补偿直埋敷设方式.

本工程近期计划建设热力站10座（采暖负荷由滨河路DN350分支管供应）,远期增设热力站47座,共计57座.热力站站址布置在小区内热负荷集中的地方,二次管网不穿越城市道路,最大供热能力在25.0MW以下.热力站主要设备是组合式热交换机组和全自动软水器.组合式热交换机组的主要配置有板式热交换器、电控箱、补水泵、循环水泵、除污器及水温自动调节等控制、检测阀门仪表等.二次网采用变频式补水泵定压.补水采用软化水.热力站的管理,利用网络技术实现无人值守,集中监控.

１.4　水力计算

本工程热水管网水力计算时,供水温度为130℃,密度为926.5kg/m3；回水温度为70℃,密度为977.7kg/m3,管道的粗糙度取值0.5mm,局部阻力当量长度比例,干管、支干管分别为0.2、0.3,利用《城市供热手册》中所给的热水管道水力计算表进行水力计算.

根据水力计算结果绘制水压图,最不利端保证0.1MPa.水压图见图2（左为二期主干管,右为滨河路段分支管路）.

１.5　环境保护效益

集中供热与分散小锅炉或小煤炉比较,在相同供热量下,由于热电厂锅炉热效率比分散的小锅炉高出 20％以上,因此煤耗有大幅度减少,相应的烟尘与SO2排放量可大为减少；交通运输量相应减少.其次采用集中供热的锅炉容量,环保装备水平比小锅炉高,因此减少污染物的排放量,污染物排向高空,扩散范围大,减少了对人体的危害.电厂烟气除尘效率可达99.9％以上,烟尘最大允许排放浓度为50mg/m3（标态）,比分散小锅炉房要求的烟尘最大允许排放浓度为 200 mg/m3（标态）,要小很多,另外脱硫设备较完善,脱硫效率达到90%以上,又可大幅度的降低SO2的排放量.

目前高新区内有小锅炉6座.另外还有很多的小煤炉分布在各个角落,集中供热后这些锅炉房将被拆除,小煤炉可以取消,无论是烟尘、SO2、污水或噪声对居民的影响都大大减少.

１.6　经济效益

该区目前采暖热效率约50%,而采用集中供热采暖,扣除管网损失等因素,热效率约65%,热效率提高约15%.该区五期、六期全年采暖热量312.89×104GJ,每年可以节约46.9×104GJ.洛阳该区居民与生产综合（加权平均）均价为54.2元/GJ,每年可节约2543万元.

根据设计产量、生产成本、产品售价等数据测算,本项目盈亏平衡点(达产年)为设计产量的63.37%,即盈亏平衡临界产量198.3×104 GJ,当年产量大于上述临界产量时企业才会有盈利.本项目生产期年均营业收入14478万元,生产期年均利润总额1270万元、净利润952万元；总投资收益率为8.51%,税后项目财务内部收益率8.40%（所得税前为10.54%）,均高于行业基准指标,该工程项目具有一定的盈利能力及投资回收能力.综合上述分析,该项目经济上合理可行.

２　结论

洛阳市交通便利、靠近煤田、水源充足,具备开展集中供热工程的条件.洛阳市该区集中供热管网工程的建设对提高居民生活水平、改善环境质量是必不可少的.该项目具有一定的盈利能力及投资回收能力,经济上合理可行；每年可减少烟尘、二氧化硫的排放量以及灰渣量,能有效改善居民的生活条件,具有十分显著的社会效益、环保效益和节能效益.

综上所述,洛阳市该区集中供热管网的工程建设是可行的,也是完全必要的.由于本工程是一项具有社会效益、环境效益和节能效益的公益事业工程,对洛阳市集中供热、热电联产事业的可持续发展将起到积极的助推作用.基于经济效益的考虑,积极快速建设达产,尽快达到盈亏平衡点以上,提高服务水平尽快增加热化率,都是减少风险和提高盈利的手段.