供热方式的比较选择与优化课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,供热方式的比较、选择与优化,主要内容,一、我国能源的基本现状,二、供热方式的比较,三、城市采暖有关问题的认识,四、采暖方式的优化选择,一、我国能源的基本现状,1.,能源开采情况,2006,年：商品能源总量,24.6,亿吨标准煤，增长,15%,，其中煤炭,21.13,亿吨，原油产量,1.84,亿吨，进口,1.63,亿吨，占总量的,47%,，天然气产量,585.5,亿,m,3,。,2007,年：商品能源总量,26.5,亿吨标准煤，增长,15%,，其中煤炭,21.13,亿吨，原油产量,1.84,亿吨，进口,1.83,亿吨，占总量的,50%,，天然气产量,693.1,亿,m,3,。,2.,存在问题能源供应总量不足，人均占有量很低,煤炭储量占世界储量量,11,，人均煤炭储量仅为世界平均量的,42.5,。,原油储量占世界储量的,2.4,，人均石油储量仅为世界平均量的,17.1,。,天然气储量占世界储量的,1,.,2,，人均天然气仅为,世界平均量的,13.2,。,我国对进口石油的依存度不断加大；对外的依存度,2003,年为,35%,，,2004,年为,45.2%,石油领域的竞争已经大大超过,了一般商业范畴,由此石油安全成为重大课题。,（,3,）石油供应紧缺和能源安全问题突出,2000,年单位产值能耗比世界平均水平高,2.5,倍,，比日本高,8.7,倍，比美国高,2.5,倍，比印度高认,0.43,倍,单位产品能源电力钢铁等,8,个行业产品单位能源比国际先进水平高,40,（,2,）,石油供应紧缺和能源安全问题突出,我国的能源消费中,80,是原煤直接燃烧,由此造成的环境污染问题，已经影响到国民经济的可持续发展和人民群众的身体健康。,中国的烟尘和二氧化硫的排放量其中,70,和,90,是由燃煤产生的。,从我国面前的煤炭生产和消费来,看，均难以适应环境保护和可持续发展的要求，这是一个很大的矛盾。,（,4,）能源发展与环境保护的矛盾更加突出,二供热方式的比较,（一）供热方式分类,供热方式一般可分为：,城市集中供热,区域供热,楼宇式供热,分户供热,末端供热,1,、城市集中供热,主要是指以集中热源作为主要热源的供热方式。集中热源主要包括,燃煤热电联产,、,燃气热电联产,、,大型燃煤锅炉房,、,大型燃气锅炉房,和,大型燃油锅炉房,。,其主要的供热环节有集中热源、城市高温热力管网、换热站、室外管网、室内管网和末端散热设备。末端散热设备主要为散热器。,城市集中供热的主要特点是供热规模巨大，以城市为供热对象，存在大型集中热源和两级热力管网。,2,、区域供热,区域供热主要是指以区域热源为主要热源的供热方式。区域热源主要包括,燃煤锅炉房,、,燃气锅炉房,、,燃油锅炉房,、,电热锅炉房,、,热泵,和,CCHP,。,其主要的供热环节有区域热源、室外管网、室内管网和末端散热设备。,区域供热的主要特点是具有一定的供热规模，以小区为供热对象，存在室外区域热源和室外管网。,3,、楼宇式供热,主要是指热源放置在建筑物内的供热方式。楼宇热源主要包括燃气锅炉、燃油锅炉、电热锅炉、水源热泵、空气源热泵和,BCHP,。,其主要的供热环节有楼宇热源、室内管网和末端散热设备。,末端散热设备主要为散热器、热水辐射地板、带调温阀散热器和风机盘管。楼宇式供热的主要特点是供热规模限于建筑物内，以建筑物为供热对象。,4,、分户供热,主要是指热源放置在住户家中的供热方式。,户内热源主要包括燃煤炉灶、燃气炉、电热炉（蓄热和不蓄热）、水源热泵、空气源热泵和土壤源热泵。,其主要的供热环节有户内热源和末端散热设备。末端散热设备主要为散热器、热水辐射地板、带调温阀散热器和风机盘管。,户内供热的主要特点是供热规模限于住户内，以住户为供热对象，热源位于住户家中，虽然可能存在室内管道，但该管道的散热均进入室内，没有热损失，可将其也视作散热设备，所以认为户内供热不存在室内管网。,5,、末端供热,主要指热源就直接在室内，热源就是末端散热设备的供热方式。,末端热源主要包括电热膜、电热缆、电暖器和相变蓄能电暖器。其供热环节简单，热源既是末端。,末端供热的主要特点是供热规模限于室内，能源一般是电力。,（二）供热热源向多样化发展,以煤为主要能源方式，包括,燃煤热电联产集中供热,各种直接烧煤的集中和区域锅炉房,家庭燃煤采暖炉,以燃气为主要能源的方式，包括,大型燃气锅炉集中供热,小型模块化燃气锅炉的单座建筑的供热,单户燃气炉供热,以电为主要能源方式，包括,各种直接电热方式，电暖气、电热膜、电暖风机、蓄热电采暖器,热泵：空气源热泵，水源热泵，地下土壤源热泵方式、废热源热泵,以企业废热为热源的采暖，例如济钢采用炼焦冷却水供热，,秸秆、太阳能、地热,（三）集中与区域燃煤方式的比较,集中与区域燃煤方式的能耗、环境影响和经济性进行比较。,供热采暖系统通过能量的转换，输送和分配等环节，最终补偿冬季建筑散热。,各种供热采暖方式的燃料、系统形式和规模差异很大，所以对供热采暖系统进行正确能耗分析，是进一步进行比较决策的基础。,供热采暖系统一般由三个主要环节构成，热源、管网和建筑物，其能源消耗主要由燃料转换，输送和分配过程的损失和建筑散热构成。,为了使得供热采暖方式适应并跟上建筑节能的步伐，对供热采暖系统各环节的能耗分析就显得日益突出和重要。,(,四）集中供热方式的分析,1,、热电联产都节能吗？,目前宣传有几个误区，热电联产比集中锅炉房节能，热泵节能。,热电联产节能是有条件的，根据,关于发展热电联产的若干规定,对热电联产的要求：,1,、总热效率年平均大于,45,。,总热效率（供热量十发电量调,3600,千焦千瓦时）（燃料总消耗量调燃料单位低位热值）,100,2,、热电联产的热电比,（,1,）单机容量,5,万千瓦以下的热电机组，其热电比年平均应大于,100,；,（,2,）单机容量,5,万千瓦至,20,万千瓦以下的热电机组，其热电比年平均应大于,50,；,（,3,）单机容量,20,万千瓦及以上抽汽凝汽两用供热机组，在采暖期其热电比应大于,50,。,热电比供热量（发电量,3600,千焦千瓦时）,100,计,（五）我省供热的发展及存在问题,从改革开放以来我省被列为采暖地区，近,20,年来我省采暖发展迅速，目前热电联产与区域锅炉房是我省的主要供热方式。,近年来，我省建筑业一直在持续高速发展，采暖建筑的比例不断提高，供热面积迅速增加，采暖能耗总量也迅速增加。,随着对节能减排和城市大气环境保护要求的不断提高，我省的采暖事业也出现了许多新问题。,1,概述,供热系统的设计、建设和运行管理水平有待结合山东地区的气温特点提高。,简单的推广热电联产供热，不注意调峰设施的配套。,工业负荷与采暖负荷混在一起，采用大型蒸汽管网供热，不回收凝结水。,对节能建筑在设计供热热系统时，还按常规建筑设计。,新建筑简单预留热计量位置，不设温控阀。,采暖工程设计、建设和运行存在的问题,在长江沿岸夏热冬冷地区，也参照北方严寒地区建设燃煤热电联供系统和大型燃煤锅炉房集中供热，由于这些地区采暖时间短，如果不考虑与夏季空调的结合，造成系统投资高，利用率低，采暖成本高，浪费能源。,对以天然气为能源的采暖方式，也仿照燃煤的模式，建设大型燃气锅炉房进行集中采暖，或者把燃煤锅炉房简单改为以燃气为燃料，没有体现燃气是洁净能源，分散采暖效率更高的特点，造成输送损失大，系统可调性差。,以电为能源的采暖方式出现了电锅炉集中采暖的方式，使一次能源利用率低，采暖成本高。,大部分地区对新建的节能建筑在采暖系统的设计、建设和运行的过程中还按普通建筑的模式处理，使节能建筑的节能优势不能发挥。,热源平均热效率低，采暖系统外网保温质量差，水力和热力失调严重。,采用间歇调节的运行机制，“大马拉小车”的低负荷运行，锅炉效率需要提高。,锅炉房间供式系统一次水参数低，换热器处于低负荷不合理运行状况,外网初调节水平不高，水平失调严重，采用“大流量、小温差”不经济运行状态。,水泵选择不合理，安装不合理，能耗高。,许多用户不能根据室外温度的变化，合理确定锅炉运行参数。,对不同使用性质的建筑物，不采用分时供暖自控装置，浪费能源。,二次网保温效果差，热损失严重,管理手段落后，很多系统缺少必要的自动检测手段和对系统的评估,三、采暖方式有关问题的认识,1,节能建筑,山东省不同维护结构的采暖能耗,2,集中供热还是分散供热？,燃煤热电联产方式,只有足够大的规模才能采用高效的热电联产机组和有效的清洁煤燃烧技术。,由于希望提高机组的有效运行小时数以保证经济效益，还希望有足够比例的调峰锅炉与之配合，就更要求系统规模足够大。,抽凝机组充分利用乏气冷凝废热。,根据我国热电联产机组的情况，集中供热系统的规模应在,500,万平米以上。,燃煤锅炉房,规模越大，可能的外网损失会越大，当供热规模大于,200,万平米以后，运行管理费用也不再随规模增加而降低。,但规模太小不利于清洁煤燃烧技术的应用和烟气净化，尤其当需要的锅炉小于,20,吨后，锅炉效率就会显著降低，排放量增加，这就成为供热规模的下限。,这样当采用循环流化床以实现清洁煤燃烧时，热网规模在,150,万,-300,万之间；,而采用多台链条炉时，除特殊的环境要求，需要锅炉房远离供热建筑，否则应控制规模在,200,万平米以内，不宜使规模过大，造成不必要的外网运行水泵电耗和热损失。,如果,20,吨锅炉对应于,30,万平米建筑，则此时集中供热系统的规模不宜小于,40-50,万平米,由于山东采暖期时间相对较短，,20,万以下的机组发电效率低，以采暖负荷为主，经济上不合适，宜在小城镇推广集中燃煤锅炉房，降低采暖成本。,3,以燃气为燃料的采暖方式,推广分散采暖，限制大规模的集中采暖，在新建低层建筑进行推广单户采暖，公共建筑、商业建筑和高层住宅，应采用模块化燃气采暖，宜在公共建筑、商业建筑和推广；,慎重发展天然气热电冷联产和天然气驱动的热泵的采暖方式。,4,怎样对待以电为动力的采暖方式,近年来随着城市环境改善的要求和临时出现的电力过剩现象，在许多地区推广起以电为动力的各种采暖方式，引起了不少问题需要高度重视。,5,发展与空调末端结合的采暖方式,以往考虑采暖时，往往仅从建筑物的采暖考虑，限制了系统的方式和投资。然而随着经济发展和人民生活水平提高，越来越多的建筑物同时要求采暖和空调。北方地区城镇需要采暖的建筑平均一半以上有夏季空调的要求。这一现实必须面对。它将影响对采暖方式的选择。,四、采暖方式的选择与优化,1,已有小型热电联产的城市,对已经有,10,万千瓦及以下的热电联产机组城市，提高热电机组的高效运行时间，提高经济效益,;,控制热电联产热化系数在之间，增加调峰锅炉，禁止采用减温减压法调峰,;,禁止采用高压蒸汽减温减压调峰,;,对热源点附近地区采用乏汽加热循环水供热，提高总体热效率,;,采暖负荷和工业负荷应逐步分开供应，不宜采用同一蒸汽管网供蒸汽；,采暖负荷应改为热水供热，不发展和逐步停止对单独夏季采暖用户的蒸汽应,;,年需求小时在,4000,小时以上的工业负荷蒸汽供热，注意凝结水的回收,;,在夏季减少发电效率低开机容量，提高经济效益，降低运行成本。,优化热电厂内各个环节，使总体最优，而不是局部最优。,禁止发展小型热电机组的热电冷联供,集中供冷有两种方式，一是供蒸汽，蒸汽驱动吸收式制冷机组；二是在热电厂采用吸收机组直接制冷，利用采暖管网向外供冷。,对第一种方式，由于制冷负荷小，而且不均匀行大，造成机组调峰量大，导致机组平均总热效率低，亏损严重。,吸收机组的能效比只有，不如高效发电机组，采用电制冷节约能源。,第二种方式：空调水系统：送同样能量，冷冻水系统比热水系统泵耗大,4-5,倍,冷冻水系统供回水温差,5,，热水系统,25,或更高，流量大；,集中送冷，能量损失太大，,20,以上，不经济，温度太高，不能满足除湿要求。,管网产生冷缩，与供热相反，对管网有损害