欧洲集中供热的发展

区城供热2(X)2.1期欧洲集中供热的发展中国城镇供热协会技术委员会曾享麟、蔡启林、解t生、姚约翰、吴玉环、李先瑞、挂国冬应丹麦格兰富水泵总公司的邀请,中国城镇供热协会技术委员会一行七人于2001年8月26日至9月13日考察了丹麦、娜威、波兰、意大利和德国等国的部分城市的供热设施。在考察中我们着重了解集中供热先进技术、水泵生产和发展以及计量收费等三方面内容。下面是这次欧洲考察中见闻,整理出来供大家参考。l集中供热技术集中供热是丹麦、娜威、波兰和德国等城市供热的主要形式,在能源市场自由化的现在和将来,它仍将是城市的主要供热方式。1.1以多种能源为热源的集中供热1.1.1基本情况·丹麦首都哥本哈根由东部CTR、西部VEKS、北部三个热力输配公司集中供热。主要热源包括:四个热电厂(CHP)和五个区域锅炉房。VEKS热源由以下几部分组成:AvedforCPH58.4%,垃圾焚烧或生物能焚烧19.0%,燃煤0.4%,燃油(气)0.6%,西部集中供热14.2%,CTR调峰7.4%(见图一)。·娜威首都奥斯路和机场集中供热热源厂。奥斯路市集中供热热源厂热源有:垃圾焚烧、生物能焚烧锅炉Zx20MW,燃油锅炉3x50MW+Zx23MW,电锅炉Zx35MW,共316MW。承担该市的供热。机场供热厂有:电锅炉roMW,燃油锅炉(3x8MW+lxZMW)26MW,地下井水水源热泵SMW,合计44MW。加上从集中供热热源厂引人20MW热量向机场地区供热。波兰弗罗茨瓦夫(Wroctaw)市供热市场中,集中供热占55%,燃煤锅炉房占32%,燃气锅炉房供热占8%,其它(电、油)占5%。·波兰波兹南市(Poznon)市有二个热电厂,以煤为燃料,供热能力共1139MW,供应该市30%用热,并计划至2010年供应该市40%用热。波兰波兹南市供热能源结构现状和发展计划见表l。供热能派结构的变化衰l油一3一54Av目058.好黔朝落煤0.拐,门又7.4肠油/气0.氏Vestfor14.瑞垃圾焚烧19.流图一们工S热倾的构成1.1.2供热能源构成分析从以上丹麦、挪威、波兰供热能源构成分析可知:·集中供热是丹麦、娜威、波兰等国过去、现在和将来的城市主要供热方式。·积极发展垃圾焚烧和生物能的利用。垃一1一区城供热2002.1期圾焚烧是垃圾能源回收的重要手段之一,生物能的利用对于节约供热能源有着重要的意义。目前,虽然垃圾焚烧、生物能的利用投资及运行成本较高,但丹麦、娜威从节能和供热的可持续发展上考虑,仍积极发展这种方式。·天然气属清洁能源,丹麦、娜威等国以天然气为供热能源(包括热电厂)的比例逐渐增多,锅炉房燃煤锅炉已经或将逐渐改造为燃气(油锅炉)。从表1中可看到,现在的波兰一次能源中,煤占的比重较大,但为环保,在热电厂中安装喷雾干燥式脱硫和脱氮氧化物装置,减少污染物的排放。由于天然气价格较高,天然气供热发展比较缓慢,但仍坚持以发展天然气取代煤的方针。·因地制宜发展其它能源辅助供热。娜威电价约为0.4一0.5娜威克朗/肠h,相对于其它能源价格而言,比较便宜,故娜威不但发展了电锅炉采暖,而且也开发了热泵。水源热泵以地下水为低位热能,制热系数高且稳定,在娜威机场供热厂得到了应用。该热泵一机两用,冬季供暖,夏季制冷;两井互用,提取和回灌,冬、夏倒用。·多种能源采暖方式与集中供热。多种能源可作为分散供热的热源,也可作为集中供热的热源。丹麦、波兰、娜威将天然气、油、垃圾、生物能、热泵等主要作为集中供热的热源,节能效益、经济效益明显。并不大力宣传推广和发展分散的多种能源采暖方式。2集中供热的管理体制丹麦85%热力公司归用户委员会所有。波兰热力公司为股份有限责任公司。2.1丹麦VEKS管理体制(见图二)该热力公司的热用户约为125《XX)-巧仪以)户,人口数约为34侧X刃人,供热管网约为lookm,有7个泵站和43个热交换站(其中有19个内还设有调峰锅炉)供热量77840以)GJ。从图二可知,管理、运行人员仅44人,说明该供热系统自动化程度高和劳动效率高。管管理委员会会技技术委员会会会用户委员会会(((2人)))))(28人)))经经理(2人)))顾顾问委员会会(((3人)))后后助管理部门门门维修部门门门运行部门门(((8人)))))(15人)))))(12人)))图二丹麦供热管理体制2.2波兰WroetawMPEC管理体制MPEC于1961年成立,1990年为该城市所有,为国有热力公司,1993年成为有限责任公司,1997年成为股份公司,20以)年成为上市公司。MPEC的构成:总公司和三个子公司,它们分别是输配公司(后勤、拾送、服务、维修及清洗),热力站及用户公司和发展公司;总人数约为465人。MPEC供热能力为1056.盯MW,供热量9616105GI,热力站4569个,热用户2068户,热网长度料5.4kmoMPEC采用预制保温管、中央监控、热力自动化和节能水泵等先进技术以及科学管理,使经济效益大大高于其它热力公司。MPEC与波兰其它热力公司比较见表2。从表中数据可知,MPEC增长率高,创利高,劳动生产力高。MPEC与波兰其它热力公司的经济比较裹2其其其它热力公司平均值值MPECCC净净增长率率055%%%10.36%%%收收人人5559830USDDD63122680USDDD每每个职工创利利213USD/人人14058UsD/人人热热价价33.48USD/M贾hhh32.0USD/M节hhh3欧洲集中供热技术进步的动力是节能、环保和经济效益3.1发展垃圾焚烧热电厂一2一垃圾焚烧热电联产技术是一项先进的垃圾处理技术,丹麦、娜威等国家都有应用。挪威首都奥斯路供热厂垃圾焚烧装置的设备、规模、工艺均处于国际先进水平;运行中,不添加煤炭,排放的各项指标均能达到挪威规定的排放标准。在奥斯路市我们还参观了一个生物能源(秸杆、木小屑)热电厂。3.2燃煤热电厂设里完善的尾部处理设备波兹南KaI’ohn热电厂是以褐煤为燃料,新装第三台机组锅炉尾部安装了电除尘器,布袋除尘器,除尘效率达到99.9%;安装了喷雾干燥脱硫装置,脱硫效率达到85%;采用减少空气量,控制炉内温度为800℃等技术措施,降低氮氧化合物排放量,效率达到40%;使排烟达到城市环保要求。波兰煤价便宜,约为140波元/吨(热值2万KJ/kg),油价较贵,为150美元/吨(l美元二4波元),故近期内热电厂仍以燃煤为主。3.3集中供热系统设计合理常规集中供热系统见图三。图三所示系统具有如下特点:区城供热2002.1期·采用多热源联网系统。丹麦哥本哈根热网联接九个热源,是当前欧洲最大的热网,由三个热力公司经营。娜威奥斯路的热网,波兰WoretawMPEC和波兹南PEC热网也是多热源联网。它们共同特点是:热电厂负责基底负荷,常年运行;气(油)锅炉房调峰,调峰热源有较多的备用富裕量;循环水泵变频调速运行。·调峰热源分散设置在各热力站内,规模较小。如:VEKS调峰负荷约占总负荷的7.4%,分别设置在19个热力站内。如:PEC调峰负荷约为总热负荷的12%,分别设置在122个热力站内。VEKS一次水供回水温度为l巧℃巧5℃,PEC一次水供回水温度约为130℃/70℃。调峰锅炉一般单台容量为1一2吨/h的燃气(油)锅炉。根据用户的要求和室外气候条件的变化,自动启停,无人值守。带有调峰锅炉房的热力站的供热规模一般约为500户,供热面积一般约为3万一3.5万mZ。·热网采用间接连接,一级网供、回水设热源翰配站”换户了交用一热交换站热热电厂厂厂热电厂厂令令{{{[[[[[+,,丁丁//////////////////////////////////////////////////////////////////口口口口口口口口口刁刁刁刁刁刁刁刁刁111.}}}}}二二二}.11111厂厂l.....口口口口大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大大用户户图三供热系统区城供热2(X)2.1期计温差较大,如丹麦VEKS一级网供水设计温度l巧℃、回水设计温度55℃。水质要求严格。当前执行的水质标见表3和表4。热网故障最少、寿命长。水泵和阔等是在分析水力特性和防止水锤稳定性之后选择,保证高可靠性。一级网水质标准衰3导导电系数数pH值值硬度度含氧ttt含级ttt含铁ttt外观观。。。二/c叫叫9.7土0.222心).ZodHHH司.lmg/lll5叱/llllmg/lll清洁洁二级网水质标准衰4导导电系致致pH值值硬度度含氧ttt含饭ttt含铁ttt外观观心心仪私酬cmmm9.7土0.222创】.ZodHHH卜,mg/lll卜mg/llll口召/lll清洁洁3.4集中供热系统采用现代的先进的新技术、新设备和新材料·集中供热系统中采用的泵有锅炉给水泵,一次水循环泵,二次水循环泵,补水定压泵,用户混水泵等,丹麦、波兰、德国、娜威等都选用性能好、可靠性高的水泵,如格兰富水泵,并根据需要,采用内置变频器或外置变频器的调速技术,变流量运行,既满足了用户需要,又节约了能源。·换热器是热力站的主要设备,采暖一般使用板式换热器,生活热水一般使用容积式或半容积式换热器。通常选用信誉高的、质量好、运行可靠、寿命长的厂家生产的设备。热力站是热用户耗热量计算的依据,热量计都选择精度高、质量好的产品,如超声热量计。·用户暖气设备进口都安装温控阀,用户可以自行调节温度标准。·蓄热水雄。为了调节均衡供需矛盾,提高供热机组的运行效率,在哥本哈根的Are-drevrket热电厂内设置了二座容水量为44以X)m3的蓄热水雄,蓄热量相当于该热电厂6一7小时的供热量。3.5集中供热系统的自动化监测和控制·自动化监测和控制是集中供热系统供热可靠、节能运行、提高运行效率和降低运行成本的重要手段。丹麦、德国、娜威和波兰等国集中供热系统都已实现了系统的自动监测和控制。监侧和控制的内容包括热源厂运行参数的梭侧和控制,热网控制点的检测和控制,热力站的检侧和控制,检测和控制内容有流量、温度、压力、热量和报警等。·波兰WroctawMPEC的监控系统特点是:采暖用户的散热器人口都安装温控阀,自主调节室内温度;热力站根据室外温度调节供水温度;中央控制室检侧热网和热力站运行参数,通过不利点用户压差控制和调节变速泵,实施变流量运行。3.6热泵供热供冷技术利用低位热能进行供热的热泵技术在电价便宜的北欧地区获得了应用,特别是在既要采暖又要空调的场所,效果更为明显。以下介绍娜威OSLO机场热泵供热系统(见图四)。夏天运行工况(见图五),冬天运行工况4.叙乐乳功11投131415场lllll乖乖今今一飞飞口口,,尸尸.......臼臼臼澳澳澳口口口图四供热系统(见图六)。热泵机组为7台往复式制冷机,电功率1720KW,制冷量6.3MW。有9口深度为5如的井。热泵机组与供热厂联合运行,夏天制冷能力为9.6MW,总供冷量5200MWh/年,冬天供热能力64MW,总供热量326(刃MWh/年。供热系统供水温度,冬天70℃/40℃,夏天60℃/4O℃。区域供冷供水温度,冬天3℃/一4一9冷水井9热水井图五夏天运行工况冷水井热水并图六冬天运行工况7℃,夏天7℃/17弋:井水温度,冬天20℃/4.1℃,夏天4.5℃/30℃,井水总量,冬天735IX犯m,,夏天9(X又X)m,C3.7集中供热系统用户耗热量指标VEKS提供的住宅采暖和生活热水平均年耗热量指标如下:别墅:7.SGJ/年;公寓:50GJ/年。其中生活热水约为20GJ/年:3.8能源市场自由化对集中供热的影响与我国供热市场化之后所遇到的间题一样,如城市大气环境进一步改善,不同能源的价格对供热成本的影响,满足不同用户对供热的各种要求等。波兰WroctawMPEC针对电、气、煤等能源市场自由化的形势,及时地提出了2仪旧年一2005年对策,即MPEC通过详细地市场调查,提出引进新技术,扩大市区域供热2002.1期场,加强内部建设等措施,创造MPEC更大的产值。如从只供热到供电、供冷,从只经营热到通讯等各个领域等。4格兰富水泵水泵是城镇供热系统的核心设备,既是系统的