2021年唐山市供热规划方案专项方案初稿

唐山市供热计划 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （初稿）清华大学建筑节能研究中心编制唐山市中心区供热计划（初稿）清华大学建筑节能研究中心11月12日摘要唐山市中心区分为市区（包含开平区）、丰南区、丰润区和古冶区。现在集中供暖关键热源包含：市区和丰润区唐山热电、陡河热电、西郊热电、丰润热电等四大电厂，和丰润调峰锅炉房；丰南区国丰热电、鑫丰热电和西城锅炉房，鑫丰热电将于明年供暖季开始前拆除；古冶区林电、东方热电，协鑫热电将于今年投产使用。中心区集中供热存在突出问题包含：1）中心区集中供热化程度不高，除市区以外，还存在较多分散锅炉房或其它取暖方法。2）供热能源结构不合理，浪费严重，未实现能源综合利用。若能实现低品位工业余热资源综合利用，尤其是用于冬季供暖，这将大大降低冬季供暖碳排放和污染物排放。3）供热布局不够合理，部分城区（集中热源建设无法满足城市供热要求。4）供热设施整体技术装备水平不高，部分热源供热效率低，污染环境，浪费能源。5）集中供暖热指标实际值偏高，造成供热能耗过高。具体分析了唐山市中心区各区域供热现实状况及各热源供热能力，推演得到了各区域各阶段计划热负荷。将计划热负荷和计划保留热源供热能力进行比较，能够发觉唐山市中心区整体至远期全部并不缺热。不过，各区域之间热平衡差异较大：丰南区近期、远期全部缺热；市区远期缺热500MW左右；丰润区和古冶区供热能力远远超出当地需求，尤其是古冶区，大约有800~900MW供热能力盈余。尽管现有热电联产及锅炉供热能力足以满足唐山市中心区供暖需求，不过从环境保护、大气污染物治理角度出发，必需充足利用低品位工业余热进行供暖，从而以最少碳排放处理中心区冬季供暖问题。计算分析了唐山市中心区范围内工业余热资源。当地域工业余热资源很丰富，包含电厂乏汽余热、钢铁厂、焦化厂、水泥厂等多种不一样品位和形式余热热源。电厂余热总计近MW；钢铁厂余热总计约4555MW，其中冲渣水余热、钢渣余热、低压蒸汽余热等现阶段较易回收余热约有1500MW。不管电厂或工厂，工业余热资源回收利用全部要求尽可能降低一次网回水温度；尤其是采取水冷机组电厂，回水温度应降低至30℃以下才含有经济效益。 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了低品位工业余热供暖方案，并和常规电厂抽汽供暖方案进行了经济性和节能效益比较。应在唐山市中心区范围充足利用低品位工业余热进行集中供暖，电厂抽汽作为调峰和备用热源，确保供热安全和供热质量。丰南工业余热可满足当地域供暖需求，多出工业余热可向市区输送；唐山市区热源包含唐钢余热、丰南输送来工业余热及当地域电厂抽汽；古冶区、丰润区当地工业余热仅用于当地域供暖，不足热量由当地电厂抽汽补足。相比于传统电厂抽汽供暖，低品位工业余热供暖方案含有经济性良好、节能减排效益突出优势：静态回收期不到5年，且可额外降低供暖燃煤消耗约38万吨/年，降低CO2排放100万吨，降低SO2逾3000吨，降低NOx排放约2800吨，从而大幅减弱冬季雾霾影响。另外可节省工业用水近360万吨/年。最终，唐山市中心区剩下电厂抽汽能够经过大温差长距离技术输送至周围地域，实现京津冀协同。目录TOC\o"1-3"\h\z\u第一章供热现实状况及存在问题11.1供热面积及热负荷现实状况11.1.1唐山市现供热面积11.1.2供暖热负荷指标21.2供热热源现实状况61.2.1唐山热力企业集中供热热源现实状况61.2.2丰南区供热现实状况161.2.3古冶区（开滦集团）供热现实状况171.3潜在工业余热181.3.1电厂181.3.2钢铁、焦化和水泥工业余热191.4存在问题21第二章计划热负荷232.1计划供热面积232.2采暖热指标确定242.2.1热负荷设计参数242.2.2采暖热指标242.3计划热负荷252.3.1热需求252.3.2计划保留热源情况262.3.3供热缺口272.4小结28第三章热源分析293.1可利用热源概述293.2电厂余热供热能力293.2.1唐山热电余热利用303.2.2陡河热电余热利用313.2.3丰润热电余热利用323.2.4西郊热电余热利用333.3钢铁厂供热能力343.4焦化厂供热能力393.5水泥厂403.6小结41第四章供热方案424.1工业余热供热方案424.1.1近期方案424.1.2远期方案444.2方案对比分析464.3小结50第一章供热现实状况及存在问题1.1供热面积及热负荷现实状况1.1.1唐山市现供热面积依据《唐山市中心城区供热计划调整（-）》，确定本计划供热范围为唐山市中心城区，其供热范围和城市总体计划、控制性具体计划及供热计划一致。唐山市中心城区发展要将丰南、开平、丰润、古冶连成一片，完善城镇化发展格局，壮大中心城区，加紧城市群发展。本计划中中心城区是指市区（关键包含路南区、路北区及高新区）、丰南区、丰润区、开平区及古冶区，各区供热面积现实状况如 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1-1所表示。唐山市中心城区集中供热事业发展比较快速，城市热网集中供热（市区供热）关键热源有4座，调峰锅炉房1处。分别是大唐国际唐山热电有限责任企业（以下简称唐山热电企业）、大唐国际陡河发电厂（简称陡河电厂）、大唐国际丰润热电（丰润热电）、唐山华润热电（西郊热电厂）及丰润区调峰锅炉房（实际该调峰锅炉作为正常供暖热源使用）；丰南区热源关键有：鑫丰热电厂、国丰南区热电厂及西城区锅炉房；古冶区供热热源关键有开滦热电集团林电分企业、开滦东方热电企业、协鑫热电企业，各供热热源供热面积现实状况如表1-2所表示，唐山热力企业所属各热源供热面积见表1-3。表1-1唐山市~供暖季各区供热面积（万㎡）市区a丰南区丰润区古冶区累计供热面积/万㎡38427661018b760​[1]​c6386注：a.市区指城区和开平区，城区包含路南区、路北区、高新区；b.丰润区总供热面积为1018万㎡，其中丰润热电企业供给658万㎡，丰润调峰锅炉供给360万㎡；c.古冶区供热分为热电联产片区和锅炉片区两部分，其中热电厂供热面积680万㎡，开滦煤矿家眷区则由小锅炉供热80万㎡，古冶区总供暖面积760万㎡。表1-2~供暖季各热源供热面积（万㎡）热源供热面积（万㎡）热源供热面积（万㎡）可再生能源a175国丰南区电厂215唐山热电企业1177西城区锅炉房284陡河电厂910林电企业320丰润热电b1070东方热电b360西郊热电1168协鑫热电c—丰润锅炉360开滦家眷区小锅炉房80鑫丰热电267注：a.可再生能源关键由唐钢冲渣水余热及污水厂中水热泵供暖；b.丰润热电企业总供热面积为1070万㎡，其中负责市区供热面积为412万㎡，负责丰润区供热面积658万㎡；c．协鑫热电企业将于投入运行，计划~供暖季东方热电和协鑫电厂共同负担490万㎡供热面积。表1-3~供暖季唐山市热力企业供热汇总（万㎡）四大热电厂丰润锅炉可再生能源汇总唐山热电企业陡河电厂丰润热电西郊热电1177910412116836017542023667360175截止底，中心城区总供暖面积为6386万㎡，按区域划分市区（路南区、路北区及高新区、开平区）供暖面积为3842万㎡，丰南区766万㎡，丰润区1018万㎡，古冶区760万㎡（含开滦煤矿家眷区由小锅炉供热80万㎡），唐山热力企业总供暖面积为4202万㎡，其中四大热电厂在市区供热面积为3667万㎡。1.1.2供暖热负荷指标图1-1为唐山热电企业~供暖季日供热量改变曲线，平均供热量为347MW,其最大供热量为476MW，时间出现在1月1日；唐山市~供暖季室外日最低气温分布如图所表示，最低气温为-14℃，分别出现在12月17日、1月1日和1月28日。由表实际供热面积1177万㎡，可知唐山热电企业供热区域热负荷指标为40.44W/㎡。图1-1唐山热力企业~供暖季供热量改变曲线（MW）图1-2唐山市~供暖季日最低气温改变规律图1-3为陡河电厂~供暖季日供热量改变曲线，平均供热量为251MW，其最大供热量为321MW，时间出现在1月27日；由表实际供热面积910万㎡，可知陡河电厂供热区域热负荷指标为35.27W/㎡。图1-3陡河电厂~供暖季日供热量（MW）图1-4为丰润热电企业~供暖季日供热量改变曲线，平均供热量为414MW,其最大供热量为519MW，时间出现在1月28日；由表在~供暖季实际供热面积1070万㎡，可知丰润热电企业供热区域热负荷指标为48.5W/㎡。图1-4丰润热电企业~供暖季供热量改变曲线（MW）图1-5为西郊热电企业~供暖季日供热量改变曲线，平均供热量为386MW,其最大供热量为504MW，时间出现在12月16日；由表在~供暖季实际供热面积1168万㎡，可知西郊热电企业供热区域热负荷指标为43.15W/㎡。图1-5西郊热电~供暖季供热量改变曲线（MW）对比图1-1和图1-2可知，~供暖季唐山市室外最低气温为-14℃，分别出现在12月17日、1月1日及1月28日。1月份是整年最冷月份，但供热量改变曲线却显示1月份供热量数值仅约为整个供暖季平均值，这可能是因为唐山热力企业管网由4家热电厂及1座调峰锅炉组成，管网即使设有隔断阀门，但在实际运行中热力企业可调整阀门，使各热源实际供暖面积动态改变，所以使得各热电厂实际供热面积偏离表中所对应计划供热面积。鉴于此，对唐山市热力企业供热区域热负荷指标确实定不采取各热电厂供热区域最大面积热指标，而是将各热电企业天天供热量相加，取其最大值，再用该最大供热量除以总供暖区域面积（3677万㎡），从而确定综合热指标。图1-6所表示为唐山热力企业4座热电厂总供热量改变曲线，在1月27日最大供热量为1775MW；由表可知，四座热电厂总供热面积为4325万㎡，所以供暖热负荷指标为：41.04W/㎡。图1-6唐山热力企业四座热电厂~供暖季总供热量改变曲线（MW）依据以上分析，唐山热力企业四大热电联产供热情况见表1-4。表1-4市区四大热电厂供热情况名称供热面积（万㎡）最大供热量（MW）计算热指标（W/㎡）供热量（GJ）供热量指标（GJ/㎡）唐山热电企业1177476（.01.01）40.436268550.31陡河电厂910321（.01.27）35.326290550.29丰润热电企业1070519（.01.28）48.533374050.31西郊热电1168504（.12.16）43.240673000.35总计43251775（.01.27）41.0136606150.32热源供热量随室外温度波动，依据以上四大热电厂天天供热量、总供热面积及唐山市室外最低温度改变（见图），可得单位面积热指标随室外气温改变散点图（如图）。整体看，伴随外温改变，供热量存在一定调整：严寒期热负荷指标略高于40W/㎡，初末寒期热指标约为25W/㎡。不过，调整效果距离优化控制、节能运行目标仍有差距，在同一外温条件下，供热量或高或低，差异显著：以外温-3℃时为例，热负荷最大值（约35W/㎡）大约是最小值（约21W/㎡）1.7倍，是平均值（约28W/㎡）1.3倍，即存在过量供热情形。图1-7热负荷指标和室外温度散点图1.2供热热源现实状况1.2.1唐山热力企业集中供热热源现实状况唐山市城市热网集中供热均由唐山市热力总企业负责，城市热网集中供热热电联产热源有4座，分别是唐山热电企业（供热面积1177万㎡）、陡河发电厂（供热面积1177万㎡）、丰润热电（其中丰润区供热面积658万㎡，市区供热面积412万㎡）、西郊热电（供热面积1168万㎡），另在丰润区设置一处调峰锅炉房，实际该调峰锅炉作为正常供暖热源使用，供热面积为360万㎡，另有钢铁厂余热及中水源热泵供暖系统供热面积为175万㎡，各热源位置示意见图1-8。唐山热力企业所属热源基础并网，各供热热源正常运行期间大致供暖范围隔断见图1-9。图1-8唐山热力企业热源分布示意图图1-9唐山热力企业所属供热管网隔断位置示意图1)大唐国际唐山热电有限责任企业（唐山热电企业）唐山热电企业在唐山市中东部，建华道东侧，滨河路西侧，河西路南侧，陡河边上。汽轮机采取东方汽轮机厂生产300MW机组2台，配置上海锅炉厂生产蒸发量为1025t/h锅炉2台；单台最大抽汽量为550t/h，采取5段抽汽供热；现设计总供热能力1200万㎡。流量为3500t/h循环水泵共8台，其中扬程为110m和85m循环泵各4台；电厂补水泵2台，扬程32米，流量为187t/h，瞬间最大补水量为200t/h，日常补水量为120t/h。唐山热电企业供热范围在市区中心地带建设路两侧为主，具体供热范围为：建设南路以东，学院路（一直到学院南路和西山道交叉口）以东，建设南路以东；龙富南道以南区域。唐山热电企业热电联产机组额定供暖工况下基础形式和参数如表1-5和图1-10所表示。表1-5唐山热电企业汽轮机组参数项目单位设计数据型号C300/220-16.7/0.3/537/537型式冲动式、亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、抽汽、凝汽式汽轮机额定主蒸汽压力MPa16.7额定主蒸汽温度℃537排汽压力kPa5.2抽汽温度℃232.7抽汽压力MPa0.3抽汽量t/h550图0-1唐山热电企业汽轮机组参数~供暖季实际供热面积1177万㎡，热量销售价格29.7元/GJ，供热热网设计循环水流量1t/h，实际流量见下图1-11所表示，管网供回水水温及供回水温差改变分别见图1-12和图1-13。图1-11唐山热电热网水流量改变曲线（.11.15~.3.16）图1-12唐山热电热网水温改变曲线（.11.15~.3.16）图1-13唐山热电热网水供回水温差改变曲线（.11.15~.3.16）2)大唐国际陡河发电厂（陡河电厂）大唐国际陡河发电厂在唐山市开平区，唐山市北偏东方向，距离市中心约17公里处，地处陡河水库西岸，隶属于中国大唐集团大唐国际发电股份。大唐国际陡河发电厂二期2×250MW（#3、4机组）汽轮机组是日本日立企业在上世纪70年代生产两台机组，汽轮机由日本日立企业生产TCDF-33.5型亚临界、双缸双排汽、单轴、一次中间再热、凝汽式汽轮机，单台最大抽汽量300t/h。陡河电厂热电联产机组额定供暖工况下基础形式和参数如表1-6和图1-14陡河电厂汽轮机组参数所表示（图中同一型号机组仅以一台示意）。表1-6陡河电厂汽轮机组参数250MW机组200MW机组汽轮机型号N250/C190-16.67/0.588/535/535N200-130/535/535主蒸汽温度/℃535535主蒸汽压力/MPa16.6713.72进汽量/(t/h)850670排汽压力/MPa0.00420.0049排汽焓/(kJ/kg)241532.54抽汽温度/℃305241抽汽压力/MPa0.5880.25抽汽量/(t/h)300120图1-14陡河电厂汽轮机组参数~供暖季单台机组每个月运行参数见表，供回水水温参数改变规律见图1-15，热网日循环水量改变见图1-16；估计今年（）年底完成4台200MW机组凝改抽改造，单台最大抽汽量120t/h，对应锅炉为4×670t/h锅炉，热量销售价格为29.7元/GJ。供热管网设计供回水温度130/70℃，工作压力1.6MPa，管网中途设回水加压泵站。大唐国际陡河发电厂供热范围为开平区和市区东北部区域，具体为龙富南道以北，学院路以东区域，~供暖季实际供热面积910万㎡，基础达成供热能力。表1-7陡河电厂250MW单台机组各月运行情况月份耗煤量（吨标煤）发电量（万kWh）供电量（万kWh）供热量（GJ）1月112103.628746.5927264.647605242月104669.926345.8825011.96691653月101785.829115.3227431.193445064月87730.4728047.7826294.9805月92394.9729722.4127838.0606月87139.3527899.4225972.6707月90657.4228739.9326665.6308月87531.4327616.4625665.3109月49170.2315933.4714864.73010月52104.4616778.1615711.13011月93076.4224695.3723274.2539825912月110762.525683.7124493.07738476图1-15陡河电厂供回水水温参数改变曲线（.11.16~.3.16）图1-16陡河电厂热网循环水量改变曲线（.11.16~.3.16）3）大唐国际丰润热电有限责任企业（丰润热电）大唐国际丰润热电有限责任企业（简称：丰润热电）在河北省唐山市丰润区西侧，处于京津唐电网负荷中心，丰润热电企业项目计划为4×300MW供热机组，一期为2×300MW亚临界燃煤汽轮机，型号为：CN250/300-16.7/538/538/0.4，配套2台型号为：HG-1025/17.5-YM37锅炉，由哈尔滨厂生产；电厂补水泵2台，扬程32m，日常补水量80t/h，瞬间最大补水量为200t/h。汽轮机采取5段抽汽供热，单台最大抽汽量为550t/h，~供暖季实际供热面积1070万㎡，基础达成供热能力，电价0.3971元/kWh，热量销售价格29.7元/GJ。丰润热电热电联产机组额定供暖工况下基础形式和参数如表1-8和图1-17所表示。表1-8丰润热电汽轮机组参数项目单位设计数据型号CN250/300-16.7/538/538/0.4型式冲动式、亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、抽汽、凝汽式汽轮机额定主蒸汽压力MPa16.7额定主蒸汽温度℃538排汽压力kPa4.0抽汽温度℃235抽汽压力MPa0.35额定抽汽量t/h500图1-17丰润热电汽轮机组参数机组年运行情况见表1-9，~供暖季供回水水温参数改变见图1-18，管网循环水流量改变见图1-19。供热范围：丰润区，连同市区路北区学院北路以西，兴源道以南。~供暖季实际供热面积1070万㎡，~计划供热面积1177万㎡。表1-9丰润热电机组年运行情况（）月份发电量(万kWh)供热量(GJ)耗煤量（吨标煤）1#机组2#机组1#机组2#机组1#机组2#机组1月166531667054689959876460091620952月151571472144757748628752760529633月93411658723131938448933118582624月015643000488765月8422154320026944500666月13814143900043352472117月14495143170045621467648月15286165150048938532189月14499657300465042133410月10230900400317842913411月856414306241163297454328045247212月16943167867025965807537071666531图1-18丰润热电供回水参数改变曲线（.11.15~.3.15）图1-19丰润热电管网循环水量改变曲线（.11.15~.3.15）4)唐山华润热电（西郊热电）唐山华润热电唐山市西郊热电厂在唐山市西南郊区寿王庄北侧，新华道以南约2.5公里。其供热区域为：在兴源道和友谊北路交叉口西南区域；学院南路和西山道西北方向；国防道和建设南路西北方向区域。西郊热电配置B&WB-1140/25.4-M锅炉两台，CC350/230-24.2/566/566汽轮机两台，热网加热器：LRJW2200-2560型4台；热网循环泵：DFSS500-9/4，流量3300t/h；扬程125m；轴功率1322kW；运行水温≤105℃。西郊热电热电联产机组额定供暖工况下基础形式和参数如表1-10和图1-20所表示。表1-10西郊热电汽轮机组参数项目单位设计数据型号CC350/245-24.2/566/566额定主蒸汽压力MPa24.2额定主蒸汽温度℃566排汽压力kPa5.2抽汽温度℃248抽汽压力MPa0.4额定抽汽量t/h500图1-20西郊热电汽轮机组参数1~9月份华润热电机组发电及煤耗见表，管网水温及循环水量参数改变见图1-21和图1-22。表1-11西郊热电厂煤耗、发电量及供热量（1~9月）月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月耗煤量t1851651610191682658203389812860711101319381386075发电量MWh37081231622435431218865250189972244272210672198876厂用电量MWh252452195223804118951332511862149841288611332供热量1100069878445492163//////图1-21西郊热电供回水温度改变曲线（.11.15~.3.15）图1-22西郊热电热网循环水量改变曲线（.11.15~.3.15）5）丰润大型调峰锅炉房丰润大型调峰锅炉房为4台70MW燃煤热水锅炉，其中DZL70-1.6／130／70-AII3型锅炉2台，QXL70-1.6/130/70-AII型锅炉2台；2台流量4000t/h，扬程107m循环泵，运行时开1备1；2台流量为150t/h、扬程为40m补水泵，瞬间最大补水量为150t/h，日常补水量为80t/h，现供热面积为360万㎡。表1-12唐山市热力企业供热范围热源统计名称热源供热机组单台最大抽汽量（t/h）供热面积(万㎡)汽轮机装机MW×台数锅炉装机t/h×台数唐山热电企业300×21025×25501177陡河发电厂250×2850×2300910丰润热电300×21025×2550412西郊热电350×21140×25501168丰润调峰锅炉—70MW×4—360可再生能源175累计3200MW——4202注：1.供热面积指~供暖季实际供热面积；2.丰润热电企业总供热面积为1070万㎡，其中市区供热面积为412万㎡，丰润区供热面积658万㎡。1.2.2丰南区供热现实状况丰南区集中供热事业起步于，由一家民营热力企业负责经营。经过近8年发展，丰南区集中供热管网已覆盖城区全部区域，形成了多热源联网供热、资源互补供热格局。至~15供暖季，丰南区集中供热面积达成766万㎡。供热热源有三处，分别为鑫丰热电厂、国丰南区热电厂和西城区锅炉房。鑫丰热电厂：以国丰钢铁企业北区三台450m3高炉剩下煤气为燃料，两台25MW供热机组。机组采取低真空低温循环水供热方法，最大供热能力260万㎡，关键供热范围为东城区青年路西侧建筑，供热面积267万㎡，已达成最大供热负荷。调研得悉该热电厂计划于拆除。国丰南区热电厂：国丰南厂区新建成1台50MW发电机组，加上原有1台50MW发电机组，现在有2台发电机组可用于供热，但上述2台发电机组还未实现互连互通，且因为煤气量降低，国丰南区热电厂也只能确保一台50MW发电机组用于供热。最大供热能力200万㎡，关键供热范围为东城区青年路东侧建筑及南城区部分建筑，供热面积215万㎡，已达成最大供热负荷。西城区锅炉房：西城区锅炉房现在已建成两台68MW热水锅炉，最大供热能力280万㎡，关键供热范围为西城区全部建筑及东城区湖畔郦舍，供热面积284万㎡，已达成最大供热负荷，丰南区供热情况见表1-13。表1-13丰南区热源情况统计热源热源概况最大供热能力（万㎡）供热面积（万㎡）鑫丰热电厂2×25MW供热机组260267国丰南区热电厂1×50MW供热机组200215西城区锅炉房2×68MW热水锅炉280284总计740766综合以上数据，供暖季丰南区各热源已饱和，而且鑫丰热电厂在~供暖季结束后将按计划拆除，该热源负责供热区域将缺乏热源，引入新供热热源迫在眉睫。1.2.3古冶区（开滦集团）供热现实状况1）开滦热电集团林电分企业开滦热电集团林电分企业（下文简称林电分企业），采取3台25MW汽轮机，配置4台130t/h锅炉；现在单台汽轮机抽汽量为120t/h，供热面积320万㎡。依据林电分企业提供部分日期数据报表，计算林电分企业日供热量及供热区域负荷指标见表1-14。表1-14林电分企业日供热量及供热功率日期01.1801.2101.2502.0103.05日供热量(GJ)1284413148134211220511941日平均供热功率（MW）148.7152.2155.3141.3138.22）开滦东方热电企业开滦东方热电企业（以下简称东方热电）由2台490t/h锅炉，2台135MW汽轮机组，采取五段抽气供热，设计每台200t/h抽汽量，实际每台120t/h抽汽量。在~供暖季供热面积360万㎡（已达最大供热能力），估计~供暖季增加到490万㎡（由协鑫热电厂提供不足热量），其中新建小区供热面积约200万㎡，老小区290万㎡，设有52个热力站。依据东方热电提供部分日期数据报表，计算东方热电日供热量及供热区域负荷指标见表1-15表1-15东方热电日供热量及供热功率日期01.1501.3002.1403.0203.08日供热量(GJ)115201210911639104679803日平均供热功率（MW）133140134.7121.2113.53）协鑫热电企业2台300MW汽轮机组，2台蒸发量为1100t/h锅炉，单台最大抽汽量为550t/h，设计供热能力600万㎡，于11月开始供热。以上三个热电厂共同负责一次网运行，并将热量以26元/㎡卖给居民用户，物业负责二次网管理和向居民收费。古冶区南部范各庄、吕家屯另有80万㎡开滦煤矿家眷区由燃煤小锅炉负责供热。古冶区热源统计情况见表1-16。表1-16古冶区热源情况统计热源热源概况最大供热能力c（万m2）~供热面积（万m2）汽轮机组（MW×台）抽汽量（t/h×台）锅炉（t/h×台）林电分企业25×3120×3130×4320320东方热电135×2120×2490×2360360协鑫热电a300×2500×21100×2600—小锅炉房b————————80总计9451600————760注：a.~东方热电已达最大供热能力360万㎡，协鑫热电将于11月份开始供暖，和东方热电共同负担490万㎡供暖面积；b.小锅炉房在开滦煤矿家眷区，其供热面积80万㎡。c.基于调研时热源厂相关责任人描述。1.3潜在工业余热1.3.1电厂唐山中心区热电联产集中供热规模较大，图1-23所表示。燃煤热电联产有七处，分别是：市区（包含开平区）唐山热电（2×300MW）、西郊热电（2×300MW）、陡河热电（2×250MW，底完成4×200MW机组改造）；丰润区丰润热电（2×300MW）；古冶区林电（3×25MW）、东方热电（2×135MW）、协鑫热电（2×300MW）。另有两处高炉煤气热电联产，在丰南区，即国丰热电（1×50MW）、鑫丰热电（2×25MW，~16供暖季结束后将拆除）。除丰南区国丰热电、鑫丰热电采取低真空循环水供热方法外，其它7家热电厂均为抽汽供热。采取抽汽方法供热机组，发电效率高，但凝汽浪费较大、热效率低，乏汽余热量大；若能回收这部分低品位余热，将会大幅度提升供热能力。现在比较成熟电厂余热回收技术是基于吸收式换热热电联产技术，经过在电厂厂区和热力站末端分别进行吸收式改造，低于30℃一次侧低温回水依次直接换热、吸收式换热回收乏汽余热；汽轮机抽汽一部分用于驱动厂区吸收式热泵，一部分用于尖峰加热。该技术关键在于降低一次网回水温度。从已经有工程案例看，对于水冷机组，一次网回水温度降低至25℃以下时才含有经济效益；对于风冷机组，因为背压较高，一次网回水温度降低至40℃左右时即可产生经济效益。针对燃煤热电联产抽凝机组吸收式改造方案详见第3.2节。依据测算，唐山中心区热电联产潜在低品位余热近MW。图1-23热电联产热源分布示意图1.3.2钢铁、焦化和水泥工业余热唐山是含有百年历史重工业城市，是中国近代工业发祥地之一，已形成钢铁、能源、建材等支柱产业，是国家关键能源、原材料基地，这些工业企业在生产同时消耗了煤炭资源并伴随大量余热放散。此次余热利用计划中，关键针对钢铁、焦化及水泥行业排放余热进行利用，考虑到产业结构调整及余热利用量限制，在此次统计中，关键针对年产量100万吨以上企业，对年产量低于100万吨企业并未列入其中。钢铁厂、焦化厂及水泥厂位置分布见图，钢铁、焦化及水泥行业产量见表1-17~表1-19。由表1-17可知，唐山市年产量在100万吨以上钢铁企业有10家，其年生产钢铁总量约为3368万吨，年消耗煤炭854万吨。图1-24产量100万吨以上钢铁、焦化及水泥厂位置分布表1-17钢铁厂分布及产量统计钢厂钢铁产量（万吨/年）耗煤量（万吨/年）城区（1家）唐山钢铁728489丰南区（4家）瑞丰钢铁50366国丰钢铁782110东华钢铁23846经安钢铁22317丰润区（3家）宝泰钢铁15819天柱钢铁28152正达钢铁11724古冶区（2家）春兴钢铁12314国义钢铁21517累计（10家）3368854唐山地域年产焦炭100万吨以上焦化厂有三家，见表1-18，三家年消耗煤炭522万吨，生产焦炭386万吨。表1-18焦化厂数量及分布情况丰南区古冶区汇总达丰焦化国义焦化汇丰焦炭产量（万吨）168114104386煤炭用量（万吨）222148152522唐山市水泥年产量超出100万吨企业共有5家，其中丰润区4家，古冶区1家，水泥年年总产量为1355万吨，煤炭年总消耗量120万吨，见表1-19。表1-19水泥厂产量及分布丰润区（4家）古冶区总计冀东总部冀东丰润冀东焦庄宏泰水泥冀东启新熟料产量（万吨）357964192981851355煤炭用量（万吨）278451921120工业企业中，仅10家钢铁企业就能够提供4555.2MW供热能力。其中2353MW热量由温度品位较高余热（如冲渣水、发电效率较低蒸汽、废烟气等）提供，这部分余热能够考虑并入热网实现区域集中供热；剩下2202.2MW由低温冷却循环水余热提供，这部分余热能够考虑小范围低温供热或使用电热泵提升温度后并入热网供热。1.4存在问题（1）中心区集中供热化程度不高，除市区外，还存在较多分散锅炉房或其它取暖方法。（2）供热能源结构不合理，浪费严重，未实现能源综合利用。多年来城市供热一直以煤炭为关键供热燃料，只有极少许建筑采取电力和燃气、新能源。缺乏燃气、地热、电力、太阳能等清洁能源作为辅助供热形式补充，冬季大量煤炭燃烧恶化了大气环境。唐山作为一座重工业城市，在工业生产过程中排放了大量不一样温度品位余热；应实现低品位工业余热资源综合利用，尤其是用于冬季供暖，这将大大降低冬季供暖碳排放和污染物排放。（3）供热布局不够合理，部分区域（如丰南区）集中热源建设无法满足城市供热要求。尤其是近些年唐山市经济发展很快，房地产和工厂大量建成对供热需求很大，集中供热设施建设相对滞后，部分区域难以满足新建项目标用热需求。（4）供热设施整体技术装备水平不高，不管集中供热还是分散锅炉房设备老化问题全部较突出，早期建设集中供热设施故障率显著增加，分散锅炉房设备老化问题更为突出，供热效率低，污染环境，浪费能源。（5）集中供暖热指标实际值偏高，造成供热能耗过高。首先是因为部分破旧建筑保温性能较差，其次是因为部分地域集中供暖运行管理水平不高，供热调整做并不好。第二章计划热负荷2.1计划供热面积因为《唐山市中心城区热电联产计划修编》（-）对唐山市区、开平区、丰南区等地计划面积增加趋势过大估量，认为供热面积年增10%，造成实际面积增加速率远低于计划。比如上述计划认为唐山市区（包含开平区）、丰南区等地计划面积将达成8800万m2，而经过实地走访调研，这些地域计划面积仅为约5800万m2。若根据上述材料给出数据估量供热面积和供热负荷，则会带来供热热源投资过大问题。本计划方案对于计划供热面积采取式（2-1）进行估量。(2-1)式中，P为计划地域内常住人口数量；a为单位人口建筑面积，依据清华大学建筑节能研究中心公布《中国建筑节能年度发展研究汇报》，取值为40㎡/人；η为供热普及率，对于唐山市中心区能够认为伴随热源建成、热网扩张、供热系统快速发展，供热普及率将靠近于1，在式中取值为1。依据《唐山市城市总体计划》（～）、《唐山市城市控制性具体计划》（～），结合目前唐山市经济发展现实状况，估计唐山市每五年城市人口增加百分比为19%，从而估计出唐山中心区各片区未来常住人口数，如表2-1所表示。表2.1唐山市中心区各片区常驻人口估计[单位:万人]区域现实状况2025年唐山市区123.95147.50175.53丰南区19.1522.7927.12丰润区26.5831.6337.64古冶区18.0021.4225.49累计187.68223.34265.78再依据式（2-1）即可估计出唐山中心区未来集中供热面积发展情况，其中现实状况供热面积为实地统计得到，如表2-2所表示。表2-2唐山市中心区各供热分区计划集中供热面积汇总[单位:万㎡]区域现实状况近期远期唐山市区384259007021.2丰南区766911.61084.8丰润区10181265.21505.6古冶区760856.81019.6累计63868933.610631.22.2采暖热指标确定2.2.1热负荷设计参数唐山地域室外气象参数为：（1）年平均温度：11.1℃（2）室外冬季采暖计算温度：tw=-10℃（3）室外冬季最低日平均温度：tn=-15℃（4）采暖期室外平均温度：tp=-1.5℃（5）采暖期室内计算温度:18℃。（6）室外平均温度：-2℃（7）极端最低温度：-22.7℃（8）极端最高温度：39.6℃（9）最大冰冻深度：73cm（10）采暖期120天(2880小时)（11）起止日期：11月15日—3月15日2.2.2采暖热指标在计划阶段难以取得各类建筑分类热指标数据，所以推荐采取包含民用建筑、工业厂房、商业建筑等各类建筑在内综合热指标。综合热指标和各类建筑组成百分比、各类建筑实际耗热量、供热运行方法、室内采暖设计温度、供热系统运行管理水平等有亲密关系。对于唐山市区（包含开平区）综合热指标，采取基于四大热电厂实际运行数据进行估算方法。对四大热电厂在~15供暖季供热量逐天相加，取得最大值，再除以四大热电厂负责总供热面积，最终计算得到市区实际综合热指标约为41W/㎡（见本计划表1-4）。未来伴随节能建筑百分比提升，供热运行水平完善，该综合热指标将深入降低，在本计划中近期和远期均采取38W/㎡。对于丰润区综合热指标，依据丰润热电实际供热量和供热面积，最终计算出综合热指标为48.5W/㎡（见计划表1-4）。未来伴随节能建筑百分比提升，供热运行水平完善，该综合热指标将深入降低，在本计划中近期采取45W/㎡，远期采取40W/㎡。对于丰南区综合热指标，依据当地热力企业提供鑫丰热电厂、国丰热电厂和西城区供热锅炉房供热能力及实际供热面积，最终计算出综合热指标为50W/㎡。未来伴随节能建筑百分比提升，供热运行水平完善，该综合热指标将深入降低，在本计划中近期采取45W/㎡，远期采取40W/㎡。对于古冶区综合热指标，依据林电、东方热电厂提供实际运行数据及供热面积（见计划表1-14，表1-15），最终计算出综合热指标为44W/㎡。未来伴随节能建筑百分比提升，供热运行水平完善，该综合热指标将深入降低，在本计划中近期采取40W/㎡，远期采取38W/㎡。2.3计划热负荷2.3.1热需求依据采暖热指标计算热负荷为设计负荷(即最大热负荷)，其热指标已经包含热力管网输送过程热损失，计算按下列公式计算。Qmax＝q×A/103式中：Qmax——采暖设计热负荷kW；q——采暖热指标W/m2A——采暖建筑面积m2依据各计划期建筑总量和综合热指标确定各期建筑热负荷，如表2-3所表示。其中，（现实状况）供暖总面积6386万㎡，采暖热负荷为2812MW；（近期）计划供暖总面积8934万㎡，供暖热负荷为3564MW；2025年（远期）计划供暖总面积10631万㎡，供暖热负荷为4091MW。表2-3唐山市中心城区各供热分区计划供暖热负荷汇总供热区域集中供热面积(万㎡)综合热指标(W/㎡)热负荷(MW)现实状况唐山市区3842411575丰南区76650383丰润区101848.5494古冶区76044334累计638643.62786近期唐山市区5900382242丰南区911.645410丰润区1265.245569古冶区856.840343累计8933.639.93564远期2025年唐山市区7021.2382668丰南区1084.840434丰润区1505.640602古冶区1019.638387累计10631.238.540912.3.2计划保留热源情况推广低温余热利用项目，对于提升能源利用率、降低能源消耗，降低供热成本、缓解财政压力，防治大气污染、促进节能减排含相关键意义，一要以改革创新精神和务实态度加大工作推进力度，坚持政府主导、统筹协调标准，充足整合区域内供热资源，合理安排热源调度；坚持安全稳定、先易后难标准，确保居民供热质量和供热安全，分梯次稳步推进；最终将在唐山市实现以低品位工业余热为关键供热热源，保留现有热电联产企业及大型锅炉房作为以后调峰及事故备用热源，逐步取缔现存不合规小型区域供热锅炉房。计划保留现有热源包含唐山市区及丰润区四大热电厂、丰润调峰锅炉，丰南区国丰热电、西城锅炉，古冶区三大热电厂，取缔全部小型锅炉，按计划关停鑫丰热电，保留热源具体情况统计如表2-4所表示。表2-4唐山市中心城区计划范围现有热电联产集中供热面积统计表区域名称热源供热机组设计供热能力（MW）机组型号（MW）台数（台）城区唐山热电企业3002700唐山市西郊热电厂3502700大唐国际陡河发电厂25024202004（底新增）356（底起）丰南区国丰南区热电厂501100西城区锅炉房702140丰润区大唐丰润热电3002700丰润调峰锅炉704280古冶区开滦林电253252开滦东方热电厂1352280协鑫电厂3002700累计4628依据上表统计，计划保留热电联产企业及大型锅炉房总设计供热能力为4628MW，现在中心区综合热指标约为44W/㎡，所以理论上最大供热面积可超出1亿㎡。伴随对建筑节能要求不停提升，民用建筑外围护结构保温性能加强，热网运行调整水平提升，全部能够使综合热指标不停下降，热源供热能力将得到深入提升。2.3.3供热缺口依据对唐山市区、丰南区、丰润区、古冶区集中供热热负荷及热源供热能力初步调研，能够计算得到不一样时期各区域供热缺口（或供热能力盈余），从而可作为未来热源建设、运行选择、区域间相互配合补充依据，如表2-5所表示。表中负数表示该地域在该时期供热能力有富裕，即热源供热能力大于热负荷需求。计算本表时，将丰润电厂供热能力全部归于丰润区，认为丰润电厂仅负责当地供热，同时作为市区备用热源。表2-5唐山市中心区各区域不一样时期供热能力和供热缺口（包含锅炉）[单位：MW]现实状况近期远期供热能力供热缺口供热能力供热缺口供热能力供热缺口唐山市区1820-2452156862156512丰南区37013240170240554丰润区980-461980-411980-378古冶区1232-8981232-8891232-845总计4402-15914608-10444608-157从热源效率、环境影响因子等原因考虑，各热源使用优先次序应该为：工业余热等各类余热、热电联产、大型锅炉、小型锅炉。表2-5中热源供热能力包含了热电联产和区域大型锅炉房，表2-6中热源供热能力则将锅炉剔除在外。表2-6唐山市中心区各区域不一样时期供热能力和供热缺口（不包含锅炉）[单位：MW]现实状况近期远期供热能力供热缺口供热能力供热缺口供热能力供热缺口唐山市区1820-2452156862156512丰南区230153100310100694丰润区700-181700-131700-98古冶区1232-8981232-8891232-845总计3982-11714188-6244188263总体来看，在加强建筑外保温、提升热网运行水平前提下，仅依靠热电联产热源，就能满足至2025年唐山市中心区供热需求。然而，分区域来看，各地热负荷需求和供热能力之间匹配程度不尽相同。丰南区因为热源较少，且计划关停其中鑫丰热电，造成供热缺口较大；古冶区供热面积不大，但拥有林电、协鑫、东方等三家热电厂，尤其是协鑫热电厂拥有2台300MW机组，供热能力巨大，当地供热能力盈余较大。丰润区和唐山市区供热能力和热负荷需求之间均基础匹配，其中丰润区供热能力略有盈余，唐山市区前基础没有供热缺口，远期（2025年）可能存在500MW左右供热缺口。另外，从环境保护、大气污染治理等角度出发，热电联产、锅炉在供热过程中均产生燃煤消耗，从而产生碳排放及二氧化硫、氮氧化物、粉尘颗粒物等污染物排放。唐山市作为中国北方地域关键工业基地，钢铁、水泥、炼焦等工厂密布，利用低品位工业余热进行供暖技术日臻成熟，且属于“零排放”供热方法，应优先考虑。从区域分布看，丰南区余热资源最为丰富，无疑对于当地填补供热缺口是一大利好；唐山市区拥有唐钢，其它热能够用于填补当地少许供热缺口；古冶、丰润也全部有可观工业余热资源，应考虑充足利用，最大程度替换锅炉，热电联产作为补充，从而满足唐山市中心区供暖需求。2.4小结（1）得到了唐山市中心区各区域现实状况、近期、远期供热面积、计划热指标，从而得到了各区域计划热负荷。（2）将计划热负荷和计划保留热源供热能力进行比较，能够发觉唐山市中心区整体至远期全部并不缺热。（3）各区域之间热平衡差异较大：丰南区近期、远期全部缺热；市区远期缺热500MW左右；丰润区和古冶区供热能力远远超出当地需求，尤其是古冶区，大约有800~900MW供热能力盈余。（4）从环境保护角度出发，应充足利用低品位工业余热进行供暖，丰南区余热足以填补当地供热缺口，市区唐钢也能够满足市区供热缺口，古冶、丰润余热也应充足利用，从而以最少碳排放处理中心区冬季供暖问题。第三章热源分析3.1可利用热源概述唐山中心区范围内热源厂有电厂、焦化厂、钢铁厂和水泥厂。其中，电厂和钢铁厂可利用热源热量较大，钢厂余热资源品位较高；而焦化厂和水泥厂可利用热源热量较小、品位较低，应该作为补充热源进行利用。工业余热利用关键是降低一次网回水温度，尤其是电厂水冷机组余热利用，因为乏汽品位通常在30℃左右，若一次网回水温度高于30℃时，乏汽余热必需经过抽汽驱动吸收式热泵才可回收，受到机组最大抽汽量制约，乏汽余热利用率不高，损害了余热回收经济性。然而，对各大热电联产热源调研发觉，严寒期一次网回水温度约为55℃，必需首先降低一次网回水温度，才可能利用电厂余热。为了降低一次网回水温度，热网运行企业能够采取方法有：1）精心调整，对系统各微弱步骤进行改善，提升运行水平，可将回水温度降低至45℃左右；2）改造供暖建筑楼内管网和室内末端，推行地板辐射末端，可将回水温度降低至35℃甚至更低；3）安装末端吸收式换热器，可将回水温度降低至25℃甚至更低。上述方法实施需要时间，一次网回水温度短期内并不会显著降低。本计划约定一次网回水温度为以下：1）现实状况为55℃；2）近期至，经过热网调整、增加一/二次侧之间换热面积、推行地板辐射采暖末端、末端吸收式换热器改造试点等方法实施，回水温度降低至40℃左右；3）远期至2025年，新建筑推行末端吸收式换热器，回水温度降低至30℃左右。所以，近期关键利用余热应该是钢铁厂余热，伴随回水温度降低，逐步考虑电厂余热利用。3.2电厂余热供热能力在计算电厂余热量和设计电厂余热利用系统形式、参数时，均假定一次网回水温度为30℃。对于市区四大电厂和古冶区东方、协鑫电厂，余热利用方案均采取吸收式余热回收技术充足回收电厂冷凝热。改造后，市区四大电厂供热能力扩容至3943MW，其中乏汽供热1480MW，抽汽供热2463MW，相比于额定抽汽量工况降低供热抽汽655t/h，增加发电功率59MW。古冶区供热能力扩容至1530MW。其中，林电为中小型机组，可考虑采取双背压双转子交换循环水供热技术，供热能力扩充至约300MW，比原抽汽供热方法增加约50MW；东方和协鑫电厂供热能力扩充至1170MW，其中乏汽供热420MW，抽汽供热750MW，相比于额定抽汽量工况降低供热抽汽200t/h，增加发电功率19MW。以下方案仅针对市区四大电厂给出，古冶区东方和协鑫热电可参考市区四大电厂相当规模机组余热利用方案。3.2.1唐山热电余热利用回收余热320MW，相比于额定抽汽量工况，降低抽汽338t/h，增加供热量153MW。降低抽汽相当于能够用于多发电，背压提升使得末级做功降低，改造最终效果为增加发电功率41MW。具体步骤以下：电厂背压从35℃提升至45℃，冷却循环水采取42℃供32℃回；依靠末端热力站吸收式变温器，将热网回水温度降低至25℃，和传统辐射末端热力站45℃回水混合后，一次网回水温度为30℃。30℃，9140t/h热网回水进入首站，需要经过多个串级加热步骤。首优异入乏汽循环水加热器，乏汽循环水经过换热将热网回水加热至40℃；随即热网水依次进入双效吸收式热泵和单效吸收式热泵，被前后提温至65℃和80℃。吸收式热泵统一以电厂抽汽为高温热源，而以乏汽循环水为低温热源。最终经过抽汽直接加热，将热网水从80℃加热至110℃。最终热网水以110℃输出。参数图3-1所表示：图3-1唐山热电吸收式换热改造方案3.2.2陡河热电余热利用回收余热454MW，处于最大抽汽量工况，即增加供热量454MW。背压提升使得末级做功降低，降低发电功率11MW。具体步骤以下：电厂背压从35℃提升至45℃，冷却循环水采取42℃供32℃回；依靠末端热力站吸收式变温器，将热网回水温度降低至25℃，和传统辐射末端热力站45℃回水混合后，一次网回水温度为30℃。30℃，12965t/h热网回水进入首站，需要经过多个串级加热步骤。首优异入乏汽循环水加热器，乏汽循环水经过换热将热网回水加热至40℃；随即热网水依次进入双效吸收式热泵和单效吸收式热泵，被前后提温至65℃和80℃。吸收式热泵统一以电厂抽汽为高温热源，而以乏汽循环水为低温热源。最终经过抽汽直接加热，将热网水从80℃加热至110℃。最终热网水以110℃输出。参数图3-2所表示：图3-2陡河热电吸收式换热改造方案3.2.3丰润热电余热利用回收余热367MW，相比于额定抽汽量工况，降低抽汽125t/h，增加供热量280MW。降低抽汽相当于能够用于多发电，背压提升使得末级做功降低，改造最终效果为增加发电功率9MW。具体步骤以下：电厂背压从35℃提升至45℃，冷却循环水采取42℃供32℃回；依靠末端热力站吸收式变温器，将热网回水温度降低至25℃，和传统辐射末端热力站45℃回水混合后，一次网回水温度为30℃。30℃，10500t/h热网回水进入首站，需要经过多个串级加热步骤。首优异入乏汽循环水加热器，乏汽循环水经过换热将热网回水加热至40℃；随即热网水依次进入双效吸收式热泵和单效吸收式热泵，被前后提温至65℃和80℃。吸收式热泵统一以电厂抽汽为高温热源，而以乏汽循环水为低温热源。最终经过抽汽直接加热，将热网水从80℃加热至110℃。最终热网水以110℃输出。参数图3-3所表示：图3-3丰润热电吸收式换热改造方案3.2.4西郊热电余热利用回收余热339MW，相比于额定抽汽量工况，降低抽汽192t/h，增加供热量205MW。降低抽汽相当于能够用于多发电，背压提升使得末级做功降低，改造最终效果为增加发电功率20MW。具体步骤以下：电厂背压从35℃提升至45℃，冷却循环水采取42℃供32℃回；依靠末端热力站吸收式变温器，将热网回水温度降低至25℃，和传统辐射末端热力站45℃回水混合后，一次网回水温度为30℃。30℃，9695t/h热网回水进入首站，需要经过多个串级加热步骤。首优异入乏汽循环水加热器，乏汽循环水经过换热将热网回水加热至40℃；随即热网水依次进入双效吸收式热泵和单效吸收式热泵，被前后提温至65℃和80℃。吸收式热泵统一以电厂抽汽为高温热源，而以乏汽循环水为低温热源。最终经过抽汽直接加热，将热网水从80℃加热至110℃。最终热网水以110℃输出。参数图3-4所表示：图3-4西郊热电吸收式换热改造方案3.3钢铁厂供热能力完整钢铁厂生产工艺步骤能够大致分为五大部分：炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧钢和余热发电。而唐山中心区范围内钢铁厂焦炭基础上全部是外购，没有炼焦工序，现在拥有焦化厂唐钢也