寒冷地區(qū)商業(yè)項目供暖熱源選擇分析

1、寒冷地區(qū)商業(yè)項目供暖熱源選擇分析摘要：以唐山市某商業(yè)項目為例，計算了三種熱源（市政熱網(wǎng)、天然氣鍋爐、 蓄熱電鍋爐）初期投資、鍋爐房面積、運營費用、環(huán)保性等指標，并進行了對比 分析，得出市政熱網(wǎng)初期投資和運行費用都是最高的；燃氣鍋爐初期投資最低， 運行費用較好，排放污染物，環(huán)保最差；蓄熱電鍋爐初期投資費用高，機房面積 要求最大，申請雙蓄電價后，運營費用最低。關(guān)鍵詞：蓄熱電鍋爐；天然氣鍋爐；市政熱網(wǎng)；商業(yè)項目熱源1引言在寒冷地區(qū)商業(yè)項目的采暖設(shè)置中熱源的的選擇是最為重要的一部分，影響 項目的初期投資及后期運營費用，對于項目的投資者來說非常重要。下文將以唐 山某商業(yè)項目為例，對比分析目前城市冬季供暖

2、中可采用的市政管網(wǎng)、燃氣鍋爐、 電蓄熱鍋爐三種熱源，在熱負荷及運行工況一致的條件下對比分析初期投資、運 行費用、環(huán)保性能等指標，為北方寒冷地區(qū)城市商業(yè)項目供暖空調(diào)設(shè)計選擇熱源 提供參考。2項目及熱源分析2.1項目介紹唐山市處于華北地區(qū)，位于河北省的東北部，屬于寒冷地區(qū)，冬季空調(diào)計算 溫度-11.6C，計算相對濕度55%，采暖計算溫度-9.2C，采暖季日平均溫度-1.6C， 平均風速2.2m/s，室內(nèi)計算溫度18C，冬季采暖天數(shù)為135天。項目位于唐山市中心區(qū)，建筑面積約70000皿，其中辦公樓面積約36000皿， 商業(yè)12000皿，地下設(shè)備用房及車庫面積約22000皿，辦公樓層高4.2m，商業(yè)

3、樓 層高6m。查唐山同類工程得到，辦公樓單位面積熱負荷50W/，商業(yè)單位面積 熱負荷80W/，經(jīng)計算設(shè)計總負荷2760kW，寫字樓每日供熱12小時，商業(yè)供 熱24小時。2.2熱源分析目前可采用三種熱源可選擇，第一種是采用市政熱網(wǎng)，第二種是采用燃氣鍋 爐，第三種是采用蓄熱電鍋爐，燃煤鍋爐、燃油鍋爐等其他形式由于環(huán)保等因素 在市區(qū)供熱中不予以考慮，下面對這三種熱源進行分析。采用市政熱源，唐山市熱力公司的熱源主要來自熱電廠發(fā)電余熱，熱電聯(lián)產(chǎn)， 環(huán)保符合要求，前期設(shè)計要符合唐山熱力公司的要求，并按照唐山熱力公司的要 求進行設(shè)計和施工，并通過唐山熱力公司的驗收后投入使用，后期管理由熱力公 司直接維護管理

4、，在有利于地產(chǎn)開發(fā)公司和物業(yè)，不需要后期費用的投入。采用天然氣燃氣鍋爐作為熱源，會產(chǎn)生顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染 物，2018年4月26日，河北印發(fā)鍋爐大氣污染物排放標準（征求意見稿）， 標準規(guī)定2019年11月1日起，新建燃氣鍋爐大氣污染物排放限值為顆粒物 5mg/m3、二氧化硫10mg/m3、氮氧化物30mg/m3。因此，新建燃氣鍋爐要按照 高標準的大氣排放標準設(shè)置，減少對大氣的污染，同時也避免設(shè)備因環(huán)保要求過 早的被淘汰。電蓄熱鍋爐，以電鍋爐為熱源，以水為熱媒（現(xiàn)在也有采用固體作為蓄熱材 料的），利用峰谷電價，在低谷電價時開啟鍋爐將水箱的水加熱、保溫、存儲， 在電價高峰及平電價時關(guān)

5、閉鍋爐，用蓄熱水箱的熱供熱。根據(jù)河北省物價局1發(fā) 布關(guān)于進一步降低單一制工商業(yè)電價等有關(guān)事項的通知，2018年9月1日起， 10KV工商業(yè)單一制用電，平時電價0.5705元/千瓦時，高峰時電價0.7883元/千瓦時，谷時電價0.3527元/千瓦時，申請雙蓄電價蓄為0.2983元/千瓦時。張榮愛2 黃木新等3 認為蓄熱電鍋爐具有以下優(yōu)點：1）因使用清潔能源，運行無污染，低噪音，屬于所在地區(qū)的“0”排放，環(huán)保 意義大；2）有利平衡用電負荷的峰谷差，緩解供電矛盾，平衡國家電網(wǎng)安全運行，提 高發(fā)、變、配電設(shè)備的使用率。3）低谷電蓄熱設(shè)備為全自動運行，自動化水平高，只需配備巡檢人員即可；3初期投資分析3

6、.1市政熱源初期投資市政熱源需向熱力公司繳納155元/皿配套設(shè)施建設(shè)費用，本項目采暖建筑面 積48000皿，總共需要初期投資48000 x155=744萬元。根據(jù)唐山熱力公司的要求，需要提供換熱站機房一座，設(shè)置在地上1層，面 積約150皿。3.2燃氣鍋爐初期投資經(jīng)設(shè)計咨詢及鍋爐生產(chǎn)廠家，燃氣鍋爐供暖提供地下一層燃氣鍋爐房一座， 面積150皿左右，需要設(shè)置低氮冷凝真空燃氣鍋爐2臺，每臺2100kW，設(shè)置循 環(huán)水泵、穩(wěn)壓泵、水處理設(shè)備、集分水器等設(shè)備，經(jīng)初步設(shè)計并咨詢設(shè)備廠商， 設(shè)備采購安裝共計約160萬元。3.3蓄熱電鍋爐初期投資目前市面上的電鍋爐電極加熱較為先進，不需要考慮水垢的清理，經(jīng)計算電

7、 鍋爐功率不小于4400kW，設(shè)置2臺550m3水箱。水箱高度按照4m計算，水箱所 占面積約275皿，電鍋爐、水泵等設(shè)備占地約100皿，機房面積約375皿。經(jīng)咨 詢多家鍋爐生產(chǎn)及安裝單位，初期投資費用為需要605萬元。4運行費用計算對比考慮到天氣人為等因素，減少對其經(jīng)濟的影響，將燃氣鍋爐和電蓄熱鍋爐的 設(shè)計負荷統(tǒng)一，嚴寒期及一般寒冷期的天數(shù)統(tǒng)一，均為寒冷期20天，一般寒冷 期115天；一般寒冷期負荷占嚴寒期負荷均為的65%，人工及維修費用也統(tǒng)一， 從而更加科學(xué)的比較兩種熱源的運營費用。4.1市政熱源運營費用根據(jù)唐山物價局公布的唐價價管（2012）28號文件4，商業(yè)建筑每年供 熱繳費基數(shù)34.3

8、元/（h3m），超過3m部分高度乘以0.333作為增加的面積 計算。辦公樓的層高4.2，每平米熱力費48.01元/皿；商業(yè)的層高6.0m，每平米 熱力費68.26元/皿。4.2燃氣鍋爐運營費用經(jīng)查詢低氮冷凝真空燃氣鍋爐參數(shù)，2100kW全符合時的燃氣量為203Nm3/h， 此鍋爐在30%負荷時熱效率就可達到95%以上，唐山市燃氣的費用為3.6元/Nm3, 經(jīng)計算一天的燃氣費用為12223.98元，電費采用平時電價計算，燃氣鍋爐房用電 費用計算每日電費718.14元，綜合考慮電費、燃氣費、人工費及維修費，經(jīng)計算 運營費用為26.8元/m2o4.3電蓄熱鍋爐運營費用低谷電價采用雙蓄電價計算，10K

9、V工商業(yè)單一制用電，0.2983元/kwh計算， 雙蓄電價需要向國家電網(wǎng)申請，申請通過后可享受雙蓄電價。一經(jīng)計算可得，氐谷電價采用雙蓄電價計算，10KV工商業(yè)單一制用電，0.2983 元/kWh，電蓄熱運行成本23.62元/m2；如果低采用低谷電價0.3527 元/kWh, 10KV工商業(yè)單一制用電，電價帶入以 上表格做計算可得電蓄熱運行成本27.46元/m2o5、結(jié)論經(jīng)上文計算，對比以上三種采暖熱源，數(shù)據(jù)見下表：表5-1熱源經(jīng)濟性對比表經(jīng)以上表格對比可得到以下結(jié)論：市政熱源，初期投資最高，運行成本最高， 環(huán)保很好，無后期維護管理問題；燃氣鍋爐，初期投資最低，鍋爐房面積小，可 設(shè)置在地下一層，

10、但要設(shè)置防爆設(shè)施，運行成本較低，在三中熱源中環(huán)保條件最 差，應(yīng)設(shè)置滿足排放標準的燃氣鍋爐；電蓄熱鍋爐，初期投資高，鍋爐房面積最 大，但可設(shè)置在地下一層或地下二層，主要是蓄熱水箱占地面積大，申請雙蓄電 價后，運行成本最低，便于自動化控制。參考文獻：1河北省物價局.關(guān)于進一步降低單一制工商業(yè)電價等有關(guān)事項的通知EB.冀 價管2018115 號：http： / HYPERLINK /News.aspx?sole=201808281515516XXXX%ef%bc%bb2%ef%bc%bd%e5%bc%a0%e8%8d%a3%e7%88%b1.%e6%b5%85%e8%ae%ba%e4%bd%8e%e8%b0%b7%e7%94%b5 /News.aspx?sole=201808281515516XXXX2張榮愛.淺論低谷電 蓄熱采暖在寫字樓、學(xué)校等場所的進一步應(yīng)用中國電力教育J.中國電力教育， 2010，（12）： 4-53黃木