燃气热源供暖系统综合经济分析

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1、燃气热源供暖系统综合经济分析Economicalanalysisofheatingsystemss.Resultsshoaremoreeconomicalthanothersystems;thechargeofgasconsumeaffectthelife-cycle-costgreatly.Key,lift-cycle-cost一、引言　　　　我国以往城市供暖主要以煤为燃料，供暖热源热效率低，燃烧产生大量SO2、CO2、NOX和烟尘，成为北方城市冬季大气主要污染源之一。在燃煤热源的各种供暖方式中

2、，因为大型燃煤锅炉便于集中处理烟尘、灰渣污染物，锅炉效率高于小型燃煤锅炉，故一般公认采用大型集中锅炉房的城市集中供暖优于分散锅炉房供暖，单户煤炉采暖最差。随城市能源结构调整，许多城市已逐渐用天然气替代煤作为供暖燃料。与燃煤相比，燃烧天然气CO2排放可减少52%，NOX可减少45%，无SO2排放和灰渣产生[1]；燃气锅炉效率高，大、中小型的锅炉效率区别不大；锅炉燃烧过程和出力易于调节控制。因此，以燃气为热源的供暖系统方案评价不能沿用燃煤锅炉的结论。　　以燃气为热源时，可供选择供暖方式有城市燃气热电联

3、产集中供暖、城市集中燃气锅炉房集中供暖、小区燃气锅炉房集中供暖和户用燃气锅炉供暖等。天然气热值高，燃烧易于控制，燃烧温度很高，火焰温度可达1400℃以上，有条件采用燃气轮机直接发电，燃烧后的高温烟气生产高压蒸汽可用于再次发电和供暖。这种热电联产方式充分利用燃气热值产生高品位电能和较低品位的热能。综合热效率较后三种高，经济效益也最佳，有条件时应优先考虑。但考虑到燃料价格等因素，城市电厂仍以燃煤为主。大多数情况下，可供用户选择的燃气供暖方式限于后三种。这三种供热方式特点对比见表1。　　　　　　　　　　

4、　　　　　　　　　　　　各种燃气供暖方式特点比较　表1城市锅炉房集中供暖小区锅炉房集中供热户用锅炉分户供暖热源建设费用低高无热源设备费低低高一次管网投资有无无二次管网投资有，基本相同无室内系统投资基本相同　　　　　　　　　管理费用基本相同低于前者设备寿命基本相同低于前者系统热损失大较大无热源效率基本相同低于前者可调节性差较差好二、经济分析　　　　如表1所示，供暖系统经济性受建设费用、设备费用、系统寿命、燃气价格政策等许多因素影响，这些因素又因各地而异。因此，进行适用于各地的普遍性经济分析几乎是不可

5、能的。本文只就北京地区行分析，各系统土建、设备和材料等费用均按当地普遍水平考虑。对于实际工程，则应根据实际情况而定。为方便下文比较，将城市集中燃气锅炉房供暖、小区燃气锅炉房供热和户用小型燃气锅炉房供暖分别定为方案一、方案二和方案三。　　根据北京市规定，天然气价格商用1.8元/Nm3、民用1.4元/Nm3，天然气增容费1200元/Nm3。集中供热燃气锅炉和户用燃气两用锅炉效率取85%[2]。方案一管网热损失取15%[3]，考虑到方案二只有二次管网，热损失较小，故取10%，方案三无管网热损失。建筑冬季

6、耗热量按40J/Nm3。　　　　　　　　　　　　　　　　　各供热方式的初投资及运行费用比较（元/m2）　表2　　　　方案一二三　　燃气入网费[2]6.06.06.0　　一次管网投资[2]37.00.00.0　　二次管网投资[2]10.010.00.0　　热源投资15.022.060.0　　室内系统投资[4]50.050.050.0　　初投资总计124.094.0122.0　　年采暖燃料费34.432.516.0　　初投资总计1.61.43.0　　年采暖电费[2]1.00.70　　年维修费[2]3.

7、32.70　　年经常总费用40.337.319.0　　注：1.对于100m2住宅（下同），户用两用燃气锅炉每台7000元，设备费用为70元/m2，但考虑到因此可以节省热水器费用10元/m2，故取60元/m2。　　2.因方案三具有各户独立调节的特点，燃料费用按节约30%计[4]。　　3.　　4.年采暖电费包括水泵和风机耗电费用，方案一、二根据三、结论　　　　1．每种方案的总贴现值都随利率提高而下降。这主要是因为在高利率下，日后每年所发生的等额费用相对于现值的贬值的程度较高。　　2．无论在有无分户热计

8、量的情况下，方案三的经济性都优于其它两个方案。在无分户热计量时，方案三的优势在于其具有各户独立调节功能，而产生节能效果的作用；在有分户热计量时，方案三的优势在于省去了热计量装置的投资。　　3．当民用燃气价格低于商用时，方案三的优势更加明显。　　4．当以燃气为燃料时，无论何种情况，采用城市集中锅炉房的集中供暖方式经济性都是最差的。　　5．采用燃气为燃料时，燃料费用在总经济指标中所占权重较大。在供暖系统设计方案选择中应充分重视锅炉效率，系统可调节性等影响运行费用的指标，不可单一追求降低