延津县供热节能改造项目入选能源资源节约示范案例

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12月1日,国管局发布2021-2022年度公共机构能源资源节约示范案例,延津县机关事务中心的绿色化改造之供热系统节能改造项目成功入选。
近些年,延津县机关院内冬季供热系统仍采用锅炉燃烧天然气产生蒸汽供热的传统方式,耗气量大,供气存在危险性。本文以延津县机关院内供热系统节能改造为例,结合调研数据,借助延津长青生物质能源有限公司“延津长青生物质热电联产”项目,利用“压缩小麦秸秆为主要燃料、代替煤等化石能源火力发电”技术,建立分布式能源系统替代原有的蒸汽锅炉方式。结果表明:改造方案投入约238万元,每年节省运行费约100万元,投资回收期约2.3年。
 

案例详情

 
一、基本情况

延津县机关事务中心是县政府直属公益一类正科级全供事业单位,内设综合服务股、公共机构节能服务股、人事财务股、公务用车服务股、公务接待服务股股、办公室、房产基建股7个股室,工作人员20人。

延津县位于黄河北部,隶属于河南省新乡市,季风特征明显,冬季盛行东北风,夏季盛行西南风。在地理环境、大气环流、地形,地势等因子的综合作用下,形成了暖温大陆性季风型气候,气候基本特点是:四季分明,旱涝频繁,冬季干冷雨雪少,春季干旱风沙多,夏季炎热雨量多,秋季“秋高气爽”季节短。

二、推进措施

县城区集中供热是复杂的系统工程,从热源厂到换热站再到机关院内,任何一个环节出现问题都会影响供热质量。

(一)在前期准备方面技术专业化。

2021年4月份,机关院内供暖管网及设施改造项目前期筹划工作已逐步开展,全部邀请市政行业专业资质的工程设计咨询和勘测规划公司分析研判,全面对机关院内7栋单体,总建筑面积8932.77平方米进行整体规划设计,经过各方专家可行性分析、庭院二次管网工程设计、7栋单体采暖设计、初步设计、规划设计、管网测绘、地质勘探和钻孔轨迹等准备工作,通过城区换热站调整管网供水压力和供水流量,最大限度保证机关院内热耗损失最低,正常供暖温度22°左右,施工竣工验收合格,顺利供暖,效果显著。

▲机关院内供热管网区位图

(二)在设备选择方面节能最大化。首先,管道设备保暖效率高。由于供热管道沿途均有热损失,因此,保温工作对保证供热质量和节能减排至关重要,机关供热管道的保温结构由保温层和保护层两部分组成,根据《民用建筑节能设计标准》中供暖、供热管道最小保温厚度要求,供热管网直径DN100mm-DN200mm,保温层结构均为灌注成型模式,保温材料聚氨酯泡沫塑料厚度为50mm。

供热管道总管网安装图

 

供热管道设备安装上层铺设图

 

供热管道设备安装下层铺设图

其次,散热器技术优中选优。管道敷设方式采用单体外管道直埋及架空相结合的敷设方式,室内管道采用明装的敷设方式。

由于原热力管网属蒸汽供暖,管网老旧,散热器年代久远、占地面积较大、不符合水暖管网使用条件等因素,因此对原有供热末端(老式钢柱或铸铁散热器)进行全面拆除,建筑单体内末端散热设备均采用带强制循环风的SL14低水温散热器和低温散热器片,该散热器用较小的能耗输出更高的热量,核心是置于内部快速高效的低能风扇换热器,同比一般散热器热转化率提高50%-60%,该换热器由轻型导热材料铜和铝构成,烟囱散热原理使得散热器具有加热迅速、反应灵敏、易于控制等无可比拟的特性,依据不同使用条件,可以节能50%-60%。

散热器设备效果图

 

散热器设备安装图

最后,匹配热力单元入口装置8套。在机关大院内8处热力接点设置热水采暖与管网直接连接的系统,在供回水总管处设置流量调节阀、泄水口、温度计、压力表、热量表、除污器、平衡阀、粗滤网、细滤网,具体如图7所示。

热力单元入口装置图

(三)在项目合作方面能效最优化。延津县政府积极与河南延津长青生物质能源有限公司合作,竣工投产的“延津长青生物质热电联产”项目,以压缩小麦秸秆为主要燃料,代替煤等化石能源进行火力发电,该项目占地面积212.47亩,总投资4.4亿元,劳动定员156人,2020年12月24日建成投产后,年消耗农林废弃物45万吨以上,年发电量2.4亿千瓦时,年上网电量2.16亿千瓦时,供热能力110蒸吨/小时,居民供暖面积150万平方米,年供热量150万吉焦,替代标准煤约22万吨,减排二氧化碳约22.5万吨,该项目生物质燃料平均含硫量远小于煤,生物质能净转化效率30%-40%,秸秆燃烧发电每2吨秸秆的热值相当于1吨煤,平均含硫量只有3.8‰,远远低于煤1%的平均含硫量,燃烧产生的硫氧化物和氮氧化物排放量很低,与生物质自然分解条件下的排放量相当,是一种环保清洁的发电技术,通过延津长青生物质热电联产项目,为延津县城区供暖提供强劲支撑和后劲动力。

长青生物质供热现场图

 

长青生物质场内秸秆存放图

三、成果效益
2015年县委机关院内供暖采用蒸汽锅炉方式,2020年采用低碳燃烧机方式供暖,供热末端形式均为老式钢柱或铸铁散热器,散热设备平均使用年限较长,热效率低,耗气量高,同时,小型燃气锅炉普遍存在热效率相对较低,由于机关单位非24小时运行下的热损耗,间隙运行下的燃气锅炉热效率更低,因此燃气锅炉供热方式燃气消耗量大,且燃气单价较高,造成该供热方式供热费用较高,如继续使用原蒸汽锅炉供热系统,不仅需要维修更换设备,还需要支付每年燃气使用费、锅炉系统维修费、3名锅炉工人费用和水电费大约100万元左右。

改造后的供暖情况:机关大院供热面积8500平方米,集中供热收费标准为每平方20.5元,则每个采暖季供暖费用约18万元,改造方案投入约238万元,每年节省各种运行费约100万元,投资回收期约2.3年,通过改造极大的节约了公共资源。

四、经验总结

通过在延津县城区内利用生物质清洁能源供热,取代天然气供热和燃煤供热,积极探索出一条成熟的“煤改气、气改生”的生物质热电技术,同时协同市政府、市节能办谋划制定生物质锅炉清洁供热发展计划,更高效的利用好长青集团生物质(主要是秸秆)集中供热工程。

长青生物质场内热转化装置图

 
长青生物质场内废料清理装置图
 
来源:CHPlaza清洁供热平台

 

创建时间:2022-12-06 17:08
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