太平湾临港经济区建设作为航运中心建设的重要组成部分,也是大连港...
徐力
摘 要：港区建设起步阶段供暖热源的建设滞后于港区建设，热源方式的选择需综合考虑项目特点、项目规模、初投资、运行费用、远近期结合等因素选择符合国家能源及环保政策的热源方式。由于生物质锅炉的设备投资较少，相应的固定资产投资折旧费用也较少。
关键词：生物质锅炉 高压电锅炉 冷凝燃气锅炉 初投资 运行费用
中图分类号：TD925 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0027-02
大连港太平湾沿海经济区（以下简称经济区）位于瓦房店市西北部，规划面积约为9.26 km2。按规划，经济区的建设将围绕“一港（太平湾港区，以下简称港区）、八区（物流园区）、六系统（综合服务系统）”来开展，经济区规划热源为热电厂 ，采取热电联产供暖方式。
经济区的发展需依托于港区的建设，但港区建设起步阶段供暖的热源问题较为突出，主要反映在以下两个方面：（1）港区建设起步阶段不具备实施热电联产的条件。在港区建设的起步阶段，无法形成较大稳定的供暖负荷，无法实现热电联产。（2）供暖热源建设滞后于港区建设。热电厂的立项、审批和建设周期长，短期内无法为港区供暖提供热源。鉴于以上两点，港区建设起步阶段的热源需单独考虑。
1 可选取的热源方式
港区建设起步阶段的热源方式需综合考虑项目特点、项目规模、初投资、运行费用、远近期结合等因素选择符合国家能源及环保政策的热源方式。符合国家能源及环保政策可采用的热源方式包括：生物质锅炉、高压电锅炉、冷凝燃气锅炉等。
2 热源方式的优缺点比较
以上可采用的热源方式优势及劣势比较（见表1）。
3 研究实例
该文以港区新建集装箱办公楼（以下简称办公楼）为例，从以上三种热源方式的初投资、运行费用及远期与热电厂结合的适应性三个方面进行比较，以便于对热源方式做出选择。办公楼分为两栋独立建筑（1号楼和2号楼），需供暖总建筑面积36 347 m2。其中1号楼空调设计热负荷2 662 kW； 2号楼供暖设计热负荷710 kW；淋浴用热负荷320 kW。初投资仅测算热源部分的费用，不包含场区供暖管网及末端供暖设备。
3.1 生物质锅炉初投资及运行费用
3.1.1 生物质锅炉投资
设计选用2台2.8 MW生物质相变锅炉，同时配套设置引风机、鼓风机、多管旋风除尘器、脉冲布袋除尘器、空压机等除尘相关设备以及循环水泵、补水泵等水循环设备。经核算，生物质锅炉设备初投资约248.47万元。
3.1.2 生物质锅炉运行费用测算
（1）燃料费=a×b×c×d×e×f×h×i×j÷k。
其中：a为燃料消耗量（t），每小时消耗量0.80 t/h；b为供暖天数，152天；c为日间设备工作时间，取10 h；值班设备工作时间，取14 h；d为季节不均衡系数，0.7；e为生物质燃料价格，1 000元/吨；f为日不均衡系数，0.7；h为供暖滞后系数，1.1；i为燃料消耗不平衡系数，0.6；j为单台锅炉的供热保证率，70%；k为锅炉运行效率，0.85。
（2）电费=a×b×c×d×e×f×g
其中a为装机容量（kW），160 kW；e为电费价格，0.809 3/kWh；g为燃料消耗不平衡系数，0.6。其他参数与本节1）相同。
（3）人工费=值班人数×月薪×月数。
（4）运行费用=燃料费+电费+人工费。
（5）经计算，运行费用=1 188 327元。
（6）单位面积运行费用=运行费用÷总面积，生物质锅炉单位面积运行费用=32.69元/m2。
3.2 高压电锅炉初投资及运行费
3.2.1 高压电锅炉投资
设计选用2台2.75 MW高压电锅炉，同时配套相应循环水泵、补水泵等水循环设备及相应的高压配电柜等电气设备。
经核算，高压电锅炉设备初投资约684.74万元。
3.2.2 高压电锅炉运行费用测算
（1）高压电锅炉运行费=a×b×c×d×e×f×g。
其中：a为装机容量（kW），5 500 kW；b为供暖天数，152天；c为蓄能损耗，1.05；d为季节不均衡系数，0.7；e为低谷蓄热时间，10 h；f为日不均衡系数，0.7；g为低谷电价格，0.404 6元/kWh。
（2）循环水泵电费=a×b×c×d×e×f×g。
其中：c为日间设备工作时间，10 h；值班设备工作时间，14 h；e为电费价格，0.809 3/kWh；g为燃料消耗不平衡系数，0.6。其他参数与本节1）相同。
（3）运行费用=锅炉电费+水泵电费。
（4）经计算，运行费用=1 790 183元。
（5）单位面积运行费用=运行费用÷总面积，高压电锅炉单位面积運行费用=49.25元/m2。
3.3 冷凝燃气锅炉初投资及运行费用
3.3.1 冷凝燃气锅炉投资
设计选用3台1.2 MW冷凝燃气锅炉，同时配套相应的循环水泵、补水泵等水循环设备。因该处无市政燃气管网另外设置燃气排站1座。
经核算，冷凝燃气锅炉初投资约335.87万元。
3.3.2 冷凝燃气锅炉运行费用测算
（1）燃料费=a×b×c×d×e×f×g×h。
其中：a为燃料消耗量（m?），每小时消耗量313 m?/h；b为供暖天数，152天；c为日间设备工作时间，取10h；值班设备工作时间，取14 h；d为季节不均衡系数，0.7；e为燃气价格，3.5元/m?；f为日不均衡系数，0.7；g为锅炉效率影响率，1.03；h为燃料消耗不平衡系数，0.6。
（2）电费=a×b×c×d×e×f×g。
其中：a为装机容量（kW），45 kW；e为电费价格，0.809 3/kWh；g为燃料消耗不平衡系数，0.6；其他参数与本节1）相同。
（3）运行费用合计=燃料费+电费。
（4）经计算，运行费用合计=1 507 490元。
（5）单位面积运行费用=运行费用÷总面积。
冷凝燃气锅炉单位面积运行费用=1507490÷36347= 41.47元/m2。
3.4 热源方式与远期的结合性
以上几种热源方式末端设备均可采用散热器或地热盘管，在远期与热电联产的结合性均较好。如经济区的供暖负荷增长较快在具备实施热电联产条件时均可方便转换。当热源设备没有达到报废年限同时具备较好的使用条件时可将热源设备移做它用，由于生物质锅炉的设备投资较少，相应的固定资产投资折旧费用也较少。
4 研究结论
以上几种热源设备的初投资及运行费用比较（见表2）。
通过以上比较可知以下几点。
（1）生物质锅炉做为港区建设起步阶段的热源方式无论从初投资或运行费用方面均具有较大的优势，但根据《锅炉大气污染物排放标准》GB 13271-2014的规定，生物质需要建设符合排放高度要求的烟囱，在一定程度上会影响建筑物周边的美观，需结合现场情况综合考虑。
（2）高压电锅炉的初投资和运行费用较高，其运行费用受电价的影响较大，经测算，当电价为0.27元/kWh时，其运行费用与生物质锅炉相当。随着国家能源政策的调整，相应的电价优惠政策会逐步实施，高压电锅炉将迎来较大的发展空间。
（3）该项目冷凝燃气锅炉的初投资因无市政配套燃气管网而需建设燃气排站而导致初投资略高（燃气排站投资约56万），其运行费用介于生物质锅炉和高压电锅炉之间，如生物质锅炉因现场情况（如美观性）等無法选择，可考虑采用冷凝燃气锅炉。
（4）该文仅考虑满足建筑物供暖需要的热源方式选择，在实际项目中还需综合考虑建筑物是否有制冷需求、外部配套协作条件等因素来制定合理的能源方式。
参考文献
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