专利名称：一种燃煤燃气联合供热的方法
技术领域：
本发明涉及一种燃煤燃气联合供热的方法，属于暖通空调领域。
背景技术：
为了提高能源利用效率，很多城市大力发展以热电联产和大型燃煤锅炉为热源的集中供热系统。同时，为了环境保护，有条件的城市开始发展燃气供热。但是目前国内同时存在燃气和燃煤两种不同能源供热的城市，其运行方式要么是燃气和燃煤供热系统各自成独立系统，互不联系，要么是将燃气锅炉设置在大热网一次侧，作为调峰热源。这样就存在以下问题(1)对于没有调峰锅炉或调峰容量较小的大型集中热网，初末寒期运行效率低。这段供暖期由于供热需求小，热电厂供热能力过剩，汽机抽汽改为凝气发电，能源效率明显下降，有些工况下甚至低于锅炉供热。同时，热网输送能力过剩，质调节系统泵耗增加；(2)对于燃气和燃煤独立供热的系统，燃煤供热系统燃煤量随天气变化，会造成严寒期污染集中排放，大气环境污染超标天数增加；(3)供热成本高。在达到相同的环境效果下，目前的供热方式消耗的天然气数量大，供热成本高。
(4)供热安全性差，一旦集中热源或主干网出现事故，整个供热系统都将受到影响。
(5)对于调峰锅炉集中设置在一次网调峰的供热系统，热网调节困难。一般锅炉启停转换对大型热网而言，水力调度非常困难，同时由于热惯性较大，也不易实现末端快速调节，并且增大热网输送能耗，甚至难以实现要求的运行工况；(6)对于燃气和燃煤独立供热的系统，燃气采暖的热用户收费远高于燃煤或热电联产的热用户，不利于社会公平化。目前燃煤和燃气燃料成本相差数倍，完全让燃气采暖的消费者支付改善大气环境的成本，不符合社会公平化原则，不利于“煤改气”的推广。
发明内容
本发明提供了一种燃煤燃气联合供热的方法。
本发明提出的一种燃煤燃气联合供热的方法，其特征在于所述方法首先在以大型热电联产或大型燃煤区域锅炉房为热源的城市热网的每个热力站内设置小型燃气调峰锅炉，作为调峰热源，与集中供热热网联合运行；所述二次网回水首先通过换热器获取一次管网输送来的由燃煤热电厂或大型燃煤区域锅炉房产生的热量，然后再通过小型燃气调峰锅炉进一步加热，达到所需要的供热量，再送到各用户；调节燃气调峰锅炉的加热量，就可以改变这一小区的供热量，从而实现对每个供热小区的独立的及时的调节；所述在一次网侧，热电联产热源或大型燃煤区域锅炉房热源，都仅承担采暖的基本负荷，热量的不足部分由设在各热力站的小型燃气调峰锅炉补充，其产热量随气候和需求关系而变，承担调节作用。
采用这种方式可以达到的目的(1)供热能效提高。热电联产热源在整个采暖季都工作在最佳状态，使其供热能力可充分发挥。与目前运行方式相比，同样的设备冬季总产热量可提高约30％。这部分热量主要是依靠燃煤通过高效的热电联产方式产生的，所替代的大部分是燃气直接燃烧产生的热量，因此可大幅度降低供热能耗和成本；(2)大气环境得到改善。燃煤燃气联合供热方式在集中烧煤的严寒期将供热负荷的一部分改由燃气承担，使煤的排放在一个采暖季均匀化，避免了在严寒期的集中排放，可提高大气环境达标天数；(3)供热成本降低。燃气锅炉只在严寒期补充热量，过渡季则主要靠燃煤热源、从而减少了燃气用量，降低了燃料成本。图2、图3为整个采暖季目前的燃煤燃气独立供热和采用燃煤燃气联合供热时，同样设备容量与供热面积时的热量供应状况，可以看出，原来的方式设独立的燃气锅炉，冬季平均产热率约为50％，而新的方式与城市热网联合运行，平均产热率为25％-30％。
(4)热网运行调节简单，易于实现快速调节。传统的调峰锅炉设置在一次网侧，热惯性较大，不易实现快速调节，调峰切换时运行调节非常困难，而采用热力站二次网侧建小型调峰燃气锅炉，有效减小系统热惯性，系统形式简单，很容易实现快速调节，同时各供热小区相互间无任何影响。
(5)增大一次网输送能力，使已有一次管网承担更多采暖面积。由于一次主干网仅承担采暖的基本负荷的输送任务，因此对于已有一次管网可以承担更多的采暖面积。
(6)供热安全性得到提高。由于调峰热源的分散设置，当集中热源或主干网出现故障时，可紧急启动设置在各个热力站的调峰锅炉，保证该区域的基本供热。
(7)有利于社会公平化，由全社会共同承担改善大气质量所造成的经济负担。采用上述这种燃煤燃气联合采暖的方式，使采暖成本接近一致，有利于社会公平化，也有利于“煤改气”的进一步推进。
图1为本发明的燃煤燃气联合供热示意图。
图2为本发明的燃煤燃气独立供热的负荷延续时间图。
图3为本发明的燃煤燃气联合供热的负荷延续时间图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明图1为这种方式的原理示意图，首先在以大型热电联产或大型燃煤区域锅炉房为热源的城市热网的每个热力站内设置小型燃气锅炉，作为调峰热源，与集中供热热网联合运行。其基本原理为二次网侧循环水首先通过换热器获取一次管网输送来的由燃煤热电厂或大型燃煤区域锅炉房产生的热量，然后再通过小型燃气调峰锅炉进一步加热，达到所需要的供热量，再送到各用户。调节燃气调峰锅炉的加热量，就可以改变这一小区的供热量，从而实现对每个供热小区的独立及时的调节。按照这种方式，在一次网侧，无论是热电联产热源还是大型燃煤区域锅炉房，整个采暖季仅承担采暖基本负荷，热量的不足部分由设在各热力站内的小型燃气调峰锅炉补充，其产热量随气候和需求关系而变，承担调节作用。
实施例参照图1，以北京某热电厂采用燃煤燃气联合供热实施为例，采暖室外设计温度-9℃，室内设计温度为18℃，二次网侧设计供回水温度80℃/60℃，此时当室外温度为-9℃时，换热器进出口温差和调峰锅炉进出口温差均为10℃，即热电厂和调峰锅炉各承担50％的热量，随着外温升高到-6℃，末端需求热量减小，但热电厂提供的热量不变，换热器进出口温差仍为10℃，只是减小了调峰锅炉的供热量，其进出口温差仅7.8℃。以此类推，在整个采暖季，热电厂的供热量基本维持不变，承担最大需求热量的50％，而末端的负荷的调节由调峰锅炉承担，热电厂和调峰锅炉承担的负荷比以及二次网循环水各进出口温度如表1所示。
表1燃煤燃气联合供热运行模式
权利要求
1.一种燃煤燃气联合供热的方法，其特征在于所述方法首先在以大型热电联产或大型燃煤区域锅炉房为热源的城市热网的每个热力站内设置小型燃气调峰锅炉，作为调峰热源，与集中供热热网联合运行；所述二次网回水首先通过换热器获取一次管网输送来的由燃煤热电厂或大型燃煤区域锅炉房产生的热量，然后再通过小型燃气调峰锅炉进一步加热，达到所需要的供热量，再送到各用户；调节燃气调峰锅炉的加热量，就可以改变这一小区的供热量，从而实现对每个供热小区的独立的及时的调节；所述在一次网侧，热电联产热源或大型燃煤区域锅炉房热源，都仅承担采暖的基本负荷，热量的不足部分由设在各热力站的小型燃气调峰锅炉补充，其产热量随气候和需求关系而变，承担调节作用。
全文摘要
本发明涉及一种燃煤燃气联合供热的方法，属于暖通空调领域。所述方法首先在以大型热电联产或大型燃煤区域锅炉房为热源的城市热网的每个热力站内设置小型燃气调峰锅炉，作为调峰热源，与集中供热热网联合运行；所述二次网回水首先通过换热器获取一次管网输送来的由燃煤热电厂或大型燃煤区域锅炉房产生的热量，然后再通过小型燃气调峰锅炉进一步加热，达到所需要的供热量，再送到各用户；调节燃气调峰锅炉的加热量，就可以改变这一小区的供热量，从而实现对每个供热小区的独立的及时的调节；所述在一次网侧，热源仅承担采暖的基本负荷，热量的不足部分由设在各热力站的小型燃气调峰锅炉补充，其产热量随气候和需求关系而变，承担调节作用。
文档编号F24D12/02GK1952493SQ20061011468
公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月21日 优先权日2006年11月21日
发明者江亿, 付林, 刘兰斌 申请人:清华大学