天津市环境保护技术开发中心 天津 300191
摘要：通过对石化工业园区内建设集中供热项目电力、能源、水资源利用等方面的能耗计算，分析区域集中供热项目的在节约能耗方面的优势。分析能源利用状况，为政府提供真实的能源利用信息，指导企业提高能源利用水平，优化区域合理用能，降低区域风险隐患。
一、引言
某城市建设有集中石化产业园区，园区内危化品的存储及运输量较大，区域工业企业生产需要大量使用蒸汽、热水等能源，区域内明火加热装置较多，经安全评估存在火灾隐患[1]，因此经过综合比选，区域计划建设中石化产业园区集中供热工程项目，以便于监管、保证区内企业生产需求，降低石化产业园区内风险隐患。
二、建设方案
2.1现有企业锅炉分布及能耗
根据统计，工业园区内共有运营中的危险货物装卸储存企业17 家，使用中的库区14个，危险货物泊位6 个，危险货物储罐140 个，总容积为252 万立方米，作业的危险货物为85 种。涉及的危险货物中火灾危险性甲A 类9 种，甲B 类29 种，乙A 类8 种，即甲、乙A 类危险货物占总货类的54.12%。该工业园中现有锅炉分布在10家企业中，拥有各种燃油（柴油）锅炉29台，其中导热油锅炉13 台，蒸汽锅炉13 台，热水锅炉3 台。供热的平均年耗能合计约63318.23tce（等价值）。蒸汽使用量为冬季54.0-86.4t/h，夏季45.7-79.4 t/h，温度150-220℃，压力0.3-2.2MPa。
2.2改造方案
在工业园区内征地4400㎡计划建设区域集中供热站，相应的配套管网及天然气调压柜等配套设施。供热站内设置3台蒸发量为35t/h的蒸汽锅炉，考虑到未来集中供热范围的扩大和热用户的增加，锅炉房内预留一台同型号锅炉的机位。项目建成后预计外供2.5MPaG/280℃蒸汽506169t/a。
供热站使用天然气作为主要能源，同时配置轻柴油作为备用能源。新鲜水来自工业园区内市政管网。
图1 供热站工艺流程图
三、集中供热能耗水平计算
3.1电力消耗统计
3.1.1工艺设备电量
工艺设备耗电量=∑装机功率×需要系数×平均负荷系数×天数×时间
表1 工艺设备耗电量
3.1.2照明设备及电器耗电量
照明及电器耗电量=∑装机功率×需要系数×平均负荷系数×天数×时间
经计算，照明设备年耗电量23.60万kWh。
3.1.2暖通耗电量
空调耗电量=∑装机功率×需要系数×平均负荷系数×天数×时间[2]
经计算，照明设备年耗电量15.11万kWh。
3.1.3变压器损耗
拟设置2台SCB11-1250/6.3/0.4kV干式变压器，二级能效产品，参照《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052-2013）2级能效电工钢带变压器空载及负载损耗进行变电损耗统计。预计年耗电量为7.06万kWh。
综上总耗电量为608.98万kWh，折合748.44tce。
图2 项目电耗分配比例图
3.2天然气消耗
根据建设方提供的资料，项目采暖期最大生产用水量111.6m³/h，非采暖期正常用水量66.6m³/h，年合计生产用新鲜水量689940m³，天津年平均温度12.6℃，新鲜水年均温度按10.6℃计算，经查询新鲜水焓值为44.5MJ/t，考虑到锅炉负荷波动，经与设计单位沟通锅炉综合热效率按95%核算年耗气量[3]：
=（1727815.79 GJ×1000-689940t×44.5MJ/t）÷95%÷36.417
=48916080.40Nm³
折合标煤：
=48916080.40Nm³÷10000×12.426 tce/万m³
=60783.03tce
综上，项目年总耗气量为4891.60万Nm³，折合标煤60783.03tce。
3.3新鲜水消耗
根据项目运行实际需要预计新鲜水年用量为76.20万m³。
3.4项目能源消耗量汇总[4]
项目年输入天然气4891.60万m³，经加工、转换后年对外供应蒸汽506169t，外供蒸汽折合标准煤51123.07t，项目实际年综合能耗折合标准煤10408.40tce（当量值）、11578.25 tce（等价值），项目能耗汇总表见表2。
表2 项目能源年综合能耗
项目能耗指标
（1）年总产值能耗（当量值）：0.857tce/万元
年总产值能耗（等价值）：0.953tce/万元
（2）单位产热标准煤耗：
单位GJ蒸汽耗标煤量=61531.47tce÷583690 t÷2.96GJ/t
=35.61kgce/ GJ
四、总结
4.1 能源节约
根据《综合能耗计算通则》（GB/T2589-2008）标准，该项目年能源消费量数量为11578.25tce（等价值）。
项目建设主要为最大限度的缩小石化小区点火源的分布范围，便于点火源的监控和管理，替代现状分布于各企业的小吨位锅炉和导热油炉。项目运营后，锅炉房合计年能源消费量为62701.32tce（等价值），相较于现状各单位用于供热的平均年耗能总量63318.23tce（等价值），预计石化小区将减少年能源消耗896.12tce（等价值）。
4.2安全隐患降低
工业区内多个企业间安全距离不符合现行标准要求，明火源锅炉房）分散且点多，区内原油等可燃液体储存量巨大，各企业储罐区通过公用管廊互联，一旦发生火灾或爆炸事故，可引发“多米诺”效应，易形成区域性重大火灾，不仅会影响发生事故油库自身的安全，还会影响周边库区的安全，甚至影响整个石化小区的安全。采用集中供热形式，可以最大限度的缩小点火源的分布范围，便于点火源的监控和管理，减少明火源数量，降低区域内的事故风险，有效减小工业园区内的安全隐患。
4.3环境污染减轻
本项目使用能源为天然气、电力，减少了工业园区内燃煤使用量，减少了区域粉尘、二氧化硫、氮氧化物的排放，集中供热便于区域的生产管理环境保护的监督，降低区域环境污染[5]。
参考文献：
[1]何勇，石化工业园区消防安全分析及灾害事故处置对策研究[J]，武警学院学报，2011，第12期
[2]刘争毅，节能评估中的空调及能耗计算[J]，工程建设与设计，2017，第2期
[3]国家技术监督局，企业能耗计算通则（GB/T 17166-1997）[S]，1997
[4]陈瑞，集中供热锅炉房运行能耗的研究[J]，科技创新导报，2013，第2期
[5]刘守强，集中供热经济效益和环境影响分析[J]，区域供热，2015，第4期
论文作者:葛春,张馨月,邱强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/20
标签：集中供热论文; 区内论文; 项目论文; 耗电量论文; 能源论文; 锅炉论文; 区域论文; 《基层建设》2018年第17期论文;