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中国铁路呼和浩特局集团有限公司应用空气源热泵替代沿线站区燃煤锅炉节能综合改造项目

发布时间: 2021-01-20  字号:【  】  点击次数:1923次
 

完成单位:内蒙古铁道勘察设计院有限公司


一、热源改造及采暖房屋现状

本次热源改造可行性研究包括乌海、临河、包头、呼和浩特、集宁和二连浩特六个地区共 81 处供热站点,总供暖房屋面积约为87494 ㎡,目前该站点主要以燃煤锅炉作为主要供热设备。所有燃煤锅炉(包括供暖和洗浴用锅炉)及其配套设备大多数由于使用年久,其效率比较低,运行成本比较高,供热效果比较差,个别站点已经完全不能满足供热要求。

二、热源改造的必要性

2016 年《国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知》(国发[2016]74 号)中指出:“到 2020 年全国万元国内生产总值能耗比 2015 年下降 15%,全国挥发性有机物排放总量比2015 年下降 10%以上”。“到 2020 年前基本完成北方采暖地区有改造价值建筑的节能改造,推动铁路制冷/供暖系统的节能和燃煤替代改造”。

2018 年 3 月内蒙古自治区人民政府发布的《内蒙古自治区节“十三五”规划的通知》明确提出淘汰小型燃煤锅炉。供热供气管网覆盖不到的城乡结合部,要改用电、新能源、洁净煤或再生能源”。

沿线各站点的既有房屋建设年代久远,所有房屋均为非节能型建筑,围护结构(含门窗)均无保温隔热措施,同时气密性较差,热源设备效率低。实施节能技术改造后,可直接降低供暖能耗,从而降低运行成本,利国利民。

另外各站点均房屋采用燃煤锅炉供暖,其化石燃料燃烧产生的有害气体是温室气体的主要成分,是大气污染的主要来源。本次对沿线各站点的供暖热源及房屋实施节能技术改造,能从源头上控制污染物的排放,彻底清除该地区废气排放造成的污染和环境造成的危害。

综上所述,对沿线各站点的供暖热源以及既有建筑实施节能技术改造可有效减少能源消耗,节约运行成本,同时对保护环境,减少大气污染,都具有重要意义。因此,上述节能技术改造项目势在必行。三、热源改造技术方案(项目特点)所有沿线各站点供暖热源都远离城区,既没有接入市政供暖热网的可能,又因为没有燃气管道也不具备用燃气供暖的条件。这样在目前可使用的清洁能源中采用燃油锅炉供暖不太可能。

采用太阳能供暖虽然辐射能量巨大,但受天气和气的候影响较大,更没有适合安装太阳能集热板的地方,所以使用太阳能也不可能。

采用地源(水源)热泵供暖,由于严寒地区受地质和气侯条件等因素的限制,冬、夏的取热和回热不平衡,久而久之,造成冬季热泵的出水温度越来越低,不能满足供热要求。

如采用电热锅炉,虽然其能源品位高,但其能效比(COP)太低,运行费用太高,不符合节能要求。

而二氧化碳空气源热泵技术,是采用CO2 为热泵的制冷剂,在环境温度达到-25℃时能可靠地提供 70/50℃的采暖用水。另外 CO2 是一种天然物质,它不会破坏臭氧层,也不会产生温室气体效应;其次能效比(COP)较高,是目前替代现有燃煤、燃油或电锅炉等传统供热的最好方式。

四、环境、节能、经济效益分析

采用 CO2 空气源热泵供暖,与既有的燃煤锅炉相比,每年可减少排放废气 11492.92 万标m³,二氧化硫 87.82t,烟尘 21.54t。

本项目改造前总燃煤消耗量为 10977t,折算标准煤 7840.87tce; 改造后热泵机组总耗电量为 792.59×104kW·h , 折算标准煤2496.65tce(等价值);合计节约能耗5344.23tce,节能率为68.16%。

本项目实施后CO2 源热泵机组投资预计 6.61 年即可回收,经济效益十分明显。

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