韩国目前的集中供热情况介绍.doc

韩国的集中供热姜永顺 西北建工学院 2003-06-25韩国于七十年代初，在外国技术指导下使用进口设备曾建设了两处试验性小规模的集中供热系统。然后，经过十多年的准备工作，八十年代后半期开始靠自己的力量大规模地发展集中供热，至今实际发展历史不足十年，但其发展速度之快、规模之大以及技术上的某些特点均使人刮目相看。本文根据作者在韩国的所见所闻和收集到的资料简要介绍韩国的集中供热情况。 一、韩国集中供热发展的背景及原因 韩国位于朝鲜半岛的军事分界线南半部，与我国山东省以黄海相隔，胶东半岛东端离韩国西海岸只有40km，国土面积98万km2，人口4400万。1、韩国自六十年代起大力发展了高速公路、港口、钢铁、机械、造船、汽车、电子、纺织等基础设施和工业，到了七十年代己带动整个国民经济开始飞速发展到八十年代已达到较高的水平。1993年国民生产总值(GNP)达3000亿美元，人均GNP为7000美元/人，年贸易总额1600亿美元，造船、电子、汽车、纺织等工业值已处于世界前列。 经济的发展促进了社会各方面的发展，也为集中供热的发展创造了根本的条件。 2、随着城市的发展，现代化的高层建筑越来越多，因此热负荷密度很大，对发展集中供热十分有利。以首都汉城为例，现有市区人口1100万，包括远郊区的首都圈总人口约有2000万，将近占全国人口的一半。由于近年来城市人口急剧增加，城市房屋建设速度也快。商业、办公、服务及其他公用建筑多在市中心区，其中30-60层的高层建筑较多，但这些市中心区的建筑是在旧城改造过程中逐步建成的，集中供热普及率低，仍以分散集中供暖、供冷为主。近郊区为住宅区，多数为近年新建的20-30层的高层住宅，分布在汉城的东、南、西三面，北面多为山区而且离军事分界线较近(只有80km)，新建房屋不多。在离市中心20-30km处的远郊区陆续建了不少卫星城，如盆唐、安养、宫川、水西、日山市等，每个卫星城人口有30-40万，虽然是在农田中新建的城市，但为了便于实施集中供热和节约地皮，建筑密度大，而且多为20-30层的高层住宅。上述近郊住宅区和远郊的卫生城首先实现了集中供热。 3、韩国是能源缺乏的国家，每年自产煤炭1200万吨，只能满足一部分需要，大部分靠进口解决。每年进口原油7000万吨，还进口天然气和核燃料。现有核电厂13座，全国发电量的一半以上由这些核电厂承担，其余由普通火电厂供应。大城市民用燃料主要使用天然气，一部分使用油。 集中供热使用的能源也是天然气、重油或柴油。全国能源消耗量逐年增加，其中用于供暖、供冷、热水供应的能源比重很大，因此实现集中供热对节约能源有很大的经济意义。 4、城市越发展，环保问题越显得重要，需要以实现集中供热来解决大气污染问题，其次也改善城市防火、垃圾处理、市内交通运输紧张等问题。 5、韩国的国土除军事分界线以外的其他三面均被海洋包围，气候受海洋的影响大，但又直接受到亚洲大陆冷、热气流的强烈影响，因此气候特点为半海洋性、半大陆性气候，冬夏两季温差较大，冬季气温较低，必须供暖，而夏季气温较高。又要供冷，这种气候特点也促进了集中供热的发展。 6、韩国有关学者和工程技术人员很重视本国的集中供热发展，在充分吸收外国经验的基础上制订切合本国实际的集中供热方式和政策方面起到了重要作用，确保了集中供热的健康发展，其具体内容有三点：第一、在正式推广集中供热之前，政策、学术团体、大公司密切合作，了解欧美和日本的集中的供热情况，由此确定技术先进、投资少、运行可靠的方式。在发展准备阶段，引进外国设备，请外国技术人员指导，特别是日本的设备和技术人员居多； 第二、积极开展有关科学研究工作，通过学术刊物、学术交流会、组织人员参观、培训等方式，及时解决技术上的问题； 第三、集中供热系统是城市公用设施，不同于一般产业，不能单靠市场竞争方法来解决企业管理问题，是在供热质量、热价、用户配合义务等方面政策性很强的企业，因此政府部门及时制订正确的有关政策是发展集中供热的重要保证。大学和研究部门的技术人员在公司与政策之间起着桥梁作用，为政府当参谋，以便及时制订正确的政策。 二、韩国集中供热的发展情况 七十年代，在日本日立造船公司、高砂热学工业公司等的技术指导下，使用这些公司的设备在汉城汉江住宅区、南汉城的盘浦住宅区建设了以区域锅炉房为热源的高温水集中供热系统，其规模比较小，而且日本对韩国集中供热的技术援助只限于这两个最初的系统。在以后的十年左右时间只进行了研究准备工作，没有进行一步的实际推广。在此期间，吸收消化日本技术，并对欧美国家进行了大量的调查研究，同时研制集中供热系统所使用的设备也研究制订了合理的实施计划和政策。 八十年代中期开始将计划付诸实施，进行了大规模的集中供热系统的建设。1986年10月，首先建成投产了汉城西部近郊区的木洞集中供热系统，该系统已具有较大的规模，采取了热电联产方式。之后，陆续建成了南汉城、盆唐、水西、安养日山、富川等汉城卫星城系统及釜山、仁川、水原等其他不少系统，表1列出了汉城卫星城及其他一部分集中供热系统。 根据汉城市的规划，将已建成的各区域供热系统以干线连起来，使包括各卫星城在内的近、远郊区系统经过市中心区连接成全市庞大的供热管网，如图1所示。其中一些干线已建成，也有些干线正在施工。西北方向的日山区域和东南方向的盆唐区域之间已联网，其直线距离如比，可见规模之大和建设速度之快。 三、韩国集中供热的特点 韩国集中供热由于近几年才开始大力发展，有条件充分吸取外国经验，取优点，避缺点，使供热系统更先进、完善，达到了技术先进、节省投资、施工、运行管理方便、安全的目的。在热厂及管网上所使用的设备受日本的影响大，设备本身技术先进、质量好。但是整个系统的技术处理上却受欧洲的影响大，很像欧洲一些国家的做法。因此，总的特点可以概括为“日本式的设备，欧洲式的系统”。下面对热媒、热厂、管网及热力站分别作介绍。 1、在城市管网中输送的热媒，全部采用了单一的高温水，没有一处是输送蒸汽或空调用冷水的，高温水供、回水温度分别为120、65。这种做法，无论是热厂还是管网都很简单，节省投资，热损失少，而且便于长距离输送，也安全可靠。 目前，供热系统的大多数用户是近、远郊区的住宅，均有集中供暖装置，多数有集中热水供应设施，很少有集中空调设备，夏季使用以窗式空调器为主的局部空调装置，因此以在热力站制备低温水的方法就能满足大多数用户。个别装有集中空调的建筑，单独装设吸收式冷冻机，使用城市热网的高温水进行供冷，也可以采用电动压缩式制冷方式，不利用城市热网。 韩国部分集中供热系统 表1 供热系统名称供热建筑面积或居民户数热厂形式热厂容量发电量KW 热电联产供热能力MW 调峰锅炉供热能力MW 总供热能力MW 入运行年月木洞(汉城) 27000户 热电联产另有调峰锅炉20 49 283 3321986.10南汉城 (汉城) 499万m2 热电联产 375 440 -4401987.11盆唐(汉城)351万m2 热电联产另有调峰锅炉 600 651 356 10071991.9水西(汉城)93000户 区域锅炉房 -475 4751991.10安养(汉城) 125万m2 热电联产另有调蜂锅炉 480 523178 7011992.3日山(汉城)373万m2 同上 630 663 297 9601992.8富川(汉城) 29l万m2 同上 470 488 189 6771992.10江东(汉城) 67000户同上 不祥 120 465 5851994海云台 (釜山) 33000户 同上 5392349 4411994东水原 (水原) 46000户同上5111546558019942、在表1中可看出，大多数热厂采用热电联产方式，并在同一厂内又装有调峰锅炉。基本热负荷由热电联产部分承担，高峰负荷由调峰锅炉来供应，可提高运行的经济性。另外，为了调节热电联产部分的电力负荷与供热负荷，大多数热厂装有容量大的蓄热水罐。 由于所使用的燃料有天然气和油两种，热电联产方式也有两种。早期建成热厂为了降低运行费用，使用油作燃料，其形式比较简单，燃油蒸汽锅炉产生的高压蒸汽驱动纯背压式或抽汽背压式汽轮机，再通过汽一水换热器制备高温水，类似我国的热电厂，木洞等少数热厂采用了这种方式。使用天然气作为主燃料的热厂，先通过燃气轮机直接发电，废燃气湿度约有500，送入气一水换热器(废热锅炉)产生高温压蒸汽，以此驱动蒸汽轮机，再发电的同时也供热，盆唐卫星城等多数热厂采用这种方法(参看图2)。调峰锅炉几乎都采用蒸汽锅炉，通过汽一水换热器加热网路水。使用的燃料也有天然气和油两种。油比天然气价格低，但对大气污染重，因而远离市中心的热厂多使用油，而近处的热厂只能使用天然气。水西及其他小规模的供热系统没有采用热电联产方式，只是个区域蒸汽锅炉房。木洞、江东等几个热厂还装有垃圾燃烧废热锅炉，承担全市垃圾处理的任务，废热锅炉产生的蒸汽合并于调峰锅炉产生的蒸汽一起加热网路水。3、管道敷设，大部分采用管中管直埋方式，内管为钢管，外管硬聚乙烯(High Density Poly-Ethylene)管。保温材料为聚氨酯泡沫(Polyurethan form)，在两层管之间充满，不留空气层，其做法与我国直埋管相似。高温水供水温度取120，其主要原因是保温材料采用了聚氨酯泡沫，温度受限制。 在直埋管上装有漏水检测装置，以测定两点之间电阻的方法来确定漏水部位。近年新建成的郊区住宅区，在城市规划阶段已确定实施集中供热，并在主要道路下面修建公用沟，供热管道也装在其中。老市区没有公用沟，建筑又密集，不易寻找直埋供热管道的空间，只好利用道路下面敷设，采用专用地沟敷设方式，地沟形式多为通行地沟。 4、城市热网与用户的连接，全部采用间接连接方式，在热力站通过换热器加热用户系统的热媒。这种做法虽造价高一些，但能使网路水力工况稳定、保证水质，运行管理方便、安全、可靠。 每个供热系统分成几十到几百个小区，每个小区设热力站，装设换热器、水泵、各种阀门及计量装置。用户系统内装有集中空调的个别热力站，另外将高温水直接送到用户，驱动设于用户建筑内的吸收式冷冻机。住宅供暖系统多使用炕面辐射板，少量的一些房间才装普通对流散热器。炕面辐射板表面温度不能太高，因而供暖系统热煤参数比较低，供水温度在40-70范围内。 四、盆唐集中供热系统 盆唐市是在汉城东南方向25km处近年新建成的卫星城，占地面积600公顷，主要建筑为住宅，约10万户，包括其他公用建筑在内总供热建筑面积500万m2。 热厂热力系统如图2所示。装有燃气轮机发电机组80MW5台，利用其废热锅炉的蒸汽进行发电的蒸汽轮机发电机组200MWl台，发电量共计600MW。 由蒸汽轮机供出题1MW的热能，通过换热器加热网路水。使用油燃料的调峰蒸汽锅炉100t/h2台，蒸汽参数为16MPa、183(饱和)，也通过换热器加热网路水，供热能力为365MW。两部分加起来，总供热能力为1007MW。 为了调节热电联产机组的电、热负荷，装有直径40m、高24m，容积30000m3的蓄热水罐2台，每台蓄热量3350GJ，共6700GJ(蓄热温度差98-6532)，只靠这蓄热罐就能承担8小时以上的供热量。网路最高供水温度120，最大设计压力16MPa。循环水泵30000m3h(流量)1324m(扬程)1170vpm(转数)1500KW(功率)8台，用减速机可调转数，进行25-100范围内的流量调节。管道上装有40号网格的过滤器。 管网中最大管径为1200mm，管线总长为200km，几乎全采用直埋敷设，管径200mm以上的部分装有漏水检测装置。根据展览室中的样品，管径800mm时保温层厚度为100mm，聚乙烯外管壁厚25mm。据介绍，25km长度的温降为1以下。编号 设备名称 规格 台数 编号设备名称规格 台数 1燃气轮机发电机 80MW512除氧器 204t/h12空气压缩机 -513软水泵 25t/h13燃气机 -514软水箱 500m314废热锅炉 (气-水换热器) -515网路循环泵3000t/h85蒸汽轮机发电机 200MW116蓄热水罐3000m226高压汽轮机 -117蓄热水泵 500t/h37低压汽轮机 -118阀门井 -8汽一水换热器 651MW119换热器 -9蒸汽锅炉100t/h 1.6MPa220用户系统循环泵 -10汽一水换热器 59.3MW621流量调节阀 -11锅炉给水泵113t/h322流量计-五、木洞地区集中供热系统木洞地区位于汉城西面15km处的汉江边，是由27000户住宅及其他公用建筑组成的近郊住宅区。 热厂锅炉容量，热电联产部分锅炉100th 1台，调峰锅炉470th(140t/h2台，80th 2台，10th 3台)，垃圾燃烧废热锅炉15th 1台，与热电联产部分加起来585t/h。 发电量为20MW，装有蓄热水罐209GJ2台。 热厂使用的燃料，在投产初期，为了降低燃料费曾用过油，但难以达到烟气排放标准，故后来改用天然气，才达到环保标准。汉城市的烟气排放标准和该厂排放现