2025年供热成本热网系统测试卷附答案

2025年供热成本热网系统测试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪项属于供热成本中的固定成本？A.燃煤采购费用B.热网泵组电费C.管网折旧费用D.补水水费答案：C2.热网系统中，二级管网的设计供回水温差通常为（）。A.10-15℃B.20-25℃C.30-35℃D.40-45℃答案：B3.衡量热网输送效率的核心指标是（）。A.管网热损失率B.循环泵电耗率C.补水率D.供回水压力差答案：A4.某热网设计流量为500m³/h，实际运行流量为450m³/h，其流量调节率为（）。A.10%B.90%C.11.1%D.88.9%答案：B（流量调节率=实际流量/设计流量×100%）5.供热单位成本计算时，若总供热成本为1200万元，总供热量为60万GJ，则单位成本为（）。A.20元/GJB.200元/GJC.2元/GJD.2000元/GJ答案：A（1200万元/60万GJ=20元/GJ）6.热网系统中，最易发生泄漏的部位是（）。A.直管段B.补偿器C.固定支架D.阀门井答案：B7.采用气候补偿器调节供热时，主要依据的参数是（）。A.室内温度B.室外温度C.管网压力D.回水温度答案：B8.下列哪项不属于热网节能改造的技术手段？A.更换大口径循环泵B.增设分布式变频泵C.管道保温层加厚D.安装智能流量平衡阀答案：A9.供热成本核算中，“热价”与“成本”的关系是（）。A.热价必须等于成本B.热价需覆盖成本并考虑合理利润C.成本仅包含可变费用D.热价由政府定价，与成本无关答案：B10.某热网管道外径325mm，保温层厚度50mm，其保温层外表面温度应控制在（）以下（按《城镇供热管网设计规范》）。A.40℃B.50℃C.60℃D.70℃答案：B二、填空题（每空1分，共20分）1.供热成本按经济性质分类，可分为（燃料费）、（电费）、（水费）、（折旧及摊销费）、（人工成本）等。2.热网系统的水力失调分为（静态失调）和（动态失调），前者可通过（初调节）解决，后者需通过（动态平衡阀）或（变频调节）控制。3.热网热损失率计算公式为（（供热量-用户实际用热量）/供热量×100%），设计标准中一级管网热损失率应≤（5%），二级管网应≤（8%）。4.供热系统的“能效比（COP）”是指（供热量）与（输入能量）的比值，提升COP的关键是降低（输送能耗）和（热损失）。5.智能热网监控系统的核心功能包括（数据采集）、（实时监测）、（故障预警）、（优化调节），其底层技术通常基于（物联网（IoT））和（大数据分析）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述热网系统中影响供热成本的主要因素。答案：①热网输送效率：保温效果差、管道泄漏会增加热损失，提高燃料消耗；②水力工况：水力失调导致部分用户过热、部分欠热，需额外补热；③设备能耗：循环泵、补水泵的电耗占运行成本的20%-30%，低效设备会增加电费；④运行调节水平：传统“大流量小温差”模式导致电耗升高，气候补偿、分时分区调节可降低成本；⑤管网老化程度：老旧管网泄漏率高（部分可达15%以上），维修费用和补水成本显著增加；⑥燃料价格波动：燃煤、天然气等一次能源价格直接影响可变成本。2.固定成本与变动成本在供热成本管理中的策略有何差异？答案：固定成本（如管网折旧、人工工资）在一定产量范围内不随供热量变化，管理重点是优化资产配置（如缩短折旧年限、提高管网利用率）和控制非必要支出（如减少冗余岗位）。变动成本（如燃料费、电费）随供热量增加而上升，管理核心是通过技术改造（如提高锅炉效率、降低热损失）和运行优化（如精准调节流量）降低单位变动成本，同时通过负荷预测减少无效供热量。3.智能热网调节系统如何降低供热成本？请列举3项具体技术手段。答案：①气候补偿控制：根据室外温度动态调整供水温度，避免过度供热，可降低燃料消耗5%-10%；②分布式变频泵技术：替代传统集中泵，根据各支路需求独立调节流量，减少电耗20%-30%；③泄漏实时监测：通过压力波定位或光纤测温技术快速发现漏点，缩短维修时间，降低补水成本（泄漏率每降低1%，年节水约5万m³）；④用户行为预测：结合历史用热数据和天气模型，提前调节管网流量，减少“过冷-过热”波动带来的能量浪费。4.老旧管网改造的经济性分析需重点关注哪些指标？答案：①投资回收期：计算改造投资（管道更换、保温升级、阀门改造等费用）与年节约成本（减少热损失、降低电耗、减少维修费用）的比值，合理回收期一般≤8年；②热损失率降幅：改造后一级管网热损失率应从10%以上降至5%以下，对应年节约标煤约2000吨（按10万㎡供热面积计算）；③补水率变化：老旧管网补水率可达5%以上，改造后应≤1%，年节水效益显著；④系统寿命延长：新型保温材料（如聚氨酯泡沫）寿命可达30年，远高于老旧管道的15年，减少重复投资；⑤运行可靠性提升：降低停热次数（改造后年停热时间≤24小时），减少用户投诉和赔偿成本。5.请说明“供热单耗”与“供热单位成本”的区别与联系。答案：区别：供热单耗（kg标煤/GJ或kWh/GJ）是技术指标，反映能源利用效率；供热单位成本（元/GJ）是经济指标，反映综合成本水平。联系：单耗降低（如通过节能改造）会直接减少燃料费用，从而降低单位成本；同时，单位成本还受燃料价格、设备折旧、人工成本等因素影响，即使单耗不变，燃料涨价也会推高单位成本。两者需结合分析，例如单耗下降但燃料价格暴涨时，单位成本可能持平甚至上升，需综合评估技术经济性。四、计算题（每题10分，共30分）1.某一级热网设计供热量为80GJ/h，供水温度120℃，回水温度70℃，管网长度5km，保温层平均导热系数0.04W/(m·℃)，环境温度5℃，管道外径426mm，保温层厚度80mm。计算该热网每小时的热损失（保留两位小数）。（提示：热损失公式Q=2πLλ(T1-T2)/ln[(D+2δ)/D]，其中L为管长，λ为导热系数，T1为管道表面温度（取供水与回水温度的平均值），T2为环境温度，D为管道外径，δ为保温层厚度）答案：①T1=(120+70)/2=95℃，T2=5℃，L=5000m，λ=0.04W/(m·℃)，D=0.426m，δ=0.08m；②计算保温层外直径D+2δ=0.426+0.16=0.586m；③对数项ln(0.586/0.426)=ln(1.375)≈0.318；④Q=2×3.14×5000×0.04×(95-5)/0.318≈2×3.14×5000×0.04×90/0.318≈(2×3.14×5000×3.6)/0.318≈113040/0.318≈355471.69W≈0.355GJ/h；⑤热损失率=0.355/80×100%≈0.44%（注：实际中一级管网热损失率设计值≤5%，此案例因保温良好，损失较低）。2.某供热企业2024年运行数据如下：总供热量120万GJ，燃煤消耗15万吨（热值20MJ/kg），电费支出800万元（循环泵电耗占70%），水费200万元（补水率2%），折旧及摊销费500万元，人工成本300万元。燃煤价格800元/吨，电价0.6元/kWh。计算：（1）供热单耗（kg标煤/GJ）；（标煤热值29.3MJ/kg）（2）单位供热成本（元/GJ）。答案：（1）燃煤总热值=15×10^4吨×20MJ/kg=15×10^7kg×20MJ/kg=3×10^9MJ=3×10^6GJ；标煤量=3×10^6GJ×1000MJ/GJ/29.3MJ/kg≈1.0239×10^8kg=102390吨；供热单耗=102390吨×1000kg/吨/120万GJ≈85.33kg标煤/GJ；（注：实际中供热单耗一般为40-60kg标煤/GJ，此案例因燃煤热值较低或效率不高，单耗偏高）（2）总成本=燃煤费+电费+水费+折旧+人工=15万吨×800元/吨+800万元+200万元+500万元+300万元=12000万元+800+200+500+300=13800万元；单位成本=13800万元/120万GJ=115元/GJ。3.某小区二级管网改造前热损失率12%，供热量50GJ/h，改造后热损失率降至5%，其他条件不变。若热价为120元/GJ，燃煤成本占供热成本的60%，计算改造后每年（按120天供暖期）可节约的燃煤费用（每天24小时）。答案：①改造前每小时热损失=50GJ/h×12%=6GJ/h；改造后每小时热损失=50GJ/h×5%=2.5GJ/h；每小时节约热损失=6-2.5=3.5GJ/h；②年节约热量=3.5GJ/h×24h/d×120d=10080GJ；③节约的燃煤费用=10080GJ×热价×60%=10080GJ×120元/GJ×0.6=10080×72=725760元≈72.58万元。五、案例分析题（每题15分，共30分）案例：某北方城市供热公司管辖的A小区（建筑面积10万㎡）采用二级管网直供，2023年供暖期（120天）运行数据如下：供热量：18万GJ循环泵电耗：120万kWh（共3台，2用1备，单台功率100kW）补水率：3%（管网泄漏率2%，用户放水量1%）热损失率：9%（设计标准≤8%）单位热价：110元/GJ2024年计划改造：①更换高效循环泵（效率从75%提升至85%）；②管网查漏修复（泄漏率降至1%）；③安装用户锁闭阀（减少放水量至0.5%）。问题：1.计算2023年A小区循环泵的运行效率（运行时间/总时间）及单位电耗（kWh/GJ）。2.分析改造后可降低的成本项目及估算年节约金额（需列出关键假设）。答案：1.（1）循环泵总功率=2台×100kW=200kW；总运行时间=120d×24h=2880h；理论电耗（满负荷）=200kW×2880h=576000kWh；实际电耗120万kWh>理论值，说明存在“大马拉小车”现象；运行效率=理论电耗/实际电耗=576000/1200000=48%（即泵实际运行时仅48%时间在额定功率下，其余时间可能因流量调节不足导致空转或低效运行）；（2）单位电耗=120万kWh/18万GJ≈6.67kWh/GJ。2.改造后可降低的成本及估算：（1）循环泵电耗降低：原泵效率η1=75%，新泵η2=85%；泵轴功率P=QHρg/(η×3600)（Q为流量，H为扬程，ρ为水密度），假设流量、扬程不变，电耗与效率成反比；原电耗=120万kWh，新电耗=120万×75%/85%≈105.88万kWh；年节约电费=(120-105.88)万kWh×0.6元/kWh≈8.47万元；（2）补水成本降低：原补水率3%，对应补水量=供热量×水的比热容×温差/（水的汽化潜热）（简化计算：按每GJ需补水0.1m³）；原补水量=18万GJ×0.1m³/GJ×3%=5400m³；改造后补水率=1%（泄漏）+0.5%（放水）=1.5%，补水量=18万×0.1×1.5%=2700m³；