李 磊 （合肥熱電集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230000）

1 概述

合肥位于夏熱冬冷地區(qū)，夏季炎熱，冬季寒冷，2020年底新發(fā)布的《合肥市城市集中供熱管理?xiàng)l例》中規(guī)定：“供熱企業(yè)一般應(yīng)當(dāng)每年12月5日至次年3月5日向居民用戶供熱；每年6月5日至當(dāng)年9月5日向居民用戶供冷?！钡歉鶕?jù)天氣情況，實(shí)際每年的供冷季和采暖季的時(shí)間都比條例規(guī)定的時(shí)間要長(zhǎng)，條例規(guī)定的制冷季每年的時(shí)間為90天，但合肥一般在每年的5月中下旬就開(kāi)始集中供冷，9月中下旬供冷季結(jié)束，實(shí)際集中供冷時(shí)間長(zhǎng)達(dá)120天左右，每年實(shí)際集中供熱時(shí)間約為100天。

基于供冷期比供暖期長(zhǎng)的實(shí)際情況，而且合肥沒(méi)有北方城市的供暖期長(zhǎng)，在合肥地區(qū)實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱，為了提高管網(wǎng)和設(shè)備的綜合利用率，所以才逐步發(fā)展利用熱電聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行集中供冷，整個(gè)城市的集中供熱管網(wǎng)選擇為蒸汽管網(wǎng)，覆蓋所有的工商業(yè)及居民用戶。截至2020年底，合肥熱電集團(tuán)每年蒸汽的供應(yīng)量為466.73萬(wàn)噸，年發(fā)電量為5.56億kW·h；自營(yíng)6個(gè)熱源廠，還有2個(gè)外購(gòu)熱電廠，自營(yíng)的燃煤鍋爐總數(shù)為19臺(tái)，鍋爐的總?cè)萘?915t/h；發(fā)電機(jī)組共14臺(tái)套，裝機(jī)容量為174MW；服務(wù)的各類工商業(yè)用戶合計(jì)410家，服務(wù)居民用戶為12萬(wàn)戶；供熱總面積為2500萬(wàn)m2，其中地源熱泵為主的區(qū)域能源供能面積近200萬(wàn)m2。

小區(qū)蒸汽集中供冷（熱）系統(tǒng)原理圖

2 住宅集中供冷（熱）開(kāi)始的設(shè)計(jì)

合肥從2004年開(kāi)始試點(diǎn)住宅小區(qū)的集中供冷（熱），從南國(guó)花園小區(qū)開(kāi)始。小區(qū)建筑面積17.7萬(wàn)m2，總住戶1249戶，設(shè)計(jì)集中供熱供冷，還有一年四季的生活熱水。熱源采用市政蒸汽管網(wǎng)，由義井路接蒸汽支線進(jìn)入小區(qū)，作為蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的熱源，進(jìn)入機(jī)組的蒸汽壓力為0.6MPa，在小區(qū)內(nèi)部設(shè)置獨(dú)立的地下室制冷供熱機(jī)房一座，夏季利用蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機(jī)組提供7℃的冷凍水供水，經(jīng)過(guò)庭院二次管網(wǎng)的輸送，至各居住用戶末端的風(fēng)機(jī)盤(pán)管，循環(huán)后12℃的冷凍水回到機(jī)組當(dāng)中；冬季由蒸汽進(jìn)入汽水換熱器換熱后提供60℃的采暖供水，經(jīng)過(guò)庭院二次管網(wǎng)的輸送，至各居住用戶末端的風(fēng)機(jī)盤(pán)管，循環(huán)后50℃的采暖回水回到換熱器；生活熱水采用容積式換熱器，設(shè)計(jì)出水溫度為60℃，通過(guò)循環(huán)水泵輸送到各居民用戶家中的用水設(shè)備。

居住用戶除去衛(wèi)生間外，每個(gè)房間的末端設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤(pán)管，每個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的回水支管上都設(shè)置電動(dòng)二通閥，可以對(duì)房間溫度進(jìn)行獨(dú)立的控制；入戶為三根水管，分別為供冷（熱）供水、供冷（熱）回水以及生活熱水供水，在入戶的供冷（熱）供水支管上依次設(shè)置關(guān)斷球閥、Y型過(guò)濾器、計(jì)量用冷熱量表和鎖閉閥，供冷（熱）回水支管上設(shè)置關(guān)斷球閥和測(cè)溫球閥，所有居民用戶的供熱供冷的用量采用冷熱量表進(jìn)行計(jì)量，生活熱水供水上設(shè)置熱水表進(jìn)行計(jì)量。

3 初期住宅集中供冷（熱）目前存在的問(wèn)題

由于當(dāng)初為合肥市第一個(gè)集中供冷（熱）的小區(qū)，在設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行上都沒(méi)有相應(yīng)的參考及相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致后期存在一些問(wèn)題，具體如下。

①設(shè)計(jì)制冷機(jī)組偏大的問(wèn)題。按照當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)和安裝，設(shè)計(jì)選用3臺(tái)一樣大小的蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，每臺(tái)參數(shù)為300萬(wàn)大卡，按照建筑面積折合單平方冷指標(biāo)為60W/m2，設(shè)計(jì)選用2臺(tái)260萬(wàn)大卡和1臺(tái)125萬(wàn)大卡汽水熱交換器，折合單平方熱指標(biāo)為42W/m2。至目前為止，經(jīng)過(guò)十幾年的入住，南國(guó)花園小區(qū)的用戶使用率為89.3%，已經(jīng)入住率算比較高的小區(qū)了，但是夏季只在最熱的時(shí)候才會(huì)開(kāi)兩臺(tái)供冷機(jī)組，一般情況下只會(huì)開(kāi)一臺(tái)，三臺(tái)蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機(jī)組存在設(shè)計(jì)指標(biāo)偏大的問(wèn)題，設(shè)備利用率和使用效率偏低。

②機(jī)房的設(shè)計(jì)問(wèn)題。由于機(jī)房的地下室位置在小區(qū)的中央，機(jī)房不在住宅的正下方，但是與上方住宅的結(jié)構(gòu)有連接，雖然機(jī)房采取了降噪措施，雖然噪聲指標(biāo)達(dá)標(biāo)，但是仍然有低頻噪音通過(guò)結(jié)構(gòu)傳至住宅區(qū)域，引起居住用戶的相關(guān)投訴。

③生活熱水問(wèn)題。當(dāng)時(shí)上集中生活熱水設(shè)備是考慮為提升居住用戶的生活品質(zhì)，但是隨著時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)集中生活熱水有一定的弊端，集中生活熱水需要24h進(jìn)行供應(yīng)，循環(huán)泵需要24h運(yùn)行，能耗大，在輸送時(shí)會(huì)有熱量的損失，在夜間低用量時(shí)的損耗更大，而且由于循環(huán)只能到達(dá)立管不能到達(dá)用水點(diǎn)，用戶在使用過(guò)程中會(huì)放一定量的冷水才能出熱水，有一定的計(jì)量糾紛，而且在過(guò)渡季節(jié)蒸汽支線的熱損也較大。

④運(yùn)行維護(hù)問(wèn)題。目前集中供冷（熱）的站房相對(duì)于單集中供熱的機(jī)房復(fù)雜程度更高，傳統(tǒng)的集中供熱站可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)控制，但是集中供冷站房設(shè)備復(fù)雜，自控要求更高，需要更高素質(zhì)的人員去站房進(jìn)行控制和運(yùn)行。

4 合肥集中供冷（熱）發(fā)展和使用

合肥集中供冷（熱）經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，截至2020年底，合肥采用市政蒸汽進(jìn)行集中供冷（熱）的小區(qū)12個(gè)，共計(jì)17517戶，建筑面積為213.68萬(wàn)m2，這里面不包括采用地源熱泵區(qū)域能源以及單獨(dú)的地源熱泵供冷（熱）的小區(qū)，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

合肥目前集中供熱的收費(fèi)情況按照面積計(jì)費(fèi)供熱的建筑面積144m2以內(nèi)（含144m2）的，執(zhí)行第一階梯供熱價(jià)格為21.5元/m2，建筑面積144m2以上的部分，執(zhí)行第二階梯供熱價(jià)格23元/m2。按計(jì)量表計(jì)費(fèi)的供熱的基本熱價(jià)為9.5元/m2，計(jì)量熱價(jià)為0.15元/kW·h基本熱價(jià)不可抵扣使用費(fèi)，計(jì)量熱價(jià)為0.35元/kW·h基本熱價(jià)可以抵扣使用費(fèi)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，采用按照計(jì)量收費(fèi)用戶采暖的使用費(fèi)一個(gè)采暖季大約為16±2元/m2，比按照面積的第一階梯供熱價(jià)格為21.5元/m2中位值低25.5%。

合肥市熱電聯(lián)產(chǎn)住宅集中供熱（冷）用戶使用統(tǒng)計(jì)表

合肥集中供冷（熱）從南國(guó)花園小區(qū)最先開(kāi)始全部都采用按照表計(jì)進(jìn)行計(jì)量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)2020年全年平均家庭的使用費(fèi)約為2627元，平均建筑面積供熱價(jià)格為26元/m2，含一個(gè)采暖和制冷季的總費(fèi)用，由于生活習(xí)慣以及供熱系統(tǒng)形式的不同，相比于傳統(tǒng)單采暖，使用風(fēng)機(jī)盤(pán)管的居住用戶要比使用面積居住用戶費(fèi)用低很多。

在后面的新建的集中供冷（熱）小區(qū)在初始開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就盡量考慮前期發(fā)生的問(wèn)題。最初只有南國(guó)花園和元一濱水城兩個(gè)小區(qū)配套建設(shè)集中生活熱水，后續(xù)建設(shè)所有的集中供冷（熱）小區(qū)都再?zèng)]有進(jìn)行建設(shè)。

在集中供冷（熱）小區(qū)機(jī)房設(shè)計(jì)的前期就和土建的設(shè)計(jì)院進(jìn)行配合，優(yōu)化站房的選址位置，盡量選用地下車(chē)庫(kù)的角落，局部進(jìn)行加深，考慮后期的設(shè)備維修運(yùn)輸通道，遠(yuǎn)離和居住建筑的上部，減少低頻振動(dòng)。

在機(jī)組的設(shè)計(jì)方面，由于小區(qū)的入住率是一個(gè)逐步增長(zhǎng)的過(guò)程，在交房期的前幾年的入住率相對(duì)較低，如果選擇一樣大機(jī)組就會(huì)使機(jī)組在初始階段在效率非常低的工況之下運(yùn)行，對(duì)運(yùn)行來(lái)講非常的不經(jīng)濟(jì)，所以選擇大小匹配的機(jī)組以適應(yīng)這一過(guò)程，例如在后續(xù)建設(shè)的陽(yáng)光里等小區(qū)選擇這一配置，分別為1臺(tái)200萬(wàn)大卡和1臺(tái)400萬(wàn)大卡的蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，在負(fù)荷小的時(shí)候開(kāi)小機(jī)組，在負(fù)荷稍大的時(shí)候開(kāi)大機(jī)組，在負(fù)荷最大的時(shí)候兩臺(tái)機(jī)組全開(kāi)，盡量保證機(jī)組在最佳工況下運(yùn)行，效率最大化。

在設(shè)計(jì)上按照住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行負(fù)荷的計(jì)算，并參考實(shí)際的成熟小區(qū)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，例如在陽(yáng)光里小區(qū)的按照建筑面積折合單平方冷指標(biāo)為43W/m2，比南國(guó)花園設(shè)計(jì)時(shí)降低了28.3%，并采用全部變頻的水泵，配合管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低運(yùn)行的能耗。

5 結(jié)論

合肥住宅集中供冷（熱）發(fā)展經(jīng)過(guò)了十幾年的發(fā)展，主要目的是解決特殊地域城市蒸汽熱網(wǎng)在采暖季和其他季節(jié)蒸汽供應(yīng)量差距大的問(wèn)題，提高管網(wǎng)和熱電廠設(shè)備的綜合利用率。在初期建設(shè)和運(yùn)行的時(shí)候存在諸多的問(wèn)題，但隨著時(shí)間的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，住宅集中供冷（熱）要控制單個(gè)小區(qū)的建設(shè)規(guī)模，盡量靠近城市熱力主管網(wǎng)，不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低運(yùn)行的能耗。