项目背景

近年来，北京周边地区空气污染日益严重，针对此现象，由环保部牵头，京津冀三地联手开展治理雾霾行动，行动措施之一就是要求京津冀三地燃煤锅炉用户（20T以下）须在2017年底前完成清洁能源改造工作。

秦皇岛做为河北重要的海滨旅游城市，更加重视环境保护和雾霾治理，大力响应政府号召，按环保部统一要求，加强推进全市的锅炉“煤改气”工作。我院（秦皇岛市第一医院）作为秦皇岛市海港区具有代表性的重点单位，积极响应号召，开展清洁能源改造工作，并取得良好的社会及经济收益。

项目现状

秦皇岛市第一医院原有两台燃煤蒸汽锅炉，分别为10t/h(在用)和6t/h（备用），排烟温度约200℃，采用独立供暖配合市政供暖的方式，独立供暖期为市政供暖前和停供后共延长一个月左右。蒸汽用于医疗器械消毒、食堂、外科楼、洗衣房、手术室等区域。此外，锅炉还负责制备全年的生活热水供应。

原有燃煤锅炉房主要设备参数表

 

医院蒸汽的用途

项目论证

1、煤改气过程中存在问题

很多用能单位在实施煤改气后，实施效果并不理想，改造后新锅炉系统并无达到设计要求，运行成本居高不下、运行不稳定问题频现，给用能单位带来极大困扰。

造成如上问题的主要原因有：顶层规划不完善，单位领导重视不够；节能意识不强，目标不明确；市场上锅炉产品质量参差不齐，性能差异很大；供热系统设计方案不合理，辅助设备参数配置错误；针对性不强，没有采用有效针对的节能措施；低价中标，没有选中真正有实力、重信誉的工程承包单位。最终导致项目实施效果不理想，没有达到真正可以实现的技术水平。

2、应对措施

准确科学定位是项目实施成功的可靠保障。院领导对这次改造工程给与充分的重视，成立专门班子，制定了科学合理、定位准确、先进适用的方案原则，针对目前普遍存在的问题，采取对应措施，使新建供热系统不仅仅是锅炉的新旧更替，更是借助实施煤改气契机，成功完成了一次供热系统节能升级改造。具体措施如下：

（1）充分考察和了解锅炉煤改气案例，借鉴成功经验，总结问题和教训，避免出现同样失误。

（2）根据热能需求规律特点，紧紧围绕节能减排总目标，量身制定先进适用、高性价比、低能耗的优秀工程方案。招标前，遴选多家锅炉制造厂、安装公司和专业节能公司提出方案并聘请专家反复论证，在各种方案中优选最佳方案进行优化，作为统一招投标方案。

（3）选择技术实力强，重信誉的工程承包单位。

（4）选择正规的、有实力、信誉度高的设备制造商生产的，优质品牌、先进高效的锅炉和其它设备。

（5）充分运用计算机智能控制技术，建立自动化监控平台控制系统运行，减少人工操作。

（6）科学组织施工，做到整个施工期间供热系统连续供应，没有影响医院正常运营。

改造方案及节能措施

1、因院制宜，以节能为目标导向，优化设计方案和实施路径。

现采用3台WNS4-1.25-Q(LN)变频冷凝余热回收蒸汽锅炉，通过自动控制系联动运行，使热源能够按照实际需求变负荷输出，运行数据显示，锅炉运行时排烟温度集中在40-50℃之间。

原系统原来用1台10吨锅炉运行，1台6吨备用，锅炉的排烟温度约200℃。而医院用能负荷变化规律是：白天上班期间，供应室、食堂、洗衣房和生活热水用蒸汽，热负荷较大；下班后及夜间只有生活热水用蒸汽，热负荷最小；每年过渡季（市政供暖开始前及市政停供暖后各1个月）还要在此基础上提供全院的采暖供热，此时热负荷最大。所以用1台10吨锅炉，大部分时间为“大马拉小车”的浪费状态。

3台3吨锅炉通过自动化系统联动运行，根据负荷需求的变化，控制锅炉启动的台数和运行时段，就可以最大限度的提高系统效率，避免浪费，大幅降低能耗。如果按照原来的10吨锅炉一用一备模式设计，锅炉总吨位达到20吨，不但不节能，初投资还会大幅增加并启用两个锅炉房。

新系统总负荷12吨，满足医院最大负荷需求还可留有30%余量以备发展需要，3台锅炉互为备份，循环使用，不但节能还能大幅延长锅炉使用寿命，而且只占用1个锅炉房节约了宝贵的用地。

优化系统设计，使锅炉设备的潜力得到最大限度的发挥。院方重新设计了烟气冷凝余热回收循环路径，确保冷能器循环水始终处于低温状态，避免了许多蒸汽锅炉因冷凝水温度过高而大幅降低冷凝效果的弊病。 

2、慎重选型，以优质产品作保障。

高性能锅炉是供热系统节能的根本保障。选用韩国斯大生产的高效环保变频冷凝余热回收蒸汽锅炉，该锅炉设计先进、材料优良、高效节能，热效率达到103%，居国内领先水平，锅炉本体带有空气预热器及烟气冷凝余热回收装置，可以实现连续变频供水和燃烧机连续变频燃烧，节气省电。全系统（包括阀门在内）采用优质保温材料和不锈钢外壳，系统热损耗降至最低且美观耐腐蚀。

3、智慧运维，全程数字监控。

建立数字化锅炉系统监控平台，实现锅炉系统按节能模式自动化运行，避免人工操作的不确定性，大大提高了安全性。实现了系统运行数据实时显示、历史数据存储和下载功能和故障报警功能，可以对运行数据进行量化分析，为进一步挖掘节能潜力提供科学依据。同时自动化运行降低了劳动量，节省了人力，锅炉班人员由以前的9人减少到5人。

 改造后燃气锅炉房主要设备参数表

供热系统改造前后效益对比

1.经济效益

秦皇岛市第一医院煤改气后运行成本同比表

通过上述一系列节能措施，秦皇岛第一医院锅炉煤改气后，燃料节能率46%，节电率70%，人员工资下降了43%，而且在秦皇岛地区燃煤和燃气同热值价格比为1:4，公认煤改气后运行费用会高出2-3倍的情况下，环比同地域医院，我院实现了燃煤锅炉系统与燃气锅炉系统综合运行成本比为1：1.46的良好成绩。

2、社会效益（碳减排量）

（1）燃煤锅炉年耗煤量为2700t，燃料热值约为4500kcal/kg，换算成天然气量1429411.8m³，折合成标煤为1736t。

（2）燃气锅炉实际耗气量为631085m³，燃气热值为8500kcal/m³，折合成标煤为715t。

（3）节约电量为132860kw·h，火电厂每发一度电需要标煤约为300g，节约标煤为40t。

秦皇岛市第一医院锅炉煤改气后减排量对比表

煤改气后燃料节约标准煤1021t,用电量节约标准煤40t,共节约标准煤1061 t。减少二氧化碳排放3273.4t、二氧化硫排放41.08t、氮氧化物排放量8.17。

推广意义

这次锅炉“煤改气”工程从项目立项、论证、改造及效益分析，都紧紧抓住了热能需求规律特点，时刻围绕节能减排总目标，量身制定先进适用、高性价比、低能耗的优秀工程方案。借鉴成功经验，总结问题和教训，做到了智能控制，自动化系统运行，减少了人工操作，使“煤改气”工作真正落地。并经过数据对比展现出本案取得了良好的经济效益和社会效益。

作者：徐健 张文利 郭宝密 姜勇 田野

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