燃?xì)鉄嵩垂┡C合經(jīng)濟(jì)分析論文
時(shí)間：2022-04-01 05:01:00
導(dǎo)語(yǔ)：燃?xì)鉄嵩垂┡C合經(jīng)濟(jì)分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。
Economicalanalysisofheatingsystemswithgas-firedboilers摘要對(duì)三種燃?xì)?/a>供暖方式的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)用壽命周期費(fèi)用分析法進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：無(wú)論有無(wú)分戶熱計(jì)量，戶用小型燃?xì)鈨捎缅仩t供暖經(jīng)濟(jì)性都優(yōu)于其它兩種方式；燃料費(fèi)用在燃?xì)?a href="http://m.ushengzhilian.com/lunwen/jingjilunwen/guominjingjilunwen/200904/176615.html" target="_blank">熱源的經(jīng)濟(jì)分析中占較大權(quán)重，應(yīng)充分重視。關(guān)鍵詞燃?xì)?a href="http://m.ushengzhilian.com/lunwen/jingjilunwen/guominjingjilunwen/200904/176615.html" target="_blank">供暖方式壽命周期費(fèi)用
AbstractAnalysesthethreetypesofgas-firedboilersheatingsystems.Resultsshowthatindoorboilerssystemaremoreeconomicalthanothersystems;thechargeofgasconsumeaffectthelife-cycle-costgreatly.
Keywordsgas，heatingsystem，lift-cycle-cost
一、引言我國(guó)以往城市供暖主要以煤為燃料，供暖熱源熱效率低，燃燒產(chǎn)生大量SO2、CO2、NOX和煙塵，成為北方城市冬季大氣主要污染源之一。在燃煤熱源的各種供暖方式中，因?yàn)榇笮腿济哄仩t便于集中處理煙塵、灰渣污染物，鍋爐效率高于小型燃煤鍋爐，故一般公認(rèn)采用大型集中鍋爐房的城市集中供暖優(yōu)于分散鍋爐房供暖，單戶煤爐采暖最差。隨城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，許多城市已逐漸用天然氣替代煤作為供暖燃料。與燃煤相比，燃燒天然氣CO2排放可減少52%，NOX可減少45%，無(wú)SO2排放和灰渣產(chǎn)生；燃?xì)忮仩t效率高，大、中小型的鍋爐效率區(qū)別不大；鍋爐燃燒過(guò)程和出力易于調(diào)節(jié)控制。因此，以燃?xì)鉃闊嵩吹墓┡到y(tǒng)方案評(píng)價(jià)不能沿用燃煤鍋爐的結(jié)論。
以燃?xì)鉃闊嵩磿r(shí)，可供選擇供暖方式有城市燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)集中供暖、城市集中燃?xì)忮仩t房集中供暖、小區(qū)燃?xì)忮仩t房集中供暖和戶用燃?xì)忮仩t供暖等。天然氣熱值高，燃燒易于控制，燃燒溫度很高，火焰溫度可達(dá)1400℃以上，有條件采用燃?xì)廨啓C(jī)直接發(fā)電，燃燒后的高溫?zé)煔馍a(chǎn)高壓蒸汽可用于再次發(fā)電和供暖。這種熱電聯(lián)產(chǎn)方式充分利用燃?xì)鉄嶂诞a(chǎn)生高品位電能和較低品位的熱能。綜合熱效率較后三種高，經(jīng)濟(jì)效益也最佳，有條件時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮。但考慮到燃料價(jià)格等因素，城市電廠仍以燃煤為主。大多數(shù)情況下，可供用戶選擇的燃?xì)夤┡绞较抻诤笕N。這三種供熱方式特點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表1。各種燃?xì)夤┡绞教攸c(diǎn)比較表1
城市鍋爐房集中供暖小區(qū)鍋爐房集中供熱戶用鍋爐分戶供暖熱源建設(shè)費(fèi)用低高無(wú)熱源設(shè)備費(fèi)低低高一次管網(wǎng)投資有無(wú)無(wú)二次管網(wǎng)投資有，基本相同無(wú)室內(nèi)系統(tǒng)投資基本相同治理費(fèi)用基本相同低于前者設(shè)備壽命基本相同低于前者系統(tǒng)熱損失大較大無(wú)熱源效率基本相同低于前者可調(diào)節(jié)性差較差好
二、經(jīng)濟(jì)分析如表1所示，供暖系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性受建設(shè)費(fèi)用、設(shè)備費(fèi)用、系統(tǒng)壽命、燃?xì)鈨r(jià)格政策等許多因素影響，這些因素又因各地而異。因此，進(jìn)行適用于各地的普遍性經(jīng)濟(jì)分析幾乎是不可能的。本文只就北京地區(qū)行分析，各系統(tǒng)土建、設(shè)備和材料等費(fèi)用均按當(dāng)?shù)仄毡樗娇紤]。對(duì)于實(shí)際工程，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。為方便下文比較，將城市集中燃?xì)忮仩t房供暖、小區(qū)燃?xì)忮仩t房供熱和戶用小型燃?xì)忮仩t房供暖分別定為方案一、方案二和方案三。
根據(jù)北京市規(guī)定，天然氣價(jià)格商用1.8元/Nm3、民用1.4元/Nm3，天然氣增容費(fèi)1200元/Nm3。集中供熱燃?xì)忮仩t和戶用燃?xì)鈨捎缅仩t效率取85%。方案一管網(wǎng)熱損失取15%【3】，考慮到方案二只有二次管網(wǎng)，熱損失較小，故取10%，方案三無(wú)管網(wǎng)熱損失。建筑冬季耗熱量按40W/m2，采暖期140天，天然氣低熱值35MJ/Nm3。各供熱方式的初投資及運(yùn)行費(fèi)用比較表2
方案一二三燃?xì)馊刖W(wǎng)費(fèi)6.06.06.0一次管網(wǎng)投資37.00.00.0二次管網(wǎng)投資10.010.00.0熱源投資15.022.060.0室內(nèi)系統(tǒng)投資【4】50.050.050.0初投資總計(jì)124.094.0122.0年采暖燃料費(fèi)34.432.516.0初投資總計(jì)1.61.43.0年采暖電費(fèi)1.00.70年維修費(fèi)3.32.70年經(jīng)常總費(fèi)用40.337.319.0
注：1.對(duì)于100m2住宅，戶用兩用燃?xì)忮仩t每臺(tái)7000元，設(shè)備費(fèi)用為70元/m2，但考慮到因此可以節(jié)省熱水器費(fèi)用10元/m2，故取60元/m2。
2.因方案三具有各戶獨(dú)立調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，燃料費(fèi)用按節(jié)約30%計(jì)【4】。
3.
4.年采暖電費(fèi)包括水泵和風(fēng)機(jī)耗電費(fèi)用，方案一、二根據(jù)文獻(xiàn)4和產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)估算得出，方案三根據(jù)產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)估算得出。
上表中各項(xiàng)初投資包括設(shè)計(jì)、設(shè)備購(gòu)置、系統(tǒng)建設(shè)等全部費(fèi)用，初投資總計(jì)為各項(xiàng)初投資之和；年經(jīng)常總費(fèi)用包括運(yùn)行中燃料、電力費(fèi)用和系統(tǒng)治理、維修費(fèi)用。表2對(duì)各燃?xì)夤┡绞降某跬顿Y、運(yùn)行費(fèi)用兩個(gè)指標(biāo)給出初步定量的比較。但以它們都只反映各方案經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)方面，在決策時(shí)只能就各方案的某一指標(biāo)進(jìn)行比較。要對(duì)各方案進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)比較時(shí)就需要一個(gè)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因初投資、維修費(fèi)、使用壽命之間存在內(nèi)在聯(lián)系，這種聯(lián)系是引入綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)，也使對(duì)系統(tǒng)的綜合費(fèi)用分析成為可能。
壽命周期費(fèi)用是指系統(tǒng)或設(shè)備從誕生到廢的整個(gè)期間各種費(fèi)用的總和。對(duì)于供暖系統(tǒng)而言，壽命周期費(fèi)用包括系統(tǒng)的購(gòu)置費(fèi)用、在壽命周期中運(yùn)行費(fèi)用殘值的總和。常用的壽命周期費(fèi)用計(jì)算方法是將系統(tǒng)在壽命周期內(nèi)所有發(fā)生的費(fèi)用折算成系統(tǒng)設(shè)置時(shí)的價(jià)值。在一個(gè)系統(tǒng)中，各設(shè)備或子系統(tǒng)的壽命周期可能不同，為便于分析，需用將不同壽命周期的各設(shè)備和子系統(tǒng)折算成統(tǒng)一壽命周期費(fèi)用。統(tǒng)一壽命周期采用各設(shè)備和子系統(tǒng)壽命周期的最小公倍數(shù)，每個(gè)設(shè)備或子系統(tǒng)的多次設(shè)置用貼現(xiàn)法折算成第一次設(shè)置時(shí)的現(xiàn)值。日后系統(tǒng)經(jīng)常費(fèi)用也采貼現(xiàn)法折算成初次設(shè)置時(shí)的現(xiàn)值。
Pa：現(xiàn)金總額，
A：日后每年的等額支付金額，
i：扣除通貨膨脹等因素影響的凈利率，
N：生產(chǎn)時(shí)間。
所以對(duì)每一既定系統(tǒng)而言，費(fèi)用周期內(nèi)部民貼現(xiàn)值PZ為：
PC：系統(tǒng)初投資現(xiàn)值。
考慮到各子系統(tǒng)使用壽命不一致，需要引入各子系統(tǒng)壽命周期的最小公倍數(shù)為系統(tǒng)統(tǒng)一的使用壽命，V。在此壽命時(shí)間中，若某子系統(tǒng)或設(shè)備需要投資j次，由各系統(tǒng)總設(shè)置費(fèi)用貼現(xiàn)值：
利用式3可對(duì)不同壽命周期的各系統(tǒng)進(jìn)行比較。因燃?xì)忮仩t效率隨使用年限變化不大，以燃料價(jià)為基礎(chǔ)的運(yùn)行費(fèi)用在使用壽命內(nèi)也基本穩(wěn)定，故可用鍋爐使用壽命代替鍋爐壽命周期。各方案綜合經(jīng)濟(jì)比較表3
方案一二三三1初投資124.094.0122.0122.0系統(tǒng)設(shè)置貼現(xiàn)值129.3101.8143.4143.4年經(jīng)常費(fèi)用40.337.319.023.6運(yùn)行費(fèi)用貼現(xiàn)值343.1317.6161.7200.9總貼現(xiàn)472.4419.4305.6344.3
各利率下總貼現(xiàn)值比較表4
一二三三110%472.4419.4305.6344.38%525.0468.0329.9375.15%631.5566.6380.2437.5
注：N=20，i=10%
一般供熱管網(wǎng)的使用壽命為20年，鍋爐使用壽命10年，故可將表2中各系統(tǒng)的統(tǒng)一壽命周期定為20年，其中戶用鍋爐需更換一次。計(jì)算中系統(tǒng)設(shè)置費(fèi)用為各次設(shè)置折算到初次設(shè)置時(shí)的費(fèi)用。供暖系統(tǒng)的廢置費(fèi)用主要包括系統(tǒng)的拆除費(fèi)用，拆除后的廢舊材料回收視作系統(tǒng)殘值，根據(jù)實(shí)際上情況，近似認(rèn)為兩者相抵，在計(jì)算中不再考慮，計(jì)算結(jié)果如表3所示。表中方案一和方案二天然氣價(jià)格為1.8元/Nm3，方案三天然氣價(jià)格為1.4元/Nm3，為比較相同燃料價(jià)格下各方案的經(jīng)濟(jì)必，對(duì)方案三也取1.8元/Nm3進(jìn)行計(jì)算，在表中列為方案三1。表4為在各種利率條件下總貼現(xiàn)值計(jì)算結(jié)果。
以上比較是建立在不采用分戶熱計(jì)量的條件下的。當(dāng)采用分戶熱計(jì)量系統(tǒng)時(shí)，方案三不需改動(dòng)，以燃?xì)夂牧坑?jì)量代替熱計(jì)量。方案一和方案二有兩種形式，其一是在原雙管采暖系統(tǒng)中每個(gè)房間的散熱器上安裝熱計(jì)量裝置，一般100m2左右房間需要5～6個(gè)熱計(jì)量裝置；其一是在各戶采用章魚式采暖系統(tǒng)，在每戶引入總管上安裝一個(gè)熱計(jì)量裝置。兩種形式的室內(nèi)采暖系統(tǒng)造價(jià)的差別主要在于熱計(jì)量裝置的購(gòu)置上。一般認(rèn)為分戶計(jì)量可節(jié)能20-30%【5】。因此，各方案的初投資和運(yùn)行費(fèi)用都有變化。此時(shí)壽命周期總費(fèi)用貼現(xiàn)值比較見(jiàn)表5。分戶計(jì)量時(shí)各方案總貼現(xiàn)值比較表5
一二三三110%389.7341.8305.6344.38%428.8377.8329.9375.15%508.2450.8380.2437.5
一二三三110%399.7351.8305.6344.38%438.8387.8329.9375.15%518.2460.8380.2437.5
注：1.a為方案一和方案二采用雙管采暖系統(tǒng)，引入總裝一個(gè)熱計(jì)量裝置，每戶需要六個(gè)蒸發(fā)式熱分配表，總計(jì)折合5元/m2；
2.b為方案和方案二采用章魚式系統(tǒng)，每戶入戶需要一個(gè)熱計(jì)量裝置，折合15元/m2；
3.采用分戶計(jì)量后，各方案年采暖燃料費(fèi)用都按節(jié)約30％計(jì)。
【NextPage】
三、結(jié)論1．每種方案的總貼現(xiàn)值都隨利率提高而下降。這主要是因?yàn)樵诟呃氏拢蘸竺磕晁l(fā)生的等額費(fèi)用相對(duì)于現(xiàn)值的貶值的程度較高。
2．無(wú)論在有無(wú)分戶熱計(jì)量的情況下，方案三的經(jīng)濟(jì)性都優(yōu)于其它兩個(gè)方案。在無(wú)分戶熱計(jì)量時(shí)，方案三的優(yōu)勢(shì)在于其具有各戶獨(dú)立調(diào)節(jié)功能，而產(chǎn)生節(jié)能效果的作用；在有分戶熱計(jì)量時(shí)，方案三的優(yōu)勢(shì)在于省去了熱計(jì)量裝置的投資。
3．當(dāng)民用燃?xì)鈨r(jià)格低于商用時(shí)，方案三的優(yōu)勢(shì)更加明顯。
4．當(dāng)以燃?xì)鉃槿剂蠒r(shí)，無(wú)論何種情況，采用城市集中鍋爐房的集中供暖方式經(jīng)濟(jì)性都是最差的。
5．采用燃?xì)鉃槿剂蠒r(shí)，燃料費(fèi)用在總經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中所占權(quán)重較大。在供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇中應(yīng)充分重視鍋爐效率，系統(tǒng)可調(diào)節(jié)性等影響運(yùn)行費(fèi)用的指標(biāo)，不可單一追求降低初投資而造成日后運(yùn)行費(fèi)用增加。
6．本文只就燃?xì)鉄嵩垂┡绞降慕?jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。供暖燃?xì)鉄嵩吹倪x擇還涉及諸如安全、污染排放控制等各方面的問(wèn)
題，應(yīng)綜合考慮。
參考文獻(xiàn)：1李先瑞等，燃?xì)夤岬默F(xiàn)狀和展望，建筑節(jié)能，2000，31：43-47
2李先瑞等，住宅區(qū)采暖方式的選擇，建筑節(jié)能，2000，29：24-27
3JGJ26-95，民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
4江億，華北地區(qū)大中型城市供暖方式分析，暖通空調(diào)，2000，30：30-32
5徐偉等，供熱系統(tǒng)按戶計(jì)量技術(shù)的進(jìn)展與評(píng)述，建筑節(jié)能，2000，29：29-35