第5卷第11期節(jié)能環(huán)保2015年4月CONSTRUCTION城市供暖中天然氣的應用劉兵石家莊富瑞克清潔能源投資股份有限公司石家莊050065摘要:我國天然氣開發(fā)和建筑的快速進展，使得城市大量使用天然氣的條件逐漸成熟，天然氣在大城市，特別是在供暖領域廣泛使用的時機已經(jīng)到來。推廣城市天然氣供暖是對國家節(jié)能減排，建設和諧社會要求的積極響應。關鍵詞:城市供暖;天然氣;經(jīng)濟效益中圖分類號: TE08文獻標識碼: A八十年代以前，我國城市燃氣以煤制氣為主，經(jīng)濟效益差，污染重，( 考慮管道損失)的倒數(shù)，即燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)，系統(tǒng)有熱和電兩種不同能的輸發(fā)展緩慢。并且燃氣供應量少，只供應居民炊事使用都很困難，供應采暖出，應將電能所耗- -次 能源扣除，設常規(guī)發(fā)電設備的發(fā)電效率為ηE(可.更無從談起。同時受制于煤制氣源的單--性和產(chǎn)量的有限性，再加上燃氣取為全國平均水平的發(fā)電效率32.5%)。則其--次能耗為。如果熱電聯(lián)產(chǎn)總采暖技術和配套設備的問題，使得手得我國城市利用燃然氣采暖無無法實現(xiàn)。近年 的能源利用效率為ηnot, 發(fā)電效率為ηe.則供熱系統(tǒng)的- -次能耗率be為;來，隨著城市對環(huán)境要求的提高，燃氣供熱得到了迅速發(fā)展，采用天然氣對 于燃氣吸收式熱泵，如果其熱效率為COP，則一次能耗為;對于燃氣壓鍋爐供暖的熱效率高，產(chǎn)生的大氣污染物少，除了符合當今社會的環(huán)保要縮式熱泵， 如果動力裝置效率為ηe,燃氣轉(zhuǎn)換成機械能和余熱鍋爐回收熱量的效率為ηnot,壓縮式熱泵熱效率為C0P,則燃氣壓縮式熱泵的一一次能我國城市供暖一般采用燃煤鍋爐供暖和空調(diào)供暖，熱效率低，能源浪耗率bp。費大，排塵濃度高，煙氣含硫量高，對大氣污染嚴重是這兩種供暖方式無可以看出，燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)的能耗率明顯小于其他供暖形式，燃氣熱泵法忽視的弊端。而這些來，面對能源供需和環(huán)境保護的日益加劇的沖突，居中，而燃氣鍋爐的能耗最大。燃料電池、聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)供暖能耗率為城市供暖需要做出改變。負值，說明這些供暖系統(tǒng)僅發(fā)電所用能耗已經(jīng)低于-一般的發(fā)電系統(tǒng)(全國一、 天然氣在供暖領域的應用形式平均發(fā)電能耗)了，因而用于供暖的余熱就更不會耗能了。1、燃氣鍋爐由于燃氣鍋爐，尤其是家用燃氣爐的可調(diào)性好，可以根據(jù)需要隨時啟對于燃氣鍋爐，天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量直接用于供暖.是最簡單的一停 和調(diào)節(jié)供熱量，進而減少燃氣耗量，進而在熱電聯(lián)產(chǎn)應用最多的集中供種供熱方式。從規(guī)模- -來看，這種供暖方式包括用于一家一一戶的家用燃氣熱 系統(tǒng)中，在舊的按面積收費管理體制下，由于用戶末端缺乏調(diào)節(jié)手段也爐，一幢樓或一個小區(qū)的小型燃氣鍋爐以及用于大片面積供熱的區(qū)域性燃會帶 來能源的浪費。但是，隨著今后按熱量收費的新供熱體制的推廣，這氣鍋爐一弊端會逐步 得到克服。家用燃氣爐，這是目前應用較為廣泛的一種天然氣供暖方式，通常設雖然燃氣鍋爐的能耗高，燃料費昂貴，但由于投資小，使得相當供暖置于廚房或陽臺，配有先進的電子點火控制、安全保護和溫度調(diào)節(jié)等系統(tǒng)，時間短時， 是最經(jīng)濟的。在供暖時間較長時，熱泵和熱電聯(lián)產(chǎn)就會體現(xiàn)出操作簡單，調(diào)節(jié)靈活，還能同時滿足生活熱水需求。但是，由于是分散燃運 行成本低的優(yōu)勢。由于受廉價的燃煤發(fā)電競爭，燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電電燒，會影響社區(qū)的空氣品質(zhì)，同時也存在燃氣泄漏、燃燒故障甚至發(fā)生爆價 不可能取得過高，在這種情況下，雖然熱電聯(lián)產(chǎn)的能耗低于熱泵，但當炸等安全性問題。天然氣價格較高時，燃氣熱泵的經(jīng)濟性要好于燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)。在電價和天區(qū)域燃氣鍋爐的規(guī)模更大，它需要通過熱網(wǎng)向大面積的用戶供熱。由然氣價格很低的條件下， 以燃氣鍋爐供暖合適。于熱源更為集中，供熱系統(tǒng)運行工況更加穩(wěn)定，鍋爐運行效率更高，同時三、天然氣供暖的優(yōu)勢及發(fā)展展望大型鍋爐更有條件采用先進的低氮燃燒技術，環(huán)境污染更小，在一-些已有優(yōu)勢:其一是較少的環(huán)境污染。與固體和液體燃料相比。天然氣的燃的"煤改氣"區(qū)域供熱系統(tǒng)中可根據(jù)具體情況慎重應用。但由于書k 燒更加徹底、完全。因為天然氣的含碳量很低，燃燒因為天然氣的含碳量很低，燃燒過程中單位熱值產(chǎn)生資大，熱水管網(wǎng)輸送能耗和熱損失高，這種燃氣供暖方式不宜于在新建區(qū)的 二氧化碳與石油相比會低30%左右，與煤炭相比會低43%左右，從這些域供熱系統(tǒng)中推廣。數(shù)字中可以看出，天然氣技術的應用可以有效減輕大氣污染，同時對于緩2、燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)解溫室效應也具有十分重要的意義。其二，經(jīng)濟高效，與液化氣和采油相熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)則充分利用了這部分余熱用以供熱，從而使得熱電聯(lián)產(chǎn)比天然氣更便宜。 并且天然氣燃燒很充分，燃燒效率更高。的能源利用效率可以達到80%以上。最常見的熱電聯(lián)產(chǎn)形式是鍋爐加供熱發(fā)展: 從天然氣供暖具有的優(yōu)勢來看，應該大力發(fā)展這種供暖方式，汽輪機，這種系統(tǒng)通常利用煤作為燃料，從技術上來說已經(jīng)很完善了，大對 于不要求連續(xù)供暖的場所和建筑，或者采暖區(qū)域分開的單位，如機關、部分設備我國都能生產(chǎn)。但是由于整個系統(tǒng)占用空間大，運作調(diào)節(jié)能力差，商場、 學校、等應該提倡采用天然氣供暖方式，而對于小區(qū)家庭，由于供發(fā)電效率低等缺點，燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)應用范圍較窄，通常只在煤改氣的暖 要求的連續(xù)性，應該根據(jù)實際情況進行定奪。熱電聯(lián)產(chǎn)中得以應用。另- -種燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)形式 為燃氣輪機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，另外從然氣供暖發(fā)展思路分析，由于現(xiàn)在天然氣管道設施的建設，天可以分為單循環(huán)和聯(lián)合循環(huán)兩種形式。在實際應用中，大型的燃氣輪機效然 氣供給的問題已經(jīng)不大，但是如何讓用戶獲得到理想的溫度，并進行靈率能達到30%以上，熱和電輸出的總效率基本能夠保持在80%以上。但是活的調(diào)控; 相比其他采暖方式節(jié)約費用;帶給家居干凈、舒適、衛(wèi)生的環(huán)當機組負荷較低時，熱效率將會顯著下降。還有一種以往復式內(nèi)燃機為動境應 是天然氣供暖以后的發(fā)展思路。力裝置的燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)形式。這種形式受到規(guī)模影響較大，規(guī)模小時，它針對天然氣在企業(yè)發(fā)展中要建立企業(yè)技術中心，企業(yè)足技術創(chuàng)新的主的發(fā)電效率明顯比燃氣輪機高，但是在供熱溫度要求高的情況下，這種供體。 應該進一-步解放思想， 更新觀念、樹立技術創(chuàng)新和機制創(chuàng)新的新思維。暖形式便受到了限制。通過不斷的機制創(chuàng)新使企業(yè)真正成為一-個競爭、 開放的系統(tǒng)、把優(yōu)秀的人3、燃氣熱泵才吸引到企業(yè)中去、成為技術創(chuàng)新的骨干力量;同時構(gòu)建企業(yè)家隊伍與企燃氣熱泵是由燃氣驅(qū)動，利用環(huán)境熱量供熱的裝置。燃氣熱泵供熱量業(yè)、 市場良性互動的格局。是燃氣熱量與環(huán)境熱量之和，因此它的效率高于燃氣鍋爐。攜帶熱量的環(huán)四、結(jié)語境介質(zhì)可以是周圍空氣、江河湖海的水，地熱以及其他余熱介質(zhì)等。根據(jù)工盡管天然氣供暖現(xiàn)在已經(jīng)得到了較為廣泛的應用，但從城市燃氣企業(yè)面作原理的不同，可以分為燃氣壓縮式熱泵和燃氣吸收式熱泵兩種。由于技術臨的機遇 和挑戰(zhàn)來看，要結(jié)合城市燃氣企業(yè)應積極制定戰(zhàn)略規(guī)劃，集中開展條件的局限，在我國北方地區(qū)的嚴寒期因除霜困難和效率低等問題，燃氣熱節(jié)能環(huán)保技術創(chuàng)新，重視品牌建設，完善企業(yè)創(chuàng)新機制，推動管理創(chuàng)新。泵與電動熱泵-一樣，直接從環(huán)境空氣吸熱的空氣源熱泵受到限制。但是，利H文用地熱江河湖海水和其他余熱的燃氣熱泵則在北方地區(qū)更有推廣價值。田錢衛(wèi)，黃于益，張慶偉，杜銘華，解強煤制天然氣(SNG)技術現(xiàn)二、能耗分析狀D潔凈煤技術203.(1的面用一次能耗率b作 為供暖系統(tǒng)能耗的評價指標，它表示單位供熱量的一[2]王曉紅，朱曉明.工程技術綜合應用與創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐教學的研究次能耗量(即燃料耗量)。對于燃氣鍋爐，- I次能耗率bb是供熱效率ηnot [JI 實驗室科學，2013, (5)文章被我刊收錄，以上為全文此文音編碼，201 5A5759