天然氣鍋爐采暖方式的比較分析范文

1、天然氣鍋爐采暖方式的比較分析一、概述隨城市能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，天然氣已經(jīng)成為采暖的一種重要能源燃?xì)忮仩t采暖。分為以下三種形式：家用燃?xì)忮仩t單戶采暖、分散燃?xì)忮仩t采暖、集中區(qū)域燃?xì)忮仩t采暖，一般都采用熱水采暖。二、單戶然氣采暖家用燃?xì)忮仩t采暖就是以每個(gè)住戶為單位，采用家用燃?xì)忮仩t采暖。家用燃?xì)忮仩t可用于取暖、洗澡和生活用水，屬于多功能型燃?xì)庥镁摺? 特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：家用燃?xì)忮仩t效率高、功能多。一家一戶自成系統(tǒng)，同時(shí)解決采暖和熱水供應(yīng)問題。單戶燃?xì)鉄崴膳哂泻艽蟮恼{(diào)節(jié)靈活性，使用完全獨(dú)立，采暖溫度可以自主調(diào)節(jié)，采暖時(shí)間可自行控制，各個(gè)房間溫度可自如的控制，無鍋爐房和外熱網(wǎng)熱損失，節(jié)省外網(wǎng)建設(shè)投資。符合按熱

2、量收費(fèi)的原則，可準(zhǔn)確計(jì)量耗氣量，用氣量可由用戶自主控制，加上這種供熱系統(tǒng)的效率高（一般在90%以上），避免了集中供熱按面積收費(fèi)造成的能源過渡浪費(fèi)，因而能促進(jìn)節(jié)約燃?xì)?，從而為推廣使用優(yōu)質(zhì)潔凈燃料創(chuàng)造了條件。同時(shí)采暖循環(huán)的動(dòng)力消耗低，節(jié)省電能，提高燃?xì)夤芫€的利用率和使用經(jīng)濟(jì)效益。存在問題：目前家用燃?xì)鉅t在推廣使用中，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，售后服務(wù)不完善，影響用戶的正常使用；煙氣一般是無組織排放，產(chǎn)生局部污染；部分燃?xì)鉅t的運(yùn)行噪音大；在寒冷北方地區(qū)用戶長(zhǎng)期外出防凍比較麻煩；人們還對(duì)其安全性有擔(dān)心。2 耗熱量家用燃?xì)忮仩t單戶采暖效率主，無熱浪費(fèi)現(xiàn)象。根據(jù)對(duì)北京、天津的抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)，單戶采暖的耗氣指標(biāo)為78m

3、3/m2。建筑耗氣指標(biāo)的主要影響原因有室內(nèi)溫度、維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能和密封性、建筑的外墻面積大小、采暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方式以及鍋爐的熱效率等，耗氣量低于其他兩種燃?xì)獠膳绞健? 用途這種采暖方式對(duì)宅區(qū)非常適合。在運(yùn)行過程中，用戶根據(jù)自己的要求控制采暖溫度和運(yùn)行時(shí)間，能進(jìn)行分戶計(jì)量，節(jié)約燃?xì)?，同時(shí)可提供衛(wèi)生熱水，減少污染物排放量，降低運(yùn)行費(fèi)用。三、分散燃?xì)忮仩t采暖 分散燃?xì)忮仩t采暖分為模塊化采暖和分散集中采暖，一個(gè)建筑單元、一個(gè)建筑使用一個(gè)燃?xì)忮仩t房采暖稱為模塊采暖（也稱為單元式燃?xì)獠膳６鄠€(gè)相鄰室的使用性質(zhì)相同建筑使用一個(gè)燃?xì)忮仩t房采暖稱為分散式集中采暖，特點(diǎn)是有一次熱網(wǎng)直供。1 特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：建設(shè)靈

4、活，燃?xì)忮仩t集中管理，方便維修。每個(gè)系統(tǒng)供熱面積小，便于調(diào)節(jié)和控制。對(duì)于使用性質(zhì)相同的建筑，特別是學(xué)校、辦公樓等公用建筑，采用這種采暖方式根據(jù)建筑的使用特點(diǎn)，來調(diào)節(jié)控制采暖溫度和采暖時(shí)間，特別是不需防凍或防凍時(shí)間短的地區(qū)，根據(jù)作息時(shí)間控制采暖時(shí)間非常有效。在節(jié)假日或無人的夜間可降低采暖溫度或停止采暖，節(jié)約燃?xì)夂瓦\(yùn)行費(fèi)用。外網(wǎng)規(guī)模小，無中間換熱站，熱損失或動(dòng)力消耗小，易克服水力失調(diào)，節(jié)約能源，綜合采暖效率一般在80%90%間，屬于分散采暖，在歐、美是一種廣為流行的采暖方式。煙氣可集中排放。缺點(diǎn)：占用單獨(dú)的鍋爐房，鍋爐及鍋爐房散熱損失不能利用。對(duì)住宅樓不能直接實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量，末端無調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)室內(nèi)過

5、熱時(shí)，用戶開窗散熱面不是關(guān)小暖氣，有部分熱量損失，一般8%15%，但低于區(qū)域燃?xì)忮仩t采暖，供熱效率低于單戶采暖，高于區(qū)域鍋爐采暖。鍋爐數(shù)量多，管理分散。NOX的排放總量高于家用燃?xì)忮仩t采暖。2 耗熱量由于有外網(wǎng)的熱損失，平均的采暖溫度也高于家用燃?xì)忮仩t單戶采暖，目前一般不設(shè)有末端控制裝置，產(chǎn)生一定的熱量損失。根據(jù)抽樣調(diào)查北京是分散采暖的耗氣指標(biāo)為9-12m3/m2。建筑耗氣指標(biāo)的主要影響原因有室內(nèi)溫度、維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能和密封性、建筑的外墻面積大小、外網(wǎng)的熱損失、采暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方式以及鍋爐的熱效率等。3 用途這種采暖方式對(duì)公共建筑、商用建筑采暖和集中住宅區(qū)非常適合。在運(yùn)行過程中，根據(jù)建筑的使

6、用情況控制采暖溫度和采暖時(shí)間，節(jié)約燃?xì)?，減少污染排放量，降低運(yùn)行費(fèi)用。四、區(qū)域采暖1 區(qū)域供熱一個(gè)小區(qū)或幾個(gè)小區(qū)的多個(gè)建筑共用一個(gè)燃?xì)忮仩t房采暖，采用二次熱網(wǎng)，設(shè)有中間換熱站，外熱網(wǎng)規(guī)模較大。采暖面積可達(dá)數(shù)百萬平方米，煙氣高空排放。2 特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：鍋爐投資較分散采暖省，可實(shí)現(xiàn)集中管理，方便維修和用戶，對(duì)污染物可實(shí)現(xiàn)高空排放。對(duì)煤改氣項(xiàng)目，可利用直接原有的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)和鍋爐房附屬設(shè)備，節(jié)省初投資。缺點(diǎn)：鍋爐熱效率相對(duì)較低，外網(wǎng)和換熱站熱損失和熱媒輸送動(dòng)力消耗大，污染物排放總量大，系統(tǒng)調(diào)節(jié)不靈活，外網(wǎng)投資大，不能直接解決熱計(jì)量問題。在建設(shè)初期系統(tǒng)利用率低。集中供熱系統(tǒng)末端無計(jì)量和調(diào)節(jié)手段。統(tǒng)一按照供

7、熱面積收費(fèi)。因水力失調(diào)造成部分用戶采暖溫度過高，當(dāng)室內(nèi)過熱時(shí)，用戶一般采用開窗散熱法調(diào)節(jié)室溫，造成8%15%的熱損失。特別是不同使用性質(zhì)的建筑混在一起，按同一水平供熱，由于無調(diào)節(jié)手段，辦公樓、學(xué)校等夜間和假期照常供熱，賓館有人無人照常供熱，浪費(fèi)能源。3 耗氣量由于外網(wǎng)的熱損失大于分散燃?xì)忮仩t采暖，平均的采暖溫度也高于家用燃?xì)忮仩t單戶采暖，北京地區(qū)采暖的耗氣指標(biāo)10-14 m3/m2。耗氣量比其他兩種方式高的原因主要因外網(wǎng)和換熱站的熱損失大，水力失調(diào)嚴(yán)重，不同使用性質(zhì)的建筑混在一起供熱造成的。4 用途在污染物落地濃度要求較嚴(yán)格時(shí)，分散采暖排放污染物暖落地濃度超標(biāo)時(shí)，可采用集中采暖。但對(duì)煙囪高度有

8、要求，須經(jīng)過計(jì)算確定。在歐美地區(qū)很少采用燃?xì)忮仩t進(jìn)行區(qū)域集中供熱，一般都是熱電或冷電聯(lián)供。前蘇聯(lián)地區(qū)也逐步的把燃?xì)膺^度集中供熱，改為分散供熱，以節(jié)約能源。五、各種采暖方式的比較1 投資本投資分析是根據(jù)北京市部分燃?xì)鉅t采暖的調(diào)研結(jié)果得出的，以100m2的采暖建筑面積作為分析單位。分析過程中鍋爐及附屬設(shè)備考慮備用，表1為投資分析結(jié)果。表1 三種天然氣鍋爐采暖方式的投資分析 單位：元項(xiàng)目家用鍋爐分散鍋爐區(qū)域鍋爐面積（m2）100/戶100100鍋爐房1000-20001000-1500 鍋爐3500-65001500-20001000-1500設(shè)備1000-1500500-1000外管網(wǎng)1000-1

9、5001500-2500合計(jì)3500-65004500-70004000-6500平均500057505250注：不包括室內(nèi)客網(wǎng)投資，本文認(rèn)為三種方式的室內(nèi)投資基本相同。2 運(yùn)行費(fèi)用本運(yùn)行費(fèi)用分析是根據(jù)對(duì)北京市的部分燃?xì)忮仩t采暖調(diào)研結(jié)果得出的，以100 m2的采暖建筑面積作為分析單位。分析過程中天然氣的熱值按8500Kcal/m3，表2為運(yùn)行費(fèi)用分析結(jié)果。表2 三種天然氣鍋爐采暖方式的運(yùn)行費(fèi)用分析 單位：元 項(xiàng)目家用鍋爐分散鍋爐區(qū)域鍋爐面積（m2）100/戶100/戶100/戶燃?xì)赓M(fèi)1368元/760 m31638元/90m31980元/1100 m3 電耗78.3元/150度104.4元/2

10、00度156.6元/300度水耗32元/10 m3192元/ 60m3256元/80 m3鹽費(fèi)3.4元/10kg5.1元/15kg維修費(fèi)150元100元150元人工費(fèi)200元130元合計(jì)1628.3元2133.4元2397.7元注：不包括折舊費(fèi)、利潤(rùn)和稅收。3投資與運(yùn)行費(fèi)用分析三種采暖方式的投資相差不大，家用鍋爐略低。家用鍋爐可是實(shí)現(xiàn)分戶熱計(jì)量和室溫自動(dòng)控制，每戶節(jié)省分戶計(jì)量表及溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)閥2000元左右。家用鍋爐可是實(shí)現(xiàn)供衛(wèi)生水，節(jié)約電熱水器或煤氣熱水器投資1000-1500元/戶。綜合比較家用鍋爐采暖投資比其他兩種方式低得多，分析結(jié)果適用于京津地區(qū)。家用燃?xì)鉅t采暖費(fèi)用最底，分散鍋爐采暖居

11、中，區(qū)域鍋爐最高，且各種采暖方式相差較大。4污染物分析利用天然氣采暖的目的就是解決燃煤鍋爐采暖的污染問題，排放的大氣污染物只有NOX，SO2、煙塵、CO和CO2，沒有煤灰、煤渣和運(yùn)煤造成的污染物。煙塵濃度主要來自空氣和燃燒過程中產(chǎn)生微量細(xì)塵，三種方式燃燒單位體積/產(chǎn)生的煙塵基本相同，總量區(qū)域采暖最多，分散鍋爐次之，家用鍋爐最少。煙氣中SO2濃度取決于天然氣中的硫量，一般天然氣的經(jīng)過脫硫，含硫量很低，三種方式燃燒單位體積燃?xì)猱a(chǎn)生的SO2相同，排放總量是區(qū)域采暖最多，模塊鍋爐次之，家用鍋爐最少。CO2的排放量是主要取決于于各種采暖方式的單位面積耗氣量，三種采暖方式的排放量家庭采暖：分散采暖：區(qū)域采

12、暖之比為：1：1.25：1.45。NOX排放量主要受燃燒方式影響，目前燃?xì)忮仩t采用的燃燒器都不是專門設(shè)計(jì)的低NOX燃燒器。在燃燒過程中產(chǎn)生的NOX量主要與爐膛燃燒溫度有關(guān)，燃燒溫度高，產(chǎn)生的NOX量越大，燃燒溫度越小，產(chǎn)生的NOX量越小。表3為抽樣測(cè)試的三種采暖方式燃?xì)忮仩t的NOX排放量，由表可以看出NOX排放量主要受燃燒方式和過?？諝饬康挠绊?。鼓風(fēng)式燃燒由于火焰集中，燃燒溫度高，所以NOX生成量比燃燒溫度低的大氣式燃燒大，對(duì)同一種燃燒方式，過剩空氣系數(shù)越大，燃燒溫度越低，NOX生成量就越少。表3 三種采暖方式燃?xì)忮仩t的NOX排放量 燃?xì)忮仩t類型燃燒方式過剩空氣系數(shù)爐膛最高溫度（）NOX（PP

13、m）壁掛家用鍋爐大氣式1.52.5800950535 容積式家用鍋爐鼓風(fēng)式1.43.690011002170模塊化鍋爐鼓風(fēng)式1.32.11000120045110區(qū)域鍋爐鼓風(fēng)式1.21.81100130060130 本研究以一個(gè)1500m×1500m的居民小區(qū)為研究對(duì)象，總建筑面積為450萬m2，總建筑面與總占地面積之比為2：1。用面源模型根據(jù)測(cè)試結(jié)果3，對(duì)單戶采暖、分散鍋爐采暖和區(qū)域集中采暖多排放點(diǎn)和無組織低空排放進(jìn)行估算，結(jié)果見圖1。從圖中可以看出，單戶采暖排放的NOX在大氣中所產(chǎn)生的濃度最低，分散采暖排放的NOX在大氣中產(chǎn)生的濃度高于單戶采暖，區(qū)域采暖排放NOX在大氣中產(chǎn)生的濃

14、度取決于排放高度，當(dāng)排放高度低于30米，在大氣中產(chǎn)生的NOX濃度高于單戶采暖和分散采暖，當(dāng)排放高度低于50米，在大氣中產(chǎn)生的NOX濃度低于分散采暖，與單戶采暖基本相同。六結(jié)論1采用分戶小型燃?xì)鉄崴疇t，可一家一戶自成系統(tǒng)，同時(shí)解決了采暖和熱水供應(yīng)問題。這一方式在歐、美、日本是一種流行的采暖方式。從節(jié)能、降低采暖費(fèi)用和減少大氣污染的觀點(diǎn)看，高效壁掛燃?xì)鉅t單戶采暖是居民用戶直接采暖的最佳方式。由于天然氣質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，采用單戶分散采暖的平均運(yùn)行費(fèi)用與集中營(yíng)供暖的費(fèi)用相關(guān)不太多，是居民家庭能夠承受的。存在的問題隨技術(shù)發(fā)展，都會(huì)被解決。2公共建筑和商業(yè)建筑的使用性質(zhì)相同，采用燃?xì)獠膳瘧?yīng)優(yōu)先采用模塊采暖，根據(jù)建

15、筑的使用特點(diǎn)來調(diào)節(jié)控制采暖溫度和采暖時(shí)間，節(jié)約燃?xì)夂瓦\(yùn)行費(fèi)用，減少污染物排放量。3由于采用區(qū)域燃?xì)忮仩t采暖由規(guī)模較大的外網(wǎng)，熱損失大，不便于調(diào)節(jié)。投資、運(yùn)行費(fèi)用和耗氣量都高，污染物排放量大，符合可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略，不宜推廣。對(duì)已具有較大熱網(wǎng)的區(qū)域，對(duì)污染物排放要求高的區(qū)域，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證，才能可采用區(qū)域采暖，但應(yīng)逐步向分散采暖過度。4在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)冷風(fēng)滲透量對(duì)燃?xì)饬坑绊懞艽?，由于燃?xì)獠膳杀靖撸瑴p少采暖燃?xì)夂牧渴墙档筒膳P(guān)鍵。對(duì)密封不嚴(yán)和保溫效果不好的窗戶應(yīng)更換，最好采用密封和保溫效果好都好的雙層塑鋼玻璃窗，可節(jié)省10%到20%的燃?xì)夂牧?。主要參考文獻(xiàn)1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（4）：40452田貫三，金志鋼，燃?xì)獠膳?fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，