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1、燃氣供熱的現(xiàn)狀與展望1 燃氣供熱發(fā)展的現(xiàn)狀 隨著我國對環(huán)境保護的重視,城市燃料結構以煤為主并采取以熱電廠和區(qū)域鍋爐房供熱的集中供熱方式受到了挑戰(zhàn);熱電廠高空排放有利于改善供熱地區(qū)的排放濃度,但其總排放量包括發(fā)電用煤將超過采暖用煤的排放總量,因此,必須以清潔能源供替煤炭,以減少污染物的排放量,達到國家要求的環(huán)境標準。在此形勢下燃氣供熱得到了迅速發(fā)展,主要表現(xiàn)如下。1.1 集中供熱燃煤鍋爐房的改造 北京市集中供熱鍋爐房的概況見表1。目前大部分已由燃煤改為燃氣。據(jù)1998年統(tǒng)計,北京市已有427戶燃煤鍋爐改為燃氣,容量為2310蒸
2、噸。表1 市區(qū)1996年底集中供熱鍋爐房統(tǒng)計表單臺鍋爐容量(t/h)集中鍋爐房個數(shù)96年底供熱面積(萬m2)408714356368203814361531081052902 1073528 以方莊供熱廠(10臺29M3,猛增至標準的3.5倍,總懸浮顆粒物2/3來源于煙塵。世界許多大城市的經(jīng)驗表明,改善大氣污染狀況的根本途徑是改變燃料結構。用天然氣供熱對改善大氣質量有明顯的效益。煤、油和燃氣的燃燒排放量見表2。表2 煤、油和燃氣的燃燒排放量 單位:公斤/噸油當量排放量燃燒1噸油燃燒(1噸油當量)的煤炭燃燒(1噸油當量)的天
3、然氣CO2310048002300SO220(含8%未脫)6(煤中含1%硫80%已脫除)0NOx6(工業(yè)用)11(工業(yè)用)4(工業(yè)用)CO6~304.520.53未燃烴0.50.30.045灰02200飛灰01.40 從表2可知,燃燒天然氣不排放SO2,并比燃煤減少氮氧化合物45%,減少CO252%;比燃油減少氮氧化合物63%,減少CO226%。按照國際上采用的成本效率分析法,即把大氣污染濃度或總排放量降到指標水平的成本最低分析方法,發(fā)展天然氣供熱是一個可選擇的最佳方案。2.2 能源政策 能源生產(chǎn)、消費方式對設備耗能和能效有
4、很大的影響。如大、中型燃煤鍋爐房平均運行熱效率約為75%;電廠熱效率約為33%,供熱效率約為83.7%,能源轉換總效率約為38%;燃天然氣鍋爐熱效率一般約為85%以上。由此可見,天然氣供熱方式具有明顯的節(jié)能效益。2.3 建筑節(jié)能法 實施《民用建筑節(jié)能設計標準》后,提高了建筑隔熱保溫性能,降低了建筑采暖能耗,結果是大幅度地降低了天然氣供熱方式的年運行費用,增加了天然氣供熱方式與集中燃煤供熱采暖方式的競爭能力。3 天然氣供熱技術發(fā)展的展望3.1 燃天然氣鍋爐的發(fā)展 歐洲,在民用、商業(yè)和工業(yè)中,經(jīng)常使用的燃天然氣鍋爐分為三類:標準
5、鍋爐,低溫鍋爐和冷凝鍋爐(見圖1)。主要區(qū)別見表3。表3 類型供回水溫度(℃)排煙溫度(℃)熱效率(%)標準鍋爐90/7025088低溫鍋爐70/5018094冷凝鍋爐40/3080108 圖1 鍋爐的基本類型 根據(jù)歐洲標準,最大供熱量為100kW標準鍋爐的熱效率,當供水溫度為70℃時應大于88%;30%部分負荷時的熱效率應為86%,此時相應的供水溫度為50℃。在低溫鍋爐內,設有專門的加熱表面,防止煙氣冷凝。100kW低溫鍋爐,滿負荷且供水溫度為70℃時,熱效率為90.5%;在30%部分負荷且供水溫度為40℃時,效率亦為90
6、.5%。這就說明:在整個采暖期內,鍋爐熱效率維持不變,這是一項重要的經(jīng)濟指標。在冷凝鍋爐內安裝有由鋁、硅、不銹鋼或其他不腐蝕材料制成的熱交換器,在熱交換器中冷卻燃燒氣體直到冷凝熱釋放出來并被供熱系統(tǒng)利用,由于這種鍋爐能利用煙道中水蒸汽所含的冷凝熱,因此,熱效率能夠提高到105%以上。