常用采暖系統(tǒng)性能分析

　　近年來，我國大氣污染日益嚴重，人們要求保護環(huán)境、凈化天空的呼聲日益增高，而北方冬季城市空氣污染的重要來源是采暖燃煤鍋爐所排放的粉塵和有害氣體。因此，在環(huán)保要求高的城市采暖供熱中，燃煤鍋爐房或燃煤爐灶將嚴格限制使用，取而代之的幾種可能的采暖形式主要有集中供熱的電鍋爐、大型電動熱泵和燃氣鍋爐房以及分散在用戶房間內(nèi)的家用燃氣爐、電暖器等。為此，本文將對上述采暖系統(tǒng)形式的應用作初步的分析與探討。
　　
　　一、采暖供熱系統(tǒng)能耗和經(jīng)濟性
　　
　　（一）能耗
　　傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)消耗的能量是燃料，而電動采暖系統(tǒng)所消耗的能量是電能。因此，為更全面分析各采暖系統(tǒng)效率，采用一次能耗率作為所耗能評價指標。一次能耗率即單位供熱量所消耗的一次能源量。
　　
　?。ǘ┙?jīng)濟性
　　采暖供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟性可從單位供熱容量年運行成本加以評價，年運行成本C由初投資的折舊和運行費組成。為使問題更加簡明，在運行費中僅考慮能耗費。
　　在經(jīng)濟分析中，采暖系統(tǒng)消費和產(chǎn)生單位電量的價值在不同時刻是不同的。電爐采暖的年運行費遠高于其它系統(tǒng)，而熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性則是所有采暖系統(tǒng)中最好的。
　　
　　二、各采暖系統(tǒng)應用分析
　　
　?。ㄒ唬﹤鹘y(tǒng)采暖供熱系統(tǒng)
　　傳統(tǒng)的采暖供熱系統(tǒng)主要有鍋爐采暖系統(tǒng)和熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)。
　　1、鍋爐采暖。包括以鍋爐房為熱源的集中供熱系統(tǒng)和分散在各用戶房間的家用爐灶。按燃料分又有燃煤鍋爐和燃油、氣鍋爐（燃油、氣鍋爐房和家用壁掛氣爐）等。燃煤鍋爐包括燃煤鍋爐房和家用小煤爐。家用小煤爐由于投資小、燃料價低而在小城鎮(zhèn)的分散住宅使用較多，燃煤鍋爐房則主要應用于一個小區(qū)的獨立供熱或承擔大型區(qū)域供熱系統(tǒng)的尖峰負荷。燃煤鍋爐運行成本低，在我國城鎮(zhèn)采暖中使用最為普遍。但是，由于能源轉(zhuǎn)換效率很低，對大氣的污染在所有采暖系統(tǒng)中是嚴重的，因此這種采暖形式在環(huán)保要求高的城市，尤其是北京的使用，應嚴格加以控制。燃油、氣鍋爐包括應用于小區(qū)或單個樓宇采暖的集中式燃油、氣鍋爐供熱系統(tǒng)和以壁掛氣爐等形式設置在房間內(nèi)的家用燃氣爐等。由于天然氣等是清潔燃料，這種采暖系統(tǒng)的環(huán)境污染遠小于燃煤系統(tǒng)。目前，天然氣的進京，環(huán)保意識的加強，使得燃氣鍋爐在北京的應用和推廣成為可能。另外，燃油、氣鍋爐運行調(diào)節(jié)靈活，尤其家用壁掛氣爐，可根據(jù)人們的作息情況隨時做啟停和供熱量調(diào)整，從而減少了系統(tǒng)運行的最大采暖負荷小時數(shù)，節(jié)省了燃料量和運行費。但是，當考慮到天然氣管網(wǎng)的追加投資，燃氣鍋爐采暖系統(tǒng)的初投資會明顯增高。在運行費方面，由于油、氣等燃料價格昂貴，系統(tǒng)的一次能耗也較高，使得燃油、氣鍋爐的運行費昂貴。因此，燃油、氣鍋爐采暖系統(tǒng)，尤其是集中式燃油、氣鍋爐供熱的推廣和應用，應在深入的技術(shù)經(jīng)濟分析基礎(chǔ)上慎重進行。
　　2、熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)。以熱電廠為熱源的區(qū)域供熱系統(tǒng)，常見形式是熱電廠中汽輪機的抽汽或背壓排汽通過熱交換器將熱量傳遞給熱水，并通過熱網(wǎng)輸送到各采暖用戶。熱電廠將高品位的熱能用于發(fā)電，低品位的熱能用于供熱，因而能源轉(zhuǎn)換效率高。對于相同的最大采暖負荷小時數(shù)，在所有采暖形式中，熱電聯(lián)產(chǎn)一次能耗是最低的。這使得熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境污染也很小。同時，在電力短缺時，熱電廠在供熱的同時發(fā)電上網(wǎng)，相當于減少了電力系統(tǒng)相應投資。從整體上看，熱電聯(lián)產(chǎn)具有很好的經(jīng)濟性。因此，在保證全年充足熱負荷的前提下，應鼓勵熱電聯(lián)產(chǎn)的建設和現(xiàn)有熱電廠的運行。
　　
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　　對于環(huán)境保護要求高的城市，不同采暖形式的選擇，應根據(jù)具體的用戶特點，以實現(xiàn)最優(yōu)的社會效益和經(jīng)濟效益。對于城市中建筑密度高的大面積采暖地區(qū)，應首先考慮熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域供熱系統(tǒng)的采暖方式。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能耗低，經(jīng)濟性好。同時，由于能源轉(zhuǎn)換效率高，煙塵集中處理，對大氣污染也很小。但是，熱電廠的建設應當充分考過度季和夏季的熱負荷情況。
　　商業(yè)建筑、高檔住宅等全年需要冷熱負荷的用戶，若無運行限制條件，應首先考慮使用熱泵系統(tǒng)。在城市燃氣供應管道較為完善而又不建設熱電聯(lián)產(chǎn)供熱管道的地方，可以考慮采用燃氣鍋爐可以作為一種采暖途徑以解決環(huán)境污染問題。如果是在已有燃煤鍋爐房基礎(chǔ)上的改造，則可考慮采用燃氣鍋爐房采暖，否則可考慮家用燃氣爐的采暖方式。
　　電力峰谷差問題突出的地區(qū)，應推出相應政策，鼓勵采暖系統(tǒng)增設蓄熱裝置，例如相變蓄能電暖器，以達到電力削峰添谷的目的。
　　
　　三、結(jié)論
　　
　　在所有采暖供熱形式中，傳統(tǒng)的燃煤鍋爐采暖雖然運行成本低，但會造成大量粉塵和有害氣體的排放，對大氣的污染最為嚴重，因而應嚴格限制在市區(qū)的使用。
　　電爐采暖能源轉(zhuǎn)換效率低，耗電量大，經(jīng)濟性最差。所以應嚴格控制使用。但是電暖器啟停調(diào)節(jié)靈活，可減少最大采暖負荷小時數(shù)，在使用區(qū)對環(huán)境不產(chǎn)生污染，因而對于采暖需求時間短的用戶，可以考慮選擇采用電暖器。電鍋爐系統(tǒng)能耗和經(jīng)濟性等方面都明顯不如其他采暖系統(tǒng)，不宜鼓勵使用。
　　以熱電廠為熱源的區(qū)域供熱系統(tǒng)有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。當充分保證熱電廠全年擁有足夠熱負荷的前提下，應優(yōu)先考慮熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)的使用。
　　燃氣鍋爐雖然是解決環(huán)境污染問題的一種采暖途徑，但運行成本高，燃氣管道的建設會增加系統(tǒng)初投資。因此，燃氣鍋爐的使用應慎重進行。
　　熱泵應作為解決環(huán)境污染問題的有效途徑，鼓勵在氣候條件或水源條件允許的地區(qū)加以使用。熱泵的使用在多數(shù)地區(qū)剛剛起步，應在試點工程積累運行經(jīng)驗后再加以推廣應用。
　　電動采暖裝置增加蓄熱裝置后，可對電網(wǎng)起到削峰添谷的作用，但會導致采暖系統(tǒng)的初投資、能耗和占地面積增加等問題。在電力峰谷差不斷拉大的今天，蓄熱在電動采暖中的應用應該引起充分重視。
　　
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