不同方式采暖的運(yùn)行費(fèi)用及環(huán)保情況分析

于文濤

摘要：通過對燃?xì)忮仩t采暖三種方式的投資、運(yùn)行費(fèi)用、單位面積采暖耗氣量和污染物排放量的分析。提出了公共建筑和商業(yè)建筑應(yīng)優(yōu)先采用模塊式燃?xì)忮仩t采暖，區(qū)域燃?xì)忮仩t采暖有宜推廣，這樣天然氣耗量最省，污染物排放量最少，運(yùn)行費(fèi)用最低。

關(guān)鍵詞：采暖 運(yùn)行費(fèi)用 環(huán)保情況

0 引言

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。這里主要研究后兩種：

1 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?。多個(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。

1.1 分散燃?xì)忮仩t采暖的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：建設(shè)靈活，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。

1.2 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。

1.3 用途 這種采暖方式對公共建筑、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。

2 小區(qū)供熱

2.1 小區(qū)供熱的優(yōu)缺點(diǎn) 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。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，對污染物可實(shí)現(xiàn)高空排放。對煤改氣項(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)：鍋爐熱效率相對較低，外網(wǎng)和換熱站熱損失和熱媒輸送動力消耗大，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。

2.2 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)10-14m3/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。

2.3 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。但對煙囪高度有要求，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。

3 幾種采暖方式的投資與運(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)量和室溫自動控制，每戶節(jié)省分戶計(jì)量表及溫度自動調(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，分散鍋爐采暖居中，區(qū)域鍋爐最高，且各種采暖方式相差較大。

4 不同采暖方式的環(huán)保分析

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。

5 討論

5.1 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，都會被解決。

5.2 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。

5.3 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。對已具有較大熱網(wǎng)的區(qū)域，對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。

5.4 在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)冷風(fēng)滲透量對燃?xì)饬坑绊懞艽?，由于燃?xì)獠膳杀靖?，減少采暖燃?xì)夂牧渴墙档筒膳P(guān)鍵。對密封不嚴(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)夂牧俊?/p>