天燃氣在城市供暖中的應(yīng)用分析

胡雨竹

摘要：隨著科學技術(shù)和社會經(jīng)濟的進步，人民生活水平逐步提高，對生活質(zhì)量的要求也不斷提高。供熱行業(yè)在提高人們的生活質(zhì)量方面越來越受到重視，隨著人們對環(huán)境保護和節(jié)約的意識越來越強，天然氣作為一種清潔能源，在人們的日常生活供熱中得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文首先介紹了天然氣在供熱行業(yè)中的優(yōu)勢，介紹了天然氣在供熱行業(yè)中的應(yīng)用形式，以及在天氣熱燃氣供熱設(shè)計中應(yīng)注意的問題及解決辦法，并展望了天然氣在供熱行業(yè)中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：天然氣；供暖；應(yīng)用工程

進入冬季后，我國陰霾天氣頻發(fā)，嚴重影響了人民的生產(chǎn)生活。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整是大氣污染治理的重要方向，“煤改氣”是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要措施之一。為了控制霧霾天氣，許多城市在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中實施了“煤制氣”。

1、簡述天然氣在供暖行業(yè)中的優(yōu)勢

燃氣的主要用途有：（1）民用和公共建筑的廚房燃氣設(shè)備；（2）民用和公共建筑的熱水燃氣設(shè)備；（3）分散或集中的民用燃氣供暖鍋爐、直燃式發(fā)動機、熱泵等冷卻和供暖設(shè)備；（4）燃氣分布式供能系統(tǒng)設(shè)備。

2、天然氣在城市供暖中的應(yīng)用形式

2.1 燃氣鍋爐

燃氣鍋爐是最簡單的一種供暖的方式。這種供暖方式包括家家戶戶的燃氣灶或者是一個小區(qū)整個大燃氣鍋爐。通常有條件的大都市，一般都是利用燃氣鍋爐進行供暖，中小城市很多都是利用壁掛爐進行供暖，燃氣鍋爐就是天然氣燃燒產(chǎn)生熱量用在供暖之中。當前最廣泛的天然氣供暖就是燃氣鍋爐。家用的燃氣鍋爐通常都是放在廚房或者是陽臺的位置，有高科技的電子點火裝置進行控制，安全防護措施到位，并且有溫度調(diào)節(jié)的功能。操作非常簡單，用戶可直接進行操作，無太多的技術(shù)性，調(diào)節(jié)更加方便靈活，并且能同時保證用戶的供暖和生活熱水的供應(yīng)。但是因為燃燒比較分散，對整個社區(qū)的空氣質(zhì)量會有一定程度的影響，并且也存在一定程度的燃氣泄漏以及燃燒的危險，同時因為天然氣的易燃性，也有可能出現(xiàn)爆炸的危險。規(guī)模比較小的燃氣集中供暖是燃氣鍋爐。燃氣鍋爐通常是一棟樓或者是辦公樓附近，統(tǒng)一安裝一個燃氣鍋爐，向供暖的每一個房間進行供熱和供應(yīng)熱水，將用戶的熱源進行統(tǒng)一，這樣更便于管理，安全性有了較大程度的提升，并且也解決了單戶控制不便于管理的危險，讓環(huán)境污染問題也得到了緩解。但是需要增加鍋爐房以及管網(wǎng)，這樣對小區(qū)燃氣鍋爐供熱的規(guī)模要求比較大，并需要通過熱網(wǎng)，向所有的用戶進行供熱。因為熱源集中，供暖系統(tǒng)的運行情況更加的牢固，鍋爐運行效率也就更高，并且大型鍋爐是利用非常先進的低氮燃燒技術(shù)，對環(huán)境的污染程度低，因為熱網(wǎng)面積大，投資多，熱水管網(wǎng)輸送的能量損耗和供熱的損失也有了較大程度的提高。

2.2 燃氣熱泵

燃氣熱泵是利用燃氣作為驅(qū)動器，對環(huán)境熱量進行輸送熱量的一種設(shè)備。燃氣熱泵提供的熱量是環(huán)境熱量和燃氣熱量的綜合，所以運行效率和燃氣鍋爐相比，更高一籌。在整個導熱的過程之中，攜帶的熱量以及環(huán)境的介質(zhì)涵蓋了地熱、水、空氣以及其他的傳熱介質(zhì)，在原理上，我們可以將其分為燃氣壓縮和燃氣吸收兩種熱泵，在寒冷的冬季，利用傳統(tǒng)的供暖設(shè)備進行采暖的時候，運行效率低，并且也會出現(xiàn)除霜較難的情況，熱泵在空氣中可以吸收的熱量非常少，所以利用水。地熱和其他的燃氣熱泵供暖，效果會更好。燃氣熱泵就是以燃氣發(fā)動機作為熱循環(huán)的驅(qū)動，能夠非常有效的將發(fā)動機冷卻水和熱量進行回收，效率高，并且安全節(jié)能。

2.3 天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)

這是一種比燃氣鍋爐的技術(shù)含量更高的供暖方式，因為純熱力發(fā)電就的效率還是比較低，很多燃料的能量都是以剩余熱量的形式在大氣中進行揮發(fā)，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)就是利用余熱來進行供熱，將熱電聯(lián)產(chǎn)的熱能效率提升到非常高的水平之上。我國最常見的熱電聯(lián)產(chǎn)就是供熱汽輪機聯(lián)合鍋爐。這種方式是將燃煤作為主要的來源，技術(shù)上已經(jīng)非常完善，并且我國已經(jīng)能進行自行生產(chǎn)。但因為該系統(tǒng)需要的空間非常大，并且調(diào)節(jié)能力也較低，發(fā)電效率低下，讓天然氣在熱電聯(lián)產(chǎn)中的應(yīng)用受到了限制。并且另一種燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)的方式是燃氣輪機聯(lián)合的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)有是單系統(tǒng)循環(huán)和聯(lián)合系統(tǒng)循環(huán)兩種方式。在一般的情況下，大型的燃氣輪機效率能夠達到1/3之上，電能以及熱能輸出都保持在80%以上，但機組負荷較低的時候，熱效率也會有很大程度的降低。

3、天然氣容易出現(xiàn)的問題以及解決措施

3.1 天然氣容易出現(xiàn)的問題

天然氣的易燃易爆特性決定了天然氣的安全性是第一位的。只要按照規(guī)范要求精心設(shè)計和安裝，就可以從源頭上避免事故的發(fā)生。天然氣在供熱設(shè)計中的主要用途是作為冷熱源和熱源，如供熱鍋爐、直燃式發(fā)動機、熱泵、壁掛爐等，其設(shè)計應(yīng)符合下列要求：（1）天然氣加熱爐（壁掛爐或落地式小型燃氣熱水鍋爐）應(yīng)用于供熱設(shè)計中。嚴禁封閉式、直接排風的附屬建筑，應(yīng)設(shè)置在通風良好的獨立房間或廚房、陽臺等，在客廳內(nèi)，加熱爐應(yīng)有安全可靠的滅火保護裝置，房間應(yīng)設(shè)置集中報警，并與換氣次數(shù)不小于 12次/h 的事故排風扇聯(lián)鎖。（2）燃氣鍋爐和直燃式發(fā)動機設(shè)計的安全措施：設(shè)置燃氣濃度報警、與事故排放設(shè)備聯(lián)鎖、在進氣管上設(shè)置手動快速切斷閥或緊急切斷閥、遠程切斷緊急切斷閥、設(shè)置自然或機械通風設(shè)施。以及事故排放設(shè)施。

3.2 天然氣問題的解決措施

為了消除潛在的危險，必須采取相應(yīng)的措施：（1）嚴格規(guī)范設(shè)計，確保設(shè)計的安全。（2）根據(jù)設(shè)計和施工要求，嚴格控制施工質(zhì)量，杜絕投機取巧，做到第二好。（3）規(guī)范使用，做好人員安全培訓，防止安全事故的發(fā)生。

4、結(jié)束語

綜上所述，即時天然氣在城市的供暖中有非常普遍的應(yīng)用，但燃氣供應(yīng)的企業(yè)還是有非常多的地方需要改進，我國絕大多城市都對供暖有著非常大的需求，這就為燃氣供應(yīng)的企業(yè)做出了長期的規(guī)劃目標，讓節(jié)能環(huán)保技術(shù)充分的應(yīng)用是企業(yè)發(fā)展的目標，讓天然氣供暖的效果提升，讓城市供暖得到持續(xù)發(fā)展，是天然氣供暖企業(yè)的長期發(fā)展方向。

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（作者單位：沈陽市熱力工程設(shè)計研究院）