论文部分内容阅读
摘要：本文重点对燃气壁挂炉、分散燃气锅炉和区域燃气锅炉等天然气采暖的应用方式进行比较，对山东地区的天然气合理采暖方式提出了自身的见解。
关键词：天然气采暖；天然气合理利用；煤改气
中图分类号： TK511 文献标识码： A
1引言
近两年全国性的雾霾天气发人深思，随着大众对环境污染问题的日益关注，改善大气环境、改善能源结构已成为国人关注的焦点问题。我国从二十世纪末就着力于调整能源结构，致力于减少煤炭等化石燃料的燃烧，加大清洁能源的使用，其中使用天然气是比较好的选择方式之一。
2012年全国天然气供气量1447亿m3[1]，液化气折算天然气300亿m3，人工煤气折算天然气150亿m3，燃气在一次能源消耗中的比重约为9%左右[2-4]。未来天然气将应用于“煤改气”，“油改气” 等各行各业，天然气供应将持续紧张[5]。尤其在山东地区，长输管线由于上游陕甘宁地区以及河南省等大量的煤改气，北京、上海冬季天然气的大量使用，山东地区的供气形势非常严峻，合理调配天然气在采暖中的用量将为节能减排、改善大气环境作出应用的贡献。
2 各种采暖方式的特点
2.1燃气壁挂炉
燃气壁挂炉按加热方式可以分为容积式和快速式，目前山东地区采用的壁挂炉多为快速式加热方式，燃气壁挂炉具有热效率高（85%-95%），用电量低，无外网热损失等优点。目前山东地区燃气壁挂炉保有量约37万台，担负着约3700万建筑面积的采暖，未来燃气壁挂炉的发展也关乎着部分无法纳入集中供热的居民用户的采暖问题。本文中燃氣壁挂炉每年的运行期按120天计算，单位面积年平均用气量为7-8 m3/ m2。
2.2分散燃气锅炉
分散燃气锅炉的供暖方式是：一栋楼的几个单元或者几个相邻建筑共用一个小型的燃气锅炉采暖，此种方式在欧美等发达国家得到了广泛的应用。分散燃气锅炉具有建设灵活、外网损失小，水利调节方便，节能性好等优点。本文中分散锅炉每年的运行期按120天计算，单位面积年平均用气量为9-11 m3/ m2。
2.3区域燃气锅炉
区域性燃气锅炉房的供暖方式是以天然气替代了传统的煤作为燃料，在北京和上海等一些发达地区进行冬季采暖，优点是可集中管理，污染物可实现高空排放，但缺点亦十分明显：锅炉的热效率低，外网损失大。本文中区域性燃气锅炉房每年的运行期按120天计算，单位面积年平均用气量为11-15m3/ m2。
3 三种采暖方式的比较
本文以济南市的调研数据为基础，对三种天然气采暖方式的投资、运行费用进行了系统的分析比较。
3.1投资
以100m2的采暖建筑面积作为分析单位，分析过程中锅炉及附属设备考虑备用，投资分析结果如下：
三种天然气采暖方式的投资分析 单位：元
（注：不包括室内管网投资，本文认为三种方式的室内投资基本相同。）
三种采暖方式中燃气壁挂炉投资最节省，区域性锅炉的投资最大。燃气壁挂炉可实现温控一体化，每户节约分户计量表和温度调节阀2000元。另外，燃气壁挂炉还可提供生活热水，可节省热水器的投资。
3.2 运行费
以100m2的采暖建筑面积作为分析单元（按节能建筑分析，分析发现节能建筑能减少天然气10%-20%的使用量），分析过程中天然气的热值按8636Kcal/m3，，运行费用分析结果如下：
三种天然气采暖方式的运行费用分析 单位：元
（注：气价采用济南市天然气市场价格计算，居民用气2.75元/ m3,商业和工业用气4.14元/ m3。）
可以看出，燃气壁挂炉采暖运行费用最低，分散锅炉采暖居中，区域锅炉最高，且各种采暖方式相差较大，即使采用同样的价格计算燃气壁挂炉的优势也很明显。综合比较燃气壁挂炉采暖投资及运行费用比其他两种方式低得多，分析结果适用于山东地区。
4 结论
（1）在当前山东地区气源紧张的状况下，从节省投资，节能降耗的观点看，高效率的燃气壁挂炉采暖是低层和多层居民建筑燃气采暖的最佳方式，采用燃气壁挂炉的平均运行费用与集中供热的费用相差不大，居民家庭是能够承受的。
（2）由于采用区域燃气锅炉采暖有规模较大的外网，热损失大，不便于调节，且投资、运行费用和耗气量都很高，污染物排放量大，不符合可持续发展的能源战略，不宜推广。对已具有较大热网的区域，需经技术经济分析论证，确定是否采用区域采暖，但应逐步向分散采暖过渡。
（3）山东地区气源紧张，严禁简单粗放的“煤改气”，在缺乏大型的地下储气库的地方应限制燃气采暖的发展。发展燃气采暖应在能解决调峰的前提下，逐步推广分散式的燃气壁挂炉和模块锅炉。
参考文献：
[1] 罗彬，王晓东．城市燃气企业全产业链战略研究[J]．煤气与热力，2013，33(6)：B22-24．
[2] 华贲．天然气市场健康发展很关键[J]．博燃资讯，2013,6:45-46．
[3]陈莉，李文硕等．天然气供热对二氧化碳排放量的影响[J]．煤气与热力，2013,33（3）：A26-28．
[4]丛林．集中供热热源及一次网能效基准线及核证方法的研究[D]天津：天津大学，2011:43-44．
[5]欧阳凌高．2012-2016年中国天然气产业供需预测与投资战略分析报告[R]．深圳：深圳市前瞻商业资讯有限公司，2012．
关键词：天然气采暖；天然气合理利用；煤改气
中图分类号： TK511 文献标识码： A
1引言
近两年全国性的雾霾天气发人深思，随着大众对环境污染问题的日益关注，改善大气环境、改善能源结构已成为国人关注的焦点问题。我国从二十世纪末就着力于调整能源结构，致力于减少煤炭等化石燃料的燃烧，加大清洁能源的使用，其中使用天然气是比较好的选择方式之一。
2012年全国天然气供气量1447亿m3[1]，液化气折算天然气300亿m3，人工煤气折算天然气150亿m3，燃气在一次能源消耗中的比重约为9%左右[2-4]。未来天然气将应用于“煤改气”，“油改气” 等各行各业，天然气供应将持续紧张[5]。尤其在山东地区，长输管线由于上游陕甘宁地区以及河南省等大量的煤改气，北京、上海冬季天然气的大量使用，山东地区的供气形势非常严峻，合理调配天然气在采暖中的用量将为节能减排、改善大气环境作出应用的贡献。
2 各种采暖方式的特点
2.1燃气壁挂炉
燃气壁挂炉按加热方式可以分为容积式和快速式，目前山东地区采用的壁挂炉多为快速式加热方式，燃气壁挂炉具有热效率高（85%-95%），用电量低，无外网热损失等优点。目前山东地区燃气壁挂炉保有量约37万台，担负着约3700万建筑面积的采暖，未来燃气壁挂炉的发展也关乎着部分无法纳入集中供热的居民用户的采暖问题。本文中燃氣壁挂炉每年的运行期按120天计算，单位面积年平均用气量为7-8 m3/ m2。
2.2分散燃气锅炉
分散燃气锅炉的供暖方式是：一栋楼的几个单元或者几个相邻建筑共用一个小型的燃气锅炉采暖，此种方式在欧美等发达国家得到了广泛的应用。分散燃气锅炉具有建设灵活、外网损失小，水利调节方便，节能性好等优点。本文中分散锅炉每年的运行期按120天计算，单位面积年平均用气量为9-11 m3/ m2。
2.3区域燃气锅炉
区域性燃气锅炉房的供暖方式是以天然气替代了传统的煤作为燃料，在北京和上海等一些发达地区进行冬季采暖，优点是可集中管理，污染物可实现高空排放，但缺点亦十分明显：锅炉的热效率低，外网损失大。本文中区域性燃气锅炉房每年的运行期按120天计算，单位面积年平均用气量为11-15m3/ m2。
3 三种采暖方式的比较
本文以济南市的调研数据为基础，对三种天然气采暖方式的投资、运行费用进行了系统的分析比较。
3.1投资
以100m2的采暖建筑面积作为分析单位，分析过程中锅炉及附属设备考虑备用，投资分析结果如下：
三种天然气采暖方式的投资分析 单位：元
（注：不包括室内管网投资，本文认为三种方式的室内投资基本相同。）
三种采暖方式中燃气壁挂炉投资最节省，区域性锅炉的投资最大。燃气壁挂炉可实现温控一体化，每户节约分户计量表和温度调节阀2000元。另外，燃气壁挂炉还可提供生活热水，可节省热水器的投资。
3.2 运行费
以100m2的采暖建筑面积作为分析单元（按节能建筑分析，分析发现节能建筑能减少天然气10%-20%的使用量），分析过程中天然气的热值按8636Kcal/m3，，运行费用分析结果如下：
三种天然气采暖方式的运行费用分析 单位：元
（注：气价采用济南市天然气市场价格计算，居民用气2.75元/ m3,商业和工业用气4.14元/ m3。）
可以看出，燃气壁挂炉采暖运行费用最低，分散锅炉采暖居中，区域锅炉最高，且各种采暖方式相差较大，即使采用同样的价格计算燃气壁挂炉的优势也很明显。综合比较燃气壁挂炉采暖投资及运行费用比其他两种方式低得多，分析结果适用于山东地区。
4 结论
（1）在当前山东地区气源紧张的状况下，从节省投资，节能降耗的观点看，高效率的燃气壁挂炉采暖是低层和多层居民建筑燃气采暖的最佳方式，采用燃气壁挂炉的平均运行费用与集中供热的费用相差不大，居民家庭是能够承受的。
（2）由于采用区域燃气锅炉采暖有规模较大的外网，热损失大，不便于调节，且投资、运行费用和耗气量都很高，污染物排放量大，不符合可持续发展的能源战略，不宜推广。对已具有较大热网的区域，需经技术经济分析论证，确定是否采用区域采暖，但应逐步向分散采暖过渡。
（3）山东地区气源紧张，严禁简单粗放的“煤改气”，在缺乏大型的地下储气库的地方应限制燃气采暖的发展。发展燃气采暖应在能解决调峰的前提下，逐步推广分散式的燃气壁挂炉和模块锅炉。
参考文献：
[1] 罗彬，王晓东．城市燃气企业全产业链战略研究[J]．煤气与热力，2013，33(6)：B22-24．
[2] 华贲．天然气市场健康发展很关键[J]．博燃资讯，2013,6:45-46．
[3]陈莉，李文硕等．天然气供热对二氧化碳排放量的影响[J]．煤气与热力，2013,33（3）：A26-28．
[4]丛林．集中供热热源及一次网能效基准线及核证方法的研究[D]天津：天津大学，2011:43-44．
[5]欧阳凌高．2012-2016年中国天然气产业供需预测与投资战略分析报告[R]．深圳：深圳市前瞻商业资讯有限公司，2012．