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天然气供暖可行方案及性价比

作者:快乐28 发布时间:2020-07-24 01:12 点击数:

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  天然气供暖可行方案及性价比 天然气供暖可行方案及性价比 长期以来, 城市通常是采用城市热力公司的热网或自建燃煤锅 炉 房来解决冬季采暖问题,随着城市人口的不断发展及地球生态环 境 的不断被破坏,人们逐步认识到燃煤造成的煤烟型大气污染变得 日 益严重,环境污染不仅损害了城市居民的身心健康,影响了人民 生活 水平的提高,而且制约了城市的经济发展,影响了整个城市对 外开放 的形象。清洁燃料的使用已经迫在眉睫,天然气作为一种优 质的清洁 燃料在城市冬季采暖中已经被得到肯定。 一、燃气锅炉的发展前景 近年来,城市年耗煤量始终保持在千万吨以上,在所有的 燃煤设备 中, 燃煤锅炉的耗煤量最多, 是造成空气污染的主要原因。 尤其到了 冬季,燃煤锅炉的大量使用造成每年采暖期内二氧化硫等 污染物的 排放量大大高于其它季节。为了还给人民一片蓝天,政府 已下定决心 治理燃煤锅炉,并硬性规定,市区禁止新上燃煤锅炉, 原来的燃煤锅炉 也要分期分批淘汰,改用清洁燃料。因此优质、高 效环保效益突出的 燃气锅炉作为一种新兴产品,已经走向市场,各 商业用户在供暖期前 完成了燃气锅炉替代燃煤锅炉的改造,并已投 入使用。随着时间的推 移及城市环保意识的进一步增强,必将为燃 气锅炉提供广阔的发展 天地。 二、 燃气气源情况 推广应用燃气锅炉必须要有充足的燃气资源作保证。过去由于气 源方面的原因,燃气市场的利用受到很大限制,部分城市近 几年受气 源不足问题所困扰,少量的气源优先供应民用,根本无法 大力发展燃 气锅炉。燃气公司在积极着手进行各种气源的开发合作 项目,并取得 了进展。随着西气东输工程的发展及各地液化厂的投 产,各大城市的 气源问题已经得到解决。 中小型燃气锅炉及单体燃气式壁挂炉的前景 随着社会的进步、 科技的发展以及人民生活水平的不断提高, 城市 居民对生活条件,和生活环境的要求也日益提高。人们不但需 要有温 暖舒适的生活空间,同时也对采暖用的燃煤锅炉污染环境而 深恶痛 绝。如何解决其中的矛盾已经作为一项重要议题摆在了人们 面前。 为改善生存环境、降低城市污染。 锅炉运行;燃气;经济效益 本溪县是一个新型开放性旅游城市, 近几年, 随着城市管理意识 的不断加强,更加大了对城市治理改造的步伐,许多具有严重污染 性 的工厂纷纷停产或迁往郊外。伴随城市空气日益清新的同时,各 种燃 煤锅炉对城市的污染却显得更加突出。据统计,我市小型燃煤 锅炉对 空气的污染已占城市空气污染总指标的 60%以上,存在的问 题已经 相当严重。 从锅炉运行使用的经济性分析来看,一般使用五年以上的中小 型 燃煤锅炉已经不具备改烧燃气的价值。我国许多城市在几年前就 已 经开始控制中小型燃煤锅炉的建造,被列入拆除范围内的锅炉基 本 上都是使用年限较长或者是炉型已经淘汰的产品。 通过对锅炉的热效 率进行检测和剩余使用寿命进行评估,与新上燃气锅炉的经济 性进 行对比可以看出,简单地通过更换燃烧器的方式来改成烧燃气 的锅 炉的方法已经是不可取的了。我们通常用锅炉热效率、成本及 可靠 性来反映锅炉的技术经济指标。热效率高、成本低、可靠性好 是优 质锅炉必须具备的条件。燃气锅炉不但使用效果好,而且彻底 解决了 燃煤锅炉的高污染问题,是燃煤锅炉的理想替代产品。燃油 锅炉的热 效率虽然也较高,但其排烟对大气的污染也远大于燃气锅 炉,而且燃 油锅炉同样存在着油料运输和储存的相关问题,使其失 去了长远发 展的优势。 1 燃气锅炉与燃煤锅炉相比具有非常明显的优越性: 由于燃气中的灰分、 含硫量和含氮量均比煤中的含量低,燃烧 后产 生的烟气中粉尘量极少,排放出的烟气比较容易达到国家对燃 烧设 备所求的标准。使用燃气锅炉可以大大减轻对环境的污染。燃 气锅 炉的炉膛容积热强度较高;由于烟气污染小,对流管束不受腐 蚀和结 渣,传热效果好,燃气燃烧产生大量三原子气体 (二氧化碳、 水蒸气 等 ) 的辐射能力较强, 而且排烟温度低, 使其热效率明显提高。 在 节约锅炉设备投资方面:燃气锅炉可选用较高的炉膛热负荷, 从而缩 小炉膛体积。因不存在受热面污染、结渣、磨损等问题,可 选用较高 的烟速, 减小对流受热面的尺寸。 通过合理布置对流管束, 使燃气锅 炉较同容量燃煤锅炉结构紧凑、尺寸小、重量轻,设备投 资明显减少; 燃气锅炉不需要配置吹灰器、除尘器、出渣设备和燃 料烘干器等附 属设备;燃气锅炉使用管道输送的燃气为燃料,无需燃料储存设备。在 供给燃烧前也无需燃料加工制备设备,使系统大 为简化; 天然气是一种易燃、易爆、无毒性气体,它没有颜色,虽有一 定的 气味却难以凭嗅觉及时发现。如果燃气漏入停运的炉膛或空气 中会 引起爆炸。所以燃气管路必须严格捡漏,炉膛内要有必要的联 锁保护 控制系统,锅炉房要有燃气泄漏监测报警装置和通风设备, 采用防爆 电器。锅炉应有严格的启动顺序控制系统,燃气锅炉在点 火之前必须 仔细吹扫炉膛和烟道,排除炉内可能积存的可燃气体。 锅炉燃烧器必 须安装熄火安全保护装置,一但出现熄火现象,二次 点火前也必须进 行吹扫并按正常点火程序进行。随着燃气锅炉的广 泛应用和技术设 备的日益完善,事故隐患正在逐渐降低,各种安全 保护手段已能保证 燃气锅炉的运行非常可靠。 燃气锅炉在我国作为一种新生事物正在蓬勃发展,并已显示出 极 其广阔的发展前景,它将使我们的环境更优美、空气更新鲜、生 活更 美好。 另外,作为北方的城市之一,我县的冬季采暖存在一系列的 问题,如: 严重的城市污染、缴费困难、能源浪费等。而发展清洁、 高效、便 利的单体燃气式壁挂炉是解决这些问题的有效方法之一。 选用单体 燃气式壁挂炉供暖将改变原有的集中供暖方式,将锅炉房 的大量集 中投资变为灵活的分散投资,这种利用人工煤气、天然气 等清洁能源 为介质的高效的燃气设备正逐渐受到人们的青睐。 2 单体燃气式壁挂炉简介 单体燃气式壁挂炉以天然气、 人工煤气、 液化气做加热工质, 通 过温控装置控制加热温度。将直接来自管道的冷水加热,它不需 要安 装热水箱,且膨胀水箱及循环水泵内置。这种结构设计为您节 省了有 效的空间。它的燃烧室是密封的,热效率可达 90%以上。 单体燃气 式壁挂炉具有采暖 +生活热水双重功能, 可以省去安装热水 器的投 资。它具有电子点火装置,还有按标准规定安装的手动或电 子计时器 进行选择,因此您可以按家庭需要进行控制,有些更为高 级的单体燃 气式壁挂炉控制器可以安装在室内任何地方,用电话就 可以自动开 启锅炉。 另外,有些单体燃气式壁挂炉 (如意大利 Savio 锅炉等 ) 还 具有防水垢系统, 碳酸钙锅垢的淀积是许多系统的一个难 题,在这种 锅炉中,管道内的温度保持在 75℃以下,以防止锅垢的 形成,不易出 现结垢现象。锅炉内设有安全流量开关,可监控流量 和防止主热交换 器受到冲击,使系统不缺水。 电子线路具有专用装 置,可保护锅炉的运 行不受到无线电频率可能产生的损害。当锅炉 同时为集中供热和生 活用水循环而运行时,气阀则连续自动地进行 调制。 3 单体燃气式壁挂炉经济费用分析 因单体燃气式壁挂炉通常应用于居住面积为 80-300m2 左右的 住 宅或高级公寓、小型餐饮服务业等,故在这里仅以沈阳市普通住宅 200m2 为例进行经济运行费用的估算。 ①供暖热负荷 Q 的估算 Q=qm2=34kcal/hm2× 80m2=2720kcal/h ②采暖耗气量 Q1 计算 Ql=h·D ·Q/Hc×η =16×120×2720/8600×0.9=546Nm3 式中, h ——采暖季每天锅炉运行小时数 16 小时(间断式燃烧、 达 到一定温度会自动关闭燃烧器 ) D ——采暖季天数 Hc ——标准立方米天然气热值 8600Kal /Nm3 η ——燃气式壁挂炉效率 90% 折算成单位面积年耗气量为 QM=546/80=6.8Nm3 ③采暖季运行费用估算 本溪市天然气价格为 4.5 元 /Nm3,采暖季运行费用为 ¥ =546×4.5=2457.00 元 /年 折算成单位面积采暖费为 ¥ d=/80=30 元 /m2 说明:从以上计算可以看出使用单体燃气式壁挂炉比本溪县燃煤锅 炉房集中供暖 27 元 /m2 大约要多出 3 元 /m2。但是,由于单体燃 气 式壁挂炉的自主性,可以根据主人需要随意调节控制室内温度,如 果主人度假或出差时,可调节到自动防冻保护状态;刚入冬或开春 前, 可以让锅炉工作在半负荷状态下,能够更有效地利用热源,同 时也能 降低采暖期燃气费用。 采用单体燃气式壁挂炉取暖及提供生活热水是欧美发达国家普遍 采用的方式,进入我国市场仅有二、三年的时间,且在北京、天 津、长 春等地首先采用,这一新鲜事物刚一出现便受到了普遍关注 与青睐, 利用单体燃气式壁挂炉具有采暖舒适灵活。节省用地、节 约能源、 计费方便等特点,这是其它供热方式所无法比拟的。 小型燃气供热锅炉在酒店建筑的应用 摘要:以某酒店建筑为例,采用小型燃气供热锅炉代替燃油供热锅 炉,为室内供热、生活热水系统、洗衣房供气。既节省了燃料费, 又减 少了污染物的排放。 关键词:小型燃气蒸汽锅炉;燃油蒸汽锅炉;燃气供热锅炉房 在日常 生产中,如何节省能源,降低污染物的排放,减少费用支出, 从而为企业 增加经济效益,这一实际问题越来越得到重视,并逐步 得到解决。 沈阳 某酒店是集住宿、办公、餐饮、卖场于一体的大型 商业建筑,建筑面 积达 6×104m2。在供暖期,在供热系统、生活热 水系统、洗衣房所 使用的蒸汽、热水、由燃气锅炉供应。供暖期结 束后,生活热水系统、 洗衣房用汽由白备 2 台型号为 WNS8-1.25-Y Q 燃油蒸汽锅炉 (兼 作供暖期备用锅炉 ) 供汽, 单台产汽量为 8t/h。 蒸 汽锅炉房到分 汽缸 (在裙楼地下一层 ) 直线m ,供汽管道规 格为 DN 250mm ,采用直埋敷设,设置 4 座补偿器检查井。本文在 对该酒店 实际用汽量进行实测的基础上,对小型燃气供热锅炉在酒 店建筑中 的应用与节能进行探讨。 2 燃气供热锅炉选型 我们于 20010 年 12 月 7 日至 3 月 1 日对供热、 生活热水系统、 洗衣房的用汽量进行了实测。 蒸汽平均压力为 0.08MPa ,供热、 生 活 热水系统、洗衣房日平均蒸汽用量分别为 8.25、 7.43、 2.43t/d。 两 个系统合计,单位时间蒸汽最高用量和平均用量分别为 0.86、 0.77、 0.41t/h。 由实测数据可知,每天 9:30— 11:30、 15:30— 17:00 为炊事用 气高 峰,最高耗气量为 19.65m3/h,该酒店燃气进户管道供气量为 150m 3/h。根据供热、生活热水、洗衣房两个系统夏季单位时间最 高耗汽 量为 1.45t/h,应选用一台 1.5t/h 燃气供热锅炉,其耗气量为 112m3/ h 。 在实际使用中, 合理安排用气时间,可以完全满足燃气供 热锅炉 用气需求。 由以上分析可知,该酒店现有燃油供热锅炉的产汽量远大于供 热、 蒸汽实际使用量。 根据实测, 每日仅燃料费多支出逾 5000 元 /d。 可在裙楼地下一层安装一台 1.5t/h 燃气供热锅炉,由于热水输送管 道全部在室内, 因此管道系统造价较低, 而且减少了污染物的排放, 环境保护效益显著。 3 燃气蒸汽锅炉房的设计 该酒店裙楼地下共有 3 层,其中地下一层的原发电机组储油库现 已停止使用,建筑面积约 60m2, 紧邻地下一层出口坡道,距燃气进 户管道 8m ,经改造后,可作为燃气供热锅炉房。 燃气供热锅炉房应安装送排风系统, 正常换气不应小于 6 次 /h, 事故换气不应小于 12 次 /h,送风量应略大于排风量,使锅炉房空间 维持正压,且通风装置应选择防爆产品。燃气供热锅炉房应安装可 燃 气体检测及报警装置,当燃气发生泄漏时可燃气体检测及报警装 置 自动发出信号, 并关闭紧急切断阀, 保证可燃气体不再继续泄漏。 应 安装水喷雾灭火系统,并与原喷淋灭火系统配合使用。为防止燃 气供 热锅炉房地面积水泄漏到地下二层,锅炉房地面应进行防水处 理,并 设排水沟,将积水集中排放到地下二层压力排水系统,及时 排到室外。 天然气锅炉在住宅项目中的应用 通过考察天然气壁挂锅炉的使用情况,对三种类型住宅、商品 房、 独院、经济适用房进行了对比,既有多层的建筑,也有大小户 型;末端 散热设备,既有散热器,也有地板辐射采暖;基本涵盖了 房地产项目可 能出现的各种情况。 总结了天然气壁挂锅炉目前使用的一些特点;目前政府部门、 开发 商、 设计单位、 施工单位、 住户居民已普遍接受此种供暖方式。 壁 挂锅炉已在使用了近两年,安装天然气的住户基本上安装家用壁 挂 锅炉的比例占到 95%以上,绝大多数用户采用的都是提供采暖、 生 活热水的两用型天然气壁挂锅炉,既能单独采暖或生活热水,也 能两 者同时提供。 壁挂锅炉的热水供应能力比一般天然气热水器高(约 10 升 /分 钟) 。单台采暖能力(普遍采用的 23KW 型为例)可满足 300 m 2 以 下的住宅的冬季使用。 炉型以进口产品为主其中又以意大利, 德国, 法国品牌为主(普遍价格在 5000—— 8500 元之间) ,壁挂炉的使用 费用差别较大,在相同户型,相对楼层,面积的条件下,有的用户 一个采 暖季花费不到 18 元 / m2, 有的高达 30 元 / m2 总之与用户的生 活习惯,使用方法,使用时间,人口多少有很大的关系。 经过调研统计, 80%的住户使用费为一个采暖季(四个月) 26 元 / m2 左右,上下浮动 30%左右总体水平在 19 元 / m2—— 31 元 / m2 之间这一费用。 高于燃煤集中供热(21 元 / m2) 。但用户都是根 据自 己的需要进行使用,所以有的用户多花钱而无怨无悔,过节可以 让 家里像酒店一样,有的用户花钱少而自得其乐,从某种意义上讲真 正体现了以人为本的原则。 壁挂锅炉在安全保护技术方面已经比较成熟,基本保证了在各 种 条件下的使用安全,并且设计了断水、断电、断气、低水压等其 它设 备故障情况下的保护装置和保护程序。正常使用情况下,无须 干预设 备运行。其它安全保护措施:如低温防冻,防止点火爆燃, 防止天然气 泄漏等均已成为最基本的配置。 用某些厂家的话说:“为 了保证安 全,壁挂炉在故障发生时的第一反应就是切断天然气阀 门。 ” 因此 极少发生过壁挂炉爆炸等恶性事故, 绝大多数故障是由于 用户使用 不当造成的。 另外家用壁挂炉的废气均直接排入室外大气,各厂家均保证壁 挂 炉的排放符合欧洲 2 号标准,壁挂炉的另外一个优点是申报的手 续 相对简单,只需要对天然气公司一家单位,因此不需要建设锅炉 房,不 安装锅炉设备,也就不需要技术监督局,环保局等政府部门 的监督管 理,在物业管理方面也省去了锅炉房管理这一大块工作及收缴采暖费 的工作,住户都是通过缴纳气费的方式缴纳采暖费。采 用壁挂炉的方 式,热源部分的投资为 60—— 80 元 / m2(假设壁挂炉 价格为 7000 元) 。 所以说目前解决取暖问题的方式最佳为扩大城区 管网线 路,大量发展安装天然气用户。 第三、以电能直接转化成的热能:如用户自备的大型电热水锅 炉 (蓄能式和非蓄能式,家用电热锅炉;家用蓄热式电暖气;家用 普通电暖 气;电热等。 ) 经过对电采暖的调查分析,享受低谷电价即 0.2 元 /KWh,电能采暖才有实施的可能,否则运行成本无法承受。 采用集中 电蓄热锅炉供暖,需要占用很大面积用于建设蓄热水池 (10000 建筑 面积需建约 80—— 150 立方米的水池)而且电锅炉的 单台出力很 小(单台蒸发量小于 2 吨)所需台数会较多,会增加锅 炉房面积, 同样 采用分户蓄热锅炉供暖, 也要占用很大的室内面积。 一、 选择供暖方式的原则 : 1、供热品质良好稳定 . 2、投资较小 , 并且能与开发同步 . 3、运行费用低 , 能够分户管理 . 二、热源种类划分与分析 : 为了便于比较 , 对供暖方式进行大致分类。 市政热力:主要指县城有热力集团或热电厂及并网集中 供热热厂 为热源。 从合理利用能源 , 减少环境污染降低投资和使用费 用;保 证供热质量;丰富热源品种等各种角度分析 , 是城市供热最合理的供 热方式 , 缺点:但建设成本巨大 , 收效缓慢 , 加上长期被拖欠费 用 等原因 , 况且现在没有这样的合适企业来满足城区热力需要 , 所以 现在具有不现实性和无可操作性。 第二、直接燃烧燃料产生的热能:(包括用户自备的大型燃煤、 天 然气、燃油锅炉,小型块式天然气锅炉;家用小型天然气壁挂炉 等) 1、 区域性集中供暖:一般需要建设集中供热房 , 无论采用钢制 大 型天然气锅炉 , 还是采用其它形式都要占用地上和地下建筑面积 , 地上单独设置的锅炉房占地面积大 , 且破坏景观 , 最好是将锅炉房 建 在地下 , 采用地下或半地下式锅炉房 , 这样既节省了地上面积 又能较 好的处理锅炉房与周围景观的协调性 , 是比较理想的设置 方法 , 投资 和运行费用估算数值如下 : 尽管国产锅炉初期投资较少 , 但运行费用高 , 国产大型天然气 锅 炉近年来发展很快 , 但技术含量低于进口锅炉 , 热效率很难达 到 90%, 自动控制系统缺乏专业厂家与之配套 , 而燃烧机的选择更 难做到匹 配选型 , 所以运行中耗气量大 , 难以控制燃烧状态 , 天 然气费一般都在 22—— 25 元 /m2,有的达到 35 元 / m 2 而进口 锅炉技术先进,特别是 在燃烧控制方面,具有很好的联机运行控制系 统,锅炉运行随负荷 变化调整灵活,使系统运行曲线最大限度地与实 际热负荷曲线相吻合,提高了锅炉的总体热效率,一般热效率均能达到 92%,有的甚 至能达到 95%以上。而且进口锅炉的厂家售前,售后服 务普遍优于 国内厂家,综合各方面因素,应优先考虑选用进口锅炉或 合资锅炉 厂家作为热源。 第三、利用其它自然能源转化为热能: 1、 热泵技术:利用空气能源的气源热泵空调和利用浅层地下水 的水源热泵机组。 利用浅层地下水(1000 米深,水温较低)完全采 用热 泵技术,每建筑 m 2 造价 400— 500 元(不包括室外管网,室内 管网, 末端散热器)运行费用约为 16—— 20 元 / m2(此种方式耗电 量较 大) 。 2、 直接利用深层地下热水的热能进行供热的系统, 这一供暖方 式符合绿色,环保的要求,技术方面日臻完善,在一定范围内有发 展空 间。 但此方式在大面积住宅的使用上存在一定的局限性,主要 表现为: 投资大,风险高,供暖能力有限。目前地热多用来进行商 业开发,如游 泳,洗浴等健身娱乐项目,在商住项目中也仅用于公 建项目。 其虽是可 再生资源,但水中含机械杂质;需将水软化,除 去水中钙、镁离子,防止 结垢;除去水中溶解的气体;调节酸碱度 等。时间长后,管道内因结垢 严重,影响管道压力损失,大大影响 后期采暖效果。对任何资源(即使 是可再生资源)都不能无限度地 攫取,地热也是一样的。 因为地下的热 能固然无限,但把它带动上 来的载体 —— 水,是会因为开采过度而 减少的。浅层的高温地热开 采到一定程度会出现温度降低, 会产生 地面沉降。 含氟高的地热水,如果随意排放,还会污染浅层地下水。当 然,我们可以用回灌技术 解决污染,既能保持热储压力,又不减少水 量。但是,地下有管线, 可能会出现变形,因此要定期监测检查,预防管 线破裂。 同时指出 地热井的间距最小为 1 公里,用于取暖的还必须打 回灌井,同时取 水量不能大于 1200 立方 /天,地热的水费大概为 1 —— 1.5 元开发地 热的费用包括物探费 10—— 20 万元 /口井, 专家论证会费用 20 万元 /次,打井费 500—— 700 万元每 /井。 (深度不同价格不同)结论; 地热采暖是高风险,大投工效不明显,可行 性差的一种供热方 式。 从目前辽宁省的运作来看,此项措施是失败 的。 3、 利用太阳能转化为热能的供热系统。 由于此种供热方式占地 面积大,蓄水能力有限,受光照和气候等自然条件制约,不能保证 全天 候的热水供应,水温无法控制,所以只适合洗澡的供热。 三、初步结论 通过以上的调查初步分析,目前最有效的解决居民取暖问题的 办 法是大力推广管道天然气并使用天然气壁挂炉供暖 , 大型办公场 所采用天然气锅炉或天然气中央空调供暖、制冷。 燃气供气设施、设备投资估算优点: 1、 优先发展新建用户,包括今年未完工的用户,采取燃气空调 或燃 气锅炉的方式,既可以供热气,也可以供热水。用户一次 性投资, 永久 享受天然气空调或锅炉供热, 并且产权属于用户。 不需要城区铺设 热力管道。用户可以随意停用不影响他人,温 度自己设定,更具人性 化。 2、 所有投资由我公司承担,政府不需用出资,就可以建设一个 环保 清洁的供热系统。我公司经过物价批准向用户收取初装费 和销售天 然气即可。关系简单,收费合理,不存在乱收费、供 热不均衡的问题, 维修保养由我公司客服中心统一提供服务。 华润的服务品质政府放 心,百姓满意。 3、 节能减排, 符合的旅游城市规划。 一次性投入, 产权私有化, 运营成本低。 需要政府解决的问题: 1、 为了避免和原供热公司发生矛盾,需要政府推广, 并下正式政 府文件才方便实施。和原供热无需合 作,供热方式不一样。 2、 老城区的推广就要改变原来的供热方式, 居民的改 变要做宣 传去改变习惯,由政府指导推广,由我 公司负责宣传。 3、 在城区选址上请政府给予协调,方便城市供气供 热。并在土 地性质上给予优惠政策。 4、 建议由主管部门负责牵头协调和推进此项工作。 我 公司承 诺做好城市基础设施,提供优质服务。 5、 享有相关的优惠政策。


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