天燃氣在城市供暖中的應用分析

胡雨竹

摘要：隨著科學技術和社會經濟的進步，人民生活水平逐步提高，對生活質量的要求也不斷提高。供熱行業在提高人們的生活質量方面越來越受到重視，隨著人們對環境保護和節約的意識越來越強，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用。本文首先介紹了天然氣在供熱行業中的優勢，介紹了天然氣在供熱行業中的應用形式，以及在天氣熱燃氣供熱設計中應注意的問題及解決辦法，并展望了天然氣在供熱行業中的應用前景。

關鍵詞：天然氣；供暖；應用工程

進入冬季后，我國陰霾天氣頻發，嚴重影響了人民的生產生活。能源結構優化調整是大氣污染治理的重要方向，“煤改氣”是能源結構調整的重要措施之一。為了控制霧霾天氣，許多城市在能源結構調整過程中實施了“煤制氣”。

1、簡述天然氣在供暖行業中的優勢

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

2、天然氣在城市供暖中的應用形式

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，并且有溫度調節的功能。操作非常簡單，用戶可直接進行操作，無太多的技術性，調節更加方便靈活，并且能同時保證用戶的供暖和生活熱水的供應。但是因為燃燒比較分散，對整個社區的空氣質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，也有可能出現爆炸的危險。規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熱水，將用戶的熱源進行統一，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，讓環境污染問題也得到了緩解。但是需要增加鍋爐房以及管網，這樣對小區燃氣鍋爐供熱的規模要求比較大，并需要通過熱網，向所有的用戶進行供熱。因為熱源集中，供暖系統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，對環境的污染程度低，因為熱網面積大，投資多，熱水管網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動器，對環境熱量進行輸送熱量的一種設備。燃氣熱泵提供的熱量是環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，攜帶的熱量以及環境的介質涵蓋了地熱、水、空氣以及其他的傳熱介質，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，利用傳統的供暖設備進行采暖的時候，運行效率低，并且也會出現除霜較難的情況，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動機作為熱循環的驅動，能夠非常有效的將發動機冷卻水和熱量進行回收，效率高，并且安全節能。

2.3 天然氣熱電聯產

這是一種比燃氣鍋爐的技術含量更高的供暖方式，因為純熱力發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，熱電聯產系統就是利用余熱來進行供熱，將熱電聯產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產就是供熱汽輪機聯合鍋爐。這種方式是將燃煤作為主要的來源，技術上已經非常完善，并且我國已經能進行自行生產。但因為該系統需要的空間非常大，并且調節能力也較低，發電效率低下，讓天然氣在熱電聯產中的應用受到了限制。并且另一種燃氣熱電聯產的方式是燃氣輪機聯合的系統，這個系統有是單系統循環和聯合系統循環兩種方式。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、天然氣容易出現的問題以及解決措施

3.1 天然氣容易出現的問題

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

3.2 天然氣問題的解決措施

為了消除潛在的危險，必須采取相應的措施：（1）嚴格規范設計，確保設計的安全。（2）根據設計和施工要求，嚴格控制施工質量，杜絕投機取巧，做到第二好。（3）規范使用，做好人員安全培訓，防止安全事故的發生。

4、結束語

綜上所述，即時天然氣在城市的供暖中有非常普遍的應用，但燃氣供應的企業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，這就為燃氣供應的企業做出了長期的規劃目標，讓節能環保技術充分的應用是企業發展的目標，讓天然氣供暖的效果提升，讓城市供暖得到持續發展，是天然氣供暖企業的長期發展方向。

參考文獻：

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（作者單位：沈陽市熱力工程設計研究院）