供熱系統(tǒng)燃煤改造成燃氣分析與應(yīng)用

蘇嘉文

（太原市熱力集團有限責(zé)任公司，山西 太原 030000）

十八世紀后期，一些發(fā)達國家就開始利用鍋爐燃燒所產(chǎn)生的熱量為一些區(qū)域特定的用戶提供供熱服務(wù)，并且隨著供熱技術(shù)的不斷發(fā)展，這些發(fā)達國家嘗試逐步開始由小范圍供暖向大范圍供暖延伸，到了本世紀初，大范圍供暖相關(guān)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。大范圍供暖可以很好的提高能源的使用率，同時為人們提供舒適的居住環(huán)境與條件，改善冬季寒冷對人民居住環(huán)境的影響。根據(jù)不同供暖區(qū)域客觀存在的一些如氣候差異、所處的位置、自然環(huán)境、能源存儲的差異等一些的限制因素，不同的國家通過利用不同的供熱方式以適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件，從而達到更好地改善人們居住環(huán)境的目的。

在我國，冬季采暖多采用利用市政主管供暖或者單位小范圍燃燒煤作為熱源的輸出。這期間由于煤礦的燃燒不充分和煤礦質(zhì)量問題，在燃燒的過程中排出大量的污染大氣的氣體，如CO、CO2和煙塵等污染物質(zhì)，造成了人類健康隱患。

1 太原市供熱現(xiàn)狀

近年來，隨著城市人口和規(guī)模的不斷擴張，太原市供熱任務(wù)的不斷加大。到今年為止，太原市集中供熱面積已經(jīng)超過上億平方米，而采用清潔能源作為主要熱源輸入只是占到了總供熱面積的7%；而燃煤鍋爐房的供熱面積為80%。同時隨著城市供熱面積的增大，單一使用舊式的燃煤供熱方式，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在供熱面積增大的需求。并且巨大煤炭消耗量嚴重的阻礙太原市經(jīng)濟發(fā)展。從以上現(xiàn)象可以看出本市采用清潔能源作為主要供熱源的操作空間極大，為解決日漸嚴峻的供暖季環(huán)境問題以及能源資源浪費的問題，對燃煤鍋爐房進行供熱源的改造顯然勢在必行。

2 供熱改造方案的探討

近年來霧霾天氣產(chǎn)生的主要原因與冬季采用低效高污染的燃煤供熱鍋爐是息息相關(guān)的。針對供熱站的熱源改造而采用清潔能源勢在必行，現(xiàn)在改造主要有以下幾種方案：

1） 大量采用高效大容量的燃煤鍋爐，更換既有線路中使用的低效高污染的小容量的燃煤鍋爐。采用此方法，可以很好的降低燃料消耗量，大大的提高供熱效率，高燃燒能量物質(zhì)的使用，為人們帶來高熱量輸出的同時也大大的減少了企業(yè)的運營成本[1]。

2） 大量采用燃用天然氣的清潔的供熱鍋爐，更換既有線路中使用的低效高污染的小容量的燃煤鍋爐。通過大量的實驗數(shù)據(jù)比對，采用清潔能源可以很好充分利用燃燒物的使用價值，最大的輸出熱量。因此，采用此種方式供暖，可以在一定程度上有效地減輕冬季供熱活動對環(huán)境的影響。

3） 擴大城市熱力管網(wǎng)規(guī)模，及時舒緩管路中的淤積，排出管路中的污染路，提高熱量的及時傳輸，提高熱量的使用率。

4） 太陽能和風(fēng)能大量循環(huán)能源的利用，更大程度減少煤礦的燃燒，降低對環(huán)境的危害。大量利用可再生能源，可以對冬季供熱起到一定的輔助作用。

3 供熱系統(tǒng)煤改燃氣效益分析

針對上述的描述，采用燃用天然氣作為供熱鍋爐主要能源的燃燒介質(zhì)，是最為現(xiàn)實和高效的。以下對改造后的天然氣供熱鍋爐項目和舊有燃煤供熱鍋爐進行比較，重點分析其環(huán)境、社會、經(jīng)濟等因素的影響與優(yōu)劣。

3.1 環(huán)境效益分析

燃煤鍋爐燃燒的過程中排出大量的污染大氣的氣體，如CO、CO2和煙塵等污染物質(zhì)，造成了人類健康隱患的煙塵，對環(huán)境污染造成極為不利的影響。而燃氣鍋爐的供熱效率很高且燃料產(chǎn)生的是大量水蒸氣，基本上對大氣沒有任何的污染。燃氣項目運營之后，我們發(fā)現(xiàn)在對舊小區(qū)管路改造和新小區(qū)管路鋪設(shè)的項目中，燃氣鍋爐在能量傳輸效率以及熱能接受方面上，都具有比舊有的鍋爐燃煤顯著的優(yōu)勢。這種優(yōu)勢必然會對周邊環(huán)境帶來好處，符合國家現(xiàn)在所倡導(dǎo)的青山綠水留給子孫后代的環(huán)境保護政策。因此此方案的實施不僅能在很大程度上改善冬季供暖給環(huán)境帶來的影響。

3.2 社會效益分析

燃氣項目的供熱站占地面積小，可以大大節(jié)約土地資源，節(jié)約的用地可以用來開發(fā)其他設(shè)施，滿足人民的其他需求。同時采用燃氣鍋爐減少了物流運輸成本，清潔能源的使用大大降低了燃燒過程中的噪聲，為周邊居民提供一個相對安靜的居住環(huán)境。燃氣鍋爐項目的建成，相對于原有的燃煤項目供暖，不僅可以保證生態(tài)穩(wěn)定和當(dāng)?shù)鼐用竦纳畹谋憷A得了較好的社會口碑。同時還可以結(jié)合燃氣鍋爐的相關(guān)配套設(shè)施相對于燃煤鍋爐要少得多的特點，不需要建設(shè)相關(guān)的儲煤場所。鍋爐運行過程中，燃氣鍋爐的噪聲比燃煤鍋爐要小得多。以上優(yōu)勢十分符合綠色人文的建設(shè)理念的要求。

3.3 經(jīng)濟效益分析

相比于燃煤鍋爐來講，高效燃氣鍋爐在運行中產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，燃氣鍋爐使用壽命長，且日常維護簡單，在運行期間需要的工作人員也較少，大大避免了勞動力的浪費。

由于減少了煤礦的運輸與采購，節(jié)約了項目運營成本，使得流動資金得到充分的儲備，實現(xiàn)了財務(wù)與內(nèi)部收益的良好提高，同時燃氣鍋爐雖然前期需要投入大量的資金來保證對舊有鍋爐與管路的改造，但是只用政府相關(guān)部門投入一次性費用，就可以保證項目得以很好的運轉(zhuǎn)。燃氣鍋爐的項目在運營的過程中，可以保障為企業(yè)提供穩(wěn)定的經(jīng)濟收入的穩(wěn)定性，具有很好的盈利能力。

4 結(jié)語

結(jié)合太原市供熱現(xiàn)狀，對舊式低效燃煤鍋爐進行燃氣替代改造，分別從環(huán)境、社會和經(jīng)濟影響進行分析，得出以下結(jié)論：

（1） 傳統(tǒng)低效燃煤鍋爐無論在能源的節(jié)約還是環(huán)境方面，都已經(jīng)無法滿足人類的需求，對有舊式鍋爐的更換，可以獲得高質(zhì)量的環(huán)境效益。

（2） 以燃氣鍋爐替代舊式低效燃煤鍋爐，具有巨大的環(huán)境效益與社會效益，可以保障為企業(yè)提供穩(wěn)定的經(jīng)濟收入的穩(wěn)定性，具有很好的盈利能力。