天然氣在城市供暖中的應用分析

劉大鵬

【摘要】我國北方地區地域遼闊，因為地理位置的原因，冬季寒冷漫長，供暖需求很大。目前，采用的主要取暖方式是燃煤和開空調，燃煤供暖不僅危險性高，容易造成一氧化碳中毒，而且燃燒效率低，不能完全被利用，浪費資源;而開空調除了費用較高，也不能高效利用資源，還會產生使全球變暖的氣體，影響造成大氣污染。相比之下，天然氣供暖成為新的選擇，本文圍繞天然氣在城市中供暖的應用，展開分析，首先明確天然氣供暖的優點，介紹天然氣的供暖各種形式，明晰天然氣供暖在目前階段所存在的問題并解決問題，提高居民的生活水平。

【關鍵詞】天然氣應用;城市供暖;高效節能

目前，天然氣的使用在我國各大中小城市已經慢慢地普及開來，一些城市的老舊小區也進行了天然氣改造，這對居民生活水平的提高有著重要的推動作用。現在城市供暖形式和供暖設備多種多樣，如何使用適合的供暖的方式和設備是本文所要研究的內容。不斷改進供暖設備的目的是有效提高資源的利用率，實現保護資源保護環境的目標。

1、天然氣供暖的優點

我國幅員遼闊，南北跨度很大，所以我國有明確南北分界線：秦嶺淮河。我國南方冬季溫度相對北方來說較高，一般不提供供暖，居民的主要取暖方式是空調，而北方的冬季寒冷漫長，有些地區的溫度甚至達到零下二十幾度，所以北方地區大都是采用燃煤集中供暖的方式，而這兩種方式都不夠節能環保，會產生空氣污染，因此發展天然氣供暖是順應時代發展的，目前為止，天然氣供暖已經成為北京等大城市主要的供暖方式[1]。

天然氣是一種氣體，是由甲烷、乙烷、丙烷、硫化物和氧氣等氣體組成，主要氣體是甲烷，化學特點是無色無味無毒，而由氫離子和碳元素組成的甲烷在燃燒過后產生二氧化碳、水。煤炭在燃燒過后會產生一氧化碳、二氧化碳以及碳氫化合物，一氧化碳是有毒氣體，因此天然氣的優勢高下立現。天然氣是新型清潔能源之一，從開采到加工的過程中可以把一些物質直接去除，能夠保證最終產出非常純凈的甲烷。天然氣供暖有下列優點：供暖方式靈活，空間占比小;控制方便，隨時隨地控制溫度，非常便民利民;燃燒充分，利用率高，比燃煤供暖產生有害氣體少，有利于環境保護;開采方式簡單，成本低等。

2、對天然氣供暖應用形式的分析

2.1燃氣熱泵

燃氣熱泵是利用燃氣發動機的驅動進行工作的，產生的熱量不僅包括燃氣自身能夠提供的熱量，還包括環境熱量，所以燃氣熱泵的工作效率比燃氣鍋爐高得多，節能效果更好。燃氣熱泵在工作過程中，自然環境存在的物質包括水、地熱和空氣等都能成為攜帶的熱量進行導熱，有燃氣壓縮與燃氣吸收兩種工作原理。在冬季供暖的時候，如果使用落后的取暖設備，即使投入大量的供暖原料，供暖效果可能不穩定，這種設備除霜功能不理想，而且投入成本高。在實際生活中，燃氣熱泵一般是利用水和地熱這種傳熱介質，這種方式在我國北方更受歡迎，因為北方的冬季因溫度的制約難以利用空氣介質[2]。

2.2燃氣鍋爐

燃氣鍋爐供暖應該是較早出現、最簡單的供暖方式。在經濟條件好的大城市是使用燃氣鍋爐來供暖，經濟條件相對較差的中小城市大都使用壁掛爐來進行供暖，顧名思義，燃氣鍋爐使用的是天然氣進行供暖。一般來說，家里使用的壁掛爐是放在陽臺或是廚房，使用電子點火的技術，相應的安全防護也到位，還可以根據自己的需要調節溫度。壁掛爐的優點是：安裝靈活性強，可以根據實際情況確定安裝位置;操作簡便，無過多技術性，用戶使用方便;可以同時供應暖氣和熱水，方便生活。天然氣對環境污染小，可以滿足個性化采暖需求。缺點是：有危險性，天然氣有泄漏的可能性，甚至引發爆炸，會對人身安全造成威脅。另一種就是小型的可以集中供暖的燃氣鍋爐，這種鍋爐一般建在辦公樓或者住宅樓附近，供暖可以落實到每個房間中。燃氣鍋爐的優點是：集中供應，便于管理;有專門的工作人員管理，安全性得到提高;資源利用效率高，熱源集中，供暖的穩定性高;使用低氮燃燒技術，污染小。缺點是：供熱成本較大型集中供熱要高。因為供暖空間大，在輸送熱能的過程中熱能會有一定程度的損耗[3]。

2.3燃氣熱電聯產

簡單地說，燃氣熱電聯產的意思是除去純熱力發電產生的熱能，還要將剩余的熱量利用起來，利用余熱進行供暖，這樣就極大地提高了對資源的利用效率，減少浪費。供熱汽輪機聯合鍋爐是我國可以自主生產、最普遍和最常見的熱電聯產產品類型之一，但是這種產品主要供熱來源是燃煤，生產效率低下，而且鍋爐所占空間面積很大，這些缺點使這種鍋爐在使用天然氣時受到了阻礙。燃氣輪機聯合鍋爐對資源的利用效率相對較高，這種鍋爐系統包括兩種循環方式：單系統循環、聯合系統循環。大型燃氣輪機利用資源的效率不低于1/3，產能輸出至少都在80%，這些數據很可觀，但是這種燃氣輪機會受到溫度的影響。還有一種備受關注的小型的樓宇式天然氣熱電聯供系統地燃氣輪機，它是利用余熱進行供暖的，之前產生的熱能是用來發電，這種系統對資源的利用效率很高，只是還沒有普及開來。

3、目前階段天然氣供暖所存在的問題

對天然氣保護不當會引起火災甚至爆炸，所造成的經濟損失和生命損失是巨大的，因此對天然氣的運輸和使用有一定的要求。嚴格篩選輸送天然氣的管道材料，管道的內部無障礙物，內壁表面光滑，管道要具有相當強的防腐蝕性，管道接口也是一樣，如果出現問題，就會影響輸送速度甚至出現安全問題。固定埋在地下的運輸管道，如果沒有特殊原因，不能隨意移動，因此在管道施工中嚴格把控施工質量。運輸天然氣的管道工程耗資巨大，所以在建成之后盡量維持管道的正常使用，減少維修。城市供暖管道的鋪設數量很多，較為復雜，不便于管理，管道如果受到破壞，后果很嚴重，所以應當重視管道安全問題。

結語：

迄今為止，使用天然氣供暖已經成為很普遍的事情，提高了居民的生活水平，遠離了寒冷。對于供暖公司來說，這個行業的市場是巨大的，很多城市有著很大供暖需求，甚至在不久的將來，農村供暖也會提上日程，但是仍存在較多問題尚未解決，所以必須重視這個問題，加快進行改進。對供暖設備進行創新，加大對資源的利用效率，推動節能環保技術的發展，減少對空氣地污染，可持續發展是城市供暖的目的，也是供暖企業的發展目標。

參考文獻：

[1]董鵬飛，吳佑.淺析天然氣在城市供暖中的應用工程[J].建材與裝飾，2016（15）：36-37.

[2]任黎力.淺析西安市天然氣在供暖行業的應用[J].城市燃氣，2016（07）：33-36.

[3]徐辛愷.燃氣模塊鍋爐在分布式供暖中的應用分析[J].科學與財富，2015（7）：397.