推广燃气采暖,还蔚蓝于天空

时间: 2007-01-27 栏目: 化学化工论文

一、 前言

  改革开放以前、我国城市燃气以煤制气为主,经济效益差、一直处于政府补贴状态,发展缓慢。燃气只供应居民炊事使用都很困难,根本谈不上供应采暖使用。同时由于煤制气源的单一性和生产量的局限性、使之无法进行季节性调峰;再由于燃气采暖在技术上和设备配套上的问题、使燃气采暖无法实现。

  改革开放以来、党中央和政府把发展生产、提高人民生活放在一切工作的首位。城市燃气事业作为城市的基础设施建设也得到了长足的发展。很多城市如哈尔滨、长春、沈阳、北京、天津等城市,均出现了燃气供大于求的局面。城市燃气和许多商品一样、由卖方市场过渡到买方市场。特别是我国能源发展战略中的"西气东运"既陕甘宁天然气进京、四川天然气输送到武汉和青海、新疆天然气输送到珠江三角洲和长江三角洲的计划;海上气田的开发以及液化石油气的大量进口;在各个城镇发展起来的代用天然气(液化气混空气)等,不但提供了充足的气源、而且可以进行季节性调峰。特别是代用天然气可以按天、按小时进行调节,这就给用燃气采暖提供了充足的气源保证。同时各种高新技术的介入和组合使燃气锅炉的生产和发展不断得到优化和提高、又使燃气采暖在技术上成为可能。

  当人们的生活提高到一定程度、必然对大气环境提出较高的要求。大气环境的好坏不仅直接影响人们的身体健康和寿命的长短,而且也标志着一个国家的发展状况和文明程度。影响环境的因素很多,在我国北方,影响冬季大气环境质量的最重要因素就是采暖所用的燃料形式和成分。燃煤造成的大气污染是大气污染的重要原因之一。用燃气代替燃煤采暖是改善北方地区冬季(大气)环境质量的重要措施。在所有的燃煤设备中,燃煤锅炉的耗煤量最多,尤其在冬季,大量采暖用燃煤锅炉的使用,使得采暖季内燃煤量是其他季节的几倍,二氧化硫和烟尘的排放量也大大高于其它季节。许多城市政府作出规定,市区内禁止新上燃煤锅炉,原有的两吨以下的燃煤锅炉也要限期改造,改用清洁燃料。因此、目前我国燃气锅炉的产量大量增加;进口燃气锅炉大量涌现,燃气采暖市场活跃不是偶然的。一些城市规定限区、限时将目前燃煤锅炉改造成燃气锅炉也是顺乎民意的。推广燃气采暖、是治理环境污染的一项重要举措。

二、 燃气采暖的经济指标测算;

1、 沈阳市苏家屯区燃气有限公司简介;

  沈阳市苏家屯区是沈阳南部的卫星城市,是东北最大的货物运输枢钮,是沈阳市城市建设南移的中心地区。区政府对环保问题非常重视,区内所有的一吨以下燃煤锅炉都要限期改造,并禁止新上两吨以下燃煤锅炉。因此,推广优质、高效的燃气采暖、在沈阳市苏家屯区有广阔的空间。

  在这种大前提大环境下、适应苏家屯地区的迫切需求;我们沈阳市苏家屯区燃气有限公司成立于1998年9月。系由北京市液化石油气公司、大连经济开发区长城实业有限公司、北京捷健商贸有限公司合资组建而成。是集建设、经营、管理为一体的中和性企业。公司专业从事燃气销售、技术开发和技术咨询等经营项目。已建成液化气混空制气厂一座、并敷设了全区的地下燃气管道。形成5万户居民炊事用燃气的供气规模,现在仅有居民用户5000户左右,还有很大的余量。因此、可以保证有足够的气源解决燃气采暖所需的燃气供应问题。

2、 燃气采暖的经济指标测算;

  在燃气采暖所需燃气有充足供应保证;在改善人们生存环境需求燃气采暖替代燃煤采暖的前提下、要想使燃气采暖长足发展起来还需要测算和论证它的建设和运行的经济指标;做到既保证公司不会发生亏损运行、又保证用户有满意的经济效果和收益。这样才能使燃气采暖即作为改善人们生存环境的客观需求;又带有商品意识进入采暖市场、为人们所接受。

理论测算依据;

《1》 沈阳市苏家屯区自然条件

a常年主导风向--------------------------------------------南向来风

b风速---------------------------------------------------2.8m/s

c标准居民楼的房间日照率----------------------------------大于35%

d苏家屯区政府规定居民冬季室内采暖温度---------------------16℃

e沈阳市采暖季月平均温度:见下表(沈阳市气象局提供)

月 11 12 1 2 3 1951-1995 0.1 -8.1 -11.7 -7.7 0.5 1998 -0.7 -5.8 -11.8 -2.7 3.9

《2》 冬季采暖热负荷计算 (即在室外气温条件下、保持室内16℃温度不变、需要向房间内供给的热量。因为供给的热量与耗散的热量相等时才能保持室温不变,所以按计算耗热量的方法、用计算得出的总耗热量来确定所需供给的热量即热负荷指标。)

计算方法如下:

a维护结构的基本耗热量:

Q1j=KF(tn-tw)α---W

b维护结构的附加耗热量:

Q1f= Q1j×β-----W β为朝向修正系数

c通过门窗缝隙的冷风渗透量:

Q2=0.28CPVPW(tn-tw)-----W

D冷风侵入(由经常开启的外门侵入)耗热量:

Q3=N×Q1JM-------W

某房间的热负荷指标:

Q= Q1j + Q1f + Q2+ Q3---------W

经计算标准房间的连续供暖平均热负荷为:Q=20.85W/m2 (室温保持16℃)

《3》采暖用燃气指标:

a燃气来源;管道输送石油液化气混空气。

b气质;LPG+AIR=50%+50%

c热值;12000KcaL/NM3

e炉前燃气工作压力(静压)5000Pa 。(动压)3500~4200Pa

按上述实际条件、经计算:

非节能型建筑(指居民楼房公寓、层高≤3米。)平均每平方米每个采暖季要消耗管道燃气;

5.86立方米。

以目前沈阳市液化石油气价格3000元/吨;混气中液化石油气密度按1.175Kg/M3计算,每个采暖季每平方米支出管道燃气费为:

3元/Kg×1.175Kg/M3×5.86 M3=20.66元/m2

(20.66元/m2的费用支出、是指沈阳市采暖季152天、每天24小时连续保持室温16℃以上状态下的费用指标。如果做好经济运行、即室温按时段设定好高低温控制、采暖用燃气费支出会降低20%左右。16元/ m2即可满足要求。)

低于沈阳市采暖费收费标准:22.45元/m2

节能型居民楼房公寓建筑、平均每平方米每个采暖季要消耗管道燃气:

3.223立方米

每个采暖季每平方米支出管道燃气费为:

3元/Kg×1.175Kg/M3×3.223 M3=11.36元/m2

采用燃气采暖、不仅在净化环境、保护人类生存空间方面受到推崇和青睐,在费用支出方面也是完全能够为人们所接受的。

3、 燃气锅炉的选择和调整

  无论是单元式燃气采暖所用的壁挂式燃气炉,还是集中供暖所用的大型燃气锅炉、都要对其性能、结构、火焰与水换热程序、火焰燃烧以及烟气行进路径、行进状态进行认真细致的考核挑选、这些是决定锅炉效率的重要指标。(因为品种繁多的燃气锅炉很可能良莠不齐,选择不好会造成燃气用量增加。)

  同时、还要注意选择其自动化程度、即提前吹扫;燃气压力超过高低压设定值时、自动切断保护;温度时间设定功能;燃气在允许范围内波动时、燃烧必须稳定、不回火、不脱火、不离焰等。

  任何一种燃气锅炉都要在现场进行精心调试、以达到最佳效率。因为锅炉所标称的效率是厂家在实验台标准工况条件下得出的。到达用户现场要根据现场的实际工况进行重新调整以达最佳效率、这一条是非常重要的。

过剩空气系数指标:a≤1

化学不完全燃烧量即烟气中CO的含量≤0.06%

排烟温度应控制在180℃左右。

4、 节能经济运行

  燃气是具有附加值的"二次"能源、并且随国际原油价格的浮动而涨落、因而其是价格较高的能源。利用其进行燃气采暖的系统要做好节制调控和经济运行。

  节制调控的含义是:对采暖系统进行很好的改造、以实现用热多的地方和时间段多供热,反之少供热,以实现合理使用,节约能源,节约采暖费支出。

5、 建设投资

  以我们开发的5户燃气采暖用户为例,(1999年开发并投入使用两户,2000年三户、正在建设中、采暖季开始投入使用。)燃气锅炉、燃气设备、热水循环系统等总投资额度仅是采用当地热网供暖需交入网费额度的50%~60%。

三、 我们开发燃气采暖的实际经验介绍;

  1999年开发了两户燃气采暖用户、并全部投入使用。无论是采暖效果、还是费用指标都达到了设计能力和理想指标。具体记录运行费用指标、和建设投资指标如下:

用户1、

  孟良羽绒时装有限公司;采暖用燃气锅炉100万大卡/h一台。采暖面积9000平方米。层高3.6米,其中;3~5层的3000平方米,6层的6000平方米。普通砖混结构、370mm外墙,内外灰。6000平方米厂房、是当年新建筑、并且进入12月下旬还在铺地砖刮大白、吸收热量大。建筑保温极其不好,每个楼层都没有装设大门,一楼两侧总进出大门处地面未铺、底缝有30mm高2.5米长的风口。一楼和二楼塑钢窗的窗框中缝都没有按上密封条,有6mm宽的缝隙。

从11月17日开始进入采暖、室温保持在16℃~18℃。至第二年4月1日,共消耗燃气;

(53558/燃气表末尾指数-49/燃气表启始指数)=53509NM3

其中暖天日耗燃气100 NM3。

所以前17天(室外气温在+5℃~+10 ℃)平均日耗气设定为100立方米。

既152天总耗气为:53509 +(100×17)= 55209立方米

每平方米一个采暖季消耗燃气:

55209立方米÷9000平方米=6.134立方米燃气

其层高为3.6米,若换算到层高3米:

每平方米一个采暖季消耗燃气:

6.134×(3÷3.6)=5.112立方米燃气

略低于理论计算值5.86立方米燃气。

(即房间增高后其散热量、或叫供热量会成比例的增加。原有热电厂热网供暖的收费标准同样是、层高3米以下每平方米收采暖费22.45元。层高每增加0.3米、增收采暖费10%。)

(去年时间紧、"孟良"公司的采暖系统中的宿舍区、办公区、生产区没有分开,是24小时连续供暖。若将"三区"分开,其燃气消耗经计算会降低20%

既6.134×(1-20%)=4.9立方米/m2

今年的系统改造、已经确定由我们燃气公司出技术,和现场指导施工。

( 外加电费2元/每平方米。)改造后、层高为3.6米的"孟良"公司9000平方米的建筑每平方米一个采暖季、采暖全部费用为:

3元/Kg×1.175Kg/M3×4.9 M3+2元/电费=19.28元/m2

若折算到3米高的建筑、其费用为:19.28元/m2 ÷3.6×3=16.07元/m2

用户2、

枫扬路市场:建筑面积18000平方米。

层数:3层。 层高4.8米+4.2米+4.2米=13.2米 平均4.4米层高。

采暖用燃气锅炉120万大卡/h两台。

采暖工况与孟良公司相同,正在后期内部装修(铺地砖、刮大白、用热水)

室温要求:10℃~12 ℃ (菜和副食品不需太高温度以利保鲜)

从1999年12月28日开始进入采暖、至2000年4月1日,共94天采暖工作日。

共消耗燃气:(49044/燃气表末尾指数-53/燃气表启始指数)=48991立方米

11月20日前室外气温都在+10 ℃左右、每天消耗燃气量(参照三月份每天平均用量125.59立方米)按150立方米/天计算

11月20日~12月28日共38天气温开始下降(5 ℃~-18 ℃)每天消耗燃气量按450立方米/天计算。 折算到152天共消耗燃气:

48991立方米+(150立方米×20天)+(450立方米×38天)=69091立方米

整个采暖季每平方米采暖消耗燃气:

69091立方米÷18000(平方米)=3.838立方米

折算到3米高整个采暖季每平方米采暖消耗燃气:

3.838×(3÷4.4)=2.62立方米/平方米

另外、不可忽略的是:1999~2000采暖年度的气温是沈阳35年来最低气温年,最低-33℃,并且持续时间长。是燃气消耗量高的一个重要因素。

建设投资额度:

1、孟良羽绒时装有限公司

(燃气锅炉一台18万元)+(燃气系统建设费6.5万元)+(水循环系统设备及安装费2.5万元)+(土建65平方米2.6万元)=29.6万元

若采用当地热网供暖其入网费为:80元×9000平方米=72万元

燃气采暖建设投资额仅是热网入网费的:29.6÷72=41.1%

2、枫扬路市场

(燃气锅炉二台65万元)+(燃气系统建设费9.8万元)+(水循环系统设备及安装费8.5万元)+(土建110平方米4.4万元)=87.7万元

若采用当地热网供暖其入网费为:80元×18000平方米=144万元

燃气采暖建设投资额仅是热网入网费的:87.7÷144=60.9%

  从以上示例的现场统计记录数据看出、燃气采暖替代燃煤采暖、不仅减少了大气污染、净化了人们的生存空间,而且采暖效果和采暖费用支出、以及建设投资也是完全能为人们所接受的。

  采用燃气采暖能够实现自我节制调控进行经济运行、其采暖效果会更舒适、采暖费用会更节约。例如;机关、学校尤其是学校;

  按国家规范规定、教学用楼的采暖温度是;白天学生上课时要保持16℃的恒温、如果温度太高、学生会头昏脑胀、并且会加剧室内空气浑浊、缺氧、使学生不能集中精力学习。如果温度过低也会造成老师授课、学生听课的负面效应。以往采用统一热网供暖、往往是、11月份和第二年3月份室内温度过高、使学生老师大汗淋漓昏昏欲睡。而最冷的月份又供暖温度过低。因而不能实现16℃的恒温效果。

  教学用楼的采暖特点是:白天、老师和学生在校内授课和学习,需要16℃的恒温运行、晚间7℃低温运行。40天寒假期间和周六、周日只需5℃的保温状态运行,以往采用统一热网供暖,一次性缴纳采暖费、不需要的时间也连续供暖、这样完全不必要的浪费了学校的资金。而要想经济合理运行、以往采用统一热网供暖又不可能实现。

  采用燃气采暖、可以实现按温度、按时段、按需求、按天气进行自我调控。(办法是;燃气锅炉具备配套程序控制系统、进行一周内的不同时段、不同温度的预置设定。)这样即可满足教学时间内的恒温保持,又可实现夜间、双休日和寒假期间低温节能运行。采用燃气采暖是学校和(机关)首选的采暖方式。无论从采暖效果还是从经济效果上都会得到极大的改善和节约。

建设投资费用:一般是热网入网费的40%~60%,这里不再做详细赘述。

(附:燃煤采暖经济指标核算;)

1、 采暖运行费用、一个采暖季每平方米全部采暖费为;

燃煤费+电费+人工费+环保收费+炉渣排放费和锅炉排污费+软化水用食盐费

a、 燃煤费;20.86大卡/m2h×24h×152天÷0.55/燃煤锅炉效率÷3500大卡/kg煤燃烧值×0.3元/kg煤(含运费场地费)=11.86元/每平方米燃煤费用

b、电费《1》循环采暖热水泵电费:每平方米2元

电费《2》锅炉用电费:以一吨锅炉供5000平方米采暖计;

7.5kw/引风机+2.2kw/鼓风机+1.1kw/炉排+1.1kw/除渣机+5.5kw/锅炉上水泵=17.4kw/总装机容量×0.9/负荷率×12h/天×152天×0.662元/kwh(沈阳地区工业电费)=18909.26元/采暖季锅炉耗用电费÷5000平方米=3.78元/每平方米均摊电费。

合计每平方米一个采暖季需负担电费:2+3.78=5.78元/ m2

c、人工费;4人×500元÷5000平方米=0.4元/每平方米均摊人工费

d、环保收费:按燃煤吨数收费 5元/吨 每平方米收费0.198元/ m2

e、排污排渣收费:每吨锅炉500元/吨 每平方米收费0.1元/ m2

f、软化水用食盐费: 每平方米收费0.1元/ m2

合计采暖全部费用每平方米:11.86+5.78+0.4+0.198+0.1+0.1=18.44元/ m2

燃气与燃煤运行费用比较;

a、理论计算燃气采暖(普通非节能型建筑居民公寓楼、层高3米、24小时保持室温16℃)每平方米一个采暖季的运行费用:

3元/Kg×1.175Kg/M3×5.86NM3=20.66元/m2+2元/电费=22.66元

b、实际统计记录燃气采暖(普通非节能型建筑居民公寓楼、层高3米、24小时保持室温16℃、燃气锅炉房集中采暖方式)每平方米一个采暖季的运行费用:

3元/Kg×1.175Kg/M3×5.112NM3=20.66元/m2+2元/电费=20.02元

c、理论计算燃煤采暖(普通非节能型建筑居民公寓楼、层高3米、24小时保持室温16℃)每平方米一个采暖季的运行费用:

如上所述:11.86+5.78+0.4+0.198+0.1+0.1=18.44元/ m2

燃气与燃煤运行费用比较、差别不是非常悬殊的。但是燃气替代燃煤、在减少大气污染、净化人们生存环境方面的现实意义和深远的历史意义则是非常深刻和重大的。

2、燃煤与燃气建设投资比较:

仍然以5000平方米采暖面积作为计算各自采暖锅炉房投资额度的依据;

a、 燃煤;

一吨燃煤锅炉本体、附带;鼓、引风机、炉排传动机、羊角式除尘器、锅炉上水泵、电控柜。价格为:165000元/台

锅炉本体及全部附机安装费:12000元

卷筒铁板烟筒制作及安装:7850元(25米高、铁板厚5毫米、直径0.5米)

占地面积:锅炉房86平方米、储煤场储灰场25平方米。合计111平方米

土建造价:400元×86平方米=34400元

热水循环系统及水处理系统造价:35000元+7000元+42000元

合计支出:16.5+1.2+0.785+3.44+4.2=26.125万元

b、 燃气;

一吨燃气锅炉本体、附带;燃烧器、燃气过滤器、气阀组件、缺水保护装置、微机控制系统。 价格为130000元

锅炉本体及全部附件安装费: 无

铁板烟筒制作及安装: 1500元

占地面积:锅炉房6米×5米=40平方米

土建造价:400元×40平方米=16000元

燃气系统造价:55000元

热水循环系统及水处理系统造价:35000元+7000元=42000元

合计:13+0.15+1.6+5.5+4.2=24.45万元

从以上占地面积、建设规模、建设投资额度等项比较燃气采暖要优于燃煤采暖。

结论:从所有以上的论证、分析、和实际记录统计数据我们看出;燃气采暖不仅净化环境、减少大气污染,而且从运行费用、和建设投资方面考证也是完全能够为人们所接受的。

所以,我们大力提倡;推广燃气采暖、还蔚蓝于天空。

今后发展展望;

1、 发展对象:单班生产的工厂;并且把各种采暖区域分开。

机关;学校;商场;菜市场;中小型客运礼堂;会场;体育场等不要求连续供暖的场所和建筑。(居民用燃气采暖、由于其温度要求是连续的、所以非节能型建筑其采暖费用不会低"热网"采暖费用、在有热网辐射的区域:要向用户讲明再上。如果建筑配套为节能型建筑、应大力提倡燃气采暖。)

2、 发展思路:让用户能得到理想的温度;比其他采暖方式节约费用;干净、卫生、方便、灵活;

3、 我们的收益:在以上工况条件下、可以适当提高燃气销售价格,提价后、用户的费用(指不要求连续供暖的单位、和节能型建筑的居民公寓,如上所述。)还会较大幅度低于其他采暖方式的费用。

这样、扩大市场、占有市场、扩大销售、加强收费措施手段、加强服务意识和力度;以促进燃气事业的经营和发展。让"燃气"更好的为社会的发展做出其优越的贡献。