不同方式采暖的运行费用及环保情况分析

于文涛

摘要：通过对燃气锅炉采暖三种方式的投资、运行费用、单位面积采暖耗气量和污染物排放量的分析。提出了公共建筑和商业建筑应优先采用模块式燃气锅炉采暖，区域燃气锅炉采暖有宜推广，这样天然气耗量最省，污染物排放量最少，运行费用最低。

关键词：采暖 运行费用 环保情况

0 引言

随城市能源结构的调整，天然气已经成为采暖的一种重要能源燃气锅炉采暖。分为以下三种形式：家用燃气锅炉单户采暖、分散燃气锅炉采暖、集中区域燃气锅炉采暖，一般都采用热水采暖。这里主要研究后两种：

1 分散燃气锅炉采暖

分散燃气锅炉采暖分为模块化采暖和分散集中采暖，一个建筑单元、一个建筑使用一个燃气锅炉房采暖称为模块采暖（也称为单元式燃气采暖）。多个相邻室的使用性质相同建筑使用一个燃气锅炉房采暖称为分散式集中采暖，特点是有一次热网直供。

1.1 分散燃气锅炉采暖的优缺点 优点：建设灵活，燃气锅炉集中管理，方便维修。每个系统供热面积小，便于调节和控制。对于使用性质相同的建筑，特别是学校、办公楼等公用建筑，采用这种采暖方式根据建筑的使用特点，来调节控制采暖温度和采暖时间，特别是不需防冻或防冻时间短的地区，根据作息时间控制采暖时间非常有效。在节假日或无人的夜间可降低采暖温度或停止采暖，节约燃气和运行费用。外网规模小，无中间换热站，热损失或动力消耗小，易克服水力失调，节约能源，综合采暖效率一般在80%～90%间，属于分散采暖，在欧、美是一种广为流行的采暖方式。烟气可集中排放。缺点：占用单独的锅炉房，锅炉及锅炉房散热损失不能利用。对住宅楼不能直接实现分户计量，末端无调节装置，当室内过热时，用户开窗散热面不是关小暖气，有部分热量损失，一般8%～15%，但低于区域燃气锅炉采暖，供热效率低于单户采暖，高于区域锅炉采暖。锅炉数量多，管理分散。NOX的排放总量高于家用燃气锅炉采暖。

1.2 耗热量 由于有外网的热损失，平均的采暖温度也高于家用燃气锅炉单户采暖，目前一般不设有末端控制装置，产生一定的热量损失。根据抽样调查北京是分散采暖的耗气指标为9-12m3/m2。建筑耗气指标的主要影响原因有室内温度、维护结构的保温性能和密封性、建筑的外墙面积大小、外网的热损失、采暖系统运行调节方式以及锅炉的热效率等。

1.3 用途 这种采暖方式对公共建筑、商用建筑采暖和集中住宅区非常适合。在运行过程中，根据建筑的使用情况控制采暖温度和采暖时间，节约燃气，减少污染排放量，降低运行费用。

2 小区供热

2.1 小区供热的优缺点 一个小区或几个小区的多个建筑共用一个燃气锅炉房采暖，采用二次热网，设有中间换热站，外热网规模较大。采暖面积可达数百万平方米，烟气高空排放。优点：锅炉投资较分散采暖省，可实现集中管理，方便维修和用户，对污染物可实现高空排放。对煤改气项目，可利用直接原有的供热管网系统和锅炉房附属设备，节省初投资。缺点：锅炉热效率相对较低，外网和换热站热损失和热媒输送动力消耗大，污染物排放总量大，系统调节不灵活，外网投资大，不能直接解决热计量问题。在建设初期系统利用率低。集中供热系统末端无计量和调节手段。统一按照供热面积收费。因水力失调造成部分用户采暖温度过高，当室内过热时，用户一般采用开窗散热法调节室温，造成8%～15%的热损失。特别是不同使用性质的建筑混在一起，按同一水平供热，由于无调节手段，办公楼、学校等夜间和假期照常供热，宾馆有人无人照常供热，浪费能源。

2.2 耗气量 由于外网的热损失大于分散燃气锅炉采暖，平均的采暖温度也高于家用燃气锅炉单户采暖，北京地区采暖的耗气指标10-14m3/m2。耗气量比其他两种方式高的原因主要因外网和换热站的热损失大，水力失调严重，不同使用性质的建筑混在一起供热造成的。

2.3 用途 在污染物落地浓度要求较严格时，分散采暖排放污染物暖落地浓度超标时，可采用集中采暖。但对烟囱高度有要求，须经过计算确定。在欧美地区很少采用燃气锅炉进行区域集中供热，一般都是热电或冷电联供。前苏联地区也逐步的把燃气过度集中供热，改为分散供热，以节约能源。

3 几种采暖方式的投资与运行费用分析

三种采暖方式的投资相差不大，家用锅炉略低。家用锅炉可是实现分户热计量和室温自动控制，每户节省分户计量表及温度自动调节阀2000元左右。家用锅炉可是实现供卫生水，节约电热水器或煤气热水器投资1000-1500元/户。综合比较家用锅炉采暖投资比其他两种方式低得多，分析结果适用于京津地区。家用燃气炉采暖费用最底，分散锅炉采暖居中，区域锅炉最高，且各种采暖方式相差较大。

4 不同采暖方式的环保分析

利用天然气采暖的目的就是解决燃煤锅炉采暖的污染问题，排放的大气污染物只有NOX，SO2、烟尘、CO和CO2，没有煤灰、煤渣和运煤造成的污染物。烟尘浓度主要来自空气和燃烧过程中产生微量细尘，三种方式燃烧单位体积/产生的烟尘基本相同，总量区域采暖最多，分散锅炉次之，家用锅炉最少。烟气中SO2浓度取决于天然气中的硫量，一般天然气的经过脱硫，含硫量很低，三种方式燃烧单位体积燃气产生的SO2相同，排放总量是区域采暖最多，模块锅炉次之，家用锅炉最少。CO2的排放量是主要取决于于各种采暖方式的单位面积耗气量，三种采暖方式的排放量家庭采暖：分散采暖：区域采暖之比为：1：1.25：1.45。

NOX排放量主要受燃烧方式影响，目前燃气锅炉采用的燃烧器都不是专门设计的低NOX燃烧器。在燃烧过程中产生的NOX量主要与炉膛燃烧温度有关，燃烧温度高，产生的NOX量越大，燃烧温度越小，产生的NOX量越小。

5 讨论

5.1 采用分户小型燃气热水炉，可一家一户自成系统，同时解决了采暖和热水供应问题。这一方式在欧、美、日本是一种流行的采暖方式。从节能、降低采暖费用和减少大气污染的观点看，高效壁挂燃气炉单户采暖是居民用户直接采暖的最佳方式。由于天然气质优价廉，采用单户分散采暖的平均运行费用与集中营供暖的费用相关不太多，是居民家庭能够承受的。存在的问题随技术发展，都会被解决。

5.2 公共建筑和商业建筑的使用性质相同，采用燃气采暖应优先采用模块采暖，根据建筑的使用特点来调节控制采暖温度和采暖时间，节约燃气和运行费用，减少污染物排放量。

5.3 由于采用区域燃气锅炉采暖由规模较大的外网，热损失大，不便于调节。投资、运行费用和耗气量都高，污染物排放量大，符合可持续发展的能源战略，不宜推广。对已具有较大热网的区域，对污染物排放要求高的区域，经过经济技术论证，才能可采用区域采暖，但应逐步向分散采暖过度。

5.4 在调查中发现冷风渗透量对燃气量影响很大，由于燃气采暖成本高，减少采暖燃气耗量是降低采暖关键。对密封不严和保温效果不好的窗户应更换，最好采用密封和保温效果好都好的双层塑钢玻璃窗，可节省10%到20%的燃气耗量。