天然气在城市供暖中的应用分析

刘大鹏

【摘要】我国北方地区地域辽阔，因为地理位置的原因，冬季寒冷漫长，供暖需求很大。目前，采用的主要取暖方式是燃煤和开空调，燃煤供暖不仅危险性高，容易造成一氧化碳中毒，而且燃烧效率低，不能完全被利用，浪费资源;而开空调除了费用较高，也不能高效利用资源，还会产生使全球变暖的气体，影响造成大气污染。相比之下，天然气供暖成为新的选择，本文围绕天然气在城市中供暖的应用，展开分析，首先明确天然气供暖的优点，介绍天然气的供暖各种形式，明晰天然气供暖在目前阶段所存在的问题并解决问题，提高居民的生活水平。

【关键词】天然气应用;城市供暖;高效节能

目前，天然气的使用在我国各大中小城市已经慢慢地普及开来，一些城市的老旧小区也进行了天然气改造，这对居民生活水平的提高有着重要的推动作用。现在城市供暖形式和供暖设备多种多样，如何使用适合的供暖的方式和设备是本文所要研究的内容。不断改进供暖设备的目的是有效提高资源的利用率，实现保护资源保护环境的目标。

1、天然气供暖的优点

我国幅员辽阔，南北跨度很大，所以我国有明确南北分界线：秦岭淮河。我国南方冬季温度相对北方来说较高，一般不提供供暖，居民的主要取暖方式是空调，而北方的冬季寒冷漫长，有些地区的温度甚至达到零下二十几度，所以北方地区大都是采用燃煤集中供暖的方式，而这两种方式都不够节能环保，会产生空气污染，因此发展天然气供暖是顺应时代发展的，目前为止，天然气供暖已经成为北京等大城市主要的供暖方式[1]。

天然气是一种气体，是由甲烷、乙烷、丙烷、硫化物和氧气等气体组成，主要气体是甲烷，化学特点是无色无味无毒，而由氢离子和碳元素组成的甲烷在燃烧过后产生二氧化碳、水。煤炭在燃烧过后会产生一氧化碳、二氧化碳以及碳氢化合物，一氧化碳是有毒气体，因此天然气的优势高下立现。天然气是新型清洁能源之一，从开采到加工的过程中可以把一些物质直接去除，能够保证最终产出非常纯净的甲烷。天然气供暖有下列优点：供暖方式灵活，空间占比小;控制方便，随时随地控制温度，非常便民利民;燃烧充分，利用率高，比燃煤供暖产生有害气体少，有利于环境保护;开采方式简单，成本低等。

2、对天然气供暖应用形式的分析

2.1燃气热泵

燃气热泵是利用燃气发动机的驱动进行工作的，产生的热量不仅包括燃气自身能够提供的热量，还包括环境热量，所以燃气热泵的工作效率比燃气锅炉高得多，节能效果更好。燃气热泵在工作过程中，自然环境存在的物质包括水、地热和空气等都能成为携带的热量进行导热，有燃气压缩与燃气吸收两种工作原理。在冬季供暖的时候，如果使用落后的取暖设备，即使投入大量的供暖原料，供暖效果可能不稳定，这种设备除霜功能不理想，而且投入成本高。在实际生活中，燃气热泵一般是利用水和地热这种传热介质，这种方式在我国北方更受欢迎，因为北方的冬季因温度的制约难以利用空气介质[2]。

2.2燃气锅炉

燃气锅炉供暖应该是较早出现、最简单的供暖方式。在经济条件好的大城市是使用燃气锅炉来供暖，经济条件相对较差的中小城市大都使用壁挂炉来进行供暖，顾名思义，燃气锅炉使用的是天然气进行供暖。一般来说，家里使用的壁挂炉是放在阳台或是厨房，使用电子点火的技术，相应的安全防护也到位，还可以根据自己的需要调节温度。壁挂炉的优点是：安装灵活性强，可以根据实际情况确定安装位置;操作简便，无过多技术性，用户使用方便;可以同时供应暖气和热水，方便生活。天然气对环境污染小，可以满足个性化采暖需求。缺点是：有危险性，天然气有泄漏的可能性，甚至引发爆炸，会对人身安全造成威胁。另一种就是小型的可以集中供暖的燃气锅炉，这种锅炉一般建在办公楼或者住宅楼附近，供暖可以落实到每个房间中。燃气锅炉的优点是：集中供应，便于管理;有专门的工作人员管理，安全性得到提高;资源利用效率高，热源集中，供暖的稳定性高;使用低氮燃烧技术，污染小。缺点是：供热成本较大型集中供热要高。因为供暖空间大，在输送热能的过程中热能会有一定程度的损耗[3]。

2.3燃气热电联产

简单地说，燃气热电联产的意思是除去纯热力发电产生的热能，还要将剩余的热量利用起来，利用余热进行供暖，这样就极大地提高了对资源的利用效率，减少浪费。供热汽轮机联合锅炉是我国可以自主生产、最普遍和最常见的热电联产产品类型之一，但是这种产品主要供热来源是燃煤，生产效率低下，而且锅炉所占空间面积很大，这些缺点使这种锅炉在使用天然气时受到了阻碍。燃气轮机联合锅炉对资源的利用效率相对较高，这种锅炉系统包括两种循环方式：单系统循环、联合系统循环。大型燃气轮机利用资源的效率不低于1/3，产能输出至少都在80%，这些数据很可观，但是这种燃气轮机会受到温度的影响。还有一种备受关注的小型的楼宇式天然气热电联供系统地燃气轮机，它是利用余热进行供暖的，之前产生的热能是用来发电，这种系统对资源的利用效率很高，只是还没有普及开来。

3、目前阶段天然气供暖所存在的问题

对天然气保护不当会引起火灾甚至爆炸，所造成的经济损失和生命损失是巨大的，因此对天然气的运输和使用有一定的要求。嚴格筛选输送天然气的管道材料，管道的内部无障碍物，内壁表面光滑，管道要具有相当强的防腐蚀性，管道接口也是一样，如果出现问题，就会影响输送速度甚至出现安全问题。固定埋在地下的运输管道，如果没有特殊原因，不能随意移动，因此在管道施工中严格把控施工质量。运输天然气的管道工程耗资巨大，所以在建成之后尽量维持管道的正常使用，减少维修。城市供暖管道的铺设数量很多，较为复杂，不便于管理，管道如果受到破坏，后果很严重，所以应当重视管道安全问题。

结语：

迄今为止，使用天然气供暖已经成为很普遍的事情，提高了居民的生活水平，远离了寒冷。对于供暖公司来说，这个行业的市场是巨大的，很多城市有着很大供暖需求，甚至在不久的将来，农村供暖也会提上日程，但是仍存在较多问题尚未解决，所以必须重视这个问题，加快进行改进。对供暖设备进行创新，加大对资源的利用效率，推动节能环保技术的发展，减少对空气地污染，可持续发展是城市供暖的目的，也是供暖企业的发展目标。

参考文献：

[1]董鹏飞，吴佑.浅析天然气在城市供暖中的应用工程[J].建材与装饰，2016（15）：36-37.

[2]任黎力.浅析西安市天然气在供暖行业的应用[J].城市燃气，2016（07）：33-36.

[3]徐辛恺.燃气模块锅炉在分布式供暖中的应用分析[J].科学与财富，2015（7）：397.