天然氣鍋爐的供熱模式探討

因控制環境污染和優化燃料消費結構的需要，在城鎮供熱系統中，以天然氣鍋爐替代燃煤鍋爐已成發展趨勢。

燃煤鍋爐供熱系統采用的集中供熱模式，具有“三大”的特點：鍋爐大容量，鍋爐房大規模，熱網大面積。這是因為大容量燃煤鍋爐熱效率比小容量鍋爐高，大規模集中型鍋爐房便于治理燃煤鍋爐污染，熱網大面積是前兩大的必然結果。

燃煤鍋爐供熱系統采用的集中供熱模式，具有“三大”的特點：鍋爐大容量，鍋爐房大規模，熱網大面積。這是因為大容量燃煤鍋爐熱效率比小容量鍋爐高，大規模集中型鍋爐房便于治理燃煤鍋爐污染，熱網大面積是前兩大的必然結果。

這表明，天然氣鍋爐供熱系統具有與燃煤鍋爐供熱系統不同的特點。其特點首先是基于天然氣鍋爐沒有集中治理污染的需要，從而形成天然氣鍋爐供熱系統的下述兩大特點。

1.小鍋爐比大鍋爐優點多：

天然氣鍋爐熱效率與鍋爐容量無關。

提高天然氣鍋爐熱效率的主要途徑是充分利用煙氣潛熱。大容量天然氣冷凝鍋爐是分體式冷凝鍋爐，體積龐大，占地面積大，利用煙氣潛熱的系統復雜，不能達到最高效、最經濟地回收煙氣潛熱的目標；大容量鍋爐結構與系統復雜，運行維護要求高；鍋爐負荷調節范圍大，在非經濟負荷下運行的時間多，難于保證穩定高效；大容量燃氣鍋爐容易發生鍋爐振動、噪音擾民等問題；一旦發生故障停爐，鍋爐單臺容量越大，對人民生活影響范圍越廣。

整體式天然氣冷凝鍋爐可達到最高效、最經濟地回收煙氣潛熱的目標，它的一些特有技術只能用于小型鍋爐。小型模塊鍋爐的運行方式可保證穩定高效，無需備用鍋爐。小型天然氣鍋爐燃氣供氣壓力等級低，安全性好，操作簡單，可實現無人值守，還可安裝在高層大樓樓頂，不單建鍋爐房，有利于隱蔽煙囪（圖1）。

2.小熱網具有“一高三省”優勢：

鍋爐供熱系統熱效率=鍋爐熱效率×管網熱效率×熱用戶熱效率（熱有效利用率）。

在天然氣鍋爐供熱系統中：提高鍋爐熱效率的主要途徑是充分利用煙氣潛熱，高效天然氣冷凝鍋爐熱效率可高達104％～108％；提高管網熱效率的主要途徑是減少中間換熱，縮短室外供熱管線；

提高用戶熱效率的主要途徑是科學管控用熱，減少無效熱耗。

大型熱網分一次網和二次網，直接與鍋爐連接的一次網供/回水溫度較高，不利于鍋爐利用煙氣潛熱，影響最大限度提高鍋爐熱效率。

所謂小熱網，就是不設中間換熱站的分散型直供熱網，供/回水溫度低，便于鍋爐充分利用煙氣潛熱，獲得最高熱效率。

大型熱網中間換熱站多，室外管線長，容易出現水力失調，熱損失大，循環泵電耗大，投資大，維護費用高。

小熱網無中間換熱損失，室外管線短，熱損失?。ㄔO在樓棟內的鍋爐對本樓棟供熱，管網散熱損失=0），電耗小，投資省，維護簡單。

大型熱網供熱面積大，熱用戶類型復雜，增加了分類管控用熱的困難，無效熱耗大。

小熱網熱用戶類型單一，便于用熱管控，無用熱耗小。

可見，天然氣鍋爐供熱系統小熱網與大型熱網相比，有“一高三省”的優勢——系統熱效率高，省電耗，省投資，省維護費用。

這說明天然氣鍋爐供熱系統宜小不宜大，宜分散不宜集中。

但是，當前許多天然氣鍋爐替代燃煤鍋爐的供熱工程，仍然沿用燃煤鍋爐供熱系統那種“三大”的集中供熱模式，不僅浪費投資，還將長期加大天然氣資源消耗。

3.天然氣鍋爐供熱模式探討：

天然氣鍋爐供熱系統應摒棄集中供熱模式，采用分散型直供熱網，以小型模塊燃氣熱水鍋爐和整體式燃氣冷凝模塊鍋爐為熱源，根據不同供熱對象，采用不同的供熱模式。

（1）低層別墅式建筑，宜采用入戶供熱模式。

（2）一般居住小區，宜采用與物業管理范圍一致的小區獨立供熱模式。其中的高層建筑，可采用單棟樓宇內供熱，仍由小區統一管理。同時推進供熱管理與物業管理的體制改革，推行供熱管理與物業管理一體化。

（3）商業樓宇或寫字樓，宜采用供熱與制冷合一模式。

這樣，以熱電廠和工業余熱為熱源的城鎮集中供熱公用熱網供熱能力擴大時，獨立供熱的居住小區可方便地并入公用熱網。

上述供熱模式，可首先用于新建區，然后逐步推開。

整體式燃氣冷凝模塊鍋爐應當是燃氣供熱鍋爐發展的方向。當前我國市場上銷售的整體式燃氣冷凝模塊鍋爐都來自進口或外資企業，我國鍋爐研發與生產企業應加快開發具有獨立知識產權的整體式燃氣冷凝模塊鍋爐。