气体燃料特点(见表7)。
CH4 | C2H6 | C3H8 | CO2 | N2 | H2S | CO | H2 | O2 | 低发热值 kcal/Nm3 | |
北京焦炉煤气 | 25.2 | 2.0 | 2.0 | 6.8 | 8.6 | 59.2 | 1.2 | 4074 | ||
华北油田天然气 | 80.843 | 9.7326 | 5.7538 | 0.9288 | 0.32 | 10473.5 | ||||
陕甘宁天然气 | 95.95 | 0.9675 | 0.1367 | 3.0 | 0.0002 | 8397.88 |
②天然气中绝大部分为碳氢化合物,以甲烷占绝大多数。甲烷属非稳定性气体,略为加热即易分解,而且燃烧着的甲烷发光火焰其辐射强度约为一氧化碳火焰的2倍,是氢火焰的5倍。
从上述分析可知,燃烧天然气具有提高燃烧设备效率,保障安全运行和改善环境的功能。
(3)燃烧天然气时产生的污染物(见表8)
有害物质名称 | 设备类型 | ||
电厂 | 工业锅炉 | 民用采暖设备 | |
颗粒物 | 80~240 | 80~240 | 80~240 |
硫氧化物① | 9.6 | 9.6 | 9.6 |
一氧化碳 | 272 | 272 | 320 |
碳氢化合物(以CH4计) | 16 | 48 | 128 |
氮氧化物(以NO2计) | 11200 | 1920~3680 | 1280~1290② |
②家用取暖设备1280,民用取暖设备取1290。
(4)燃煤时产生的污染物(见表9)
污染物 | 炉 型 | ||
电站锅炉 | 工业锅炉 | 采暖炉及家用炉 | |
一氧化碳(CO) | 0.23 | 1.36 | 22.7 |
碳氢化合物(CnHm) | 0.091 | 0.45 | 4.5 |
氮氧化物(以NO2) | 9.08 | 9.08 | 3.62 |
二氧化硫(SO2) | 16.0S② |
②S煤的含硫量,以%计。
(5)污染物排放量比较(见表10)。
方案 | NOx | SO2 | CO | CmHn | 烟尘 |
方案1 | 27.68 | 0.14 | 3.92 | 0.78 | 1.44 |
方案2 | 27.68 | 0.14 | 3.92 | 0.69 | 1.44 |
方案3 | 27.68 | 0.14 | 3.92 | 0.69 | 1.44 |
方案4 | 18.45 | 0.14 | 4.61 | 1.85 | 1.44 |
方案5 | 178.1 | 314 | 26.6 | 8.8 | 29.4 |
天然气含硫量为4.6kg/Mm3计
发电厂所处位置会产生污染物
*烟尘排放量=B×A×dfh×(1-η)锅炉房A=30%,dfh=0.2,η=0.75。
(6)燃气两用炉布置在每户,燃烧时产生的NO2排至户外,户与户之间相互有影响,分散燃气锅炉房将污染源集中处理,对小区环境特别是邻居关系的影响较小。
6.各方案的综合比较(见表11和表12)
方案 | 初投资 | 运行费 | 耗能量 | 环境效益 | 综合比较 | |||||||
元/m2 | 排名 | 元/m2 | 排名 | kg标煤/m2.a | 排名 | 总分 | 排名 | |||||
方案1 | 137.8 | 5 | 30.25 | 4 | 17.3 | 2 | 2 | 13 | 4 | |||
方案2 | 97.57 | 1 | 28.88 | 3 | 17.3 | 2 | 2 | 8 | 1 | |||
方案3 | 91.8 | 2 | 29.33 | 3 | 17.3 | 2 | 2 | 9 | 2 | |||
方案4 | 100.3 | 3 | 22.63 | 2 | 17.3 | 2 | 3 | 10 | 3 | |||
方案5 | 124.9 | 4 | 10.02 | 1 | 19.61 | 3 | 6 | 14 | 5 | |||
方案6 | 250.0 | 6 | 22.45 | 2 | 16.39 | 1 | 1 | 10 | 3 |
方案 | 初投资 元/m2 |
排名 | 综合比较 | |
总分 | 排名 | |||
方案1 | 93.8 | 4 | 12 | 4 |
方案2 | 59.6 | 1 | 8 | 1 |
方案3 | 59.9 | 2 | 9 | 2 |
方案4 | 100.7 | 5 | 12 | 4 |
方案5 | 86.88 | 3 | 13 | 5 |
方案6 | 250.00 | 6 | 10 | 3 |
表12指的是方案1、2、3和5的户内系统不设恒温调节阀和每户入口处不安装热量计,但为了今后适应计量的需要,户内系统为双管系统时的投资。从表12可知,分散燃气锅炉房采暖方式的投资最好。
从表11、12的综合比较排名可知,方案2分散燃气锅炉采暖方式最优,方案1、5最差。
四、结论
方案2为此次研究报告的推荐方案。
1.方案2为最优的原因:
(1)随着技术的进步,分散燃气锅炉的热效率达到了85%以上,具有方案1、方案5集中锅炉房供热节能的优点。
(2)从表8不同容量锅炉单位容量造价比中可知,随着单台容量的增加, 单位容量价格降低,故方案2的初投资低于方案3。
(3)方案2的初投资主要是分散锅炉房的投资,二次管网的投资很少,而方案1、方案5的初投资分别由锅炉、一次网、热力站、二次网及户内设备组成,其投资比方案2大得多。
(4)方案2适应性好,与小区建设配合得好,而方案1一次投入大,见效慢。
2.方案4具有热效率高,调节简单,运行方便等特点,但以下原因使该方案居于第二位。
(1)目前进口、合资两用炉的规格为 18kW、23kW、29kW,且 18kW性能不够稳定,大部分用户采用23kW,供热能力大于需求,这种型号的单价,国产约为8000元/台,进口约为10000~11000元/台。从而使方案4的投资增大。
(2)每户安装两用炉,使用方便,但烟气中的污染物对邻居的环境有些影响。
(3)对于豪华住宅,冬天有些住宅长期无人居住。此时,燃气两用炉本身和户内给排水设备是否安全;也是物业管理关心的问题之一。
3.方案6除投资较高外,运行费、节能性、环保性均较好。从 K6、 K7的实际情况来看,此次不推荐该方案。