摘要：近年来，随着社会经济的发展，我国对燃煤锅炉的需求不断增加，对环境的污染也越来越严重，燃煤锅炉改为燃气锅炉项目在我国的大力实施，全国各地空气质量有所改善。近年来，我国煤炭价格持续走低，燃煤锅炉的改造在供暖费用上不再占有优势。这就要求燃煤锅炉改燃气锅炉项目既要做到节能减排，又要兼顾降低运营成本。因此，本文以天津市为例，首先比较燃气锅炉与燃煤锅炉的特点，然后分析了“煤改气”项目实施效果，最后对节能减排进行重点分析，以改善生态环境，提高企业经济效益。
关键词：燃煤锅炉；燃气锅炉；节能减排
引言
节能减排任务的重要内容，是改善大气环境的民心工程，是建设生态城市的具体举措，同时也是经济发展的前提和必要条件，意义重大。本文从能源利用效率和有害产物两个方面对燃煤锅炉改为燃气锅炉的节能性和减排效果进行了分析，并对天津市实施燃煤锅炉房改燃气锅炉房工程提出了自己建议。
1燃气锅炉与燃煤锅炉的比较
（1）燃气锅炉环保且污染少，不会产生二氧化硫，氮氧化物排放极少，而燃煤锅炉产生的三废（废气、废渣、废水）等难以治理，且治理成本较高，燃气锅炉则可以节省这笔不菲的额外费用。（2）燃气锅炉热效率高，在92%以上，而燃煤锅炉通常在65%～70%。鼓风机大量的烟气会带走热量，同时由于灰垢的作用，给受热面增加了热阻，造成效率下降；燃气锅炉没有更多的烟气热损失，灰垢量也小，提高了热传导，所以热效率高。（3）燃气锅炉拥有良好的自动化控制条件（即开即用），无需提前数日开炉预热，而燃煤锅炉在使用前需预热数日，且停产期间也不得停止工作。（4）燃气锅炉辅机少，无需固体的制备设备，如固体废渣清除设备、除尘设备以及大功率的风机。（5）燃气锅炉占地空间比燃煤锅炉少一半，且使用寿命长，在15a以上，而燃煤锅炉只有10a，甚至更少。
2“煤改气”项目实施效果
随着2011年天津市“煤改气”项目的启动实施，天津师范大学供热站、宝德里小区供热站率先进行了煤改气工作，直至2018年，天津市外环线以内燃煤锅炉房已经基本完成了从燃煤向天然气供热的过度。天津市空气质量有了逐步的改善，2018年3月，天津市环境空气质量综合指数6.92，达标天数15天，重污染天数3天。PM2.5、PM10和O3浓度均同比上升，升幅分别为14.3%、0.9%和12.7%；SO2、NO2和CO浓度均同比下降，降幅分别为37.5%、7.8%和5.0%。由此可见，“煤改气”项目在城市建设中的贡献是巨大的。随着“煤改气”项目力度加大，其他领域用气量也不断增加，天津市空气质量在短短几年的时间内得到极大的改善，取得了巨大的环境效益和社会效益。
3节能减排分析
在“煤改气”项目中，节能降耗空间已经不大，但运营费用仍居高不下。虽然循环、补水系统采用变频控制运行，但“煤改气”项目耗电量还是高于燃煤锅炉耗电耗电水平。以天津城建大学供热站煤改燃项目为例，2015-2016采暖季供热运行面积68万平米，整体耗电量为58.7万度，平均每平米耗电0.86kw·h。而2016-2017采暖季进行没煤燃，供热运行面积上升至72.2万平米后，整体耗电量上升至80.9万度，平均每平米耗电1.12 kw·h。上升幅度达到原耗电量的30%。
自2015年以来，全国各地均已同步调整天然气价格，没降反涨，价格一直处于上调趋势，相对于低廉的煤炭、电、LNG等替代能源，天然气价格优势并不存在。当前，我国经济结构不断调整，为了生存，不少企业纷纷努力降低运营成本。所以，作为生产、生活用气（包括采暖用气），燃气并不是能源首选，人们迫于环境压力，才选用燃气。为了降低运营成本，企业可以通过以下措施实现节能降耗。
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3.1降低建筑能耗的必要性
我国对能源的消耗非常大，并且建筑能耗占很大比例，我国多数建筑的单位面积热损失为发达国家的3倍左右，建筑高能耗容易对环境产生诸多不良影响。“煤改气”项目主要为建筑物采暖提供热源，所以建筑物的保温情况直接影响供暖的能耗。建设节能型社会，是我国重大战略决策，建筑节能在我国经济发展中占有很重要的地位，直接关系到企业和社会的可持续发展。目前，天津市燃气采暖消耗气量已经很大，其需要认真研究“煤改气”项目的节能问题。根据国家相关规范，符合节能要求的采暖居住建筑具有以下特征：（1）屋顶的保温能力为一般非节能建筑的1.5～2.6倍；（2）外墙的保温能力为一般非节能建筑的2.0～3.0倍；（3）窗户的保温能力为一般非节能建筑1.3～1.6倍。经测算，未采取节能措施的建筑能耗为58～64W/m2，采取节能措施后的建筑能耗为40～45W/m2，节能超过30%。节能建筑冬季可以防止室内热量的散失，夏季可以隔热，从而保证冬暖夏凉，所以在燃气采暖和空调的能耗上，可以大幅度降低耗气量。目前，“煤改气”项目供暖对象大部分不符合建筑节能规范要求，造成大量能源浪费。
3.2分时分区供暖的可行性
“煤改气”项目的供热系统一般采取24h供热，未按建筑用途采取分时、分区供热，无故损耗热能造成严重浪费，所以人们应研究这方面的问题。在满足末端用户用热需求的前提下，尽量不产生不必要的耗热量。尽量做到按需供热，不同类型的建筑由于使用功能不同，在不同时段所需的热量不同，应采取分时、分区控制方式，根据不同时间对室内温度的要求进行供热。办公楼、教学楼等在夜间往往无人活动，依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》，室内温度保持在值班温度5℃即可，从而实现分时分区供热。分时分区控制系统可依据建筑物热量需求量和热量需求时间的差异，进行分区或分时间控制，例如，在办公时正常供热，非工作区域和下班时间减少供热量。办公楼按时段供热：工作时间：8：00-17：00，供热温度18～20℃；科研和教学楼工作时间8：00-20：00；周末以及节假日照常使用时，一般在20：00-04：00关闭调节阀，低温供热。以上建筑，特别是办公楼分时分区控制，节能效率能达到25%，节能效果显著。采暖期全天候平均耗气量14.5～15m3/m2，采取分时分区控制以后，可节省天然气（14.5～15.0）×5%=3.625～3.750m3/m2，折合节省费用（采暖期）6.60～6.83元/m2，分时分区控制系统简单易操作，实施技术难度低，很容易实现。
3.3加强管理，降低可控成本
在运营过程中，“煤改气”项目运营单位要加强对水电消耗的监管，杜绝不必要的浪费。同时，要不断优化供热管道，提高其保温性能。在锅炉运行过程中，电机必须采用变频控制系统，从而达到节电目的。
结语
综上所述，随着社会经济的持续、快速发展，生态、宜居城市的建设，以及天然气资源的加速开发和高效配置，天然气将成为城市能源的重要组成部分，并作为清洁能源进一步推广应用。笔者全面细致地对“煤改气”项目所供热的建筑物进行节能方面调研，将调研结果上报政府，要求其完善建筑物节能措施，达到规范标准。根据建筑物的使用性质，供暖企业应进行分区、分时段供热，加强管理，降低成本，以减少燃气、电、水等消耗，从而实现“煤改气”项目节能目的，进一步提高“煤改气”项目的经济效益和运营质量。
参考文献：
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论文作者:王毅
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/11
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