清洁能源供热与传统能源供热的研究

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:杜亮 刘连平 杜锦灿
[导读] 摘要:当前,我国环境持续恶化,因此各地区加大节能减排整治力度,这使得供暖能源使用模式亟待调整。
        山东中科洁能科技有限公司  山东省  255300
        摘要:当前,我国环境持续恶化,因此各地区加大节能减排整治力度,这使得供暖能源使用模式亟待调整。文章对于传统供暖模式加以介绍以及各种新型能源进行了简单介绍和对比,并对清洁能源的经济效益进行分析。
        关键词:清洁能源;可持续发展;供热模式
        工业化、城镇化进程不断加快,现代人消费结构不断升级的大背景下,我国各个领域对能源的需求量呈现出日益提高的状态,节能减排面临着非常严峻的形式。面对我国城市污染越来越严重的局面,亟待解决的问题之一是选择什么种类的能源,如何根据现实需求选择出一个最合适、最高效的供热能源至关重要。以下将对清洁与传统两种新旧能源供热的相关内容提出看法和建议。现阶段,我国城镇化采暖制度已经发生了非常大的改变,现代人对于居住环境的舒适程度以及建筑节能都有了更高的标准与要求。当前已经出现了很多种住宅采暖方式,供热行业当中的热源已经从传统的能源供热转向清洁能源供热,形式也由单一化向多元化转变。目前,我国供热领域正在积极开发和利用各种新型热源,旨在追求环保与节能,实现新型供暖系统目标。此外,在可持续发展理念的引导下,我国对环境保护的重视程度越来越高,传统能源供热,诸如煤炭供热的方式便受到了非常严重的挑战,因此以清洁能源代替煤炭是一种必然发展趋势。
        1传统能源供热及其弊端
        传统供暖方式主要是利用煤燃烧集中供暖,非城镇地区则以自行燃煤自主取暖,主要为区域锅炉房集中供热、热电联产和分散小锅炉供热等方式。由热源、热网、热网用户构成的区域性锅炉房集中供暖模式,会以煤作为燃料在区域锅炉房发热为热网传热,热网包括热水管网和蒸汽管网,供热管网又包括输热干线、配热干线和支路组成。这种被广泛采用的供暖模式有效的提高了燃料的利用率,拥有着节约能源、减少污染、方便生产生活的综合经济效益、环境效益和社会效益。另一种常用的供暖模式是发电过程中利用部分能量供热的模式,也就是将二者合二为一的总能系统。热电联产是指发电厂既生产电能,又利用汽轮发电机做过功的蒸汽传输给用户供热的生产方式,即同时生产电、热能的工艺过程,较之分别生产电、热能方式节约燃料。燃料燃烧过程中产生的蒸汽用于带动汽轮发电机组发电,与此同时,调整抽汽式汽轮机的抽汽压力或背压式汽轮机的排汽用于供热。此种方法运行效率较高,可达85%以上。
        2以煤炭为燃料的供热方式
        2.1热电联产
        热电联产是一种建立在能量梯级利用概念基础上,将制热(包括供暖和供热水)及发电过程一体化的总能系统。其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用,温度比较高的、具有较大可用能的热能用来被发电,而温度比较低的低品位热能则被用来供热。其原理是由于煤燃烧形成的高温烟气不能直接做功,需要经锅炉将热量传给蒸汽,由高温高压蒸汽带动汽轮发电机组发电,做功后的低品位的汽轮机抽汽或背压排汽用于供热。集中供热热电联产锅炉运行效率较高,可达85%以上。
        2.2区域锅炉房集中供热
        城市集中供热主要包括三大组成部分,分别是热源、热网以及热用户。在区域锅炉房集中供热的方式当中,热源是区域锅炉房或者集中供热锅炉房。区域锅炉房集中供热,居民区域锅炉房通常选用的是热水锅炉,工业区域锅炉房则采用的是蒸汽锅炉。区域锅炉房集中供热,是将煤炭作为主要原料,其由配热干线、输热干线以及支线共同组成,熱网主要包括蒸汽管网和热水管网两个部分。在供热管网当中,一般会有直接连接和间接连接两种连接方式。城市集中供热作为一种重要的城市基础设置,在提高能源利用率方面发挥着不可替代的重要作用。此外,区域锅炉房集中供热的锅炉热效率可以达到百分之七十五,真正起到减少污染与节约能源的作用,实现了经济效益、社会效益、环境效益以及生态效益的完美结合。


        2.3分散小锅炉供热
        分散小锅炉的额定蒸发量小,运行效率低,仅为55%左右,且多数除尘器设备陈旧,不能脱硫,烟囱高度不够,导致烟气不能达标排放,是当前被逐步淘汰掉的供热方式之一。
        3清洁能源供热的优势
        清洁能源,顾名思义环境友好型,可再生,大自然蕴藏的清洁能源可以说是用之不尽的,其间接使用价值也是巨大的,它不仅可以节约现有的宝贵的不可再生资源,还可以杜绝废气污染物的产生,在使用上所消耗的资源较少,即投入成本较低需要人力少,相应的对于环境保护来说是划时代意义的进步。目前主要清洁能源主要有:太阳能、风能、生物能、潮汐能、地热能等等。当前,地热能资源正在被广泛应用,其不仅可以利用起来进行发电,也可以直接被利用于供热,其储量所产生的能量相当于五千亿吨标准煤燃烧所产生的能量。当前勘探开采技术已经可达几千米深处的地下,清洁能源的使用不仅不需要大型的转换设备,也不需要大量消耗现有的燃料。利用地热能供热,不仅经济有效,而且环保价值可观。
        4以天然气为热源的供热方式
        4.1燃气热电联产
        关于燃气热电联产,我国目前使用频率最高的一种形式叫做锅炉加供热汽轮机。其实际工作原理是,天然气在锅炉中燃烧产生热量—传递给蒸汽—蒸汽带动汽轮发电机组发电。但是,纵观我国近几年的供热形势的变化,这种燃气热电联产系统的主要应用范围是煤改气的热电联产。在城市当中新建立起来的热电联产系统并没有使用这种方式。
        4.2燃气锅炉
        对于燃气锅炉,天然气燃烧产生的热量直接用于供暖,是最简单的一种供热方式。这种供暖方式包括家用燃气炉、中小型燃气锅炉和区域大型燃气锅炉。后两者皆是集中供热系统,尤其是区域燃气锅炉,需要通过热网向大面积的用户供热。由于热源更为集中,供热系统运行工况更加稳定,锅炉运行效率更高,同时大型锅炉更有条件采用先进的低氮燃烧技术,环境污染更小,在一些已有的"煤改气"区域供热系统中可根据具体情况慎重应用。
        4.3燃气锅炉
        对于燃气锅炉,天然气燃烧产生的热量直接用于供暖,是最简单的一种供热方式。这种供暖方式包括家用燃气炉、中小型燃气锅炉和区域大型燃气锅炉。后两者皆是集中供热系统,尤其是区域燃气锅炉,需要通过热网向大面积的用户供热。由于热源更为集中,供热系统运行工况更加稳定,锅炉运行效率更高,同时大型锅炉更有条件采用先进的低氮燃烧技术,环境污染更小,在一些已有的"煤改气"区域供热系统中可根据具体情况慎重应用。
        5清洁能源供热与传统能源供热的经济性比较
        大自然赋予的能量对于人类日常生产来说是无穷无尽的,其绿色清洁的特点是当下趋之若鹜的优点,利用潮汐能、地热能、太阳能等每节约一吨标准煤的燃烧,约可节省29306焦耳能量,并可节约不可再生资源开采与勘探所花费的总计120吨的原生资源;另外,清洁能源生产过程中将不会产生废污水和污染物,相当于节省了上千元经费,利润也会在一千元左右。总而言之,可再生资源不仅节约了现有资源,减少了浪费,另一方面又杜绝了污染物的产生,保护了原本就很脆弱的环境,而且在使用过程中,还遏制了不可再生资源的消耗。如果清洁能源能快速发展起来,还会为城市提供大量工作岗位,推动各行各业的健康发展。
        6结论与展望
        走可持续发展之路作为我国的基本国策,清洁能源供热正是符合国家要求和环境发展需要,取代了传统供热方式,为我国坚定不移的发展绿色经济铺平道路。值得一提的是,不同地区需要结合自身实际情况,利用其它供热方式作为补充,以因地制宜,协调发展。
        参考文献
        [1]李萌.京津冀农村清洁能源供热采暖成本降低路径研究[J].城市,2017(3):70-77.
        [2]梁洪杰.创新思路,先行先试,积极推进清洁能源供暖[J].价格理论与实践,2017(10):11-12.
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