天然氣單戶采暖的調(diào)查分析

1、    天然氣單戶采暖的調(diào)查分析            作者：佚名時(shí)間：2007-11-24 16:06:00                     隨城市能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，采用家用燃?xì)忮仩t進(jìn)行單戶采暖發(fā)展非常迅速。家用燃?xì)忮仩t采暖就是以每

2、個(gè)住戶為單位，采用家用燃?xì)忮仩t采暖。對(duì)這一采暖方式爭(zhēng)論比較多，本文對(duì)這一采暖方式進(jìn)行比較全面的分析研究。一家用燃?xì)獠膳仩t家用燃?xì)忮仩t按加熱方式分：快速式和容積式燃?xì)獠膳仩t。快速式家用燃?xì)忮仩t也稱為壁掛燃?xì)忮仩t，是冷水流過帶有翅片的蛇形管熱交換器被熱煙氣加熱，得到所需溫度的熱水。容積式內(nèi)有一個(gè)60-120升的儲(chǔ)水筒，筒內(nèi)垂直裝有煙管，燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱煙氣經(jīng)管壁傳熱加熱筒內(nèi)冷水。排煙方式有強(qiáng)制排煙和強(qiáng)制給排煙兩種，其煙道一般套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管將燃燒產(chǎn)生的煙氣排出室外，外管從室外吸入燃燒所需的新鮮空氣，并被煙氣預(yù)熱，排煙溫度低。強(qiáng)制排氣式是普通型燃?xì)忮仩t。強(qiáng)制給排氣燃?xì)忮仩t，一般采用強(qiáng)制供氣完全預(yù)混

3、式燃燒器。取暖形式分開放式和封閉式兩種。開放式家用燃?xì)忮仩t設(shè)外置或內(nèi)置開放式水箱，采暖系統(tǒng)運(yùn)行屬常壓運(yùn)行；封閉式家用燃?xì)忮仩t在鍋爐內(nèi)部設(shè)置膨脹水箱和放氣閥，采暖系統(tǒng)運(yùn)行屬有壓運(yùn)行，目前的家用燃?xì)忮仩t主要是這種形式。二燃?xì)獠膳?fù)荷1 單戶燃?xì)鉄崴膳?fù)荷的特點(diǎn)影響采暖負(fù)荷的主要因素有室內(nèi)外溫度、維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能、住戶的外墻面積、相鄰住戶的采暖水平、朝向和通風(fēng)量、采暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方式以及生活習(xí)慣等。單戶燃?xì)鉄崴膳哂泻艽蟮恼{(diào)節(jié)靈活性，用戶可以根據(jù)自己的條件及實(shí)際需要在任何時(shí)間開啟和關(guān)閉采暖系統(tǒng)，并且還可以只加熱某個(gè)或幾個(gè)房間。在夜間和家中無人的時(shí)間可使采暖系統(tǒng)處于防凍運(yùn)行狀態(tài)，從而省去了不必要

4、的采暖耗熱。2 燃?xì)獠膳臒嶂笜?biāo)與耗氣量統(tǒng)計(jì)研究（1）統(tǒng)計(jì)對(duì)象：選取的采暖調(diào)查統(tǒng)計(jì)戶為某小區(qū)的100戶居民，統(tǒng)計(jì)了用戶各月的耗氣量及室內(nèi)采暖溫度等數(shù)據(jù)。四室15戶、三室35戶、二室45戶、單室5戶，其中位于頂層17戶，底層16戶，中間層67戶。（2）耗熱指標(biāo)：為了消除燃?xì)夥N類和熱值的差異，住房面積不同的影響，采用面積耗熱指標(biāo)，即單位時(shí)間、單位建筑面積采暖消耗的熱量。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行統(tǒng)計(jì)資料可以得到采暖季各月及全年的平均面積耗熱指標(biāo)與耗氣量。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)中推薦的分組方法對(duì)100戶的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分組，以1月份為例做出它的分布圖，橫坐標(biāo)為平均單位面積耗熱指標(biāo)（kJ/h·m），縱坐標(biāo)為出現(xiàn)頻率（見圖1

5、），并對(duì)其分布狀態(tài)進(jìn)行判斷。圖1頻率分布圖從頻率分布圖上可以看出，該樣本總體服從t分布。同理由其它各月份及全年的統(tǒng)計(jì)樣本可得出相似的頻率分布圖，也就是說各月份及全年的耗熱指標(biāo)均為t分布部體，分部規(guī)律符合用戶收特點(diǎn)，高消費(fèi)用戶少，中低消費(fèi)用戶多，因此可對(duì)每個(gè)月份的面積耗熱指標(biāo)的均值做出區(qū)間估計(jì)。 （表示隨機(jī)變量x服從參數(shù)為均值，為方差的t分布） (表示隨機(jī)變量 服從自由度為n-1的t分布)式中 為樣本均值）： 為樣本方差。在a=5%的情況下對(duì)每個(gè)月及全年的面積采暖耗熱指標(biāo)進(jìn)行區(qū)間估計(jì)，即置信度1-a為95%。則 式中 表示雙側(cè)100a百分位點(diǎn)又 將各月份及全年面積采暖耗熱指標(biāo)置信區(qū)間的計(jì)算結(jié)果列

6、于表1。表1面積采暖耗熱指標(biāo)置信區(qū)間kJ(h·m2) 時(shí)間樣本數(shù)樣本均值標(biāo)準(zhǔn)離差置信區(qū)間時(shí)間樣本數(shù)樣本均值標(biāo)準(zhǔn)離差置信區(qū)間11月1957.622.3246.97，68.412月3571.5211.6246.97，68.4112月3373.9020.0666.80,81.013月3450.3713.4645.69,55.471月3599.1918.1492.96,105.42全年3676.2414.8171.06,81.26單戶采暖用氣量，根據(jù)表1面積采暖耗熱指標(biāo)，取天然氣熱值8500kcal/m3，壁掛鍋爐采暖熱效率85%，計(jì)算的平均全年耗氣量7.57m3/m2，95置信區(qū)間為7.0

7、6,8.07 m3/m2，其結(jié)果適用于京津地區(qū)。三采暖溫度單戶燃?xì)鉄崴膳覂?nèi)外溫度不僅受采暖負(fù)荷及維護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，而且還與用戶的工作性質(zhì)、上班時(shí)間、家庭人口及人口組成、生活水平及習(xí)慣有很大關(guān)系。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明接近一半的住戶在家的時(shí)候?qū)⒎块g溫度控制在1618之間，接近40%的用戶將房間溫度控制在18以上，13.5%的用戶將房間溫度控制在16以下。四實(shí)際測(cè)試分析1 NOX的排放量采用煙氣分析儀對(duì)采暖爐的氮氧化排放量進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試表明鼓風(fēng)式的NOX排放量大于大氣式。并按國(guó)際上通用的方式，整理成煙氣中含氧量為3時(shí)的濃度。圖2大氣式燃燒（壁掛式）的NOX排放量。圖3鼓風(fēng)式燃燒（容積式）的NOX排放量。

8、圖2壁掛式的NOX排放量 圖3容積式燃?xì)鉅tNOX排放量實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，壁掛式燃?xì)忮仩t的燃燒單位體積天然氣的壁掛式的NOX排放量平均為容積鼓風(fēng)式家用燃?xì)忮仩t的50%左右，為大型燃?xì)忮仩t的20%到30%左右，達(dá)到國(guó)際上低氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于單位面積采暖耗氣量少，SO2、CO2、CO和煙塵等大氣污染排放量也比其他直接燃燒采暖方式低。2 排煙熱損失通過對(duì)壁掛式和容積式兩種類型的燃?xì)獠膳癄t測(cè)試，排煙熱損失較小。壁掛式鍋爐的實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明過?？諝庀禂?shù)在1.5到2.5之間，不同的爐子在不同的運(yùn)行狀態(tài)排煙溫度為55135之間，按低熱值計(jì)算采暖熱效率91.5%到97%之間，平均熱效率在95左右，其原

9、因是有煙氣預(yù)空氣系統(tǒng)，排煙溫度低換熱面積大，有前強(qiáng)制鼓風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)流換熱系數(shù)大。容積積式由于無煙氣預(yù)熱，排煙溫度高，排煙損失比壁掛爐高，實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明容積式家用燃?xì)鉅t過?？諝庀禂?shù)在2.5到4之間，不同的爐子在不同的運(yùn)行狀態(tài)排煙溫度為55135之間，采暖熱效率在87%94.5%之間，平均熱效率在92%左右，低于壁掛式，而且噪音大，NOX排放量高，占地面積大，低于壁掛式。五存在問題全國(guó)在家用燃?xì)忮仩t在推廣使用過程中，還存在一些問題，影響用戶的正常使用，個(gè)別地區(qū)甚至出現(xiàn)安全問題，其主要原因如下：1 壁掛鍋爐的質(zhì)量問題家用燃?xì)獠膳仩t生產(chǎn)質(zhì)量不統(tǒng)一，有的保護(hù)系統(tǒng)不可靠或不完全，沒有質(zhì)保體系。安全使用培

10、訓(xùn)不到位，售后服務(wù)不到位，出現(xiàn)故障時(shí)影響用戶使用。隨國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的頒布，家用燃?xì)獠膳仩t有統(tǒng)一的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，將解決這一問題。2 燃?xì)赓|(zhì)量問題人工煤氣、碳五等雜質(zhì)多的燃?xì)鈶?yīng)用要注意，這些燃?xì)赓|(zhì)量變化大、雜質(zhì)多，易將換熱器堵塞，產(chǎn)生不完全燃燒，熱效率顯著降低，甚至沉積在控制閥門的閥芯、閥座上，使閥門關(guān)閉不嚴(yán)，產(chǎn)生不安全隱患，所以不宜用于壁掛爐。壁掛燃?xì)忮仩t宜采用天然氣等潔凈氣源。3 安全保護(hù)系統(tǒng)問題安全保障問題，家用燃?xì)忮仩t產(chǎn)生爆炸的原因有兩個(gè)。一是采暖系統(tǒng)凍結(jié)，如在嚴(yán)寒地區(qū)，有的用戶外出，將家用鍋爐關(guān)閉使?fàn)t內(nèi)結(jié)冰，再次使用時(shí)由于保護(hù)系統(tǒng)不完善，一旦點(diǎn)燃，由于系統(tǒng)內(nèi)水不能循環(huán)，爐內(nèi)水汽化產(chǎn)生壓力，當(dāng)

11、壓力達(dá)到一定程度就會(huì)產(chǎn)生爆炸，爆炸又會(huì)破壞燃?xì)夤艿?，造成漏氣而引起燃?xì)獗ɑ蚧馂?zāi)，因此要求家用燃?xì)忮仩t的防凍裝置安全可靠。二是燃?xì)庑孤┒鹑細(xì)獗ɑ蚧馂?zāi)，這就是要求燃?xì)庀到y(tǒng)的安裝質(zhì)量一定符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)由專業(yè)人員安裝，確保燃    氣不泄漏，并設(shè)可靠的燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置。4 燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)問題燃?xì)獠膳羌竟?jié)負(fù)荷，存在季節(jié)高峰問題。燃?xì)獠膳?fù)荷的計(jì)算還沒有標(biāo)準(zhǔn)，需研究并制定有關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。老管網(wǎng)供氣能力適應(yīng)性問題需解決，在管網(wǎng)區(qū)大量安裝家用燃?xì)忮仩t，由于其供氣能力的限制，不能滿足燃?xì)忮仩t采暖的需求。5 煙氣有組織排放問題目前許多家用燃?xì)忮仩t煙氣排放系統(tǒng)的安

12、裝不規(guī)范，不符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，排放物對(duì)室內(nèi)外產(chǎn)生污染較嚴(yán)重，存在不安全隱患。因此應(yīng)加強(qiáng)排煙系統(tǒng)安裝的管理。家用燃?xì)忮仩t煙氣排放系統(tǒng)應(yīng)符合家用燃?xì)馊紵骶甙惭b及驗(yàn)收規(guī)程（CJJ12-99）等有關(guān)規(guī)范的條文及要求，確保煙氣有組織的排放。6 用戶反映的問題用戶反映比較多的問題是供暖管道接頭漏水的問題、燃?xì)鉅t噪聲大、室內(nèi)溫度比集中供熱低、采暖費(fèi)用高等問題。其中，供暖管道接著漏水問題反映的人數(shù)最多，超過了調(diào)查總?cè)藬?shù)的五分之一。另外，少數(shù)住戶還反映了其它相關(guān)問題：室內(nèi)鍋爐有時(shí)出現(xiàn)故障維修不到位，墻角滲水，結(jié)露發(fā)霉，燃?xì)鉅t排氣污染，門窗封閉不嚴(yán)，系統(tǒng)防凍浪費(fèi)燃?xì)?，燃?xì)忮仩t有安全隱患，容積式燃?xì)忮仩t占地面積大

13、，散熱器布置不合理，防凍無法外出，燃?xì)鉅t頻繁啟動(dòng)等。出現(xiàn)這些問題的主要原因是新建小區(qū)，在剛開始入住時(shí)，由于一些單戶采暖系統(tǒng)不進(jìn)行水壓試驗(yàn)，所以剛開始用時(shí)接頭漏水現(xiàn)象較多。在冬節(jié)開始時(shí)入住率低，一些用戶鄰居未入住，所以維護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱損失大，又因裝修過，需經(jīng)常開窗通風(fēng)，這就造成用氣量較大用戶又不舍得用，因此位置不好的用戶（鄰居未入住的用戶）感覺到室內(nèi)溫度低感到冷。由于房屋剛?cè)胱?，在室溫提高后，用石灰摸的墻面就?huì)有水氣析出，所以感到墻角滲水，結(jié)露發(fā)霉。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)防凍浪燃?xì)庥昧亢苌?，為了減少防凍燃?xì)饬?，可以關(guān)小水循環(huán)系統(tǒng)的閥門，減少水流量，已減少燃?xì)庥昧?。?dāng)外出時(shí)間比較短時(shí)（12天），把鍋爐設(shè)

14、置在防凍狀態(tài)即可。如果是在嚴(yán)寒地區(qū)長(zhǎng)期外出，放鍋爐的地方又會(huì)結(jié)冰，可以把系統(tǒng)的水放掉，再次使用時(shí)重新充水即可。燃?xì)鉅t頻繁啟動(dòng)這屬于爐子的特點(diǎn)。只要按規(guī)程生產(chǎn)、安裝和使用，家用燃?xì)忮仩t不會(huì)有安全隱患。容積式燃?xì)忮仩t占地面積大，可選用快速式的。散熱器布置不合理，可通過改進(jìn)設(shè)計(jì)來解決。六結(jié)論在統(tǒng)計(jì)研究過程中，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的隨機(jī)抽樣方法選取實(shí)驗(yàn)戶，使樣本容量、計(jì)算精度和調(diào)查內(nèi)容均滿足實(shí)際工程要求。其結(jié)果可以作為北京與天津市氣溫類似城市采暖用氣的參考數(shù)據(jù)。1 節(jié)約能源家用燃?xì)忮仩t效率高、功能多。單戶燃?xì)鉄崴膳哂泻艽蟮恼{(diào)節(jié)靈活，使用完全獨(dú)立，無鍋爐房和熱網(wǎng)損失。符合按熱量收費(fèi)的原則，可準(zhǔn)確計(jì)量，用量可

15、由用戶自主控制，因而能促進(jìn)能源的節(jié)約使用，這種供熱系統(tǒng)的熱效率高（一般在90%以上），避免了集中供熱按面積收費(fèi)造成的能源過渡浪費(fèi)，節(jié)約燃?xì)?，從而為使用?yōu)質(zhì)的潔凈燃料創(chuàng)造了條件。同時(shí)采暖循環(huán)的動(dòng)力消耗低，節(jié)省電能。2 節(jié)省投資和維護(hù)費(fèi)用隨我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，將有較大比例的天然氣用于采暖。發(fā)展采暖后充分利用現(xiàn)有燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施，擴(kuò)大供氣規(guī)模，降低單位供氣量所需燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的投資，同時(shí)降低供氣成本。減少城市地下熱網(wǎng)和簡(jiǎn)化建筑內(nèi)的管道，減少投資和維護(hù)費(fèi)用，單位采暖面積的投資相對(duì)少。3 機(jī)動(dòng)靈活建設(shè)和使用方便對(duì)房地產(chǎn)開發(fā)商而言，建成的商品房很難一次全部賣出，就是同時(shí)賣出的房子，也很少一起入住。所以商品房往往都有一段入住率很低的時(shí)期，這種情況對(duì)集中供熱是很難處理的，不供熱用戶會(huì)投訴，供熱則能源浪費(fèi)虧損嚴(yán)重，而燃?xì)夥稚⒉膳芎玫慕鉀Q這一問題。甚至有的開發(fā)商利用燃?xì)獠膳撵`活性，房子賣出后再安裝燃?xì)獠膳O(shè)備，即減少了資金占?jí)?，又避免了設(shè)備閑置而造成的一些不必要的損壞。在管道燃?xì)鈮虿坏降牡胤?，還可以利用液化石油氣供應(yīng)的靈活性，用鋼瓶供氣方式解決采暖問題，這在許多城市中也出現(xiàn)了。4 減少污染物排放量單戶燃?xì)獠膳苯邮褂脻崈舻囊淮文茉?，由于單位面積耗氣量少，二氧化硫、NOX、煙塵和CO2排放量比其他直接燃?xì)獠膳绞缴伲捎诟鞣N燃?xì)獠膳臒煔舛际堑涂张欧?，單戶燃?xì)獠膳牡涂瘴廴鞠鄬?duì)也較低。同