淺談新農村以天然氣為氣源的供熱方式

摘要：為加快城鄉統籌建設步伐，進一步提高廣大人民群眾生活條件和生活質量，優化農村能源結構，改善大氣環境質量，近年來各級政府決定在較為集中的新農村實施集生態、環保、經濟、社會效益于一體的“村村通天然氣”工程。文章分析了新農村以天然氣為氣源的供熱方式。

關鍵詞：新農村；天然氣；供熱方式；農村能源結構；生態環保 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK229 文章編號：1009-2374（2017）05-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.054

農村通天然氣將因地制宜采取三種以下方式：（1）現有或規劃了天然氣管道的，接通管道天然氣（以下簡稱“PNG”）；（2）無管道氣源但道路交通狀況較好的，采用壓縮天然氣（以下簡稱“CNG”）供應或液化天然氣（以下簡稱“LNG”）點供；（3）無管道且道路狀況不佳的山區將供應液化石油氣。供熱方式有集中鍋爐房供熱和分戶式壁掛鍋爐供熱兩種方式。

分戶式壁掛采暖爐供熱方式以它的科學性、先進性和經濟性，一改我國幾十年不變的傳統集中供熱方式，越來越受到廣大消費者的青睞，短短十幾年時間內就已在全國供熱地區迅速推廣普及，并得到了專家的高度認可和國家政策的有力支持。那么與集體供暖相比，分戶獨立采暖的優勢在哪里呢？以某市某區新豐村315戶燃氣供熱項目為例，用PNG、LNG、CNG為氣源進行分析比較，供參考。

1 比較原則

（1）相同的供熱面積、相同的供熱需求；（2）按目前當地公布市場價格計算。

2 PNG、CNG、LNG基本參數

（1）管道天然氣的發熱值為34.41兆焦/標準立方米。管道天然氣的價格為2.376元/標準立方米，價格為發改委定價，價格較為穩定，波動不大；（2）壓縮天然氣的發熱值為34.41兆焦/標準立方米。壓縮天然氣的價格為3.31元/標準立方米，價格為發改委定價，價格較為穩定，波動不大；（3）液化天然氣的發熱值為33.71兆焦/標準立方米，液化天然氣的價格為2.3元/標準立方米，價格受市場供需的影響，波動較大。

3 工藝介紹

（1）集中鍋爐房供熱是以集中燃氣鍋爐為熱源。以熱水作為熱量交換源，通過熱網管道向新豐村居民供熱的方式；（2）分戶式壁掛采暖爐供熱是以每戶為單位，不通過熱網管道，以熱水作為媒介，以天然氣為燃料加熱媒介通過散熱器散發到空氣中或輻射出來，達到供暖的目的；（3）管道氣的工作原理。從市政中壓天然氣管道開口，敷設中壓天然氣管道支線至新豐村規劃紅線內，選擇合理位置放置中低壓區域調壓柜，經中低壓區域調壓柜調壓后，將低壓天然氣輸送至新豐村庭院天然氣管網中，通過低壓庭院天然氣管網將天然氣輸送至每家每戶；（4）CNG撬裝站的工作原理。首先用高壓軟管與CNG槽車連接，壓縮天然氣通過球閥和高壓切斷閥、過濾器進入一級換熱器，經過一級電加熱器內對天然氣進行升溫到60℃～70℃，在經過一級調壓器調壓到1.0～4.0MPa，再經過二級電加熱器對天然氣進行升溫到60℃～70℃和二級調壓器調壓至中壓A，通過流量計計量，通過中壓管道輸送至中低壓調壓柜進行調壓，最后由管道送至用氣點。調壓站內的各級氣體壓力、流量、溫度、水的溫度、閥門的控制及兩路（一開一備）之間的切換均由控制系統進行連鎖控制。CNG撬裝站流程圖見圖1所示；（5）LNG撬裝站的工作原理。LNG由低溫罐車運到氣化站停車位處，連接槽車與氣化撬直接的液相、氣相金屬軟管，先通過卸車增壓器給低溫罐車升壓，利用壓力差將低溫罐車內的LNG送入撬裝站低溫儲罐內。低溫儲罐中的LNG再經卸車增壓器壓入主氣化器。在主氣化器中，LNG與周圍空氣通過熱交換發生相變成為氣體，并吸熱升高溫度，使氣體溫度維持在5℃以上，當出口溫度達不到5℃時，啟動復熱器對管道內氣體進行升溫使管道內天然氣維持在5℃以上，然后經過濾、調壓、計量、經燃氣管道送入用氣設備。LNG撬裝氣化站流程圖見圖2所示：

4 投資費用比較（萬元）（供熱面積為30835平方米）

分戶供氣取暖基礎設施投資包括燃氣庭院管網及配套供氣設施費用、分戶式壁掛采暖爐設備及安裝費用、其他費用（設計、監理）；集中鍋爐管道氣取暖基礎設施投資包括供熱管道庭院管網及配套供熱設施費用、集中鍋爐房取暖設備及主體費用、鍋爐房燃氣管網及配套供氣設施費用、其他費用（設計、監理）；集中鍋爐LNG（CNG）供應取暖基礎設施投資包括供熱管道庭院管網及配套供熱設施費用、集中鍋爐房取暖設備及主體費用、LNG（CNG）撬裝供氣站及配套供氣設施費用、其他費用（設計、監理）。通過計算上述投資費用得出總投資費用表進行分析比較，不難看出分戶式壁掛采暖爐供熱的投資費用是最少的，集中鍋爐CNG供應取暖次之。具體數據見表1所示：

5 運行費用比較（萬元/年）

集中供熱面積為30835平方米需用5.6MW的常壓燃氣熱水鍋爐，每天運行10小時，供暖期為150天。管道天然氣和壓縮天然氣的小時用氣量為600標準立方米/小時，液化天然氣的小時用氣量為612標準立方米/小時，分戶式壁掛鍋爐的小時用氣量為2.2標準立方米/小時，每天運行10小時，供暖期為150天。通過計算年用氣費用、撬裝氣化（減壓）站年運行費用及集中天然氣鍋爐房年運行費用得出年總運行費用表進行分析比較，不難看出分戶式壁掛采暖爐供熱的運行費用是最少的，集中鍋爐管道氣取暖次之。見表2所示：

6 總體費用比較（萬元/年）

將總投資費用加到年運行費用中進行逐年比較。不難看出分戶式壁掛采暖爐供熱的運行費用是最少的，集中鍋爐LNG撬裝取暖次之。具體數據見表3所示：

7 安全性比較

（1）管道氣PNG由于受到管道鋪設的限制，應用起來不是很方便，但是是最安全的；（2）CNG為壓縮天然氣，一般的正常壓力是指在20～25MPa。保存壓力大，不是很安全，但是在常溫下可以保存，保存設備不需要做保溫隔熱處理；（3）LNG的燃點是650℃，比汽油的燃點427℃和柴油的燃點260℃燃點高，因此LNG更難點燃；LNG的密度為0.47左右，氣化后的密度只有空氣的一半左右，因此稍有泄漏便很快擴散；LNG的儲存壓力低（0.3～0.7MPa），比CNG更安全。

8 結語

集中鍋爐房供熱與分戶式壁掛采暖爐供熱相比較：從安全性來看，分戶式壁掛采暖爐供熱方案大大優于集中鍋爐房供熱方案；從一次性投資上來看，分戶式壁掛采暖爐比集中鍋爐房供熱少得多，為投資者節約了投資費用；從年運行費用上來看，分戶式壁掛采暖爐比集中鍋爐房供熱少得多，為用戶節約了使用費用；從節能減排上來看，分戶式壁掛采暖爐比集中鍋爐房供熱損失小，節約資源，減少浪費。LNG、CNG與管道氣比較：LNG、CNG比管道氣初期投資少，后期運行費用遠大于管道氣，LNG、CNG氣源沒有可靠保障，LNG、CNG價格波動大，管道氣供氣安全性遠優于LNG、CNG供氣。綜上所述，新農村以天然氣為氣源的供熱方式中用管道天然氣為氣源的分戶式壁掛采暖爐供熱方案最優。

參考文獻

[1] 陳敏，白麗萍，福鵬.天然氣應急氣源的探討[J].煤氣與熱力，2005，（12）.

[2] 薛四敏，朱萬美，應潔，齊月華.天然氣轉換過渡氣源的探討[J].煤氣與熱力，2006，（5）.

作者簡介：解東海（1985-），男，內蒙古鄂爾多斯人，烏海凱潔燃氣有限責任公司助理工程師，研究方向：城市燃氣輸配。

（責任編輯：王 波）