天然气供暖方式有哪些

跟着人民日子水平的进步，大家对动力的需求量越来越大。因为煤炭的污染十分严峻，给城市环境带来晦气影响，燃煤正在被燃气所替代。因而，燃气的用量和用气规划正在逐渐的扩展。这篇文章就天然气在供暖范畴的运用做了一些剖析。              
       当前大家广泛运用的燃气首要分为三种，即天然气、煤气和液化石油气。天然气是一种无色、无味、无毒且无腐蚀性的可燃气体。首要成分为甲烷，也包含一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物。还有少数的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。别的，在天然气管线中还发现有水分。甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，焚烧商品首要是二氧化碳和水。与其它化石燃料比较，天然气焚烧时仅排放少数的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，因而，天然气是一种清洗的动力。中国天然气开发的疾速发展，使得天然气在供暖范畴得到广泛运用。        

1 燃气锅炉
        关于燃气锅炉，天然气焚烧发生的热量直接用于供暖，是**简略的一种供热方法。从规划一来看，这种供暖方法包含用于一家一户的家用燃气炉，一幢楼或一个小区的小型燃气锅炉以及用于大片面积供热的区域性燃气锅炉。
        1.1 家用燃气炉，这是当前运用较为广泛的一种天然气供暖方法，通常设置于厨房或阳台，配有**的电子焚烧操控、安全维护和温度调理等体系，操作简略，调理灵敏，还能一起满意日子热水需求。可是，因为是涣散焚烧，会影响社区的空气质量，一起也存在燃气走漏、焚烧毛病乃至发生爆炸等安全性疑问。
        1.2 小型燃气锅炉实际上是一种规划较小的燃气会集供热体系，在用户邻近设置一致的燃气锅炉，向各用户房间供给供暖热水。这种供暖体系通常用于一幢或几幢高层修建（商场、住所、办公楼）。因为将用户热源会集为一个，便于管理，进步了安全性，对用户空气的污染疑问也相应减轻。锅炉房可设也可不设，管网因楼宇面积排布而定。
        1.3 区域燃气锅炉的规划更大，它需求经过热网向大面积的用户供热。因为热源更为会集，供热体系作业工况愈加安稳，锅炉作业功率更高，一起大型锅炉更有条件选用**的低氮焚烧技能，环境污染更小，在一些已有的“煤改气”区域供热体系中可依据具体情况稳重运用。可是，因为热网出资大，热水管网运送能耗和热丢失高，这种燃气供暖方法不适宜在新建区域供热体系中推行。         

2 燃气热电联产
        关于纯热力发电体系，燃料通常只要少有些的动力转化为电能，发电功率只要30%左右，而大大都燃料的能量构成余热排到大气。热电联产体系则在发电的一起，运用了这有些余热用以供热，然后使得热电联产的动力运用功率能够到达80%以上。因为完成了能量的梯级运用，因而是比燃气锅炉**的供暖方法。评估热电联产体系动力运用功率的目标首要有热电比和发电功率等。热电比是指热电联产体系或设备的供热量和发电量之比。
        2.1 锅炉加供热汽轮机是中国**常见的热电联产方法。燃料在锅炉中焚烧后将热量传给蒸汽，由高温高压蒸汽股动汽轮发电机组发电，做功后的低档次的汽轮机抽汽A或背压排汽用于供热。这种体系适用于以煤为燃料，技能已十分老练，首要设备也早已国产化。但因为占地大，负荷调理能力差，发电功率低，燃气热电联产体系通常只在煤改气的热电联产中得以运用，而在新建热电联产体系中很少选用。
        2.2 燃气轮机热电联产体系，分为单循环和联合循环两种方法。单循环的作业原理是：空气经压气机与燃气在焚烧室焚烧后温度达1000℃以上、压力在1.0～1.6MPa的规划内进入燃气轮机推动叶轮，将燃料的热能转变为机械能，并拖动发电机发电。从燃气轮机排出的烟气温度通常为450～600℃，经过余热锅炉将热量收回用于供热。大型的燃气轮机功率可达30%以上，热和电输出的总功率通常能够保持在80%以上。当机组负荷低于50%时，热功率降低显着。燃气轮机组启停调理灵敏（平常发动时刻约为10～15min，疾速发动为6min左右），因而关于变化起伏较大的负荷较习惯。当前工业燃气轮机的出产根本上来自西方国家。上述单循环中余热锅炉能够发生参数很高的蒸汽，若是增设供热汽轮机，使余热锅炉发生的高参数蒸汽在供热汽轮机中持续做功发电，其抽汽或背压排汽用于供热，能够构成燃气-蒸汽联合循环体系。这种体系工程的发电功率进一步得到进步，乃至可到达50%以上。
        2.3 另一种燃气热电联产方法以往复式内燃机为动力设备。当规划较小时，它的发电功率显着比燃气轮机高，通常在30%以上，因而在一些小型的燃气热电联产体系中往往选用这种内燃机方法。可是，因为内燃机的光滑油和气缸冷却放同的热量档次较低（温度不超越90℃），并且该热量比例很大，简直与烟气收回的热量适当，因而这种供暖方法在供热温度需求高的情况下受到了约束。楼宇式热电（冷）联产是格外适用于商业修建的小型高效天然气供热体系。所选用的动力设备均小型化，如小型燃气轮机、微燃机及小型内燃机等。与大型会集供热（冷）方法的热电（冷）联产比较，楼宇式热电（冷）联产体系省去了外网的出资和相应的热丢失。但小型动力设备单位发电容量出资偏高。
        2.4 燃料电池是把氢和氧反响生成水放出的化学能直接转换为电能的设备。它有3个根本构件，即燃料（由CH4生成H2）处置设备，燃料电池根本构件和换流设备（直流转换成沟通）。其根本原理适当于电解反响的逆向反响。燃料（H2或CO等）及氧化剂（O2）在电池的阴极和阳极上凭借氧化剂效果，电离成离子；因离子能经过在二极中心的电介质在电极间搬迁，在阴电极、阳电极间构成电压，当电极同外部负载构成回路时就可向外供电。给出质子交流膜燃料电池的作业原理：天然气中的氢被别离成质子和电子，质子穿过膜，而电子绕过膜而构成电流；在膜的另一侧，质子和电子与氧联系，生成水，并发生另一副商品——热量，用于供热。燃料电池的品种不少，依据运用的电解质不相同，有磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和质子交流膜燃料电池（PEMFC）等。燃料电池具有无污染、高功率、适用广、无噪声和能接连作业等长处。它的发电功率可达40%以上，热电联产的功率也到达80%以上。当前，大都燃料电池正处于开发研发中，现已推向市场的商品仍较贵重（1500美元/kW以上）。但跟着该项技能商业化进程的推动，必将在将来燃气供暖职业起到越来越重要的效果。当前从事燃料电池研讨和开发的首要有美国、加拿大、日本、德国等国的公司。中国也有大连化物所等多家单位从事燃料电池的研讨。        

3 燃气热泵
        燃气热泵是由燃气驱动，运用环境热量供热的设备，。燃气热泵供热量是燃气热量与环境热量之和，因而它的功率高于燃气锅炉。带着热量的环境介质能够是周围空气、江河湖海的水，地热以及其他余热介质等。依据作业原理的不相同，能够分为燃气紧缩式热泵和燃气吸收式热泵两种。吸收式热泵是经过工质（如水）的蒸腾和冷凝，以及溶液吸收和再生等传热传质进程来作业的。常见的工质首要有溴化锂溶液和氨-水等。关于溴化锂燃气热泵，单效型热泵供热功率可达150%～170%，双效型则可超越200%。因为技能条件的限制，在中国北方地区的酷寒期因除霜艰难和功率低一级疑问，燃气热泵与电动热泵相同，直接从环境空气吸热的空气源热泵受到约束。可是，运用地热、江河湖海水和其他余热的燃气热泵则在北方地区更有推行价值。

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