城市供热热源的研究
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摘要:现阶段，城市供热的能源仍以煤为主，但一定要解决小型燃煤锅炉热效率低和污染环境这两个问题。本文主要论述了城市供热热源的类型以及发展城市供热热源的技术措施两个方面。
关键词：城市供热;热源;类型;技术措施
中图分类号： TU833 文献标识码： A 文章编号：
城市供热的核心是热源，城市供热规划的重点是热源规划，因此应着力研究能满足工业生产、供热及市民生活需要而且安全、高效、节能、洁净的供热热源。
一、城市供热热源类型
1、热电联产
在热电厂中采用供热式机组，除了供应电能以外，同时还利用作过功的汽轮机抽汽或排汽来满足生产和生活所需热量，这种能力生产方式称为热电联产。大型电站热电联产化将是未来大型火电站发展的一种趋势，热电联产在保持蒸汽与发电的高效与大容量的基础上，能提供满足工业锅炉负荷的要求，取代工业锅炉，并可以保持热力供应的高效应，还可以满足各种热负荷，甚至可作为吸收式制冷机的工作蒸汽。在热电联产中将燃料化学能转变为高位热能先用来发电，然后使用作过功的低品位热能向用户供热，这符合按质用能和综合用能的原则。
2、区域锅炉房
区域锅炉房的热能利用效率通常低于热电厂，规模和场地的选择比较灵活，投资比建热电厂少、建设周期较短，是目前城市集中供热的一种主要方式。用区域锅炉房代替分散小型锅炉供热，能节约燃料、改善供热质量，减少对大气的污染。区域锅炉房既可以单向一些街区供热，形成独立的供热系统，也可以作为热电厂的辅助热源，在高峰负荷时，与热电厂联合供热。区域锅炉房的规模主要取决于技术水平和技术经济，如热水锅炉单台容量、气候条件、热负荷密度、煤价、电价等，以及周围环境污染等因素。
热电联产及区域区域锅炉房两者都是将煤、石油、天然气等矿物燃料的化学能转换为热能的热源形式，采用高参数、大容量供热机组，改造城市低效凝汽式发电厂为热电厂，作为城市集中供热热源，是世界各国城市供热的两大主要热源形式。
工业余热
工业余热主要是指工业企业的工艺设备在生产过程中排放的废热、废水、废气等低品位能源，利用余热回收技术将这些低品位能源加以回收利用，提供工艺热水或者为建筑供热、提供生活热水。从冶金炉、加热炉、工业窑炉、燃料气化装置等工艺设备排出的高温烟气，焦化厂初冷循环水余热，炼铁高炉的冲渣水和泡渣水等工业余热经过处理后都可作为城市供热热源。工业余热资源依据载热体形体分为三类：①固态载体余热资源，包括固态产品和固态中间产品的余热资源②液态载体余热资源，包括液态产品和液态中间产品的余热资源、冷凝水和冷却水余热资源③气态载体余热资源，包括烟气的余热资源、放散蒸汽的余热资源及可燃性废气。以工业余热作为城市集中供热热源可以提高能源利用率，充分回收并利用工业企业的余热、废热，降低工业企业能源的消耗量，大幅度节省能源投资及运行费用。以工业余热作为城市集中供热热源时，往往要与其他热源联合运行，以提高供热可靠性和调节性能。
地热水
地热水，俗称温泉水是城市集中供热热源类型之一。地热水供热比其他能源供热具有节省矿物燃料和不造成城市大气污染的特殊有点，作为一种可供选择的新能源，其开发和利用价值正在受到重视。最早大规模开发地热水供热的国家是冰岛，中国在70年代初先后在天津和北京地区开采地热水，用于采暖、洗澡、农业温室以及毛纺厂的产品洗涤等。地热水蕴藏于地层下，具有储藏量、成分和参数因地而异，水温常年比较固定，水质常带有腐蚀性等特点,因此将它作为城市集中供热热源时,要做好勘探和水质分析，并注意防止管道和设备结垢和腐蚀。
核能
利用核反应堆中链式核裂变反应所释放的能量作为热源，向用户供热。是解决城市能源供应，减轻运输压力和消除烧煤造成的环境污染的一种新途径。目前，正在发展的有三种核能供热方式：①城市集中供热专用低温供热堆②核热电站③化学热管远程供热系统。核供热堆的推广应用有助于改善能源结构，减排温室气体和改善城市环境。核供热堆正处于兴建阶段。
除上述热源形式以外，发达国家还利用太阳能、电能给城市供热，但目前只限于热水供应和单栋建筑物采暖。
二、发展城市供热热源的技术措施
大力发展热电联产。现阶段，城市供热的能源仍以煤为主，但一定要解决小型燃煤锅炉热效率低和污染环境这两个问题。热电联产，特别是采用大型供热机组的热电联产，不单锅炉热效率高、而且对环境污染小，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益，为可持续发展奠定了基础。因此，本着节约能源、减少污染、方便生活的原则，城市供热热源应以热电联产为主，大型工业锅炉房作为调峰锅炉房，充分利用我国储量丰富的煤炭资源，造福城市居民。
燃气锅炉房、蓄热式电锅炉房作为补充。天然气为洁净燃料，而且燃气锅炉的运行已经实现了自动化，燃烧时很少产生尘粒，SO、NO的排放量也较燃煤、燃油锅炉低，有利于保护生态环境；电能为洁净能源，是城市供热理想的能源。随着电力事业的发展，现在国内各大、中城市都已实行峰谷电价制，供电部门为鼓励用户使用低谷电，大幅下调谷段电价。其中1种利用低谷电的方法为：采用蓄热式电锅炉，谷段电价时段，蓄热式电锅炉满负荷运行，将热量储存在蓄热器内；峰段电价时段，蓄热式电锅炉停运或低负荷运行，充分利用蓄热器内的热量。燃气锅炉房只作为城市供热热源必要补充的原因为：a．鉴于我国天然气储藏量并非很丰富，而且我国人口很多，天然气用于居民炊事、餐饮业以及特殊工业生产工艺用气具有更重要意义。b．由于天然气的价格较高，使燃气锅炉房的供热成本比燃煤锅炉
高2—3倍，因此应考虑居民经济承受能力。
科学开采地热资源。一是必须在省、是、市水紫云管理部门的统筹安排下，科学地开采、利用地热水资源；二是对回灌水进行处理，防止污染地热水源。
充分利用工业余热及太阳能。工业企业应优先利用工业余热来满足自身的供热需求，以减少城市集中供热负荷。太阳能作为一种天然洁净的再生能源，科学利用，可起到节能和减少环境污染的作用。
限制分散燃煤锅炉房供热。由于小型燃煤锅炉房分散设置，锅炉经常处于低负荷状态，能耗大、热效率低，并且小型燃煤锅炉房技术管理水平低，操作人员技术素质不高，这些都造成能源的极大浪费。
结语
随着我国供热事业的发展，城市集中供热系统将发生巨大的变化，为了有效利用能源，避免浪费，应从城市供热规划入手，研究和利用各种资源，尤其要充分利用天然资源、余热资源和废料资源，保证能源系统安全、稳定、长期运行。
参考文献：
《浅谈核能低温供热》.谷立鹏.低温建筑技术.2008年第4期
《低温地板辐射采暖和地热水供热的综合利用》.雷勤.山西建筑.2008年第27期
《新型能源在供热方面的应用》.张文丽.中国科技博览.2012年第37期