浅谈城市供热方式
于惠泳
摘要：城市供热作为城市基础设施之一的，是城市发展水平的重要标志，也是影响环境质量的重要因素。我国的城市供热，从分散到集中，从以小煤炉为主到多种清洁燃料为热源，发生了很大的变化，但随着技术的进步，社会事业的发展和能源结构的变化，特别随着人们在认识上的深化，愈来愈注意到环保效益、资源利用、经济效益的综合分析决定供热方式,如何选择并确定城市供热方式，以适应国际化大都市在环保、节能诸多方面的要求，便成了我们亟待解决的问题。
关键词：城市；供热；方式
1城市供热方式的分类
1．1按供热的规模与被供热建筑物的种类
城市集中热力网供热：热源主要有燃煤热电联产、大型燃气锅炉房、大型燃煤锅炉房、大型燃油锅炉房、燃气－蒸汽联合循环等；
区域集中供热（含楼栋式或单元式集中供热）：小区燃气锅炉房、小区燃煤锅炉房、小区燃油锅炉房、楼栋式（或单元式）燃气供热、集中水源热泵、小区带蓄热装置的电锅炉、地热热水、地源热泵等；
分户供热（individual heating）：分户燃气炉供热、电暖气（电热膜）供热、分户水源热泵供热、分户空气源热泵等；
商业或公共建筑供热（指其自备热源的情况）：燃油或燃气直燃机、空气源热泵、水源热泵、电锅炉、小型燃气－蒸汽联合循环机组等。
1．2按能量形式
内能供热 ：煤、石油(汽油、柴油)、天然气、酒精、炭、柴、草、沼气等燃料燃烧后，将燃料的化学能转化为内能；电能供热 ：以化学能、水能、风能、核能获得电能后，通过电炉、电饭煲、电热毯、电取暖器、电热拖鞋、宇航员穿的电热保温装置等再将电能转化为内能，主要有直接电热方式（包括电暖气与电热膜供热）和风冷热泵、集中和分户水源热泵、地源热泵等热泵供热方式；光能供热 ：通过太阳灶、太阳炉、太阳能热水器转换装置将光能转化为内能。
1．3按资源
城市热力：以热电厂和大型供热厂为热源的城市热力网；
燃气供热：以天然气、液化石油气、人工煤气等气体燃料进行供热，包括燃气蒸汽联合循环、大型燃气锅炉房集中供热、小型模块化单栋建筑或单元式燃气供热、分户燃气炉供热等；
电力供热：以电力资源进行供热，主要的方式有分散式直接用电供热（电热供热）、蓄热式电热锅炉、电动热泵三种。
燃油供热：以燃油为能源的供热方式，包括大中型燃油锅炉房集中供热、商业建筑中的直燃机等；此种方式受国际市场油价影响较大，而且目前，油品价格呈上涨的总趋势，另外，燃油锅炉及配套的储油罐和输配管网在市区选址较困难，故我国的大多数城市不易选择此种方式。
工业余热和地热供热：充分利用工业余热和地热资源，对节约能源改善环境都有良好作用。地热是一种清洁无污染的能源。由于供热时要受某些技术条件的限制，因此在我国供热面积不大。
其它方式：主要是指燃煤小锅炉及其它非清洁能源炉供热。
1．4按供热范围
集中供热：以蒸汽或热水为载热介质，由集中热源通过供热管网向整个城镇或其中某一地区的用户供应生产和生活用热，称集中供热。
分散供热：除集中供热以外其他供热。
在燃煤的条件下，集中供热与分散供热相比，有明显优势：有较好的经济效益。因集中供热用的锅炉容量大，热效率高，可以达到90%以上，而分散供热的小型锅炉热效率只有60%左右，或更低。因此城市集中供热代替分散供热综合起来可节约20～30%的能源；有良好的环境效益。城市污染主要来源于煤直接燃烧产生的二氧化碳和烟尘。集中供热的锅炉容量大，大量减少了烟囱数量，加之有较完善的除尘设备，采用高效率的除尘器，除尘率可达90～98%，甚至更高，能有效降低城市污染；有很好的社会效益。城市集中供热对于方便人民生活，减少了锅炉房占地面积，有利于土地资源的合理使用。
2分析城市供热几种方式
随着我国对环境保护的重视，城市燃料结构以煤为主并采取以热电厂和区域锅炉房供热的集中供热方式受到了挑战；热电厂高空排放有利于改善供热地区的排放浓度，但其总排放量包括发电用煤将超过供热用煤的排放总量，因此，必须以清洁能源供替煤炭，以减少污染物的排放量，达到国家要求的环境标准。在此形势下燃气供热和电力供热得到了迅速发展。
2．1燃气集中锅炉房供热方式的适用条件与适用范围
由于煤改气，清洁燃料天然气的使用，大型区域锅炉房在燃烧效率、环境影响等方面已无明显优势，而中型、小型区域锅炉房则有投资省、运行成本低、规模适中、布局灵活等（特别是小型区域锅炉房）的突出优势。因此，对于燃气的区域锅炉房供热，其规模在几万至几十万平方米供暖面积的范围内较为适宜。
楼栋式锅炉房虽有投资小、运行成本低。占地少（布置在住宅楼内）、便于筹资的优点，但其燃烧效率较低，不易采取低NOx措施，再加上烟气的低空排放等原困，不适合大面积采用，可作为其它区域锅炉房供热方案的调剂和补充。
大型燃气锅炉房主要问题是投资高，但其锅炉燃烧效率高，可采用低NOx措施，运行成本较低，相对占地面积小，对于已形成市区热网的地方，为充分发挥己有集中供热的潜力，可适当配合采用。
2．2 燃气常规热电联产供热方式的适用条件和使用范围
常规热电联产在全年供热工况的节能和经济效益都相当显著，如果仅用于冬季供热供热，在供暖季节当然效益尤佳，但非供热季就停机，或纯凝汽运行都是不合适的；如果非供热季有生活热水负荷或生产性负荷当然可以继续运行。由于本电站机组的抽汽和排汽压力都是按供热负荷选用的，最高压力为0.245MPa，仅适用于生活热水负荷和电站附近的制冷工艺。
在燃煤的条件下，常规热电联产供热的节能和经济效益都比热电分产有明显优势。但在燃料为天然气的条件下，是否采用常规热电联产供热方案，除了要与区域锅炉房进行全面的技术经济比较外，还应与联合循环热电联产的供热方案进行比较，因为，在这种情况下，燃气-蒸汽联合循环热电联产的节能效益可能更加明显。
2．3燃气-蒸汽联合循环热电联产供热的适用条件与使用范围
燃气-蒸汽联合循环热电联产供热方式，烟气排放浓度都在国家排放标准以内，能源利用率都比较高，特点是能源全品位的梯级利用，具有较高的技术性能。热电联产应坚持以热定电的原则，联合循环热电联产和区域热电联产的热化系数分别为0.33和0.44，虽然其运行成本较高，但有利于环保，初投资较低。特别是区域热电联产方式，便于单位自筹资金，在允许上网的条件下，在热电联产方式中应优先考虑。
2．4分散式直接用电供热（电热供热）
分散式直接用电供热方式很多，如：电暖气、红外线电加热器、低温辐射电热膜等。目前，只有少量无供热系统的用户采用了电暖气和电热膜等分散式直接电热供热的方式，但数量少。低温辐射电热膜供热具有以下优点：舒适；节水；节省锅炉房储煤、堆灰等一系列占地；无环境污染；使用寿命长；计量、调节方便；施工简便等优点。但从节能角度看，用电供热不合理，因为产一度电要耗能3000千卡，而只有860千卡转化为热能，能源利用效率不到30％。
2．5蓄热式电热锅炉的特点：
电热锅炉没有燃烧，不排放有害气体，没有废弃物。因此它具有无污染、无噪音、有利于环境保护等特点；既能削峰填谷，又可充分利用低谷电价，达到经济运行的目的；自动化程度高，运行安全可靠，实现机电一体化；锅炉供热系统热效率较高，但由于是直接用电这种高位能源供热，所以综合能源效率较低。
2．6电动热泵的主要特点：
合理地利用了高品位能量，综合能源效率较高；对供热区域无污染，环保效益好；一机两用，提高了设备利用率；具有热回收功能，可以充分利用室外阳光、室内人员、电器办公设备等放出的热量，节能效益明显；运行灵活、方便、调节简便；一次性投资高，设备维护较复杂；热泵噪音较大。
2．7 壁挂式供热炉
易在分散的别墅住宅采用,在多层和高层住宅中使用，烟气宜集中排放，并注意防火。
2．8直燃式溴化锂冷热机组供热方式
直燃式溴化锂冷热机组供暖，从环境保护考虑不如热电冷三联供和区域锅炉房供暖，但优于独立式壁挂供暖炉供暖。从能源效益分析，不如热电冷三联供和热泵。就年总费用评价，优于热泵，不及其它供暖方式。但如综合考虑，由于冷、热源一体化，不需要建筑独立的锅炉房，资金分散到各用户筹措，自动化程度高等特点，特别适合于小区供热。
