煤改气污染物排放分析与采暖方式的适用性研究

作     者：王鹏 

作者单位：山东建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李兴泉;任均忠

授予年度：2018年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：煤改气 污染物 排放量 环境效益 经济效益 

摘      要：我国北方地区冬季采暖多以燃煤为主,此种采暖方式不仅能源利用效率低,而且会造成严重污染。而天然气作为一种清洁能源,具有热值高,清洁等诸多优点,近年来获得国家的大力推广成为冬季清洁采暖的首选能源。相较于燃煤采暖,燃气采暖在污染物排放、系统操作、清洁采暖等方面有着天然优势,但是煤改气前后污染物具体减排多少,整体的经济效益如何,并未有具体研究。因此本文主要对煤改气污染物的具体减排量和带来的环境效益进行研究,以及煤改气整体经济效益进行计算分析,对国家推行煤改气工程具有一定的理论和现实指导意义。本文首先从采暖的角度对目前煤改气的几种方式进行了分析,包括初投资、运行成本、污染物排放等方面,并根据用户的采暖特点选择出了最适合各类用户的采暖方式。然后对燃煤和燃气采暖污染物(CO、SO、NO等)排放量进行了推导和计算,对分布式和集中式两种采暖方式下污染物的排放规律进行拟合分析。研究结果表明:在集中式采暖中,燃煤污染物排放量要比燃气多,燃煤中CO,NO排放量分别为燃气排放的2.88,6.31倍;在分布式采暖中,燃煤CO2,NOx排放量分别为燃气排放的3.73,415倍,集中式和分布式燃气采暖均无SO的排放。其次,通过调研以山东建筑大学采暖实例为例,拟定出五种采暖方案,分别从初投资,年运行费用及系统操作等方面对上述方案进行对比和分析,确定出以燃气锅炉为主要热源,其余附属设备作为调峰用为最佳采暖方案。该方案与燃煤锅炉采暖相比环境效益显著,CO,NO等污染物排放量分别降排59%,93%,与燃煤供暖相比燃气供暖没有SO生成,因此SO排放量降低8.67×10 kg。最后,根据当前煤改气存在安全隐患及推行过程中遇到的问题进行了探讨,并针对存在的问题从政策性层面、煤改气方式的选择、施工安装方面、运行管理、经济效益、安全等方面提出改进措施。