秦先鈺

(太原學(xué)院，山西 太原 030032)

0 引言

我國正處于高速發(fā)展時(shí)期，科技、工業(yè)等水平都得到極大提升，但環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。在綠色低碳理念提出后，人們對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)知不斷得到深化與發(fā)展。煤炭作為工業(yè)革命最重要的動力，在第一次工業(yè)革命開始時(shí)，極大提升了英法兩國的工業(yè)生產(chǎn)效率，促使英法兩國迅速成為工業(yè)強(qiáng)國，并以極強(qiáng)工業(yè)實(shí)力開始向世界各地?cái)U(kuò)張，高大煙囪排列著工業(yè)企業(yè)排放的煙塵，環(huán)境保護(hù)被工業(yè)發(fā)展所取代。在第一次工業(yè)革命時(shí)，工業(yè)使用煤炭造成的環(huán)境污染得到了部分人們的關(guān)注，但并未得到真正重視；在第二次工業(yè)革命時(shí)期，工業(yè)企業(yè)在發(fā)展中引入了電力、天然氣、石油等清潔能源，煤炭使用所造成的環(huán)境污染也受到了人們的關(guān)注，對清潔能源的使用水平也得到了極大提升。從20世紀(jì)中葉開始，世界各國在工業(yè)發(fā)展的前提下，都開始加強(qiáng)環(huán)境管理，經(jīng)過多年治理，大多數(shù)國家與地區(qū)都已經(jīng)基本解決了環(huán)境污染問題。截止目前，許多發(fā)達(dá)國家為了在最大限度內(nèi)實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，基本都普及了天然氣。21世紀(jì)初由于我國大多地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平較低天然氣采取費(fèi)用較貴沒有得到廣泛普及，經(jīng)過多年發(fā)展，天然氣的干凈、使用安全使其得到廣泛應(yīng)用，加之人們經(jīng)濟(jì)水平的提升，環(huán)保意識和健康意識的增強(qiáng)使天然氣在我國北方農(nóng)村地區(qū)冬季采暖中得到了廣泛應(yīng)用，并且得到大多農(nóng)村居民的肯定與認(rèn)可。

建設(shè)生態(tài)文明，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，離不開廣大農(nóng)村能源消費(fèi)的升級換代。尤其是城鄉(xiāng)結(jié)合部的鄉(xiāng)村仍存在大量使用煤炭、木柴、秸稈等農(nóng)村傳統(tǒng)能源現(xiàn)象，對城鎮(zhèn)空氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。尤其到了冬春季北方農(nóng)村的取暖季節(jié)，更是造成周邊大量PM2.5可吸入顆粒物的主要污染源，已經(jīng)嚴(yán)重影響我國的環(huán)境質(zhì)量。用更清潔的天然氣加以替代這些傳統(tǒng)用火和取暖方式，不但可以加快社會主義新農(nóng)村建設(shè)，也可以保護(hù)國家的碧水藍(lán)天。該項(xiàng)目有利于優(yōu)化鄉(xiāng)村能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，從根本上實(shí)現(xiàn)農(nóng)村燃料向清潔化轉(zhuǎn)變，促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村和生態(tài)文建設(shè)。農(nóng)村煤改氣工程項(xiàng)目是一項(xiàng)要點(diǎn)民生工程，對促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會發(fā)展具有重大意義。但在天然氣供熱技術(shù)推廣的過程中，也存在一些未能解決的應(yīng)用問題。因此，對農(nóng)村地區(qū)住宅建筑的天然氣供熱技術(shù)進(jìn)行研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 北方農(nóng)村地區(qū)住宅建筑天然氣供熱技術(shù)類別

1.1 天然氣分戶獨(dú)立供熱

分戶獨(dú)立式供熱是指每戶熱源都具有獨(dú)立性，用戶獨(dú)立控制供熱設(shè)備。天然氣分戶獨(dú)立供熱即利用天然氣作為熱源向用戶進(jìn)行獨(dú)立式分戶供熱，太難燃?xì)夥謶舄?dú)立供暖技術(shù)在供暖方式上主要是通過燃燒天然氣+熱水，在這其中以蒸汽或熱水作為媒介，進(jìn)而對住宅建筑房屋進(jìn)行供暖。由于農(nóng)村房屋比較分散的特點(diǎn)，采用該供熱方式效果最佳，在北方農(nóng)村實(shí)施的“煤改氣”工程中這也是常見的天然氣供熱方式，比較適用于300 m2以下的中小型面積住宅。天然氣分戶獨(dú)立供熱技術(shù)主要是以熱水或蒸汽作為介質(zhì)，通過燃燒天然氣向住宅房屋供熱的方式，相關(guān)設(shè)備產(chǎn)品目前也比較豐富，許多農(nóng)村住宅房屋內(nèi)也會選擇使用燃?xì)獗趻鞝t，最大的優(yōu)勢是能夠滿足用戶的個(gè)人需求，供熱時(shí)間等自主權(quán)完全由用戶獨(dú)立控制，這種供熱方式將會是未來農(nóng)村供熱能源升級的最主流方式，并會得到廣泛推崇。

1.2 天然氣鍋爐供熱

天然氣鍋爐采暖設(shè)備主要是天然氣鍋爐，以熱水和水蒸氣作為媒介，通過利用天然氣加熱鍋爐的方式進(jìn)行供熱。該方式與天然氣分戶獨(dú)立供熱技術(shù)適用面積不同，常用于面積較大建筑，超大型天然氣鍋爐供熱面積最高可達(dá)數(shù)萬m2。

許多農(nóng)村地區(qū)不僅有民用住宅，還有一些工廠、農(nóng)村學(xué)校等面積較大的建筑，對采暖面積需求較高、供熱效率需求，由于場所聚集人群較多，冬季對熱水的需求量也較為龐大，與天然氣分戶獨(dú)立供熱技術(shù)對比天然氣鍋爐供熱方式更為適用[2]。

2 北方農(nóng)村地區(qū)住宅建筑天然氣供熱技術(shù)應(yīng)用效益

將傳統(tǒng)煤炭供熱改為天然氣供熱，可以在很大程度上消除北方農(nóng)村地區(qū)空氣污染問題?！懊焊臍狻惫こ掏茝V的重要一點(diǎn)原因是環(huán)境壓力所造成，我國整體空氣質(zhì)量水平不高，生態(tài)環(huán)境逐漸失衡，而天然氣在供熱方面最大的優(yōu)勢便是清潔。首先，煤的主要成分是氫、碳、硫、氮、磷等，含碳量高達(dá)50%～98%，其余成分中硫危害性最大，會造成大氣污染形成酸雨，天然氣的主要成分是甲烷，硫與少量氮為污染源，作為氣體能源，含有的硫成分易被洗脫，產(chǎn)生的粉塵極少，屬于潔凈燃燒，使用起來對環(huán)境造成的壓力較?。黄浯?，天然氣的熱值非常高，具有高燃燒效率，標(biāo)準(zhǔn)煤的燃燒熱值為29271 kJ/kg，而天然氣的燃燒熱值可以達(dá)到54525 kJ/kg，并且燃燒效率可以高達(dá)90%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煤炭的燃燒效率；其三，天然氣的儲量豐富，是油井與煤礦勘探開采出的副產(chǎn)物，燃燒穩(wěn)定，易于控制火焰與溫度。總之，天然氣的燃燒產(chǎn)物主要為水和二氧化碳，在燃燒過程中不會產(chǎn)生固體廢棄物，不會造成環(huán)境，也不存在廢棄物污染與處理壓力，是一種理想的供熱清潔能源，對農(nóng)村人們的生活環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生的消極影響非常小，不僅可以起到環(huán)保作用，保護(hù)農(nóng)村地區(qū)的生活環(huán)境與空氣質(zhì)量，還可以為人們提供更便捷、更高質(zhì)量的供熱。

3 北方農(nóng)村住宅建筑天然氣供熱技術(shù)應(yīng)用與優(yōu)化建議

在農(nóng)村天然氣供熱技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要采用綜合創(chuàng)新的方法，解決用氣方式、管道鋪設(shè)和房屋保暖等問題。在天然氣用氣方式上，考慮農(nóng)村房屋住宅較為分散的特點(diǎn)，為保證每戶居民都可以用上清潔能源天然氣，可以結(jié)合實(shí)際情況因地制宜，采取多種用氣方式，比如天然氣、液化天然氣、壓縮天然氣等，構(gòu)建配套設(shè)施，確保冬季農(nóng)村每戶居民取暖的能源供應(yīng)；在管道鋪設(shè)方面，有必要結(jié)合農(nóng)村建設(shè)的長遠(yuǎn)規(guī)劃，加強(qiáng)主干道建設(shè)，根據(jù)實(shí)際情況完善入口管道和天然氣管道的建設(shè)?？紤]到檢查、維修和保養(yǎng)的便捷性，天然氣分戶獨(dú)立供熱技術(shù)的供氣管道應(yīng)沿住宅樓宇的外墻建造，高度不少于2.2 m，以防止未成年人觸摸管道，造成不必要的危險(xiǎn)，輸氣管道應(yīng)深埋地下，作為長期供氣干線；在房屋住宅保暖措施方面，針對房屋具備的某些條件，在住宅的保溫措施方面，針對住宅的某些條件，除了安裝雙層窗戶外，還可以通過在外墻添加巖棉來增加保溫效果，提高冬季采暖溫度，不具備保暖設(shè)施改造的農(nóng)村房屋可以仍然采用傳統(tǒng)棉簾方式來增加保暖效果[3]。

在“煤改氣”工程的推進(jìn)下，許多北方農(nóng)村地區(qū)天然氣供氣系統(tǒng)相繼得到普及與投入運(yùn)行，其安全問題也日益突出，比如室內(nèi)外天然氣設(shè)施安裝不規(guī)范、設(shè)施安全防護(hù)措施缺失等，亟待重視和解決。首先應(yīng)加強(qiáng)源頭管理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村冬季天然氣供熱技術(shù)應(yīng)用的本質(zhì)安全，加強(qiáng)設(shè)計(jì)前的勘測工作，實(shí)現(xiàn)1村1方案、1戶1圖紙，明確管道安全防護(hù)的相關(guān)要求，加強(qiáng)施工過程的管控，確保管道焊接、防腐處理、氣密性試驗(yàn)、置換通風(fēng)等環(huán)節(jié)都得到有效監(jiān)管與控制；其次，還應(yīng)建立村級巡檢組，以各村為單位，招聘當(dāng)?shù)卮迕癯闪⒋寮壯矙z組，進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，負(fù)責(zé)村內(nèi)天然氣供熱技術(shù)應(yīng)用的日常巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)；其三，應(yīng)加強(qiáng)安全宣傳教育，提升村民對用氣安全的認(rèn)知，必要時(shí)村委會可利用宣傳冊或村內(nèi)廣播等形式向所有村民宣傳安全使用天然氣的相關(guān)知識，潛移默化的幫助廣大村民逐步掌握安全用氣技能，逐步樹立自覺維護(hù)天然氣管道設(shè)施的安全意識；最后，還需加強(qiáng)天然氣供熱技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)管控，提前做好應(yīng)急準(zhǔn)備，建立完善的維修機(jī)制，合理布置日常維護(hù)與應(yīng)急檢修體系，配備專業(yè)維修團(tuán)隊(duì)、設(shè)施、機(jī)械等，制定專業(yè)人員定期對天然氣管道與設(shè)施進(jìn)行維修，制定天然氣使用專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，提高風(fēng)險(xiǎn)管理與控制能力[4]。

4 結(jié)語

農(nóng)村煤改氣工程項(xiàng)目是一項(xiàng)要點(diǎn)民生工程，對促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會發(fā)展具有重大意義。建設(shè)生態(tài)文明，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，離不開廣大農(nóng)村能源消費(fèi)的升級換代，天然氣供熱技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢、顯著的應(yīng)用效益，是北方農(nóng)村地區(qū)冬季取暖的必然選擇?！懊焊臍狻惫こ淌抢麌竦幕菝窆こ?，對解決“三農(nóng)”問題，推進(jìn)社會主義新農(nóng)村的建設(shè)有著重要意義，推進(jìn)“煤改氣”工程可以改變冬季北方農(nóng)村使用傳統(tǒng)燒煤取暖造成的環(huán)境污染與空氣污染問題。在已經(jīng)普及天然氣供熱技術(shù)應(yīng)用的北方農(nóng)村地區(qū)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對使用安全管控與監(jiān)管方面的問題，確保該項(xiàng)目工程推進(jìn)后農(nóng)村天然氣供熱技術(shù)的安全應(yīng)用。