山东济华燃气有限公司, 山东省济南市 250000
摘要:现如今,煤炭和石油是当前能源结构中的两个基础能源。这两种能源在使用过程中会产生比较多的大气污染物,对我国大气环境造成不利的影响,而天然气作为一种清洁能源,具有高效和方便等优势,扩大天然气的应用,可以优化我国能源结构,降低大气污染物的排放,具有较高的经济效益和社会效益。基于此,本文分析了天然气的优势,探讨了如何优化天然气利用方式。
关键词:燃气能源;优势;利用方式
引言
由于天然气相较于煤炭具有许多优势,我国正大力推广天然气,根据“十三五”规划,到 2020 年国内天然气综合保供能力计划达到 3600 × 108m3以上,天然气占一次能源消费比例达到 10% 。天然气多采用高压长输管道输送,城市燃气输配则主要采用中低压配气,长输管线与城市燃气之间通过储配站衔接。天然气在降压过程中可释放大量的压力能,同时降压后温度明显下降,产生大量的冷能。如果能充分利用这部分能量,将会极大地提高能量利用率、提高管网运行的经济性,符合国家节能减排的基本政策,具有重要的经济效益和社会效益。
1.燃气能源的优势
天然气是一种清洁、高效、便捷的优质燃料,被人们称为绿色能源,是当前比较理想的能源。对天然气进行合理利用,对于优化我国能源结构,降低环境污染具有重要的意义。
1.1高效
天然气具有较高的转化效率。对于大部分燃煤机组而言,其发电效率只有 30% 左右,在最佳的条件下,其最高的亚临界点发电效率也不超过 38%;而应用天然气联合循环发电的方式可以有效地提高发电效率,发电效率可以提高到 60%,如果采用功热联产技术,天然气的能源利用效率还能够进一步得到提升,可以达到 80%[1]。天然气具有较高的燃烧效率,这样就能够有效地降低能源消耗,解决能源问题。天然气的热效率是普通民用燃料热效率的两倍,比燃料油高一倍。
1.2洁净
天然气主要的成分是甲烷,其燃烧产物主要是水和二氧化碳,每立方米天然气燃烧,会产生 2 kg 的水,不会对环境造成污染。而煤炭含有硫、氮等杂质,煤炭燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、氮氧化合物等,同时会产生大量的烟尘,这些物质进入大气,会造成严重的大气污染。如果采用天然气代替煤炭,可以有效降低这些污染物的排放量,二氧化硫的排放量可以降低 96%,氮氧化物的排放量可以降低 90%,二氧化碳的排放量也可以降低 50%,这对于降低大气污染,改善生态环境具有重要的意义。
1.3方便
天然气具有压缩性好、流动性大等特点,通过加压能够实现便捷输送,可以安全、快速地输送到使用地点。除了通过管道输送之外,在难以进行管道敷设的地方,可以通过加压方式实现天然气的液态存储,这种方式可以降低天然气的体积,提高运输效率,而且方便使用。天然气可以以液化天然气的方式进行运输,然后在基地进行气化,通过高压管线输送到门站,再通过降压输送给居民或者工厂,从而实现方便的应用[2]。无论是管道天然气还是液化天然气,使用者都不需要进行后处理,使用起来非常方便,相较于煤炭等燃料,天然气的经济价值和社会效益都要高得多,正因如此,天然气获得人们的广泛关注,在全球能源结构中的地位也在快速上升,消耗量快速增长。
2.燃气能源使用过程中存在的问题
2.1施工企业对燃气工程的安全管理不重视
在实际施工过程中,对于施工现场的安全监管不到位,包括质量检查不到位、处罚力度不得体,导致施工人员对于施工安全工作思想懈怠,操作流程不规范,甚至有些施工单位根本不按照国家现行的安全法操作流程操作,形成较大的安全隐患,危及人身安全。虽然责任如此重大,但据相关数据统计,很多现有的燃气工程施工单位仍未提高思想安全责任意识,法律意识淡薄,操作流程模糊,对工程的安全管理重视程度有很大欠缺。
2.2施工企业对项目合同的管理不重视
实际上,项目合同管理也十分重要。一些施工企业和施工单位为尽早拿到合同尽早施工,往往忽视了对项目合同的管理。如果合同中存在漏洞,合同双方法律意识淡薄,一旦在施工过程中发生问题,就会使施工人员无从下手,或者随意下手,对工期和质量均造成影响。虽然结果如此严重,但在现在燃气工程施工中,仍有很多企业并未切实重视项目合同管理。
2.3施工企业对项目成本管理不重视
经济效益是考量企业盈利的重要指标,而项目成本管理又是计算经济效益的重要参数,所以每一个施工单位也要将项目成本管理作为一项重要工作来抓。在成本管理问题上,没有形成完善的对应体制,对工程项目质量成本的管理与控制不重视,对管理人员的经济观念不强的问题不重视。这些问题如果不及时加以解决,不但项目成本会增加,而且对以后的燃气工程运行效益都会带来亏损的隐患。但据相关数据统计,很多施工企业在对项目成本管理上还处于空白或者不重视的态度。
3.优化天然气利用的途径
3.1用作直燃空调燃料
相较于电空调,燃气空调具有诸多优点。电空调应用的制冷剂是氟利昂,其会破坏臭氧层,对大气造成污染,而燃气空调则应用溴化锂作为吸收剂,不会对大气层造成污染。在相同制冷功率下,燃气空调具有较低的成本,能够降低用户的使用成本,同时燃气空调机械运动的部件相较于电空调来说要小一些,因此其具有更高的运行稳定性,所需的维护费用就比较低,其平均使用寿命可以达到 20 年,明显高于电空调。夏季,空调用电负荷是非常大的,可以达到家庭用电负荷的 40% ~ 50%,而应用燃气空调来代替电空调,则可以有效地削减夏季的用电量,进而削减用电高峰,同时填补夏季燃气低谷,降低供气成本。随着溴化锂制冷技术的不断成熟,燃气中央空调在世界各国的应用也日趋广泛。
3.2燃气发电
燃气轮机是一种采用布雷顿循环的新型发动机,喷气式飞机采用的是燃气轮机,这种燃气轮机属于轻型燃气轮机,而在发电领域,发电厂应用的燃气轮机是重型发电机,其规模能够达到几十万千瓦。近年来,燃气轮机发电技术得到了较快发展,之前燃气轮机的发电效率比较低,通常只有 20%,而随着技术的发展,大型燃气轮机的发电效率得到非常快的提升,目前已经超过 40%,随着技术的进一步发展,燃气轮机的发电效率还会进一步提升。当前,人们正在研究联合循环发电技术,即燃气轮机和蒸汽轮机循环发电。其主要的工作形式如下:首先,以天然气为原料,利用燃气轮机进行发电,其间会排出 400 ~ 600 ℃的烟气,这些烟气被通入余热炉中,其中产生 400 ℃、 4 MPa 的高温高压蒸汽,之后高温高压蒸汽会被通入蒸汽轮机中,驱动蒸汽轮机发电,二者的发电效率总和可以达到 60%[3]。
3.3汽车燃料
当前,天然气燃料汽车已经获得比较广泛的推广,很多城市的公交车和出租车采用天然气作为能源。天然气作为一种清洁能源,能够充分燃烧,因此作为车用燃料时具有无结炭、少气阻和爆轰等优点,这样能够有效提高汽车发动机的寿命,降低车辆的维修费用。同时,由于汽车尾气是重要的大气污染源,而天然气是清洁能源,可以替代燃油作为汽车能源,有效降低汽车尾气污染,改善城市环境。
4.结束语
天然气是一种清洁能源,具有高效、清洁、方便的特点,随着我国社会的发展,人们越来越重视环境保护,天然气具有非常好的应用前景。当前,人们要优化天然气的利用方式,大力推广和应用天然气,促进我国社会经济的绿色发展,同时营造良好的生活空间。
参考文献
[1]赵炜,吴迪 . 燃气能源的优势及优化利用方式 [J]. 工业 C,2016(6):292.
[2]黄学敏,詹淑慧,程建锋,等 . 浅析燃气热泵系统的能源利用及特性 [J]. 建筑节能,2011(5):37-39.
[3]焦桂英 . 天然气在新能源市场竞争中的营销策略与措施 [J]. 现代经济信息,2019(8):177.