近年来,我国城市建设的步伐越来越快,城市的规模和数量在一定程度上得到了跨越式的发展,对于北方地区,城市规模的扩大带来供热需求量的快速增长,同时所产生的环境污染问题也愈发严重,其主要原因在于北方地区大部分老旧供热锅炉仍采用煤作为其主要的燃料,如何在保证供暖需求的同时,采用清洁的供暖方式,减少温室气体的排放,正是供热行业一直以来为响应《京都议定书》追求的目标。本文以沈阳地区“煤改气”供热改造工程为例,探讨当地清洁能源改造工程的优化设计。首先,对沈阳市供热现状、燃煤与燃气应用情况,以及燃煤对沈阳市大气的影响进行调查分析。目前沈阳地区供热能源结构中,煤炭为主要能源,燃煤的排放物对当地大气环境产生了巨大的影响,采暖期可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮浓度均值分别为0.141mg/m3、0.115mg/m3和0.048mg/m3,前两项分别超过国家环境空气质量二级标准0.4倍和0.9倍。其次,从供热系统、换热站规模、热源位置等方面对“煤改气”改造方案进行分析。根据HER和投资运行费用等主要影响因素确定合理的供热半径,根据区域建筑的特征、热源的位置(中心热源、边线中心热源、对角热源),以及不同的供暖面积(5万m2·、10万m2、15万m2、20万m2)对“煤改气”改造方案进行优化设计。热源厂内如无其他特殊需求,可直接设置配套换热系统,无需再另设热力站。热源位置应优先选择中心热源,当供热区域中心不适宜设置热源时,则可选择边线中心,最后再考虑将热源放置在对角线位置。最后,结合工程实例,对“煤改气”改造工程进行经济、环境和社会效益评价。改造工程的初投资为41.6元/m2,远低于沈阳地区80～140元/m2的集中供热联网费用;运行费用为25.64元/m2,低于工业、商业建筑28～60元/m2的采暖费用。与燃煤锅炉相比,烟气排放量减少99.40%;二氧化硫排放量减少99.5%;氮氧化物排放量减少94.5%,具有显著的环境效益。由于燃气锅炉的相关配套设施相对较少,且不需要储煤场所,所以燃气锅炉可以节省更多的土地;锅炉运行过程中,燃气锅炉的噪声比燃煤锅炉要小得多,因此社会效益更好。