燃?xì)忮仩t改造的綜合節(jié)能技術(shù)分析與應(yīng)用

劉金剛

摘 要：天津市進(jìn)行燃?xì)忮仩t大面積供暖從2012年才開始，實(shí)際操作時(shí)間較短，缺乏設(shè)計(jì)以及運(yùn)行方面的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)有很多問題存在。為此，結(jié)合我單位改造工作，進(jìn)行了綜合節(jié)能技術(shù)的分析，并針對(duì)性的進(jìn)行了技術(shù)革新、改造和應(yīng)用，提供的節(jié)能效果，大大降低了天然氣資源消耗和運(yùn)營成本。

關(guān)鍵詞：燃?xì)忮仩t改造 綜合節(jié)能技術(shù) 分析 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TK229.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（a）-0090-02

按照2011年天津市政府第79次常務(wù)會(huì)議，淘汰中心城區(qū)和濱海新區(qū)核心區(qū)燃煤供熱鍋爐，是落實(shí)“十二五”節(jié)能減排任務(wù)的重要內(nèi)容，是改善大氣環(huán)境的民心工程，是建設(shè)生態(tài)城市的具體措施。2012年1月，市建委對(duì)天津燃?xì)饧瘓F(tuán)“關(guān)于中心城區(qū)及濱海新區(qū)核心區(qū)淘汰燃煤鍋爐房工程”的立項(xiàng)申請(qǐng)予以批復(fù)。玻纖鍋爐房被列入2013年煤改燃項(xiàng)目。在本次煤改燃工作中，在原煤場(chǎng)位置新建一座燃?xì)忮仩t房，熱源容量為5臺(tái)7 MW。

天津市進(jìn)行燃?xì)忮仩t大面積供暖從2012年才開始，實(shí)際操作時(shí)間較短，缺乏設(shè)計(jì)以及運(yùn)行方面的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)有很多問題存在。天然氣是能源發(fā)熱量里較高的，但是資源比較緊張，怎樣安全節(jié)能的運(yùn)行燃?xì)忮仩t，備受業(yè)內(nèi)關(guān)注。

1 天津市“煤改燃”過程中發(fā)現(xiàn)的問題

1.1 氣體不完全燃燒損失

燃?xì)忮仩t在良好的情況下，氣體完全燃燒，熱損失較小。一般情況下，鍋爐的燃燒效率為99.0%～99.5%，不完全燃燒熱損失率為0.5%～1.0%。在燃燒不良的情況下，氣體不完全燃燒的熱損失率就會(huì)大大提高。燃?xì)忮仩t與以往的燃煤鍋爐不同，燃燒不良時(shí)不會(huì)產(chǎn)生黑煙，加之很少有單位配備專業(yè)的煙氣分析設(shè)備，直觀上很難判斷。

1.2 散熱損失

鍋爐房的散熱損失主要包括兩種：一種是燃?xì)忮仩t設(shè)備的散熱損失；另一種是鍋爐房范圍內(nèi)其他附屬設(shè)備、風(fēng)道等的散熱損失。其中，鍋爐設(shè)備本身的散熱損失率一般為1.0%～2.0%之間，已計(jì)算在鍋爐熱效率中。除這兩種之外，其他散熱損失一般較小，且中小型鍋爐的燃燒用空氣曲子鍋爐間，散熱也可以提高鍋爐間空氣的溫度。另外，輔助間的設(shè)備和管道散熱也可以用于輔助間供暖。

1.3 鍋爐排污熱損失

一般情況下，鍋爐的排污率越大、壓力越高，則排污熱損失也就越大。沒有排污熱量回收裝置的鍋爐設(shè)備，其排污熱損失量將高達(dá)3%～5%，鍋爐排污率每增加1%，燃料即消耗0.3%～0.5%。由此可見，排污水所帶走的熱量相當(dāng)大，能源浪費(fèi)多，必須引起足夠的重視，并通過合理改造設(shè)備加以控制。溶解固形物含量和負(fù)硬度是影響鍋爐排污率的主要因素。

1.4 鍋爐排煙熱損失

影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度及煙氣量。排煙溫度越高，排煙量越大，排煙損失也就越大。

當(dāng)排煙溫度上升時(shí)，排煙損失增大，鍋爐效率下降。經(jīng)過檢測(cè)，在目前設(shè)備的技術(shù)前提下，排煙溫度每升高18 ℃，排煙熱損失約增加1%。因此，降低排煙溫度可使得鍋爐效率有一定幅度的提高。

1.5 補(bǔ)水熱損失及凝結(jié)水熱損失

作為燃?xì)鉄崴仩t，因?yàn)闊峋W(wǎng)的泄露，系統(tǒng)不老化也會(huì)造成熱量的損失。根據(jù)對(duì)燃?xì)鉄崴仩t的測(cè)試，在不同供回水溫度下。補(bǔ)水率下降1%，補(bǔ)水熱損失相應(yīng)減少 1.8%～4.5%；而對(duì)于燃?xì)庹羝仩t，凝結(jié)水回收率每降低10%，凝結(jié)水熱損失率相應(yīng)增加約1.05%?？梢?，補(bǔ)水熱損失及凝結(jié)水熱損失方面有相當(dāng)?shù)墓?jié)能空間。

2 針對(duì)以上問題的解決方案

2.1 合理配置與運(yùn)行燃燒器

排煙熱損失是影響鍋爐熱效率的主要因素，其主要受到排煙溫度和過量空氣系數(shù)影響。結(jié)合燃燒的基本原理可知，過量空氣系數(shù)越大，煙氣量增加的越多，其帶走的熱量也越多。據(jù)檢測(cè)，在排煙溫度為250 ℃時(shí)，過量空氣系數(shù)增0.1%，鍋爐熱效率降低0.9%。因此，在保證鍋爐燃燒效率的基礎(chǔ)上，盡可能的縮小過量空氣系數(shù)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，合理配置燃燒器，嚴(yán)格進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，使燃燒器與鍋爐設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、燃料的特性相匹配，以確保火焰充滿爐膽，使燃料燃燒充分。

2.2 降低鍋爐排煙熱損失

冷凝式鍋爐指的是能夠從鍋爐排放的煙氣中吸收水蒸氣所含的汽化潛熱的鍋爐設(shè)備。常規(guī)的鍋爐會(huì)將煙氣中的大部分顯熱傳遞給水或蒸汽，冷凝式鍋爐在將顯熱傳遞給水或蒸汽的同時(shí)，還能夠吸收部分煙氣中的水蒸氣冷凝后釋放的氣化潛熱。

冷凝式鍋爐與常規(guī)鍋爐不同，必須具有冷凝式熱交換受熱面，采用高性能的保溫外殼和密封材料。用低溫水為鍋爐排煙的溫度降到煙氣冷凝溫度以下，使得煙氣中呈現(xiàn)過熱狀態(tài)的水蒸氣凝結(jié)成水，放出汽化潛熱，收回這一部分熱量利用于鍋爐。冷凝鍋爐的整體效率可比傳統(tǒng)的鍋殼鍋爐高出10%～17%，排煙溫度可降至50 ℃～70 ℃。冷凝式鍋爐既節(jié)省燃?xì)?，又可以除去煙氣中的有害物質(zhì)，回收可觀的水量，具有節(jié)能、節(jié)水、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。

分離式煙氣余熱回收裝置一般分為直接接觸換熱器和間接接觸換熱器。直接接觸換熱器是指采用水噴淋的方式與煙氣直接接觸進(jìn)行熱質(zhì)交換。此種方式的回收率較高，能夠吸收煙氣中大量的有害物質(zhì)。這種回收方式同時(shí)存在一定缺陷，采用直接接觸換熱器回收的水質(zhì)為酸性，在使用上受到限制；余熱回收產(chǎn)生的熱水在常規(guī)民用采暖鍋爐房?jī)?nèi)難以利用，因此采暖鍋爐房一般不采用此種方式。

2.3 降低鍋爐管道系統(tǒng)熱損失

對(duì)熱力管網(wǎng)的保溫進(jìn)行改造，將原有巖棉外纏玻璃布形式升級(jí)為巖棉外包鐵皮，使管網(wǎng)的熱損失降低，能源的綜合利用率充分提高。同時(shí)，對(duì)軟水箱進(jìn)行保溫處理，有效地提高軟水箱的保溫性能，降低了鍋爐軟化水的熱量損失。新增一根DN100管道，減少因冷凝而損失的熱量，使供熱效率進(jìn)一步提高。

2.4 降低排污熱損失

為了提高鍋爐的供熱效率，降低排污引起的熱損失就必然要降低排污率。將給水堿度控制在較低值，爐水堿度控制在較高值，排污便可降低到較小值。endprint

采用定期排污的方式，降低排污熱損失。定期化驗(yàn)軟化水、鍋爐水的水質(zhì)情況，從而保證鍋爐給水水質(zhì)合格。根據(jù)鍋爐水堿度的大小及其變化規(guī)律，在低負(fù)荷、高汽壓情況下排污。同時(shí)根據(jù)鍋爐汽包內(nèi)液面處水的含鹽濃度調(diào)節(jié)控制排污閥，將排污量控制在最低限度，從而大大降低排污引起的熱損失。

2.5 降低鍋爐房設(shè)備的電耗

降低鍋爐房設(shè)備的電耗，從兩方面入手：第一要做到設(shè)備的合理配置，堅(jiān)決杜絕“大馬拉小車”的現(xiàn)象；第二要采用新的技術(shù)。

首先應(yīng)對(duì)鍋爐的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，了解設(shè)備的性能特征，計(jì)算在一定的管網(wǎng)形式下泵、風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)的流量、揚(yáng)程、功率以及效率，確定最優(yōu)方案，做到合理配置。

引進(jìn)變頻技術(shù)，使觸點(diǎn)處于軟啟動(dòng)狀態(tài)，降低啟動(dòng)電流，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。通過變頻器改變交流電的頻率，調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速及流量，從而能快速、及時(shí)、連續(xù)的補(bǔ)充系統(tǒng)在各個(gè)運(yùn)行期內(nèi)的漏水量，避免補(bǔ)水泵長期運(yùn)行，有效減低能耗。

總之，在注重綠色環(huán)保的今天，燃?xì)忮仩t的大面積使用非常有利于保護(hù)大氣環(huán)境。盡管在技術(shù)及市場(chǎng)等方面仍對(duì)燃?xì)忮仩t的發(fā)展有所限制，但從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，燃?xì)忮仩t供暖將是未來供暖行業(yè)的必然趨勢(shì)。同時(shí)，在近年來燃?xì)饽茉吹男问较喈?dāng)嚴(yán)峻的情況下，如何合理的節(jié)約使用能源也已迫在眉睫。

3 結(jié)合我單位這次燃煤鍋爐改造工程進(jìn)行了革新改造

（1）對(duì)鍋爐燃燒器加裝變頻器，根據(jù)運(yùn)行負(fù)荷由變頻器自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，節(jié)省燃?xì)狻⒔档统杀尽?/p>

（2）對(duì)換熱系統(tǒng)加裝室外氣象儀，隨時(shí)觀測(cè)室外的天氣變化，及時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)出水溫度。

（3）加裝日照溫度儀器，有效地根據(jù)晴天、陰天對(duì)房屋室內(nèi)溫度變化進(jìn)行供熱調(diào)整。

（4）分時(shí)段進(jìn)行供熱（白天、晚上、夜間、節(jié)假日）采取不同時(shí)間控制出水溫度。

（5）分區(qū)域供熱，將不同的房屋結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)近區(qū)域分開，徹底改變了以往的不管什么房屋結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)近一個(gè)溫度供熱，造成有的住戶溫度高，有的住戶溫度低的情況。

（6）在鍋爐尾部加裝節(jié)能器，有效地回收利用排煙余熱，降低排煙溫度，還可以將回收的冷凝水處理后用于鍋爐和管網(wǎng)的補(bǔ)水。

（7）將鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)、水泵加裝變頻器，不僅有效地控制鍋爐運(yùn)行負(fù)荷，達(dá)到最佳運(yùn)行效果，還節(jié)約大量的用電。

4 結(jié)論

從以上節(jié)能技術(shù)的分析與應(yīng)用來看，對(duì)燃?xì)忮仩t的改造，應(yīng)該采用綜合節(jié)能技術(shù)，才能最終帶來良好節(jié)能效果，提高供熱效率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 尚磊，趙強(qiáng).燃煤工業(yè)鍋爐燃?xì)飧脑旆治鯷J].太原科技，2009（1）.endprint