試論城市集中供熱系統節能減排問題與對策

【摘 要】本文從鍋爐燃燒及熱量傳遞過程中能量平衡的原理提出了一系列節能措施，如：采用合理的調節風量，來實現燃料燃燒時的氧氣供應；采用二次回風系統，促進燃料完全燃燒等。這些措施對降低鍋爐及供熱系統耗煤量具有十分重要的意義。本文就供熱系統節能技術應用及對策進行論述。

【關鍵詞】供熱系統；節能技術；對策研究

哈爾濱市華能集中供熱有限公司大型熱源廠，占地10.7萬平方米，安裝6臺116MW循環流化床熱水鍋爐、3臺75MW循環流化床蒸汽鍋爐、2臺1 ZMW汽輪發電機組及附屬系統。自投入使用多年來，每年減少燃煤消耗30萬噸，減少灰渣9.5萬噸，減少二氧化硫排放2200噸、煙塵排放11萬噸，利用倒出的儲煤、儲灰場，新增城區綠地15萬平方米，區城大氣環境質量極大改善。實現24小時連續供熱，供熱質量穩定提高，使城市集中供熱普及率提高15個百分點，促進了我市集中供熱節能減排工作的發展。在能源消耗系統中，鍋爐及供熱系統占有很大的比例。據不完全統計年耗煤量約占我國煤炭產量的三分之一左右。因而提高鍋爐的熱效率，降低鍋爐及供熱系統的熱損耗，節約能源，是我國能源供需之間的不平衡得到緩解是一項十分的重要的任務。同時隨著人們生活質量的提高，對室內溫度也要求越來越高。

1.鍋爐運行節能技術應用

從鍋爐燃燒及熱量傳遞過程中能量平衡的原理提出了一系列節能措施。這些措施對降低鍋爐及供熱系統耗煤量具有十分重要意義。燃料在鍋爐爐膛內燃燒時對鍋爐熱效率影響很大。如果燃燒不好，則燃燒的化學能就不能從分轉 換為熱能，這無疑會降低鍋爐的熱效率，要提高鍋爐的熱效率，首先就要使燃料在鍋爐內完全燃燒。眾所周知，燃料燃燒有三個條件：（1）爐膛內要有從分得氧氣；（2）燃料燃燒時必須有溫度；（3）燃料與氧氣進行高溫化學反應的時間。為了使燃料能充分燃燒，建議采取以下措施：

（1）采用合理的調節風量，來實現燃料燃燒時的氧氣供應。燃料在鍋爐內燃燒，燃燒過程不同，燃燒情況也不同。例如：燃料在鏈條爐排的鍋爐中燃燒，隨爐排的轉動而依次著火，燃燒是沿爐排長度方向分區進行的。在爐排的前部和尾部需要空氣量減少，而在爐排中部的燃燒區需要大量的空氣。根據這一現象，合理的調節送風量，是燃料在燃燒屈充分的燃燒，對提高鍋爐的熱效率，達到節能的目的是很重要的。

（2）采用二次回風系統，促進燃料完全燃燒。二次回風能在鍋爐內形成煙氣漩渦，這一方面增加了懸浮煤粉，在爐膛內停留的時間，而使燃料充分的燃燒，另一方面能使爐膛內的溫度梯度降低，提高了爐膛內受熱面的利用率，所以采用二次回風系統是改善燃燒條件的重要手段。利用二次回風系統效果十分顯著。據測算，利用二次回風系統的鍋爐熱效率可提高5-10%左右。

（3）對鍋爐燃燒采用微機控制，實現燃燒過程控制自動化。為適應鍋爐負荷變化，鍋爐供熱過程要不斷變化，因而鍋爐爐膛內燃燒過程也要變化。為減少因操作不當而對燃燒的影響，對鍋爐燃燒過程采用微機控制。當負荷變化后，應自動改變煤的供給量和煤層的厚度，同時調節風量，以保證蒸汽壓力穩定。微機控制燃燒自動化過程一般是以蒸汽壓力為調節參數，根據蒸汽壓力變化調節送風和引風量，從而能進一步提高鍋爐的熱效率。利用微機控制不但能提高鍋爐的熱效率，而且對鍋爐安全運行及改善司爐工勞動條件及勞動強度也帶來了好處。

2.加強水處理，促進熱能的有效轉換

鍋爐經過一定時期的運行，鍋爐內部將出現水中沉淀物，即結垢現象。這是無法避免的。據統計， 鍋爐結垢1mm厚度，就要增加燃料消耗3%，而且鍋爐結垢后對鍋爐安全運行也極為不利。從保證鍋爐安全運行及節能方面考慮，加強鍋爐水處理工藝的推廣即采取先進的水處理技術是十分必要的。當前是用比較普遍的水處理設備是鈉離子逆流再生交換器。這種水處理方式對原水的適應性廣，出水數量及質量，單位鹽耗，自耗水量等指標都比較先進，效果也比較理想。大中型鍋爐水處理中還常常采用真空除氧，真空除氧比大氣式熱力除氧可省大量燃料，而且又能減少排煙損失，提高鍋爐效率，所以是大中型鍋爐有效的水處理方式。

3.加強鍋爐及供熱系統的維護，防止和減少熱損失

鍋爐運行時，由于維護不當，對熱效率影響也很大。為提高鍋爐系統熱效率，減少熱損失，在運行適應著重注意以下幾個問題：（1）隨時清除鍋爐內的積灰，減少熱損失。積灰對提高鍋爐熱效率十分有害，灰垢的熱系數為0.1大卡/米.時.度，當鍋爐有效散熱面積灰1mm厚時，熱效率就要下降4-5%。因此及時清除鍋爐受熱面的積灰是提高鍋爐熱效率的有效措施。目前清除鍋爐積灰主要有機械及化學方法，而以化學方法應用較廣。化學清灰劑是用硝酸鉀，硫磺混合粉末組成，使用時用高壓空氣噴入爐膛與煙灰起化學反應，使灰垢變得松散而脫落。（2）加強維護保養，防止和減少熱量損失。由于鍋爐及供熱系統溫度比環境溫度高的多，使鍋爐本體及供熱系統向周圍放熱而產生損失在所難免。為了減少熱損失必須加強維護，對鍋爐本體及管道要做好保溫層，減少熱損失尤為重要。熱力管網及閥門等漏水也是熱損失一個不可忽視的環節，熱力管路的絕熱保護必須妥善處理。對使用熱水管道集汽罐排氣時，盡量使用自動排汽閥或密閉關鎖閥門，避免用胡亂開閥門放熱水。另外經常檢查供熱系統中閥門，接頭及散熱氣，隨時消除漏水現象。

4.加強管理，提高節能意識

加強管理包括技術管理及成本管理兩方面。在技術管理方面，應根據具體情況盡可能設置完善的管理系統。如燃燒中應該有取樣裝置，各種計量裝置及儀表。設置水質化驗室，以適應煤的工業分析，煙氣分析和會渣含碳量分析等需要。在成本管理方面，燃料管理是十分重要的工作。煤場的煤應按差別分別堆放。做好防風雨措施，減少自然損耗。鍋爐設備維修管理也是十分重要的，建立健全檢查制度，同時加強節能意識的宣傳教育，形成一個人人講節能，人人關心節能的局面。充分利用變頻等新技術，提高設備的科技含量，例如使用分層給煤裝置 促進燃料燃燒充燃料在鍋爐內是否能夠充分燃燒，一方面與煤質、爐膛溫度有關，另一方面與煤層厚度有關。

綜上所述，調節熱力網間熱平衡，杜絕供熱系統熱力網的跑、冒、滴、漏現象對節能降耗都是至關重要的，充分調動各職能部門積極性，制定供熱成本定額考核與工效掛鉤的獎勵制度。提高供熱質量，節能降耗是企業的頭等大事，因此加強供熱企業內部管理節能挖潛，才能使供熱企業生存和發展。

【參考文獻】

[1]蔣曉斌.集中供熱系統節能優化技術初探[J].東北林業大學學報，2012（03）.

[2]李建強.試論供熱系統綜合節能技術應用[J].哈爾濱工程大學學報，2011（03）.