燃氣鍋爐房節(jié)能技術(shù)及工藝的應(yīng)用實踐探微

姬振偉

摘要：本文首先簡要分析了影響燃氣鍋爐能耗的因素，在此基礎(chǔ)上對燃氣鍋爐房節(jié)能技術(shù)工藝的應(yīng)用進行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)θ細忮仩t房能耗的降低有所幫助。

關(guān)鍵詞：燃氣鍋爐；工藝；節(jié)能

中圖分類號：TK229.8 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）004-000377-01

燃氣鍋爐以天然氣作為主要燃料，天然氣具有污染小、價格低等特點，隨著西氣東輸工程的順利竣工，使得天然氣的運輸更加方便。在這一背景下，國內(nèi)很多城市都開始應(yīng)用燃氣鍋爐進行供熱。然而，由于燃氣鍋爐相關(guān)的技術(shù)并不完善，加之使用經(jīng)驗有所不足，致使燃氣鍋爐房的能耗過高，這與國家提倡的節(jié)能理念相違背。鑒于此，必須采取合理可行的節(jié)能技術(shù)和工藝措施降低燃氣鍋爐房的整體能耗。

一、影響燃氣鍋爐能耗的因素分析

在燃氣鍋爐房消耗能量的過程中，燃氣、水、電、空氣為主要輸入物料，熱量和排放物為輸出物料，其中熱量主要以蒸汽或熱水為載體，排放物則多為廢水、廢氣和散熱損失。在燃氣鍋爐房的能量損失構(gòu)成中，排放物帶走的能量是其重要組成部分。所以，在計算鍋爐房的能量利用率時，需要計算有效利用能量與輸入能量之比，用以判斷鍋爐房是否存在能耗過高的問題。為了提高鍋爐房的能量利用率，必須減少鍋爐房排放物帶走的能量損失，同時還要減少能量輸入。從整體情況來看，鍋爐排污率、鍋爐熱效率、散熱損失、實際供熱量、系統(tǒng)補水率以及熱量供需不平衡等因素，均會直接影響到鍋爐房的能量利用率。天然氣在完全燃燒的情況下，其熱損失率為1.0-0.5%，如果氣體不能完全燃燒時，熱損失率將會有所增大，由此會導(dǎo)致燃氣鍋爐的能耗升高。燃氣鍋爐排出的煙氣溫度相對較高，約為150-250℃左右，過高的排煙溫度會導(dǎo)致鍋爐的熱效率降低，這樣會使鍋爐的運行功耗增大。

二、燃氣鍋爐房節(jié)能技術(shù)工藝的應(yīng)用

1.通過余熱回收技術(shù)節(jié)能

余熱回收裝置分為以下兩種：一種是直接接觸換熱器，其熱質(zhì)交換方式為水噴淋與煙氣直接接觸，具備余熱回收效率高的優(yōu)勢。由于該類換熱器能夠吸收煙氣中的有害物質(zhì)，所以使得回收的水質(zhì)呈現(xiàn)出酸性，對回收水的再利用帶來一定限制；另一種是間接換熱器，主要通過煙氣冷凝熱能對余熱進行回收，又被稱為冷凝熱能回收裝置。由于燃氣鍋爐中排放的煙氣含有大量水蒸氣，在水蒸氣冷凝過程中可釋放出汽化潛熱，所以燃氣鍋爐更適用于使用間接換熱器。將冷凝熱能回收裝置安裝在鍋爐煙道上，可大幅度減少能量損失，提高鍋爐熱效率，降低鍋爐運行成本。同時，冷凝熱能回收裝置中使用的冷凝液可有效吸收氧化氮，安裝該裝置后可降低氧化氮的排放量，減少燃料消耗，從而降低廢氣的總排放量。因此，在燃氣鍋爐房安裝余熱回收裝置能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

2.利用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能

循環(huán)水泵是燃氣鍋爐的重要輔助設(shè)備，水泵運轉(zhuǎn)過程中需要消耗一定的電能，水泵電機的功率與其運行能耗有著直接關(guān)聯(lián)。通過變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，可以按照用戶的實際用熱需求，對循環(huán)水泵的電機頻率進行調(diào)節(jié)，從而減少循環(huán)水量，由此可以大幅度降低水泵的電耗。此項節(jié)能技術(shù)是通過對系統(tǒng)壓差、壓力、供水溫度等進行控制，來實現(xiàn)水泵的變頻運行。相關(guān)研究結(jié)果表明，循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速與循環(huán)水量之間成正比例關(guān)系，變頻技術(shù)的應(yīng)用可以使水泵的轉(zhuǎn)速有所下降，這樣水泵的循環(huán)水量也會下降，由此便可達到降低水泵功耗的目的。雖然實際工況下，循環(huán)水泵的軸功率與轉(zhuǎn)速之間有時不成正比例關(guān)系，但通過現(xiàn)場實測，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)后，電能消耗較之未應(yīng)用前顯著降低。由此可見，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，可以使燃氣鍋爐房的能耗有所降低。

3.借助水力平衡技術(shù)節(jié)能

水力平衡技術(shù)是指利用供熱管網(wǎng)各支路上布設(shè)的水力平衡裝置對水力進行調(diào)節(jié)，提高管網(wǎng)水的利用效率，降低供熱管網(wǎng)系統(tǒng)因水力失調(diào)造成的能量消耗。供熱管網(wǎng)水力失調(diào)主要表現(xiàn)為以下兩種形式：一種是靜態(tài)水力失調(diào)，是因管網(wǎng)各支路的管道阻力系數(shù)比值與設(shè)計值之間存在明顯偏差所造成的。靜態(tài)水力失調(diào)與管網(wǎng)設(shè)計、施工、管材選用等因素有著直接關(guān)系，在管網(wǎng)運行中，主要表現(xiàn)為各支路用戶的實際流量嚴重偏離設(shè)計流量，從而導(dǎo)致熱力失調(diào)。一般情況下，若水流量實際值大于設(shè)計值，則室內(nèi)獲取的熱量偏高；若水流量實際值小于設(shè)計值，則室內(nèi)獲取的熱量偏低。在鍋爐供熱系統(tǒng)中，通過安裝靜態(tài)水力平衡閥可有效解決靜態(tài)水力失調(diào)問題，確保實際流量接近于設(shè)計值；另一種是動態(tài)水力失調(diào)，是因各用戶根據(jù)自己的熱量需求變化對管網(wǎng)支路閥門進行調(diào)節(jié)所造成的。一旦用戶出現(xiàn)調(diào)節(jié)管網(wǎng)流量的行為，就會影響其他用戶的流量使用情況，進而產(chǎn)生供熱系統(tǒng)運行過程中的水力失調(diào)。在實際操作中，可采取安裝自力式壓差控制閥和自力式流量控制閥的方式解決動態(tài)水力失調(diào)問題。

4.降低排污熱損失節(jié)能

燃氣鍋爐的給水當(dāng)中含有多種溶解的固形物，當(dāng)水進入到鍋爐內(nèi)蒸發(fā)后，蒸汽會將水中少量的固形物帶出，水轉(zhuǎn)化為蒸汽后會所減少，為保證鍋爐正常運行，需要向鍋爐補水，這樣一來，鍋爐中的溶解固形物便會越積越多。國家現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準對鍋爐水質(zhì)有著嚴格的要求，鍋爐運行時，需要憑借排污來使水質(zhì)達到規(guī)定要求。鍋爐給水中的溶解固形物的含量多少以及給水負硬度是影響鍋爐排污率的關(guān)鍵因素，通過對鍋爐給水水質(zhì)的有效控制，能夠使排污率降低，這樣便可減少排污的熱損失，燃氣消耗量自然也會隨之降低，進而達到節(jié)能的目的。

5.采取供暖能耗監(jiān)測技術(shù)節(jié)能

通過對一些城市的燃氣鍋爐房進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，其中部分燃氣鍋爐房應(yīng)用了相關(guān)的節(jié)能技術(shù)，但節(jié)能效果卻并不明顯，導(dǎo)致這一問題的主要原因是忽視了供暖能耗。為此，應(yīng)當(dāng)有效措施加強對供暖能耗的監(jiān)測，以此為依據(jù)，選擇合理的節(jié)能技術(shù)。可以使用燃氣流量計對鍋爐的實際運行效率進行監(jiān)測，或是采用煙氣分析儀對燃氣鍋爐內(nèi)天然氣的燃燒情況進行監(jiān)測，使用電功率表對循環(huán)水泵的電機功率進行監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上，對燃氣鍋爐的節(jié)能潛力進行系統(tǒng)分析，從而有針對性地選擇合理可行的節(jié)能技術(shù)，這樣可以使能耗獲得顯著降低。

三、結(jié)論

綜上所述，隨著燃氣鍋爐房的大范圍普及，加大對其節(jié)能技術(shù)的研究力度尤為必要。通過合理可行的節(jié)能技術(shù)及工藝措施的應(yīng)用，可以使燃氣鍋爐的能耗得以有效降低，從而使鍋爐房的運行符合國家的節(jié)能要求，同時，能耗的降低還可以使經(jīng)濟效益獲得進一步提升。