淺析燃氣鍋爐的優勢及應用前景

楊同元

[摘 ?要]近幾年我國在節能及環保方面的要求不斷提高，民用燃料將逐漸發展為由石油、液化石油氣或天然氣來替代煤。而工業用燃料方面，也有逐漸被柴油或重油替代的趨勢。大力發展民用的燃氣鍋爐取代燃煤鍋爐是一個必然的發展趨勢。本文將燃氣鍋爐和燃煤鍋爐進行比較，得出了燃氣鍋爐在熱效率、排放物及可靠性方面具有明顯的優越性，并具有廣闊的應用前景。

[關鍵詞]燃氣鍋爐 燃煤鍋爐 優越性 應用

中圖分類號：TK229.8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0347-01

隨著生活水平的提高，社會的進步和科技的發展，人們對于生活質量和生活環境的要求越來越高，以往舒適安逸的生活要求已經不能滿足需要了，而對于綠色自然的生活空間是越來越被向往了。隨著可持續社會發展的思想在全社會的日益深入人心，如何減少污染，保護環境，已成為各個行業持續發展考慮的前提了。對于很多城市中目前存在的大量用于采暖的小型燃煤鍋爐所造成環境污染，已經成為了城市綠色發展的一大障礙。目前很多城市已經下達了限期拆除整改市區中小型燃煤鍋爐的通知了，并采用污染大為降低的燃氣鍋爐進行替代，以來改善城市空氣質量。燃氣鍋爐在使用過程中所造成的污染比燃煤鍋爐大為減小，主要在于天然氣在燃燒過程中比煤、油等等燃燒得更充分，并且具有更高的燃燒效率。所以無論是從經濟效益還是社會效益上來說，燃氣鍋爐都有很廣闊的應用空間。

1 目前城市鍋爐使用現狀分析

目前大多數城市中使用的燃煤鍋爐都是很早之前建立的，隨著年代的長久逐漸出現了很多問題，已經不能滿足社會的需求了。如隨著城市人口密度的迅速增長，用于采暖的鍋爐的熱負荷已顯得嚴重不足，冬季市區統一供暖的室內室溫較低，給市民正常生活帶來了非常大的不便。在經濟因素方面，隨著煤價的上漲，燃煤鍋爐的成本已大大增加，并且由于燃煤鍋爐本身的成本造價高、工作速率低下、操作困難，并且對于煤和爐灰存放需要場地，而對于煤料的粉碎和養護等等則存在技術要求，所以整個燃煤鍋爐使用成本的增加已經不能滿足經濟利益方面的要求了。

隨著社會經濟的發展和環保方面的要求，目前許多城市開始對燃煤鍋爐進行改造，擬在原來燃煤鍋爐的基礎上改造成燃氣鍋爐，雖然改造后的鍋爐效果比燃煤鍋爐大為改善，但是依舊存在很多問題。對于燃氣鍋爐整體的安裝都必須遷就燃煤鍋爐原有的設備，從而導致了其總體效果遠不如專業設計的燃氣鍋爐。通過優質鍋爐的評定標準熱效率、排放物及可靠性看，改造后的燃氣鍋爐明顯還是不能滿足需要，其方法還是不可取的。所以近年來我國許多城市對中小型燃煤鍋爐都下達了拆除通知，并大量推廣燃氣鍋爐的使用。燃氣鍋爐由于具有熱效率高、可靠性好、污染小及成本低，已逐漸成為了燃煤鍋爐的替代品。燃油鍋爐盡管熱效率也非常高，但是其污染依然嚴重，并且這幾年油價高速上漲，加上油料運輸和儲存麻煩，所以燃油鍋爐難以有推廣價值。因此總體看來，燃氣鍋爐在城市采暖洗浴方面具有廣闊的應用和推廣空間，是燃煤鍋爐的理想替代品。

2 燃煤鍋爐的缺點

燃煤鍋爐在使用過程中操作復雜、強度大，工作速率低下，且本身結構復雜、造價高，對于燃料的場地和養護要求也很高，鍋爐使用中產生的廢水、廢氣和廢渣對環境造成的污染非常嚴重，對于廢棄物的處理也非常困難。首先：燃煤鍋爐在使用過程中產生的污染成分非常高，其中硫粉一般超過1%，平均達到了1.7%，更甚者達到了3%-5%，煤灰含量大部分在22%以上，有時能超過40%。每年我國工業鍋爐燃煤量約為十億余噸，之中產生的SO2量高達800余萬噸，約占全國SO2排放量總體的28%，粉塵量大約在1200萬噸左右。

煤炭在燃燒過程中產生了大量的污染氣體（包括SO2、NOx、CO等等）及大量的固體廢棄物（粉塵、煤渣等等），治理起來非常困難，對環境造成的破壞極為嚴重。其次，燃煤鍋爐設計老化，燃燒方式主要為層燃式，從而導致燃燒效率非常低，以至于鍋爐熱效率同樣低下，一般在50%～55%之間。燃煤鍋爐在機械設計方面也非常落后，操作復雜且操作強度大，機械自動化水平低。再次，燃煤鍋爐設計過程中煙囪一般都是比較低矮的，從而導致了燃燒過程中產生的污染氣體處于低空排放，對城市大氣污染產生的效率非常高，通常達到了45%-65%。最后，燃煤鍋爐的配套設施非常多，比如鼓風機、引風機、出渣機、除塵器等等。對于一個燃煤鍋爐整體來說，其所需要的使用面積非常之大，其中就包括了煤料和爐渣的存放場所。所以對于燃煤鍋爐的使用投資費用非常之高。

3 燃氣鍋爐的優越性

燃氣鍋爐在經濟和社會效益上的優秀品質逐漸替代了燃煤鍋爐。雖然燃油鍋爐在使用過程中產生的熱效率遠遠高于燃氣鍋爐，但其燃燒過程中產生的環境污染同樣遠遠高于燃氣鍋爐，并且油料在運輸和存儲過程中面臨著許多問題，這一切使其失去了長足的發展空間。相比燃氣鍋爐具有非常大的優勢：

（1）燃氣鍋爐容易達到國家對于燃料設備關于環境方面的要求標準，其在使用過程中產生的煙氣中的氮硫含量都要明顯少于燃煤鍋爐，從而大大減小了對于環境的污染。

（2）由于燃燒過程中煙氣污染小，對流管束不結渣，受到的腐蝕較小，燃氣鍋爐的爐膛容積熱強度高，傳熱效果好。并且天然氣燃燒中產生的氣體輻射能力強，排煙溫度低，從而使得鍋爐的熱效率顯著上升。

（3）燃氣鍋爐在鍋爐整體投資費用方面較燃煤鍋爐大為減少。燃氣鍋爐由于不存在受熱面結渣、磨損等問題，可選用較高的爐膛熱負荷、較高的煙速，從而減小對流受熱面的尺寸，縮小爐膛體積。通過對對流管束的合理配置，較燃煤鍋爐，燃氣鍋爐結構顯得緊促，尺寸小、質量輕。配套設備中的吹風器、除塵器、出渣設備等等都可以去除了。由于燃氣鍋爐使用的是氣體燃料，所以在燃燒前也無需進行燃料加工了，這就使得加工設備同樣可以去除了，從而有大大簡化了整體設施。燃氣是通過管道運輸的，所以對于燃煤鍋爐所需的燃料存放場所在燃氣鍋爐整體中是不需要的，這大大節省了場地、運輸及勞動力費用。

（4）燃氣鍋爐由于配套設施少，系統靈活性能高，鍋爐供熱負荷適應性強。整個供熱系統能夠快速啟動，可以減少由于配套工作帶來的各種能量消耗，從而大大節約了資源成本。燃氣鍋爐使用的氣料一般雜質較少，純度較高，鍋爐使用中燃氣的計量準確簡單，為燃氣供應和需求調節實現了可能;并且鍋爐使用過程中不會存在腐蝕、結渣問題，從而使鍋爐的使用周期大大延長。最后，在燃氣鍋爐的檢修養護方面，燃氣鍋爐具有比燃煤鍋爐更加明顯的優越性，燃氣鍋爐整個系統結構簡單，具體檢修方便操作。且由于燃氣鍋爐不存在高低溫受熱面腐蝕和結渣問題，因而對于受熱面管件及空氣預熱器元件的更換周期可以大大延長。

4 燃氣鍋爐使用注意事項

盡管燃氣鍋爐在使用過程中產生的社會、經濟效益比起燃煤鍋爐具有絕對優勢，但是在具體實際使用過程中還是存在一些問題，其中最重要的就是燃氣的防爆問題。對于這點，有必要加強一下注意，使用過程要嚴加防范。首先，對于鍋爐房的設計建設中，要注意建立燃氣檢測系統和泄露警報系統，要有良好的通風設施，對于燃氣運輸管路要嚴格檢漏，鍋爐房內采用防爆電器，以最大可能避免事故發生。第二，鍋爐的使用應嚴格按照規定程序進行，在整個鍋爐系統點火前應進行嚴格檢查，排除爐內可能積存的燃氣，防止爆炸發生。鍋爐燃燒器必須安裝緊急熄火裝置， 一旦發生特殊情況能夠立即實施搶救措施。第三，燃氣鍋爐系統內應設置專用調壓裝置，以確保燃氣的氣壓的穩定，因為燃氣氣壓的不穩定可能會導致燃氣燃燒不穩定，嚴重時可能導致回火和脫火。

5 結語

根據上面的相關比較和和論述我們可以發現，不管是從經濟效益還是社會效益上，燃氣鍋爐都比燃煤鍋爐具有絕對的優勢。隨著可持續發展理念的深入，減少環境污染，保護自然環境是整個社會的共識，燃氣鍋爐采用的天然氣作為最清潔的能源，產生的污染最少，所以，燃氣鍋爐的推廣應用必是大勢所趨，其具有廣闊的發展空間。

參考文獻：

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