对锅炉供热节能降耗的方法分析

发表时间:2019/1/24   来源:《科技研究》2018年11期   作者:苏志强
[导读] 并详细论述了锅炉供热节能降耗的方法、路径,希望能够为相关业内人士带来一定启发。

(天津市光正冷暖设备工程有限公司  天津市  300010)
        摘要:随着资源节约型、环境友好型社会建设的不断推进,节能降耗早已成为我国各行业共同关注、亟待实现的目标,锅炉供热节能降耗相关研究的大量涌现便是最好的证明,基于此,本文对影响锅炉供热节能降耗的主要因素进行了分析,并详细论述了锅炉供热节能降耗的方法、路径,希望能够为相关业内人士带来一定启发。
        关键字:锅炉供热;节能降耗;燃气
       
       
        前言:近年来我国的供热体制民营化程度不断提升,供热质量、供热成本也开始逐渐成为业界关注的焦点,而随着煤改气的不断推进,很多新因素开始影响锅炉供热能耗,如燃气锅炉无法最大化发挥自身优势、“煤改燃”步骤存在问题等,为了尽可能解决这类问题、提高锅炉供热节能降耗水平,本文对锅炉供热节能降耗的方法进行了分析研究。
        1影响锅炉供热节能降耗的主要因素
        结合实践调查,本文总结了影响锅炉供热节能降耗的主要因素,包括燃气锅炉运行问题、“煤改燃”步骤问题。
        1.1燃气锅炉运行存在问题
        燃气锅炉供热系统主要由辅助控制系统和设备本体组成,其中设备本体包括锅炉、系统管路、燃烧器、风机等,辅助控制系统则由各类传感器、电磁阀、安全阀、执行器等控制机构组成。但在笔者的实际调研中发现,由于很多燃气锅炉供热系统的设计人员忽视节能技术和缺乏相应能力,使得节能技术应用滞后的情况较为常见。此外,很多拥有充足燃煤锅炉操作经验的人员不适应燃气锅炉操作,使得燃气锅炉供热系统的自动化运行出现较多问题,而燃气使用量提升、相关施工环节疏漏等问题往往也相伴发生。由此可见,锅炉供热节能降耗的问题必须得以重视[1]。
        1.2“煤改燃”步骤存在问题
        近年来我国供暖地区纷纷开展对“煤改燃”的探索,燃煤消耗降低和烟尘排放减少也初见成效,但在笔者的实际调研中发现,很多地区的“煤改燃”步骤仍存在很多问题,如忽略“煤改燃”方案论证、未仔细分析燃气锅炉节能技术等。以忽略“煤改燃”方案论证为例,由于设计者和甲方往往过于关注燃煤配置保留和相关招标,热负荷计算、改气后的锅炉配置与选型往往被忽略,不科学的“煤改燃”方案自然会影响燃气锅炉供热能耗,这必须引起相关业内人士的重视。
        2锅炉供热节能降耗的方法、路径
        结合影响锅炉供热节能降耗的主要因素,本文提出了可行性较高的锅炉供热节能降耗的方法与路径,包括提高燃气锅炉效率、引入节能降耗技术、保证锅炉循环水质量、采用燃气锅炉集中供热技术等。
        2.1提高燃气锅炉效率
        为实现锅炉供热节能降耗,必须设法提升燃气锅炉效率,这可通过提高锅炉平均运行速率、改善锅炉群作业效率来实现。锅炉平均运行速率的提升可通过运用比例调节燃烧机实现,在保证厂家调试科学、规范、到位的前提下,即可保障平均效率与额定效率的持衡;改善锅炉群作业效率需要重点关注燃气锅炉的选型与配置、最低负荷与最小锅炉出力的匹配、避免燃气锅炉满负荷工况运行、锅炉组合的调整等方面。
        2.2引入节能降耗技术
        气候补偿系统、烟气冷凝余热回收系统、锅炉集控系统、水力平衡系统均能够较好的服务于锅炉供热节能降耗,这类节能降耗技术的引入应得到重点关注。以气候补偿系统为例,要求锅炉供热以室外温度变化为基础设置运行参数,以此控制和调节供水温度、开展分时段控制供暖、自动分段调整运行曲线,进而有效降低燃气锅炉供热能耗,但应注意过程中需保证锅炉运行环境为高回水温度,否则锅炉很容易被冷凝水腐蚀,其运行效率、使用寿命也将受到直接影响[2]。
        烟气冷凝余热回收系统是通过回收水蒸气中的热量,进而提升燃气锅炉的热效率。深入分析不难发现,水蒸气容积在天然气燃料中的占比为20%,而由于天然气中的氢元素会在燃烧后与氧结合形成水蒸气,水蒸气往往会携带大量热量。因此可采用与空气源热泵联合的供热节能技术实现燃气锅炉烟气余热利用。通过三级降温两级换热实现热能梯级回收利用,即可将60℃以下的烟气潜热回收,这一过程利用了烟气源热泵低吸高放特点。高温烟气的回收通过气-水换热器实现,需加装调频器保证引风机电机得以维持烟筒内风压,气-水换热器产生的烟阻可由此得到有效克服,燃气锅炉的正常运行也能够得到较好保障[3]。
        2.3保证锅炉循环水质量
        锅炉供热需要使用一定量的循环水,但在循环水使用一定时间后,往往会导致锅炉内形成一层水垢,结合相关研究不难发现,以碳酸钙为主要成分的水垢每增加1mm便会导致锅炉供热所需的燃料消耗量提高3%,且水垢堆积也会对锅炉的运行安全造成直接影响,很多锅炉爆炸事故的出现都与水垢堆积有着密不可分的联系。考虑到水垢堆积危害的严重性,锅炉供热系统运行过程中使用循环水质量的提高问题必须得到重点关注。这就需要设法降低循环水中的Fe、Ca、Mg等离子的含量,进而降低锅炉内形成难溶盐的概率。对于中小型锅炉循环水质量的控制,可采用钠离子逆流再生交换设备,该设备适用的水质范围较广,且出水的质量和数量较高。而真空除氧技术同样可较好的服务于燃气锅炉,但受到成本等因素的影响,真空除氧技术较为适用于大中型锅炉。
        2.4采用燃气锅炉集中供热技术
        常规水-水换热机组属于我国燃气锅炉供热的主流,而为了进一步提升燃气锅炉供热节能降耗水平,基于增热型吸收式换热的燃气锅炉集中供热技术应用必须得到重视,该技术可有效回收一次热网供水的有用能,燃气锅炉烟气余热也能够通过低温冷冻水实现深度回收。图1为典型的燃气锅炉集中供热系统,该系统由二次热网、热力站、一次热网、热源站组成。其中热源站包括1台直燃型溴化锂吸收式热泵、3台防腐型间壁式烟-水换热器、2台燃气锅炉。燃气锅炉集中供热技术可使得锅炉供热的节能降耗水平实现长足提升[4]。
       


        图 1 典型的燃气锅炉集中供热系统
        结论:综上所述,锅炉供热节能降耗具有较高的现实意义,在此基础上,本文涉及的提高燃气锅炉效率、引入节能降耗技术、保证锅炉循环水质量、采用燃气锅炉集中供热技术等内容,则提供了可行性较高的锅炉供热节能降耗路径,而为了更好的服务于资源节约型、环境友好型社会创建,基于遗传算法的燃气锅炉供热系统优化、节能应用规划的编写、燃气锅炉动态气候补偿供热控制的实现同样需要得到重视。
        参考文献:
        [1]王彬,罗强.燃气锅炉供热系统节能的关键技术研究[J].石化技术,2018,25(10):152.
        [2]赵玲.燃气锅炉动态气候补偿供热控制系统设计[J].黑龙江科学,2018,9(16):76-77.
        [3]周立新.锅炉供热节能降耗的方法探索[J].化工设计通讯,2018,44(03):107.
        [4]刘波.强化综合科技应用  促进城市集中供热节能降耗[J].科技展望,2015,25(08):145.

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