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试论燃气锅炉集中供热系统节能环保技术方俊培

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：方俊培

[导读] 摘要：随着节能降耗环保理念的推行，我国也进行了能源结构上的调整，对天然气的开发和应用以及节能技术的开发研究，成为目前技术人员重点研究对象。

        (西安市热力集团有限责任公司陕西西安 710016)
        摘要：随着节能降耗环保理念的推行，我国也进行了能源结构上的调整，对天然气的开发和应用以及节能技术的开发研究，成为目前技术人员重点研究对象。燃气锅炉供热系统的应用十分广泛，对供暖的需求也不断增加，导致天然气能源消耗急剧增长。为响应国家节能降耗环保理念，针对燃气锅炉集中供热系统的节能环保技术也要求越来越高。本文首先介绍燃气锅炉集中供热系统的应用优势，并分析当前燃气锅炉集中供热系统所存在的问题，最后探讨燃气锅炉集中供热系统节能环保技术。
        关键词：燃气锅炉；集中供热系统；节能环保技术
        我国地域辽阔，南北方气候和温度上也存在着差异，居民供暖大多数是集中在北方，传统供暖多数采用燃煤供热，随着节能环保要求的提升，燃气锅炉在现代生活当中应用范围越来越广泛。燃气锅炉集中供热的优势在于清洁、环保、高效，并能通过热网监控自控来提高水力平衡效率，以达到集中高效供热的目的。由于集中供热在整个能源消耗的占比较大，有必要进行燃气集中供热节能环保技术的深入开发和研究，确保可持续发展。
        一、集中供热系统的应用优势
        目前，我国大部分城市的集中供暖热源都实现了燃气锅炉的应用。集中供暖通过以热水或热水蒸汽作用为媒介，利用城市当中所建设的热力管网，从供热单位为多个城市区域单位进行供暖的方式，具有良好的经济性、安全性、稳定性和环保节能性[1]。而从安全性角度来讲，集中供暖能够进行专业人员的统一招募和设施的统一建设，并进行标准的管理培训，以及相关操作知识的学习。对于供暖设备也能够进行集中的检查和维修，降低运维成本，减少故障安全事故的发生。集中供热能够实现燃料燃烧后产生烟气的集中处理，大大减少了直接排放的污染物总量，而且集中供暖所用的冷却回水也能够提供生活热水供应，起到非常好的环保节能的效果。
        二、燃气锅炉集中供热当中存在的问题
        （一）燃气锅炉供热技术的掌握不充分
        目前很多供热单位“煤改气”后，采用燃气锅炉集中供热，能够有效的提高能源的燃烧率。燃气锅炉在管理和运行当中，需要专业的工作人员进行操作和运维。很多工作人员由于对于燃气锅炉供热技术掌握不充分,容易造成操作行为的不规范，或是不按照燃气锅炉操作步骤进行管理和运行。燃气锅炉与燃煤锅炉负荷率以及热效应方面有着不同差异。燃煤锅炉处于高负荷运行时，其热效率更高。在锅炉温度提升速率方面，燃气锅炉和燃煤锅炉也存在着差异[2]。燃煤锅炉通常在一定流量的运行下进行调整，重视回水温度的控制。而燃气锅炉运行则是使用自动化操控技术设备予以控制，需要利用气候补偿系统进行供水温度的自动操控调节即可。
        （二）燃气锅炉的改造技术方面的问题
        很多供热单位在燃气锅炉集中供热系统当中，并没有使用相关节能环保技术，使得燃气锅炉的节能效果不强。燃气锅炉自动化运行，按照设定参数运转，锅炉的节能环保设计质量好坏直接影响了燃气消耗量和节能改造潜力[3]。随着对燃气锅炉经济性运行和环保排放要求的不断提高，有必要采取相关技术措施实施节能环保改造。
        三、燃气锅炉集中供热系统节能环保技术
        （一）燃气锅炉冷凝技术
        燃气锅炉集中供热系统采用的冷凝技术主要的原理在于，能够通过冷凝式换热器对天然气燃烧过程中的水蒸气热量进行凝结，由于氢元素分布在天然气中，导致大量的水蒸气产生，而水蒸气在过程中无法实现冷凝，会造成热量的浪费，利用冷凝式换热器能够使水蒸气进行凝结，并提高锅炉热效率，降低大气污染，由此来实现节能环保效果。其是我国目前燃气锅炉集中供热系统当中应用较为广泛的节能环保技术[5]。运行原理如图1所示：

        图1 冷凝式燃气蒸汽锅炉设备工艺图
        （二）燃气锅炉热管技术
        燃气锅炉热管环保技术，主要是利用热管的高效传热特性。通常热管内部为真空状态。一些具有传热性的液体存在于管内，热管在受到一定热量后，管内的液体会迅速吸收热量，使温度升高直至发生产生蒸汽，并将汽化潜热释放出来传给受热体。此时蒸汽在进行冷凝后转换为液体。热管技术主要是利用反复性的液态和气态转换来实现前热的吸收，并进行热量传导，实现节能降耗的目的[6]。
        （三）燃气锅炉烟气余热深度回收技术与消白技术
        烟气余热深度回收技术主要是指通过使用温度较低的水将烟气冷却，使烟气温度降低到烟气中水蒸气冷凝温度，借此来实现烟气余热的深度回收，进而实现烟气显热和水蒸汽冷凝潜热的回收利用，起到节能降耗的效果。如图2所示：

        图2 燃气锅炉烟气余热深度回收系统示意图
        消白技术主要是针对燃气锅炉加热过程中产生的烟气利用烟气加热的方式进行烟气相对湿度的降低或采取冷凝方式进行烟气绝对湿度的降低来消除湿烟羽，实现燃气锅炉环保排放的目的。
        结束语：
        采用水力平衡节能技术，冷凝技术，热管技术，烟气深度利用技术等，能够有效改良燃气锅炉供热系统的损伤和能源消耗，推动供热系统节能环保水平的提升。目前，全国各地均有以上燃气锅炉节能环保技术的工程应用，取得了比较好的经济和环境效益，促进了燃气锅炉节能技术的进一步开发和研究。
        参考文献：
        [1]张晓刚.燃气锅炉及供热系统节能技术探讨[J].《电子测试》,2018(16):113-114.
        [2]王佳岩.试论提高集中供热锅炉燃烧效率促进供热节能环保[J].科学与财富,2017(7):218-218.
        [3]王玉萍,李浩玉,叶晔.燃气锅炉及供热系统节能技术[J].石油化工应用,2017(07):142-145.
        [4]王永和.燃气锅炉供热系统节能技术的探究[J].住宅与房地产,2017(24):299.
        [5]张滨.燃气锅炉供热系统节能技术分析[J].科技经济导刊,2017(18):151.
        [6]李杨恩,刘晓飞.试论集中供热系统的供热管网节能技术探讨[J].全文版：工程技术,2016:241.