浅谈燃气锅炉的节能降耗措施

张文环

（天津正达世纪建设工程管理有限公司 天津 300130）

地球上蕴藏量最丰富的化石燃料是煤炭，它分布广泛，易于开采，俗称“黑色黄金”，是我国重要的基础能源。以煤炭为主要燃料的锅炉在我国得到广泛的应用，随着国民经济的快速发展，传统的燃煤技术使得大量二氧化碳和二氧化硫废气排放到空气中，造成空气和水质的污染，将使人的生命和健康受到严重的威胁。天然气是目前世界上一种最清洁的燃料，它具有燃烧充分，热效率高的特点。同时，气体燃料通过管道输送，可减少劳动强度，降低成本。近几年来，我国各大中型城市积极推行以燃气锅炉为主的环保型供暖系统。

1 燃气锅炉的特点

1.1 燃气锅炉的年燃料消耗量多于燃煤锅炉，但因为天然气的费用比煤低，两者热值也不同，天然气性价比高于煤。

1.2 在运行成本方面，燃气锅炉不存在废气的排污、监测费用和脱硫的药剂、水的费用。在正常用水相同的情况下，燃气锅炉在洁净、防尘、除渣等辅助用水方面比燃煤锅炉节约，并且燃气锅炉的自动化程度高。燃气锅炉由于在使用辅助设备时比燃煤锅炉的机械设备少，导致所需人员就少，人工成本低。燃气锅炉耗电量低，节约生产用电费用。

1.3 燃气锅炉房布置灵活，产生噪音低，同燃煤锅炉相比它无需储存原材料的空间，所以使用空间相对较少。

1.4 改善环境。燃煤锅炉产生大量的烟尘，不利于环保，天然气无污染，低能耗，以天然气为燃料的锅炉更环保。

通过以上四方面的对比，可知燃气锅炉解决了脱硫问题，减少了大气污染，避免了脱硫废水的排放，对防治水污染起到了重要的作用。燃气锅炉的使用效益明显，并且也带来了良好的社会效益。

2 燃气锅炉的燃烧方式与特点

燃气燃烧的特点是清洁、易于输送、无灰渣、容易进行燃烧调节、作业性好、容易调整发热量。燃气燃烧方式一般按供给方式和数量划分为扩散式燃烧、大气式燃烧和无焰式燃烧。扩散式燃烧是指燃气在燃烧前不预先混入空气，即无一次空气供给，其燃烧的特点为燃气与空气的混合全靠燃气与空气之间的扩散作用来实现。这种燃烧，其燃烧速度低、火焰热强度低、易产生化学不完全燃烧；优点是无回火现象，脱火速度高，燃烧较稳定。大气式燃烧又称本生式燃烧，它是在燃烧前预先混入一部分空气，一次空气的供给一般靠引射吸入，它的燃烧火焰由内外两部分组成，内焰呈青蓝色，轮廓清晰，短而有力；外焰呈淡蓝色，燃烧温度提高，减少了不完全燃烧，但易发生回火或脱火现象。无焰式燃烧是燃气燃烧前，燃气与所需空气完全混合，并有高温点火源的存在，燃烧过程在瞬间完成，火焰很短，好像无火焰一般，其燃烧特点是燃烧完全、燃烧温度高，热效率高，赤热的燃烧板表面可产生红外线辐射。燃气锅炉对燃烧器的特殊要求是燃烧器的燃烧完全程度高，调节性能高、容量范围广。目前，燃气燃烧器有直燃引风式扩散燃烧器、鼓风式扩散燃烧器，引射式燃烧器等。

燃气锅炉一般是微正压炉，采用内燃方式比较容易实现微正压燃烧。如燃气卧式蜗壳式锅炉，其炉胆是一个圆筒，炉膛和锅炉封闭问题容易解决，而且炉胆的形状比较符合燃气燃烧器的火焰形状；炉膛和对流受热面布置比较容易，可采用多回程，可以布置适当的尾部受热面以降低排烟温度。由于炉膛的结构特点，还可使燃烧在炉胆中燃烧后的烟气在炉胆中产生回流作用，使烟气进入烟管换热，这种现象称“中心回燃式”。采用内燃方式微正压燃烧，使炉内的温度较为均匀，增大对流换热效果，不需要引风机，结构简单合理。燃气锅炉经然放弃燃烧器喷人炉膛内的燃气，如果熄火或与空气在一定范围内混合，易形成爆炸气体，所以均需采用先进的自动化燃烧系统，包括火焰检测、点火程序控制、熄火保护、各种连锁控制、检漏系统以及声、光，电报警装置。对锅炉炉膛、烟道等易积聚气体的地方，应安装防爆装置。

3 燃气锅炉在供暖系统方面的应用

燃气锅炉既有热水锅炉，也有蒸汽锅炉；既有火管锅炉，也有水管锅炉；既有卧式锅炉，也有立式锅炉。燃气锅炉在供暖系统方面分为以下三种形式：

3.1 家用燃气壁挂炉采暖。家庭燃气热水锅炉可省去家庭热水器投资，这种采暖方式，用户可以根据需要自觉调节供热量，与集中燃气锅炉相比，平均节省30%~40%的燃气，从而降低运行成本。3.2分散燃气锅炉采暖。

3.3 集中区域燃气锅炉采暖。燃气锅炉需要通过区域管网经过热水循环向建筑物内供热。以天然气为材料，输送成本低，无污染，热效率高，运行费用低，容易实现自动管理。按照现在煤料价格，使用燃煤的造价为天然气的3~4倍。

燃气锅炉供暖的节能技术措施主要有以下七种：

3.4 气候补偿系统：可以根据室外气候的温度变化，用户设定的不同时间的室内温度要求，自动控制供水系统和限定最低回水温度。

3.5 烟气冷凝热能回收系统：添加烟气冷凝热能回收利用装置，它是增设在天然气热能动力设备尾部的余热回收装置。

3.6 锅炉集控系统：系统中的每台锅炉的切换工作可由内部定时系统自动完成。

3.7 变频风机系统：添加变频控制柜装置使系统更好的控制风机运行。

3.8 分时空控制供热系统：通过增设分时空控制器和电动阀的方式，对供热要求不同的区域进行分时分区自动调控。

3.9 水力平衡系统：为使整个系统达到平衡，在各个调节装置处的流量达到计算流量值，需加装调节装置（平衡阀、调节阀和自力式流量控制器）。

3.10 温调控系统：用户通过在各个房间的散热器上加装恒温阀，来调节室内温度。

4 结语

总体上看，环保型燃气锅炉高效率意味着可以节约日益紧张和昂贵的能源。燃气锅炉用新型燃烧技术和强化传热技术，使之锅炉的体积比以前大为降低。燃气锅炉采用的低阻力型火管传热技术和低阻力高扩展受热面的紧凑型尾部受热面，使得其排烟温度大为降低。我国的能源消费结构远远跟不上国民经济的发展和人民生活水平的提高，而能源的消费结构将从根本上影响我们所处的环境。燃气锅炉能有效地降低能源的浪费和环境空气的污染。应通过渐进方式逐渐改变，使燃煤锅炉向燃气锅炉逐步过渡。

[1]刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用,2011.

[2]陈兰英,赵洪平.建筑节能的技术措施.建筑技术开发,2004.

[3]李春华.环境科学原理.南京大学出版社,2003.

[4]李相然.城市化环境效应与环境保护.中国建筑工业出版社,2006.