浅谈供热锅炉房的节能设计

2015-08-15钟晓亮中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000

化工管理 2015年5期

钟晓亮(中国石油天然气管道工程有限公司，河北廊坊 065000)

对锅炉房的节能设计进行研究有着重要意义，不仅可以提高设备的运行过程中的热效率和使用率，同时节能能源，保护日益恶化的环境都等多方面都有着重大意义。但从目前我国在锅炉房的实际设计情况来看，部分锅炉方的实际容量配置都偏大，这也就造成了大量的能源浪费，由此可见，对锅炉房设计进行研究已经迫在眉急。

1 燃气供热锅炉房节能设计的重要性

随着人们在能源开采技术的发展以及人们在运输工程上的建造，天然气燃料已经逐渐成为了人们在生活生产过程中的主要燃料。尤其是西气东输工程的顺利完工，天然气以其运输方便、污染小、价格低廉等优点而得到了人们的广泛认可，并且得到快速推广，燃气锅炉房在城市中的投入和使用给城市带来了巨大的改变，提高了人们的生活质量，改善城市的环境。燃气锅炉房与传统的燃煤锅炉房相比具有以下特点:优点:燃气锅炉房的占地面积更小，这对城市日益紧张的土地来说无疑是巨大的帮助，同时燃气在燃烧过程中对环境造成的污染更小。缺点:燃气的造价要比煤更高，将会导致成本上涨。

因此在城市燃气锅炉房的规划建设中，要依据城市的特点全面的了解锅炉的特点，因为城市在动力上的调整对我国的经济发的发展将会产生移动影响，同时经济的发展也会对动力布局产生一定的影响，如果合理使用动力、能源已经成为全社会都在关注，并探讨的话题，这也对我国从事动力事业研究的人们提出了更多的要求。节约动力也就是节能能源，这不仅是我国在发展过程中的一项国策，同时也是人们的需求，因为动力在供应过程中出现的严重问题，国家加强了在节约能源问题上的研究，近几年，各地城市在供热锅炉正逐渐的由传统的煤炭锅炉逐渐转变为燃气锅炉，由于处于转变阶段，技术和经验上都存在一定的问题，从而导致锅炉房的节能问题日益突出，同我国的可持续发展理念相违背，因此必须要对其进行调整，解决出现的问题。

2 燃气锅炉节能差的主要因素

2.1 燃气锅炉运行过程中热丢失

燃气锅炉具有排污小、水容量大的等特点。人们在设计过程中经常会因为燃气锅炉的排污热损失的能量较小而忽略不计，在设计中规定了低压热蒸汽炉在实际运行过程中在排污率上应当小于10%，但从实际情况来看，该规定主要依据的是燃煤锅炉在运行过程中经济性和节约动力，导致了燃气锅炉的排污热损失在运行过程中经常被忽略，没有计算核锅炉热功率之内，因此，将会导致锅炉在热丢失上的设计存在问题，从而导致热丢失过大，对燃气锅炉的节能设计产生较为严重的影响。

2.2 燃气锅炉热功率低的主要原因

燃气锅炉燃煤锅炉的最主要的区别就是燃料的不同，前者的燃料是气体，而后者的燃料则是固定。燃气锅炉在提高自身热功率上并不需要花费大量的精力研究燃气锅炉在运行过程中各个环节的热丢失。因为，燃气锅炉的燃料气是气体，气体燃烧过程中基本不会生成灰分，更加很少出现液体或固体燃料在燃烧工程中因为燃烧不充分而造成的能源损失。引起燃气锅炉在节能设计上应当从以下几个对问题进行分析。1、散热丢失，散热丢失主要来自空气的对流换热，而在小型锅炉运行过程中使用的空气主要都来自锅炉间，散热在一定程度上会起到对锅炉间加热作用，从而提高锅炉间内空气，燃气锅炉内的管道与辅佐间出现能够实现辅佐间的功能效果。因此，在正常的燃气锅炉设计中，只需要应用科学的保温方式，除锅炉散热丢失外的其他散热丢失对锅炉房动力的使用都不会产生太多的影响，可以忽略不计。2、气体的燃烧的不充分，在调试燃气锅炉时，调试人员需要燃气锅炉的运行情况进行全面的调式，并要做好检测工作，从而使燃气锅炉在运行过程中能够得到最理想的焚烧状况。在燃气锅炉方设计过程中，选用的燃烧器应当具有调理功能，可以依据供热负荷的情况对空气与燃气的比例进行合理的调整，从而使燃烬度始终处于一个较高的状态，起到节能效果。3、燃气锅炉在运行过程中的排烟热损失，燃气锅炉在运行过程中会排除一定量的烟气，烟气中不仅会含有一定量的热显能，同时还会含有大量的潜热，部分丢失的热量通过触摸式被换热设备所回收。

2.3 主动化操作水平

对目前我国运行的许多燃气锅炉房的运作进行剖析，锅炉房的操作和运作管理水平会对锅炉房的耗能情况产生直接影响。燃气锅炉房在运作过程中必须要以及实际的供热需求对运行科学管理，锅炉房在运行过程中供热量与实际供热量越接近锅炉反在运行过程中动力利用率也就越高。传统燃煤锅炉房在运行过程中主动化较低，尤其是部分小型燃煤锅炉房，运转操作上主要依据经验完成，在实际运行过程中，经常为了确保供暖质量高于要求，而大幅度的超过实际供暖需求，从而导致动力的大量浪费。

3 燃气锅炉在设计中需要注意事项

3.1 水利平衡

供热系统在实际应用过程的耗能水平不仅有受热源影响，同时也会受到整个网管的影响，供热锅炉设计上要注重水利调节问题，锅炉房设计过程中经常会因为水利调节而导致系统在冷热上存在严重的不均衡，从而导致距离热源近的用户室内温度较高，而距离热源较远的地区的用户室内温度偏低，因此为了确保距离热源偏远的住户的室内温度能够得到保障，必须要加强大循环数量和水温这将会造成巨大的能源浪费。依据实际测试结果表明，距离热源较近的用户在单位时间内的水流量往往会是距离热源远的用户的数倍，实际运行过程中，为了使较远的用户的室内温度能够达到16℃，较近的用户室内的温度往往都会超过20℃，甚至需要通过打开门窗来使室内的温度能够达到自己期望温度，燃气锅炉房节能设计上要注重水利平衡调节。

目前几乎所有城市都处在快速发展阶段，热力管道新增开口不断增加，设计初期的水利平衡计算对后期的运营意义不大，建议增加一些“均流阀”使用的内容

3.2 供热集中控制

燃气锅炉房同燃煤锅炉房相比，热效率要高很多，通常情况下，燃气锅炉房的热效果能够超过92%，但燃气锅炉所标示的热效率是锅炉在额定负荷下的效率，而在燃气锅炉在实际运行过程中不可能一直在额定负荷下工作，一旦锅炉运行中与设计点发生了偏离，锅炉的热效率也就会发生较大变化。因此，在锅炉房设计过程中必须要选择热效率较高的燃气锅炉，同时也要通过合理的措施使锅炉房的总热效率能够得到进一步提升。例如，将多台锅炉进行并联运行，通过群控使锅炉房的总热效率能够得到提升。群控就是依据外界在热负荷上的需求变化对锅炉运行的台数进行确定，对各个运行锅炉的运行热负荷进行科学分配，从而使每台云心的锅炉尽量的维持在最佳工况点，从而使锅炉房的总热效率能够得到提高，达到节能目的。如果多台并联运行的锅炉无法实现群控，那么但外界的负荷发生变动时，运行锅炉为了影响外界负荷的需求需要同时升负荷或同时将负荷，将会导致运行中的每台锅炉都无法处于最佳工况运行点，锅炉的总热量效率将会大幅度下降，甚至比没有安装模块锅炉房的锅炉房更差。

3.3 一水多用

通常情况下，供热负荷会随着室外温度的变化而改变，因此在设计燃气锅炉房时应当适当的对自动装置加以应用，依据室外的温度对供热温度进行适当的调节，从而确保锅炉房在供热上能够与外界的温度相吻合，这样不仅可以使用户在采暖上的舒适度得到提升，同时可以实现节约能源的目的。

在锅炉房设计过程中，可以依据系统自身特新对水资源进行重复利用，实现一水多用。例如，在锅炉房运行过程中，除了向蒸汽用户提供可蒸汽之外，而且可以针对热水用户在锅炉房内热安置热交互器系统，实现集中管理，在节约人力、减少运行人员的基础上对凝结水进行回收，对于蒸汽用户，可以利用封闭式凝结水回收装置对蒸汽凝结水进行回收。凝结水在锅炉房内可以被二次利用，从而降低水资源和热量的损耗。蒸汽锅炉内连续排污水进入连续排污扩容器，二次汽将会进入到热力除氧器中，热水也可以进入到补水箱中的系统所利用，同时采暖系统中使用的补水也可以来自除氧器的溢流水及排水。

3.4 科学利用排烟热

燃气锅炉在运行过程中，排烟热损失主要体现在以下两个方面:1、空气系数。2、排烟温度。当空气系数过大，也就数通风强度过大时，因为气体的快速循环将会加大锅炉中热量的大量流失，因此在设计上应当在确保氧气充足的情况下，合理的对空气系数进行调整，这对节能有着巨大帮助。其次，可以对锅炉中的燃料成分进行调整，使燃料可以与空气进行充分的接触，提高燃料的燃烧效率，当然在设计过程中也可以通过选用更好的焚烧器，在空气系数较大的情况下，仍然可以使燃料充分燃烧。

燃气锅炉中的燃料在燃烧过程中会含有一定量的水蒸气，因为水的比热容较大，因此水将会带走大量的热，但环境温度降低时，水蒸气的热量将会被再次利用，此时就可以很好的对排烟过程中的热损失进行控制，提高了燃气锅炉在燃料上的利用率。