锅炉房设计方案对系统节能及环境效益的影响研究

席海娣

摘 要：传统的工业锅炉房有噪声较大，资源利用率不高的缺点。为了响应国家“节能减排”的号召，需要对其现状进行改进。本文介绍了一个新的锅炉房设计思想，以期在达到提高锅炉工业生产综合效益的同时，对其各个环节进行优化，实现系统节能和环境保护的目的。

关键词：锅炉房；设计方案；系统节能；环境影响；探索与研究

随着我国经济和工业化建设的快速发展，不可再生资源消耗和环境污染成为目前企业需要面对的问题。传统老旧的锅炉房设计不仅产生了大量的噪音污染，同时也存在着资源利用率不高，节能效果较差等问题。为了响应国家“节能减排”的号召，帮助构建低碳社会，现在出现了一种新的锅炉房设计方案，它在有效控制噪音流出的同时，更加科学地引导废水、废气以及废热等锅炉房废物的排出，同时提高了资源利用率，达到节约能源的目的。下面，本文就此设计方案，进行深入地剖析和阐述。

1 节能减排的锅炉设计方案

1.1 具体方案图

节能减排的锅炉设计具体方案图如图1和图2所示。

1.2 该方案减小噪音的效果

该锅炉房设置了一个独立的辅机房，然后将送风机、引风机以及除尘装置安放在这个独立辅机房内，并在辅机房与锅炉房之间设置一个降噪的隔音门。进风口的上方也单独安装了消声器，以此来减少甚至杜绝噪声从辅机房传入锅炉房。这种方案在理论上可以有效地解决传统锅炉房噪音污染问题。在这方面需要注意的是，进风管的截面积要根据送风机吸风口面积进行确定。根据往常的工作经验和实际工作记录显示，进风管的截面积应为吸风口截面积的1.2～1.5倍，才能保证噪声确实地被降低消除。

1.3 该方案在节能方面的表现

图1和图2清楚地展现了该方案中进风口是处于锅炉房内而不是处于室外的。这种做法可以让进风口接触到锅炉房的热空气，将锅炉表面的热损失利用起来。假设进风口只利用到了锅炉热损失的20%，那么根据实验情况，锅炉的热效率也会提升0.4%～0.6%。然而在实际工作过程中，进风口可以适当安排在锅炉房内热空气更密集的地方，这样就能进一步提高进风口对锅炉热损失的利用率，从而有效提升锅炉的热效率。

2 影响该方案在系统节能和环境效益上表现的因素

通过使用传热模型计算确认，将该方案实际投入到工业锅炉房改造中，确实在降噪和节约能源方面取得了相应的成效。但是其在系统节能和环境效益上仍然存在一定的不足，可能造成影响的因素有如下几方面。

（1）进风温度的影响。笔者在查阅过文献资料后发现，在锅炉房中，进风温度直接影响锅炉的整体燃烧效率，燃烧效率变化在很大程度上影响节能效果，增加进风温度一般有两个办法。其一是將锅炉的散热全部加热送风，从理论上能够大幅度提升进风温度，保证锅炉进行高质量的燃烧；其二是将进风口设置在锅炉房内，并且尽可能地设置在高温、空气密集的地方，这样能够有效地回收锅炉散热的损失。

而需要注意的是，在将进风口设置在锅炉房的同时，还应对锅炉房整体气流进行引导和组织，进一步保证对锅炉散热损失的利用，提升节省效果。当然，这一系列措施都应该在保证锅炉房内一切系统设备正常运行的情况下进行的，不能因为追求燃烧利用率就阻碍锅炉房内的正常散热循环，否则造成安全隐患，最终酿造安全事故，得不偿失。

（2）辅机房内空气扰动的影响[1]。锅炉系统的热经济性同样会受到不同的辅机房内空气扰动程度的影响。当空气扰动的速度较小时，空气侧的换热相应地也减少，从而减弱空气与烟气之间的交换传导，空气则不能吸收到足够的烟气余热量，导致系统热经济性的降低。因此可以得出结论，加大空气扰动程度，可以提升锅炉的燃烧率，提高整体热经济性。

然而在实际的计算和实验过程中，发现辅机房由于自身空间比较大，内部的空气流速就比较小。

（3）热经济性提高对环境的影响。众所周知，燃烧效率的增加和热经济性的提升必然会增加有害气体的排放。就锅炉来说，每台锅炉热效率提升1%就会导致每年排出的有害气体总量增加近数百吨。这里需要注意的是，有害气体是统指对大气环境有污染的气体，如二氧化碳，而不是专指二氧化硫这样对人体有毒害作用的气体。因此，提高热经济性和保护环境之间的利弊问题也成了影响该方案在系统节能和环境效益上表现的因素。

3 该方案在技术上的限制

在分析上述内容后可以清楚地发现，提高整个锅炉系统的热经济性，能够有效降低锅炉房的运行费用，节约生产成本，同时也减少了资源消耗，从某种程度上体现了其环境效益。当然我们可以通过采取各种措施来保证整体系统的有序运行，如加大对锅炉烟气的利用，加大空气的扰乱程度，等等。虽然在理论上热经济性的提高能够高达7%～13%，但在实际生产过程中，因为某些技术层面的问题，而导致热经济性提升率没有理论那么高。例如，在锅炉产生的烟气里含有二氧化硫气体和水蒸气，如果只为了提高热经济性效率而降低烟气的温度，则可能形成硫酸，导致锅炉房内壁甚至锅炉及其他相关设备的腐蚀，造成安全隐患。同时还有许多其他方面的影响降低了热经济性的实际提升率。根据分析和计算后，使用该种锅炉方案，整体的热经济性一般可提高3%～6%。

4 结束语

纵观全文可以发现，该设计方案首先能够有效解决噪音污染问题，达到减少甚至杜绝噪音传播的功效。其次，该方案能对锅炉的余热进行利用，并以此来提高燃烧率，减少资源的消耗，在节能方面有很大的参考价值，并且还可以在不增加其他设备投入的情况下，只通过对锅炉进风口位置进行调控，就能达成热经济性的提高。

参考文献

[1]龙恩深，张川.工业锅炉房设计布置与系统节能及环保效益研究[J].工业锅炉，2003，02：47-50.

[2]全巍.区域燃气锅炉房供热系统形式及经济分析[D].北京建筑工程学院，2012.