热水锅炉的节能减排措施

摘要：本文将对热水锅炉及其常见类型加以介绍，同时提出此类锅炉实现节能减排应当遵守的原则，并且分析热水锅炉的主要节能措施，进而指出热水锅炉减少氮氧化物排放的主要措施，以期为有关部门提供可靠参考。

关键词：热水锅炉;补水热损失;排烟热损失;减少氮氧化物排放

引言：伴随当今民众节能减排以及生态环保等理念的不断加强，使得采暖与锅炉相应能源架构发生了一些改变。由于燃气热水锅炉具备自动工作、节能、安全以及环保等巨大优势，如今已经受到社会的高度重视，当前，此类热水锅炉已经逐渐将传统燃煤锅炉取而代之，变成城市当中最为关键的供暖途径。在此环境下，有关人员应当全面思考怎样对节能技术加以利用，以使锅炉总体工作成本得到降低，从而使有限资源得到有效节约，另外，以安全工作为基础，确保其使用年限得以被延长。

1热水锅炉及其常见类型

对于燃气热水锅炉而言，其主要燃料为沼气、天然气以及液化气等各类可燃气，能够实现全自动为民众提供热水，满足民众洗浴和取暖等实际需求。

在通常情况下，燃气热水锅炉拥有多种种类，比如：

（1）管式：此类热水锅炉采用电脑式开水锅炉控制器，能够实现热水锅炉人性化、智能化、自动化以及数字化。炉水的温度能够被设置到10℃-100℃范围内，除了可以饮用，还能洗澡等。此外，此类锅炉的顶端直接与大气相通，这使得锅炉呈现无压状况，没有爆炸风险，且锅炉拥有诸多安全防护措施，如防干烧缺水、过热以及蜂鸣报警等。

（2）锅筒式：此类热水锅炉起源于蒸汽锅炉改造，锅炉当中的锅水呈自然循环的状况，为了维持锅炉安全展开水循环，需保证锅筒式热水锅炉具备相应高度，所以该锅炉一般体积比较大，需要花费较高造价和钢耗，但是该锅炉可以自然循环，拥有较大出水量。当前，我国此类热水锅炉已经得到了广泛应用。

热水锅炉种类较多，尽管各类锅炉外形、构造存在不同，然而其工作模式和原理等具有一定的一致性，所以可以选用普遍性的节能技术。

2落实热水锅炉节能减排的相应原则

（1）在待机阶段热水锅炉热量损失较大，所以需要全面降低供暖期所有锅炉待机的耗时以及启动、停止的频次，最终使锅炉的效率得以提升;

（2）在多台热水锅炉同时工作的时候，需要借助集控体系展开统一监管;

（3）在燃气锅炉处于满负荷的状态时，其排烟温度很高，要避免锅炉在此状态下工作，使热损失降低。

3热水锅炉节能的主要措施

3.1补水热损失的降低

降低补水热损失的常用锅炉为冷凝式锅炉，此类锅炉可以向蒸汽、水传递湿热，同时也能有效吸收部分烟气当中冷凝水蒸气所产生的湿热。在应用此类锅炉时可知，其除了能够使资源得到节约，也能在水蒸气冷凝阶段除掉烟气内有害物质。此外，锅炉能够回收比较多的水量，在环保、节能和节水等方面也拥有极大优势，最终可以合理降低补水热损失。

3.2排烟热损失的降低

在工业热水锅炉的应用过程中，一般其排烟温度能达到200-300℃，此时燃料中的大部分热量都会随烟气流入大气，从而产生排烟热损失。

通常越高的排烟温度会产生越多的熱损失，当排烟的温度下降15-20℃时，便可以降低约1%的热损失。在实际工作过程中，若想使排烟热损失切实下降，一般可以采用使尾部的受热面加大的方法，然而此方法无法使排烟的温度下降过多，这是由于此方法极易导致锅炉自身金属耗量增加，还会大幅度提升受热面被腐蚀的几率。当锅炉工作的时候，可以通过多次清灰以及严控过剩空气的系数等方式来全面降低排烟热损失。

3.3控制系统节能

通过对锅炉的控制系统进行合理改造，提高整体锅炉的实际节能效果，其重要的方式有两种：

其一，调整锅炉的鼓风机与引风机的工作参数。对于热水锅炉的使用，其运行时的发热效果直接与设备消耗的能量相关，为了提高热效率，应对其进行合理的运算，使能量在消耗最少的同时，能源利用率达到最高。相关技术人员需要对锅炉设备进行调整，调节锅炉的负荷量，使其满足实际的节能需要。通过合理的调整，能够在节约燃料的同时，提高锅炉的热效率。

其二，将锅炉与智能化调节系统进行融合，使锅炉设备具有自动调节的功能，能够根据锅炉的实际状态进行自动控制，提高对能源的利用率，同时，也能够减少人工的控制，解放劳动力，提高锅炉控制的准确度。通过智能控制，能够做到随着锅炉实际状况进行调节，达到10%以上的节能效果。

3.4降低设备能耗

由于锅炉设备缺乏保温装置，导致其中有大量的热能被浪费，目前，对锅炉的保温主要在工业炉的主体上实施简单的保温措施，对于蒸汽管道没有足够保温措施，对其保温方式有所忽视，导致大量的热量在传输的过程中损失掉，影响供热效果的同时，提高了能源的消耗程度。因此，应在蒸汽管道上设计合理的保温装置，减少传输过程中的热能逸散，同时，能够有效地节约能源的消耗量，提高热能的传输效率。

另外，锅炉中的煤的燃烧效率与锅炉的形状等有一定的关系，技术人员应调整锅炉的燃烧装置，优化炉拱配置，提高煤的燃烧效率，通过合理的改造能够实现10%的能源节约效果。

4热水锅炉减少氮氧化物排放的主要措施

4.1选择性催化还原

当催化剂产生作用的时候，催化剂将会和还原剂反应产生氮气。此时所用的还原剂能够与氮氧化物产生相应的反应，而在反应的同时，不会和其余气体发生反应。

4.2分级燃烧燃料

碳、一氧化碳以及氢气等加上烃基以及氮氧化物，可以在特定的条件中反应生成氮气。因此，在锅炉运行过程中，操作人员应当向一级燃烧区导入大部分燃料，使之可以充分进行燃烧，从而生成氮氧化物;另外向二级燃烧区导入其余少量燃料，在燃烧不充分的状况下产生有较强还原能力的气体，随后混合两股气体使之发生反应。此方法最大的优势便在于有极高的反应效率，在一次反应中便能降低约50%的排放量，同时还能够使氮氧化物的再生受到抑制。此方法清除的效果较为良好，然而其操作较难，所以应用此方法时必须将燃烧的过程组织好。

4.3分级燃烧空气

此项技术如今已经较为成熟，同时被有关部门广泛应用。在此方法中，通常包含以下燃烧进程：

（1）对主燃烧器内部空气流量加以控制，当空气流入到炉膛时，一般会留存约1/4，其属于理论总量约1/5，而在此过程中燃烧所需氧气并不充分，也不会生产较多的氮氧化物。

（2）剩余空气完成未完全燃烧燃料后，经由主燃烧器的顶端空气传输口被送进炉膛，混合相应烟气进一步进行燃烧，在完全燃烧之后，由于此时氮氧化物形成条件已经不充足，因此氮氧化物的最终产生量会逐渐减少。

此项技术的主要优点是能确保燃料燃烧充分，在一次分级燃烧之后，能够降低约30%的氮氧化物排放量。

4.4烟气再循环法

此方法应用也较为广泛，工作原理是将一些通往空气预热器的烟气提取出来，确保能够二次利用这部分烟气，并且借助惰性气体把一些热量带走，同时使炉中的氧气浓度减少，进而对火焰的实际温度加以严控，避免过快燃烧，减少产生的氮氧化物。此方法有较高效率，每回收约1/5烟气时，便可减少约1/4氮氧化物排放量。然而需要注意的是该配套设备占地面积较大。

结论：总之，要对热水锅炉日常运行规律加以掌握，合理、科学地规划锅炉选型、设置及运行等多个环节，借助各层面的节能减排措施来改造热水锅炉，使锅炉的总体工作效率得以提升，降低热能损耗量，降低设备自身腐蚀风险，减少大气污染与资源消耗，达到最佳节能效果，实现相关企业社会和经济效益的最大化，最终为国家资源可持续发展提供可靠保障。

作者简介：李丽娟（1984-），女，福建南安人，本科，毕业于江西农业大学，中级工程师，研究方向：供热工程。