淺析燃氣鍋爐房節(jié)能措施

袁星

摘 要：隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，節(jié)約能源、改善環(huán)境質量已成為我國可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題。而針對燃氣鍋爐房的節(jié)能研究，可提高能源利用率，減少廢棄物排放，對提高空氣質量、改善生存環(huán)境具有重要意義。文章以北京某醫(yī)院燃氣鍋爐房為研究對象，總結其十多年的燃氣鍋爐節(jié)能運行、改造經(jīng)驗，提出有效可行的鍋爐房節(jié)能措施。

關鍵詞：鍋爐房；燃氣鍋爐；節(jié)能措施

1 引言

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高，燃氣鍋爐已逐步替代傳統(tǒng)燃煤鍋爐，開始廣泛應用于我國大城市的供暖鍋爐房中。至2012年北京四環(huán)內已基本消滅了燃煤鍋爐。與燃煤鍋爐房相比，燃氣鍋爐房具有占地面積少、人工減少，用電負荷降低，且燃燒產(chǎn)物基本不對環(huán)境產(chǎn)生污染，等高效環(huán)保優(yōu)點。但其較高的能源費用（天然氣）使得之總運行費用明顯高于燃煤鍋爐房總運行費用[2]，導致燃氣鍋爐房的經(jīng)濟性大大降低。因此，在保證鍋爐房安全、環(huán)保運行前提下，探尋燃氣鍋爐房節(jié)能措施，降低其運行費用已成為當前社會與學術研究者關注的焦點。

文章以北京某醫(yī)院燃氣鍋爐房為研究對象，總結其十多年的燃氣鍋爐節(jié)能運行、改造經(jīng)驗，開展燃氣鍋爐房節(jié)能研究，提出有效可行的鍋爐房節(jié)能措施。

2 燃氣鍋爐房概況

北京某醫(yī)院鍋爐房現(xiàn)有5臺10噸蒸汽鍋爐（1臺WNS10-1.8-Y（Q），4臺WNS10-1.25-Y（Q）），下設3個換熱站，分別為采暖和中高區(qū)生活熱水、眼科熱水換熱站；外科樓換熱站；新門診樓換熱站。主要為全院的供暖、消毒、熱水等提供熱源，總采暖面積達21萬多平方米。

3 燃氣鍋爐房節(jié)能措施

3.1 降低燃氣鍋爐排煙溫度

排煙溫度是體現(xiàn)燃氣鍋爐熱效率的一個重要指標[1]。當排煙溫度較高時，煙囪抽力過大，燃燒時的過量空氣量就會增加，其結果是：一方面降低了火焰溫度，未被火焰輻射出去的熱量成為敏感的余熱，殘留在廢氣中，增加了廢氣的損耗；另一方面增加了鍋爐的內部冷卻而使損耗增大，兩方面都會導致燃氣鍋爐的熱效率降低。因此在滿足煙氣排放達到環(huán)境要求的高度所需的抽力時，吸收利用煙氣中的廢熱，降低排煙溫度是實現(xiàn)燃氣鍋爐的有效節(jié)能措施之一。

2009年醫(yī)院為5臺10t/h燃氣蒸汽鍋爐加裝了煙氣余熱回收裝置。即軟化水經(jīng)由煙氣余熱預熱后，除氧后進入貯水罐再給鍋爐供水。這一改造使得鍋爐排煙溫度由240℃左右降低到120℃左右，而軟化水的水溫提升了10℃～20℃左右，總體上節(jié)約燃氣達5%左右。同時補水溫度的升高有效的降低了鍋爐補水時的噪音，極大地改善鍋爐房的工作環(huán)境。

3.2 合理配置與運行燃燒器

排煙熱損失是鍋爐熱損失中最主要的一項，是影響鍋爐熱效率的重要環(huán)節(jié)，其主要受排煙溫度和過量空氣系數(shù)的影響。排煙溫度的影響已經(jīng)在3.1節(jié)中做過詳細的分析，因此這里重點研究過量空氣系數(shù)的影響。結合燃燒的基本原理可知：過量空氣系數(shù)過大，煙氣量將會增加，其帶走熱量也將更多。據(jù)統(tǒng)計，當排煙溫度為250℃時，過剩空氣系數(shù)增大0.1%，鍋護熱效率降低0.9%[3]。因此應在保證鍋爐燃燒效率的前提下盡可能地降低過量空氣系數(shù)。在實際的工作中可通過合理地配置燃燒器、嚴格的運行調試，使燃燒器與鍋爐本體的結構特點、燃料的種類和特性相匹配，以確保火焰在爐膽中充滿，使燃料充分燃燒[4]。

醫(yī)院鍋爐房燃氣鍋爐燃燒器均采用PLC作為控制系統(tǒng)核心，以人機界面作為監(jiān)視和控制中心，在保證燃燒系統(tǒng)安全的前提下，實現(xiàn)燃燒過程、安全檢測和危險防范的自動化。同時配置比例調節(jié)儀能夠實現(xiàn)自動控制燃燒，使之迅速適應鍋爐負荷的變化，相應改變燃料的給應量，保持蒸汽品質的穩(wěn)定，并使過剩空氣系數(shù)保持在最佳。此外鍋爐房日常運行中重視燃燒器的調試與保養(yǎng)，定期安排維保人員進行調試檢驗燃燒器工作，保證在30%～100%的負荷率下，鍋爐高效率接近額定效率。

3.3 降低鍋爐設備的電耗

降低鍋爐房設備的電耗，一方面要做到設備的合理配置，杜絕大馬拉小車的現(xiàn)象，另一方面則要采用新技術。設備的選型應當針對運行工況仔細分析，了解設備性能特性，計算在一定管網(wǎng)特性曲線下泵、風機工作點的流量、揚程、功率及效率，最終得出最優(yōu)方案，做得合理配置設備。同時利用變頻技術，可有效降低泵、風機等設備電耗[3，5]。

醫(yī)院鍋爐房補水泵均配備了變頻裝置，使得電機處于軟啟動狀態(tài)，降低起動電流，減少了對電網(wǎng)的沖擊，同時變頻器的各項保護功能可靠，保護的反應速度和精確度比常規(guī)的繼電保護大大提高。在不同的負荷情況下，通過變頻器改變交流電的頻率，調節(jié)補水泵的轉速及流量，從而能快速、及時、連續(xù)的補充系統(tǒng)在各個運行期內的泄（漏）水量，使系統(tǒng)能安全穩(wěn)定的運行，同時避免補水泵長期處于額定運行狀態(tài)，有效地降低了電耗。

3.4 降低鍋爐排污熱損失

一般低壓鍋爐排污率每增加1%，就增加燃料消耗0.2%[3]，而鍋爐給水中溶解固形物含量和負硬度是影響排污率的主要因素，因此對鍋爐的給水品質進行控制，可以降低排污率，從而減少排污熱損失、降低燃氣消耗量的目的。

醫(yī)院鍋爐房配置有六套的鈉離子交換軟化水處理系統(tǒng)，并每日定期人工化驗軟化水、鍋爐水的水質情況，從而保證鍋爐給水水質合格。根據(jù)鍋水堿度的大小及其變化規(guī)律，以“在低負荷、高汽壓情況下排污“的原則為指導來執(zhí)行合理的鍋爐排污工作。同時根據(jù)鍋爐汽包內近液面處水的含鹽濃度來調節(jié)控制連續(xù)排污閥的動作，將排污量降低到最低限度，從而也最大限度地降低排污熱損失。

3.5 降低鍋爐管道系統(tǒng)的熱損失

保溫是減少熱損失的有效措施，全國供熱管網(wǎng)的平均熱損失約為7.6%，可見損失之大。為此應加強保溫工作。采用新型優(yōu)質的保溫材料，如巖棉、微孔硅酸鈣和硅酸鋁耐火纖維等，另外要選用合理的保溫結構。此外，“跑冒滴漏“是供熱管網(wǎng)的老問題，不僅直接影響鍋爐房的效能，也威脅到鍋爐房的安全運行，因此，必須提高供熱管網(wǎng)的日常維護保養(yǎng)和定期檢修的質量，針對實際的工作情況，積極地研究和開展節(jié)能改造工作。

2008～2009年，醫(yī)院陸續(xù)對熱力管網(wǎng)的保溫進行了改造，將原巖棉外纏玻璃布形式改為巖棉外包鐵皮，使管網(wǎng)熱損失減少，能源綜合利用率提高。同時軟水箱也進行了保溫處理，有效地提升了水箱的保溫性能，有效降低了鍋爐軟化水的熱量損失。此外在2009年醫(yī)院對外科樓的蒸汽管道改造：夏季停止供暖時原有蒸汽管道偏大，導致蒸汽在管道中冷凝，造成能源浪費。新增一根DN100管道，夏季開啟此管道，關閉原DN250管道；冬季時打開DN250管道，開閉DN100管道。這樣在夏季保障外科樓正常供汽的基礎上，減少因冷凝而損失的熱量，減少管道的冷凝水腐蝕，延長管道使用壽命，節(jié)約能源。

4 結束語

以上分析探討了燃氣鍋爐房節(jié)能的幾項措施，針對目前醫(yī)院鍋爐房的現(xiàn)狀來說，應當有效地利用蒸汽，做好管道和設備的保溫措施，杜絕跑冒滴漏現(xiàn)象的發(fā)生。對現(xiàn)有鍋爐進行增加變頻控制，做好煙氣余熱利用。此外積極進一步開展鍋爐凝結水回收、排污熱利用的工作，也將促進能源利用效率的進一步提高。應該認識到，燃氣鍋爐房的節(jié)能是一項需長期關注的問題，應當不斷提高對司爐工崗位重要性的認識及對司爐工的管理，最大限度的發(fā)揮他們在工作中的主導作用，讓節(jié)能降耗首先從人為的操作運行中體現(xiàn)。

參考文獻

[1]衛(wèi)軍鋒，左賢齡.燃氣鍋爐房設計中節(jié)能措施的探討[J].節(jié)能與環(huán)保，2006（1）：21-23.

[2]邱榮貴.燃氣煙火管鍋爐房節(jié)能技術幾個問題的研討[J].節(jié)能和環(huán)保，2002（8）：15-19.

[3]唐鑄安.工業(yè)鍋爐房的節(jié)能技術措施[J].節(jié)能，1986（17）：56-60.