淺析鍋爐相變換熱技術應用及節能效果

【摘 要】對于鍋爐的相變換熱技術來說，在實際的工作中得到了廣泛地應用。現如今，轉變普通的鍋爐為相變換熱鍋爐，提升傳統鍋爐形式的高效性，提升其節能性是重要的工作內容。相關的工作人員對這一問題進行了深入研究，已經在提升鍋爐性能上取得了較大的成績，無論是在節煤還是在節電上都起到了重要的作用。本文主要對鍋爐變換熱技術的應用情況和節能效果進行深入介紹和分析，希望能夠給相關的工作人員提供借鑒和參考。

【關鍵詞】相變換熱；不結垢；無氧腐蝕；節能安全

對于鍋爐供熱情況來看，最主要的就是在保證熱量的基礎上提升安全性。鍋爐相變換熱技術在鍋爐供熱工作中得到高效地應用可以有效的提升節能的效果，同時還能夠保證經濟效益和復合效益。但是，不同類型的鍋爐也存在著不同的技術應用形式，在技術應用的過程中要做到具體問題具體分析，同時還需要根據改造對象的特點做好設計工作。本文就以具體的實例為例，對鍋爐改造的基本原理、運行狀況以及節能效果等方面進行深入分析，僅供參考。

1.實例分析

此采暖鍋爐房主要位于某小區中，占地面積達到50㎡左右。在鍋爐房中裝有熱水爐，系統的循環主要是以鍋爐一次網的直供為主，主要采用的是分戶循環的供熱形式。但是，隨著設備使用年限的增加，設備出現了嚴重的老化現象。另外，人們對供熱質量提出了較高的要求，矛盾比較突出。所以，需要加強改造的力度，對鍋爐房的相關設備和實際的技術應用情況進行深入分析和探討。實例中的鍋爐具有一定的典型性，可以在以后的鍋爐改造中進行借鑒。

2.相變換熱改造的基本原理

所謂的相變換熱改造主要就是對傳統的普通熱水鍋爐進行改造，以相變傳熱理論為主要依據，同時還需要借鑒蒸汽鍋爐的優勢之所在，完全轉變成相變換熱鍋爐。其工作原理就是在熱水鍋爐的外部安裝一定的換熱裝置，提升熱量轉換的高效性。熱量的傳遞主要是經過鍋爐中的水體，再到氣體，最終還是水體，這一轉換過程主要是將熱能和傳遞形式進行了交換和改進。鍋爐對外這是進行能量的輸出。最終，鍋爐本身和其他的熱網之間建立了相對比較獨立的循環系統，爐水也不會進入到外網中，各自分離。

3.改造后運行情況

在相變換熱改造之前需要對三臺鍋爐進行徹底地清理，在改造方案中將改造措施進行明確。經過改造之后，運行狀況可以從以下幾個方面進行分析：

（1）不安全因素降低。相變換熱鍋爐的運行壓力最終達到了0.09MP，通常情況下，鍋爐的工作主要是以常壓的形式進行，只有特殊的情況下以0.05MP的形式進行。換熱裝置的循環流量也得到了初步地改造。改造之前較改造之后增加了很多，系統的工程狀況也得到了一定的改進。

（2）相變換熱裝置的二次側的運行阻力也得到了降低，系統循環的流量也得到了增加，但是，循環泵電機的頻率會降低，功率也相對降低。可見，這種節電效果比較明顯。

（3）在鍋爐改造之后，系統供水的溫度得到了提升。如果室內溫度和室外溫度相等，改造的時間也會逐漸縮短，不僅如此，鍋爐的出力以及效率等方面都得到了明顯的提升。

（4）燃燒效率得到了明顯的提升，在相同負荷下，爐膛內的溫度也會得到高效的提升，最高時會達到120℃，在改造之后，爐渣成分的含碳量也明顯降低。這一點也是鍋爐改造工作中比較重要的內容，工作人員的重視程度需要進一步加強。

（5）在傳統的鍋爐設備工作中，爐內會受到嚴重的腐蝕，如果嚴重的話，鍋爐也會存在著保管和泄露的現象。在經過改造之后，供熱會比較穩定，同時也會極大地降低鍋爐以及相關設備的維修工作量。

4.變相換熱技術需要注意的問題

（1）要對裝置的相關參數進行明確。主要是提供準確無誤的系統循環流量，將溫差控制在標準的范圍內。對鍋爐的數量以及流量等因素之間的關系高度明確，保證裝置的功率達到最高，盡量滿足負荷的需要。

（2）相變換熱裝置安裝后，鍋爐的實際運行水位的選擇及水位計安裝位置的確定，這是一個由相變換熱裝置設計和系統實際運行工況等綜合因素決定的問題。設計水位與實際運行水位應當根據不同改造系統區別對待，否則易形成水位監測“盲區”。

（3）注意原鍋爐下降管及省煤器旁通管的改動。特別是相變換熱裝置冷凝水循環管路的連接形式和尺寸，避免“水擊”現象的發生。

5.相變換熱鍋爐的節能效果

5.1不結垢，無氧腐蝕，不發生低溫腐蝕和灰污染

經相變換熱改造鍋爐的爐水不參與外網循環，使鍋爐本體內的總水量在理論上不發生變化。運行中無需向鍋爐內加水，從而保證鍋爐不結垢。爐水在沸騰狀態下工作，保證了爐內溶解氧量為零，從而克服了普通熱水鍋爐比較嚴重且又難以避免的氧腐蝕問題。

5.2相變傳熱，保證出力，安全性高

鍋爐外設置熱交換裝置，以相變傳熱形式把鍋爐的熱量輸送到外網。在設計過程中，選擇先進的構件--波紋換熱管，使換熱裝置的傳熱能力大于鍋爐輸出功率。保證鍋爐始終在高效、高功率狀態下穩定運行。且鍋爐的工作壓力設計為常壓或微壓，安全系數大大提高。鍋爐整體運行工況具有很高的可靠性。

5.3熱效率高，節約能源，降低運行管理成本

①鍋爐能維持穩定、合理的爐膛溫度，有利于燃料的燃燒和保持較高的燃燒效率。改造前鍋爐因受外網溫度或補水的影響，其爐膛溫度極不穩定。而改造后鍋爐內的爐水始終處于飽和溫度，不受外網溫度的影響，正常情況下不需要補水，爐膛內始終維持穩定、利于燃料燃燒的溫度，節能效果是可觀的。

②由于有其不結垢、低灰污染等特點，可以大大強化傳熱、使鍋爐傳熱工況穩定，保證鍋爐長期在高效狀態下運行，鍋爐始終維持設計熱功率。而普通鍋爐的熱功率常常隨使用時間的增長，由于結垢、灰污染而下降。鍋爐維護費用卻隨使用時間的增長而上升。

6.結束語

進行相變換熱改造后的鍋爐房，經過一個采暖期的運行，系統運行安全平穩，水力工況大為改善，供熱質量明顯提高，節能效果極為顯著。該項技術具有很強的實用性和適應性。特別是在鍋爐設備陳舊、出力和效率降低、水處理條件差爐內易結垢和腐蝕、系統阻力大、鍋爐大流量小溫差運行、以及計劃由鍋爐直供改建換熱站間供的系統，進行鍋爐相變換熱改造其經濟效益和社會效益十分可觀。 [科]

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