集中供熱系統的環保節能控制與關鍵技術分析

文_冉春雨 王楊洋 吉林建筑大學城建學院

集中供熱系統直接關乎著民生，但也是資源消耗量很大的一個領域，特別是對煤炭資源的消耗。這就需要加強集中供熱系統的節能環保控制工作，對現有的供熱系統進行優化和改造，加強供熱系統的維護與檢測工作，從而降低集中供熱系統的能耗、提高運行效率，這對推動企業發展有著重要意義。

1 集中供熱系統環保節能的相關闡述

電廠集中供熱系統內節能環保工作是對集中供熱系統的節能優化研究。可以將集中供熱系統看做一個整體，采用整體性節能環保優化措施，確保系統可以高效運行。對供熱系統運行模塊進行優化，設計出多種節能環保優化措施，并通過試驗對比形式找出最優方案，從而實現集中供熱系統運行效益的最大化。基于此，需要技術人員針對集中供熱系統進行全面分析，挖掘系統運行中的漏洞和問題，并有針對性地進行整改，提高電廠運行效益，實現節能環保的改造目的。集中供熱系統的節能環保作用表現在如下方面。

（1）在傳統的供熱系統長期運行中，由于廢水、廢氣、廢物的排放，給自然環境帶來了極大破壞，同時造成嚴重的資源浪費。當今全球都已經將節能、環保作為工業發展的主流方向，所以加強供熱系統環保節能控制有著重要意義，也是實現人與自然和諧發展的重要手段。

（2）節能環保改造可以降低集中供熱系統的運行成本。雖然進行節能環保改造會增加企業前期投入量，但是長期效益十分明顯，可以降低整體運行成本。對供熱系統進行節能環保優化，可以提高能源利用率，并且鍋爐生產出的余熱可以二次回收、再利用。提高能源利用率還可以降低傳統煤炭資源的使用量，降低企業后期的投資量。

（3）通過節能環保改造與優化，在能夠確保供熱質量的同時，減少煤炭等傳統資源使用量，減輕對環境的污染。由于鍋爐機組在運行中多少都會造成一定的污染問題，如粉塵、一氧化碳等，不僅會影響人體健康，同時也會導致環境惡化。而通過進行節能環保改造，可以有效降低污染物排放量，從而減少鍋爐運行中的污染問題，對保護生態環境，實現企業可持續發展有著重要意義。

2 集中供熱系統環保節能控制與關鍵技術分析

2.1 引風機、增壓風機改造

一般情況下，600MW以上的鍋爐供熱機組都會配備引風機、增壓機，但是運行效率相對較低，在75%～80%之間，低負荷時表現較差，平均效率在70%左右。引風機占據整個機組耗電量的0.65%、增壓風機耗電量占據整個機組耗電量的0.6%。針對電廠運行效率不足的問題，可以應用脫硫改造技術，將增壓風機和引風機進行一體化設計，這樣不僅可以滿足我國對鍋爐運行脫硫脫硝的標準，還可以降低機組運行能耗，提高電能利用率（圖1）。600MW鍋爐供熱機組通過該項技術改進之后，系統運行阻力降低了60Pa。在改造之前，引風機、增壓風機總耗電量為7774kW，在采用一體化改造運行之后，在能夠強化脫硫脫硝基礎上，引風機和增壓風機總耗電量不足5000kW，電能節省了30%以上，降低了整個供熱系統耗電量0.35%，效果明顯。

圖1 引風機、增壓風機一體化設計

2.2 微油點火

為了能夠降低集中供熱系統油耗量，有關部門和企業開展了劣質雜煤少油點火專題技術研究工作。結合“點火煤”理念，對煤炭資源等級進行了分類與控制，最終提出了“數字煤流”的理念和 “輻射能點火”技術。該項技術可以彌補“煙氣回流引燃”理論模型的漏洞，有效提高運行機組的整體效能。相比過去的節能環保大改方案，該技術投資要低很多。由于該項技術還不夠成熟，因此不做多贅述。

2.3 熱媒介空預器

某電廠集中供熱鍋爐機組為300MW，在結構設計上存在著一定缺陷，排煙溫度高出指定標準15℃。如果采用傳統的改造方法，例如采用低溫省煤器、獲取鍋爐尾部余熱、提高凝結水溫度等，通過理論分析可知會影響低加熱性能以及抽汽性能，無法起到良好的節能效果。對熱媒介空預器方法進行綜合分析后，可以實現最終的改造標準。在熱媒介空預器使用中，通過排煙熱量加強了鍋爐送風，并且在可以降低排煙溫度的同時，提升一次、二次風溫，這樣就提升了電除塵效率以及鍋爐運行效率，減少了鍋爐生產中的爐渣、飛灰中所含碳量，同時還極大降低了鍋爐滅火的概率。電廠在實際運行中，提高了300MW鍋爐機組的運行效率1%，減少了鍋爐耗煤量3g/kWh，同時也保證了鍋爐機組低負荷運行的穩定性。此外，配置脫銷空預器（圖2），可以提高計容熱供熱系統的脫銷效率，保障系統的環保性。

圖2 脫銷空預器

2.4 給水系統太陽能預熱

太陽能作為一種新能源，也是該領域中發展最為成熟的技術，在各個領域中的應用都十分廣泛，并且個別區域的太陽能已經實現了產業化發展。因此可以考慮在集中供熱系統中引入太陽能技術，結合鍋爐給水系統，降低傳統能源的利用率、提高機組運行效率。太陽能作為一種可再生能源，可以將鍋爐中的水溫從15℃升高到50～60℃，達到了10%～30%的節能效果。該項技術在實際應用當中，可以在供熱系統中安裝太陽能熱水器，將所產生熱量直接加熱鍋爐水。所以鍋爐不需要高負荷運轉來提升水溫，實現節能減排的目標。

2.5 葉輪改型

對集中供熱系統進行評估，包括凝結水泵、前置泵、開始水泵等，分析水泵工作特性以及供熱需求，分析各項節能環保方案，采用節能效益最強的方案。以600MW鍋爐組為例，通過優化改進，可以讓前置泵運行電耗降低8.5A，開始水泵電流下降14A，采用二者一體化設計可以降低31A電流，節電275kW/d。密封風機冗余度較小，如果風機運行效率在70%以上，則可以增加葉輪直徑20mm，采用“一用一備”的方法，每天大約可以節省160kWh電量。同時，為了能夠實現節能環保目標，需要構建現代化管理體系，技術人員要對集中供熱系統進行進一步規劃，落實相關的責任制度，加強供熱系統改善工作的監督和控制，這樣才能夠實現最終的節能環保目標，保證供熱系統改造效益。

3 結語

貫徹我國推出的節能環保理念，提高企業市場競爭力，必須加強集中供熱系統環保節能改造工作，降低企業日常經營的成本，減少環境污染問題。技術人員需要加強供熱系統的研究，對薄弱環節進行改造升級。這樣不僅可以緩解我國傳統資源緊張問題，還可以推動電廠改造升級步伐，走綠色經濟發展道路。