供熱鍋爐節能環保技術與應用分析

李琳紅 鄭淑晶

摘要：北方地區城鎮供暖離不開供熱鍋爐。由于供熱鍋爐存在供熱能耗大、污染物排放高等問題，在供熱鍋爐中應用節能環保技術顯得尤為重要。本文通過介紹供熱鍋爐應用節能環保技術的必要性以及影響供熱鍋爐節能環保的因素，并以A市為例闡述了供熱鍋爐存在的問題及其原因，進一步分析在選擇供熱鍋爐時應注意的問題和供熱鍋爐節能環保技術的具體應用。

關鍵詞：供熱鍋爐;節能環保;技術

一、前言

伴隨城鎮化進程的加快和人們對供暖質量的要求越來越高，供暖行業對資源和能源的需求越來越大，但是傳統熱源的能源的利用率不夠高，導致資源和能源出現嚴重浪費的現象，同時也嚴重的影響城市環境的改善。因此，在供熱鍋爐應用節能環保措施和技術勢在必行，這也是提高經濟效益和社會效益的有效途徑。

二、供熱鍋爐實施節能環保技術的必要性

一方面，應用新型的節能環保技術不但能夠使燃料燃燒效率得到提高，同時還使我國的自然資源得到最大限度的綜合利用。另一方面，節能環保技術應用到供熱鍋爐中，不但和我國社會發展的趨勢相吻合，同時還能夠有效地推進我國的可持續發展戰略[1]。

三、供熱鍋爐節能環保的影響因素

（一）鍋爐本身的排煙量和溫度

在影響供熱鍋爐節能環保因素當中，最主要的就是鍋爐的排煙量和溫度。供熱鍋爐排出煙的溫度非常高，其中就包含著大量的熱量。所以，鍋爐的大量排煙會使鍋爐自身的熱量大量流失，從而導致爐內溫度的降低，鍋爐就需要消耗更多的燃料來不斷地提升鍋爐的溫度，由此可以看出，這一過程加大了供熱鍋爐的能耗[2]。

（二）鍋爐爐渣中的含碳量

衡量供熱鍋爐節能環保效果的另一個重要因素就是供熱鍋爐爐渣中的含碳量。如果鍋爐使用的是一些含有較高水分的燃料，就會使其爐渣中的含碳量增加。圖1所示的是沒有充分燃燒的煤渣，其主要原因是在鍋爐中水分含量較高的燃料沒有得到充分的燃燒，會殘留一部分，這樣不但大大增加了供熱鍋爐爐渣中的含碳量，同時也使燃料的消耗增加，因此在很大程度上降低了供熱鍋爐的節能環保效果[3]。

除此之外，如果鍋爐沒有設定科學合理的工作參數，也會增加供熱鍋爐爐渣中的含碳量。供熱鍋爐運行的過程中會受到事先設定的工作參數影響，因此，要將供熱鍋爐的工作參數盡量設置的越科學越好，這樣才能夠保證在燃料充分燃燒的情況下再將爐渣排放到爐膛外，降低供熱鍋爐爐渣中的含碳量，進而避免出現浪費燃料的情況[4]。

（三）鍋爐的熱效率

供熱鍋爐實際上是一個進行能量轉換的設備，也就是將燃料中所包含的能量轉化為人們所需要的熱量，其中熱效率就是衡量供熱鍋爐能量轉換效果的標準，并且供熱鍋爐的熱效率也是其節能環保的影響因素之一[5]。通過分析供熱鍋爐的熱效率，能夠判斷出供熱鍋爐中燃料的燃燒情況以及運行的具體狀況，并且對其能耗的情況也能夠直觀的了解。降低供熱鍋爐熱效率的因素有很多，包括操作供熱鍋爐的過程中不夠規范，或者是在設計供熱鍋爐爐膛方面不夠科學合理，沒能夠及時的維護和檢修鍋爐等，這些都會增加供熱鍋爐的運行能耗[6]。

四、供熱鍋爐存在的問題及原因——以A市某燃氣供熱鍋爐為例

（一）燃氣鍋爐供熱現狀

該調查是以A市住宅為供熱對象進行供熱鍋爐普查，其中還包含一定數量的典型調查，其中鍋爐供熱面積按燃料分類的情況見表1，燃氣鍋爐供熱實際平均能耗情況見表2[7]。

（二）存在的問題

1.A市的燃氣供熱鍋爐單位面積的耗氣量相對來說比較高，并且高低之間的差異比較大。如單位面積的耗氣量高的達到15～16 m3/m2，而低的才是8～9 m3/m2。

2.絕大多數的燃氣鍋爐都存在冷凝水腐蝕的現象，這樣會大大地縮短供熱鍋爐的使用壽命。

3.燃氣鍋爐的供熱質量并不是很高。

（三）形成的原因

1.對燃氣鍋爐供熱的特點熟悉程度不夠

在設計和運行燃氣鍋爐時，相關的工作人員還是習慣按照傳統的燃煤供熱鍋爐的做法來進行，對燃煤和燃氣供熱鍋爐不同點的認識程度不夠。燃煤鍋爐和燃氣鍋爐不同點表現在以下幾方面：

（1）額定功率和容量的關系。

（2）二者在效率和負荷率的關系上。

（3）提高供熱鍋爐效率采取的節能措施。

（4）鍋爐升降溫過程的快慢。

2.在“煤改氣”的方案論證、設計、施工驗收和運環節均存在問題

“煤改氣”的方案論證被忽視，其實該環節非常重要。如果相關的設計和工作人員沒有對熱負荷進行核算，并且沒有將改氣后鍋爐的選型配置進行認真考慮，只是將原有燃煤的鍋爐配置保留下來，這樣的方案沒有得到論證，在很大程度上都會嚴重的影響日后的節能環保要求。如果在設計環節也沒有應用到節能環保技術，那么也會影響后續的節能運行。為了能夠有效地提高燃氣鍋爐的平均運行效率，對于工業鍋爐和由模塊組成的鍋爐都要進行調試工作。根據相關的標準經監測合格后方可驗收。對調試工作的忽視以及調試水平的高低都會影響后期的運行效率。工作人員如果在燃氣鍋爐運行的過程中憑借自己的想法來進行的話，即說明其沒有完全的掌握燃氣鍋爐的供熱規律，這樣不但會達不到節省燃氣的目的，還降低了供熱的質量[5]。

五、在選擇供熱鍋爐設備的過程中應注意的問題

（一）選擇節能型的鍋爐

在對供熱鍋爐進行內部介質選擇時，應根據介質的工作需求來進行選擇，通常情況下都不會選擇蒸汽而是選擇熱水。但如果選擇蒸汽的話就選擇蒸汽飽和度較高的介質，這是因為飽和度越高其安全系數和節能效果越好。在分析容器中熱介質及其負荷方面的數據時，應按照相關的標準和規定來進行，具體體現在以下幾方面：

1.計算企業的熱負荷量其實是為了對鍋爐的熱容量和鍋爐的數量進行明確的分析。

2.為了有效的預防鍋爐持續的處在低負荷的運行狀態。

目前，對供熱鍋爐節能環保方面的要求越來越嚴格，所以對一些相關的產品會有明確的規定。因此，在選擇節能型鍋爐型號的時候，應保證所選用的產品符合國家的相關規定和標準，并且注意其各項性能指標[8]。

在選擇鍋爐的過程中還要考慮煤炭資源的特點。煤炭本身要具有良好的適應性，也就是能夠針對不同的工作環境需求都能夠盡量滿足。為了使運輸煤炭的成本降低，人們大多數都會選擇一些距離自己較近的煤炭資源來供應企業的需求。在此基礎上，為了使經濟更加合理，選擇優質的煤炭資源。每個地方對鍋爐設備的使用需求不同，并且在環保方面的要求也對不一樣，雖然有些區域沒有嚴格的要求，但是也絕不能出現傷害環境的情況。如在市區和景區之中不得安裝粉塵排放量較大的鍋爐和流化鍋爐設備。如果選用的是蒸汽供熱鍋爐，那么就需要對其進行科學的工作壓力方面的設計，從而達到生產工藝合理布置的目的，也是有效的預防因壓力過高或者過低而產生一些問題。

（二）采用計算機控制的技術

將計算機技術介入到現有的供熱系統中，以此來對整個系統進行控制和管理。通過對鍋爐各項工作運行信息的顯示和全面記載，管理給水系統和燃燒系統，從而達到節能環保的使用目標。通過在供熱系統中應用計算機技術，能夠及時了解和掌握鍋爐的運行狀況，使數據統計和考察工作的科學性得以提升。近年來，計算機是在供熱鍋爐的控制系統中發揮著舉足輕重的作用，為提升鍋爐的安全性以及節能環保方面提供了有利的條件。

（三）采用分層和平均的給煤技術

在供熱鍋爐節能環保方面效果比較明顯的就是分層給煤的技術。分層給煤技術不但能夠將燃燒的程度進行改善，使那些發熱量較低的煤炭能夠達到鍋爐的基本需求，從而減少煤炭消耗。除此之外，還使得燃燒過程的通風環境得以改善，大大降低了鍋爐的排煙量，從而使鍋爐的熱量損失有所降低，提高了燃煤的熱效率。另外，分層給煤技術還降低了鍋爐內的飛灰量，是鍋爐內能量的獲取得以提高[9]。

六、供熱鍋爐節能環保技術的應用分析

（一）設計分層給煤裝置

為了減少鍋爐實際燃燒過程中對煤炭資源的消耗量，可以運用分層給煤的技術對其設備進行優化處理。目前絕大多數的供熱鍋爐采用的都是安裝重力式的分層給煤裝置，這樣能夠使煤粒均勻的分布下來，在經過設備的篩理和分級，最終達到進入鍋爐的煤炭顆粒分布的比較科學。另外，為了有效地提高供熱鍋爐的熱效率，應在煤炭燃燒期間盡量降低煤炭爐渣中的含碳量，而通過安裝分層給煤裝置能夠有效地提高煤炭資源燃燒的效率，從而大大地降低爐渣中的含碳量，并且使煤炭資源的消耗量也得以降低。

（二）控制供熱鍋爐的排煙溫度

為了有效地保障供熱鍋爐的節能，應嚴格的控制鍋爐的排煙溫度，因此該項技術也越來越受到青睞。現階段，影響鍋爐出現熱損失的因素包含很多方面，但其中最為主要的還是排煙的熱損失比較嚴重，因此，控制供熱鍋爐排煙溫度工作顯得尤為重要。由于鍋爐排煙溫度和外界的溫度之間存在一定的差距，如果排煙溫度高于外界溫度，那么就會產生排煙的熱損失現象，所以，在實際的應用過程中，要嚴格的把供熱鍋爐排煙的溫度控制在合理范圍內。同時，如果供熱鍋爐排煙溫度過高的話，會使引風機的耗電量增加，進而也就無法達到節能的效果。但是如果供熱鍋爐的排煙溫度過低的話，不但使供熱鍋爐的成本增加，同時還會使鍋爐尾部的受熱面不斷增加，由此可見，對供熱鍋爐排煙溫度的控制要科學合理。

（三）對供熱鍋爐進行全面的監察

在供熱鍋爐燃燒工作的過程中應全面監管鍋爐的使用狀況，這樣不但有利于提升鍋爐的供熱效率，同時還能夠為環保工作提供有利的條件。所采用的鍋爐運行狀況監察方案應根據鍋爐房的實際情況來進行，并且在監察的過程中，應對供熱狀況和鍋爐的溫差特點有個明確的了解和掌握，同時還包括煤炭的消耗量和溫度的供應情況[10]。

七、結語

綜上所述，社會的不斷發展和進步使供暖行業對資源的消耗也逐漸增加，如果在供熱鍋爐中應用節能環保技術，不但能最大限度上提高能源利用的效率，減少能源消耗，同時還能在一定程度上減少對城市環境的污染。所以，在實際的應用中，要積極的采用節能環保技術，通過這些有效的節能環保措施，進而提升經濟和社會效益。

參考文獻：

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[3]李江.新時期供熱鍋爐節能環保技術研究[J].化工設計通訊， 2019，45（01）：196+226.

[4]方萍.淺析新時期供熱鍋爐節能環保技術[J].中國資源綜合利用， 2017，35（08）：72-74.

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[8]鄭葉凱.新時期供熱鍋爐節能環保技術探索[J].城市建設理論研究（電子版）， 2017（07）：270-271.

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[10]張福霖，張碧穗，潘紹祥.關于鍋爐能耗分析與節能環保技術的研究[J].山東工業技術， 2017（21）：33-33.