綠色能源在供熱鍋爐中的應用分析

任秀霞

（吉林省長春生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，吉林長春 130022）

當前，我國廣泛應用的供熱采用手段是利用供熱鍋爐進行集體供暖，即便此種供暖方式非常便利，但是仍然存在較多問題，此種供熱方式也大量污染了環(huán)境與資源的消耗問題。以往的供熱方式主要利用燃燒煤炭的方法進行，但是煤炭資源消耗問題較大，且不能夠重復利用，不能夠充分滿足人們的更高需求。然而，我國經(jīng)濟建設的逐漸發(fā)展，人們將關注點放在了綠色能源中，利用綠色能源對環(huán)境保護有著十分重要的意義，在供熱鍋爐中有效應用綠色能源降低污染源頭，確保環(huán)境生態(tài)的穩(wěn)定。

1 供熱鍋爐使用現(xiàn)狀

在可持續(xù)發(fā)展理念的推廣下，節(jié)能減排、綠色環(huán)保的政策不斷推行，很多大城市燃油、燃氣及電鍋爐已經(jīng)代替了燃煤鍋爐的使用。然而，目前工業(yè)鍋爐行業(yè)在發(fā)展過程中，還存在著能源利用率低、環(huán)境污染嚴重的問題。當前的城市生態(tài)環(huán)境保護與大氣污染管理工作主要是針對硫氧化物、碳氧化物以及氮氧化物等，而供熱鍋爐是造成大氣污染的主要源頭之一。供熱鍋爐產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫、二氧化氮多是由于燃燒原料本身含有及燃燒不完全造成，易產(chǎn)生酸雨、溫室效應等不良危害。而影響供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的因素分為以下三點：

1）鍋爐設計使用不當，在加工生產(chǎn)中供熱鍋爐需要綜合各項設計、生產(chǎn)程序，避免鍋爐在生產(chǎn)與操作中出現(xiàn)運行超載、爐膛設計不合理、保養(yǎng)不科學等情況，使鍋爐的耗能與效率下降，造成資源浪費。

2）運行管理水平低，鍋爐安裝、運行、維護均需要專業(yè)人士操作進行，而很多鍋爐使用單位對鍋爐運行人員培訓不重視，致使運行人員水平層次不齊，節(jié)能環(huán)保的技能欠缺、意識淡薄，嚴重時甚至造成重大安全事故。

3）排放物處理不當，供熱鍋爐燃料燃燒會產(chǎn)生大量污染物，而有多數(shù)企業(yè)因利益驅(qū)使，對產(chǎn)生的煙氣未加裝環(huán)保裝置，對污水未處理就排放，從而造成大氣、水污染。

2 影響供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的主要因素

2.1 鍋爐爐渣的含碳量

在供熱鍋爐進行燃煤后會產(chǎn)生一定的爐渣，可以通過煤炭資源燃燒的程度與爐渣中的含碳量呈現(xiàn)出一定的正比關系。因此，鍋爐爐渣中的含碳量能夠?qū)徨仩t的節(jié)能性與環(huán)保性進行有效測評，從而有效減少鍋爐爐渣中所出現(xiàn)的含碳量，以此來提升供熱鍋爐的節(jié)能、環(huán)保與其他各方面的能力。可以通過對供熱鍋爐爐膛內(nèi)的溫度不斷提高，來降低爐膛中的含碳量。燃煤燃燒不夠充分的主要因素之一是由于供熱鍋爐爐膛內(nèi)的溫度相對較低，同樣也是爐渣含碳量高的原因。通常是由于供熱鍋爐的燃煤量較大，爐膛內(nèi)應當保持一定的高溫，才能夠滿足燃煤的燃燒能力，使其徹底燃燒，當供鍋爐爐膛內(nèi)溫度不能夠達到標準且較低的情況下，會導致煤炭出現(xiàn)不充分燃燒的情況，爐渣之中的含碳量自然較高。

2.2 供熱鍋爐的熱效率

在實際供熱當中，鍋爐有著關鍵性的作用，主要通過轉換煤炭能源中的能量來滿足人們對于熱能的需求，通過對轉化能力的標準進行評定來達到供熱鍋爐的熱效率，供熱鍋爐的熱效率與轉化的熱量有著緊密聯(lián)系，熱效率的增高所體現(xiàn)的熱量轉化越多，同時，能夠充分利用煤炭能源[2]。因此，供熱鍋爐的熱效率能夠?qū)?jié)能環(huán)保造成一定的影響。在實際應用鍋爐的過程中，會被不同因素頻繁影響，從而導致熱效率會因此而出現(xiàn)逐漸降低，通常情況下，所出現(xiàn)熱效率下降的主要原因體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）供熱。工作人員在實際操作過程中沒有按照標準要求與規(guī)定進行操作，存在違規(guī)操作。

（2）在設計供熱鍋爐的過程中，通常存在較多質(zhì)量問題，可能由于制造供熱鍋爐技術相對較低，不能夠滿足應有標準。

（3）不能夠定期對鍋爐設備進行及時保養(yǎng)與維修工作，降低鍋爐的各個性能，鍋爐設備出現(xiàn)較多問題。

2.3 排煙溫度

由于供熱鍋爐長期進行運作，在進行排煙處理時也在對外進行，因此在供熱鍋爐排煙時需要對其提供不同能力，使鍋爐能量在輸入與輸出情況下出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，嚴重損耗能源。正因如此，排煙在計算鍋爐的損失中占據(jù)了一定的比例。當煙霧溫度高于外界實際空氣的溫度時，熱量會出現(xiàn)嚴重的損耗。因此，為了能夠降低鍋爐熱量的損耗問題，應當對排煙溫度進行有效掌控，將其控制在固定的標準范圍之內(nèi)。但排煙溫度逐漸升高對通風的阻力也會造成一定的影響，會隨著溫度變高而提高阻力。通過引風機的不斷運轉，提升能量的消耗問題，排煙溫度一旦過低，那么需要強化鍋爐尾部的受熱面，只能不斷消耗能源來實現(xiàn)所預定的溫度目標，導致供熱成本不斷增加。因此，為了能夠達到供熱鍋爐的各方面能力，提高使用效率與節(jié)能性與環(huán)保性，應當嚴格按照標準對排煙效果進行檢測與控制。

3 供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保技術的實踐分析

3.1 將分層給煤裝置設計到鍋爐內(nèi)

（1）在設計鍋爐的過程中，為了能夠有效控制燃煤的使用量，使其能夠相對減少，應當對煤氣裝置添加分層給煤。當前大部分鍋爐都是利用重心位移的手段來達到分層給煤，此種方式能夠確保煤粒度在煤斗中足夠均勻，同時利用一定的設施分配、篩選煤炭，對于煤炭顆粒的體積大小能夠合理有效進行安排，并且能夠按照標準、合理有序地融入爐膛中。

（2）在篩選煤粒大小時，能夠減少爐內(nèi)燃燒煤炭時所留存爐渣的含炭量，加強煤炭的燃燒率，促進鍋爐的燃燒效率與熱效率。據(jù)研究分析發(fā)現(xiàn)，分層給煤方式對爐膛內(nèi)的溫度有顯著提升，降低了煤炭的用量。

3.2 加強供熱鍋爐的監(jiān)控

在實際工作的過程中，應當加強對供熱鍋爐的監(jiān)控工作，以此來確保鍋爐在正常工作中的供熱能力，從而促進鍋爐的節(jié)能性與環(huán)保性。在檢測不同種類、類型的鍋爐時，應當按照鍋爐類型采取有針對性的措施。例如，針對供熱鍋爐與建筑物兩者之間存在的距離較遠的情況，可以利用安裝儀器來達到監(jiān)控效果，對于鍋爐較為集中的情況下可以采用微機達到控制目的。為了監(jiān)測鍋爐房的工作效率，工作人員必須具備一定的工作能力，提升綜合素質(zhì)與工作標準，確保鍋爐效率技術能夠有效得到控制。工作人員在實際工作當中，應當對室外溫度與實際溫度有效得到把控、掌握，將測量供熱指標工作做到位，能夠準確了解、掌控鍋爐的實際運行情況，在對供熱溫度時間進行制定時，需要按照煤消耗量與供熱指數(shù)的實際情況進行。在具體操作時，工作人員必須按照嚴格的流程遵循相關標準執(zhí)行操作，并且應當按實際情況靈活進行調(diào)整、完善。

4 綠色能源在供熱鍋爐中的應用

4.1 風能應用

風能具備了一定的優(yōu)勢與作用，并且是一種自然且利用率較高的綠色能源，豐富的儲存量，在對不可再生資源解決的方式中，科學應用風能，能夠有效使用自然資源，從而解決其問題。近些年，熱能工程中對風能的應用較為常見，同時也有著十分重要的作用。在利用風能時，風能分為較多方式例如風電供熱、風能供熱等。但是，風能的穩(wěn)定性較低，會出現(xiàn)間歇性，應當構建儲能裝置才能夠完全根據(jù)風能供熱，風能供熱將風進行儲存，來滿足風力不足時的使用需求，以此來實現(xiàn)供暖。風力供熱的供暖目的是通過風能轉變?yōu)殡娔軐崿F(xiàn)。在實際操作時可以對入風量進行合理選擇，同時增添壓縮空氣的裝置，由此調(diào)節(jié)鼓風機與鍋爐引風等得到完善，提升在供熱鍋爐中風能的利用率。

4.2 太陽能應用

利用集成板對太陽能進行不斷收集，從而實現(xiàn)供熱是太陽能的應用方式，但是太陽能仍然存在一定的弊端，例如一旦陰雨天時，太陽能就不能夠進行使用。此外，可以結合不同方式進行使用，例如，將太陽能供熱系統(tǒng)與空氣源進行相互結合、太陽能供熱系統(tǒng)可以與生物質(zhì)能進行相互聯(lián)合等不同方式。太陽能電鍋爐已經(jīng)被人們逐漸使用，是通過水箱、太陽能集熱器、控制器等較多系統(tǒng)組合而成為太陽能電鍋爐，此種應用是利用太陽能的收集而產(chǎn)生一定的熱水量，以此來實現(xiàn)供熱。太陽能電鍋爐能夠代替常規(guī)能源一定的比例能源消耗，因為所采用的是綠色能源。

4.3 生物質(zhì)應用

生物質(zhì)能源的利用率相對較高，常見于農(nóng)作物、樹木等，在燃燒的過程中普通化石燃料會產(chǎn)生出CO2，然而生物質(zhì)能源不會增加CO2，因此而降低溫室效應。鍋爐是通過生物質(zhì)鍋爐以生物質(zhì)能源作為燃料，并且分為生物質(zhì)熱水鍋爐與風爐等。在進行燃燒時的方式較為不同，廣泛燃燒方式分別為流化床燃燒、層狀燃燒、浮選燃燒。由于生物質(zhì)原料的種類不同，極為復雜，所進行燃燒的特征也大不相同，應當按照各個不同的生物質(zhì)燃料的主要燃燒特性來對不同的燃燒技術進行開發(fā)與完善，同時研發(fā)出有效的燃燒設備。

5 結束語

供熱鍋爐對人們的實際生活有著十分重要的影響與關系，也是人們必不可少的基礎設施，在綠色、環(huán)保社會的發(fā)展下，為了能夠充分達到人們對供熱的相關需求，不僅需要確保環(huán)保效能，也應當降低供熱鍋爐的能源消耗問題，推進供熱鍋爐行業(yè)能夠在日后的發(fā)展中更加穩(wěn)定、可靠。因此，相關人員更加廣泛應用環(huán)保節(jié)能的技術，有效發(fā)揮其優(yōu)勢與作用，不斷提高供熱鍋爐行業(yè)的發(fā)展。