燃氣蒸汽鍋爐房節能改造技術應用(1)

摘要：為解決燃氣蒸汽鍋爐房能耗高、尾氣污染嚴重的問題，本文以北京智飛綠竹生物制藥廠供熱系統為例，設計了供熱系統節能技術改造方案，并自主研發了低氮節能燃燒系統，采用煙氣余熱回收技術和自動監測技術，提高了蒸汽燃氣的熱效率，降低了氮氧化物的排放濃度，實現節能減排的同時也實現了降本增效。

關鍵詞：蒸汽鍋爐;低氮節能燃燒;余熱回收;節能減排

0 引言

如今，節能是低碳環保的重要組成部分，甚至被視為“第二能源”[1]。在企業中實施節能改造技術，在減少企業能源消耗的同時又減少了廢氣、污染物的排放，降低了企業運營成本的同時又保護了環境，具有重要意義。煙氣冷凝回收技術使安裝在氣冷凝回收裝置后，可對熱量進行充分回收[2-3]。基于此，本文采用煙氣冷凝回收技術，將鍋爐供熱過程中的尾氣余熱進行回收利用并降低氮氧化物的排放，研發低氮節能燃燒系統，本文將以北京智飛綠竹生物制藥燃氣蒸汽鍋爐房進行節能技術改造及應用。

1 項目概況

北京智飛綠竹生物制藥廠供熱范圍主要包括生產用蒸汽和冬季供暖用蒸汽及熱水制備，供熱熱源為鍋爐房。鍋爐房中配備2臺容量為10t/h燃氣蒸汽鍋爐。該鍋爐房目前年采暖季生產和供暖能耗高達879.7萬元，熱效率為85%左右，改造前存在熱效率不高的問題。

2 節能改造技術方案

北京智飛綠竹生物制藥廠具有豐富的煙氣余熱資源，利用自主研發的低氮節能燃燒系統，可有效回收利用煙氣余熱，提高熱效率，達到降低能耗的效果。低氮節能燃燒系統技術通過鍋爐及普通燃燒器加上低氮節能裝置，實現氮氧化物排放低于20mg/m3，同時實現鍋爐能耗降低10%以上，通過低氮改造實現節能、環保的目的。

2.1 方案原理

如圖1所示，低氮節能燃燒系統的方案主要為在鍋爐尾部加裝煙氣余熱回收器（煙/水換熱）回收余熱加熱鍋爐補水，如圖1所示，將鍋爐排煙溫度降至80℃左右，在煙氣余熱回收器的后面再加裝冷凝換熱塔，進一步將80℃煙氣進一步降至40℃，深度冷凝回收煙氣余熱;利用產生的冷凝水作為媒介將蒸發塔內的助燃空氣加熱，進一步提高鍋爐效率，同時可將氮氧化物的濃度降低至20mg/m3以下。

2.2、系統組成

如表1所示，改造后的系統由冷凝塔、蒸發塔、煙氣余熱回收器、分體式燃燒器、智能控制柜、水泵等6部分組成。

2.3 可行性分析

本項目既是節能環保工程，同時也是降本增效工程。本項目改造符合環保和節能政策，氮氧化物排放低于20mg/m3，提高鍋爐效率，降低能耗，可降低10%～15%的燃氣耗量。且該系統占地面積小，維護保養簡單，可對鍋爐的運行狀況實施監控。

2.4 系統應用

在鍋爐房應用該系統后，鍋爐中煙氣溫度降低了23.8℃，鍋爐水溫升高了0.9℃，使冷卻塔的燃燒率達到了100%，減少了能源損失，同時氮氧化物的排放濃度也控制在了10.3ppm，降低了對環境的污染。在高效交換熱塔技參數中，進風溫度為21.1℃，排煙溫度為44.8℃，回收了大量能源。

3 結果分析

應用該系統后節能減排結果如圖2所示，改造前鍋爐房耗氣量879.7萬元/年左右，改造后耗氣量785.7萬元/年左右，節氣率可達10.6%，每年可減少94萬元能耗投入，達到節能的目的。鍋爐房氮氧化物排放80mg/m3，改造后實現氮氧化物實現20mg/m3，預計減排率75%，實現減排的目的。

4 結論

本文對自主研發的低氮節能燃燒系統及煙氣余熱回收方案設計進行了簡單介紹，分析了該項目改造前后熱效率、排氣量等因素，節能、減排指標均達到預期效果，且加裝低氮節能燃燒系統后，可以提高鍋爐熱效率10-15%，氮氧化物可降低至20mg/m3。

[1]王建兵.供熱系統節能改造的研究與應用[J].門窗，2019（02）：5-6.

[2]曾艷.小型燃氣鍋爐房節能控制的策略[J].化工管理，2021（16）：43-44.

[3]許清.燃氣鍋爐房余熱節能改造實例[J].新型工業化，2021，11（05）：203-204.

作者簡介：牛毓慧，女，1972年3月出生

山西華陽新材料科技集團有限公司節能環保部，高級工程師