燃?xì)夤徨仩t房節(jié)能技術(shù)分析

于文娟 張虎

臨沂中裕燃?xì)庥邢薰?山東臨沂 276000

北方地區(qū)供熱方式主要有四種：城市熱網(wǎng)供熱、區(qū)域鍋爐房供熱（含燃煤、燃?xì)?、燃油、電鍋爐）、清潔能源分戶自采暖（天然氣壁掛爐、電采暖）和小火爐取暖。其中主要供暖方式是燃煤、熱力和燃?xì)夤┡?。而燃?xì)忮仩t供熱自開始啟動(dòng)，實(shí)際運(yùn)行只有幾年的歷史，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行等方面皆缺乏經(jīng)驗(yàn)，問題較多。天然氣是十分可貴的能源。因此，如何實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t供熱的節(jié)能，就成為人們十分關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

1 影響燃?xì)忮仩t熱效率的主要因素

1.1 氣體不完全燃燒熱損失

燃?xì)忮仩t在燃燒良好的情況下，氣體不完全燃燒熱損失較小。根據(jù)燃燒器廠家提供的數(shù)據(jù)，燃燒器的燃燒效率一般為99.0%一99.5%，即氣體不完全燃燒熱損失率為1.0%-0.5%。但在燃燒不良的情況下，氣體不完全燃燒熱損失率很高。燃?xì)忮仩t不同于燃油鍋爐，燃?xì)忮仩t燃燒不良時(shí)往往不產(chǎn)生黑煙，加之使用單位很少配置煙氣分析設(shè)備，直觀上很難判斷。

在燃?xì)忮仩t調(diào)試時(shí)，應(yīng)由調(diào)試人員對(duì)各種工況進(jìn)行認(rèn)真調(diào)試和檢測，使燃?xì)忮仩t達(dá)到最佳的燃燒狀態(tài)。宜選擇具有比例調(diào)節(jié)功能的燃燒器，它能夠隨著供暖熱負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的配比，使其保持較高的燃燒效率[1]。

1.2 散熱損失

鍋爐房散熱損失主要包括鍋爐散熱損失和鍋爐房范圍內(nèi)其他的熱力設(shè)備、汽水管道及煙、風(fēng)道等的散熱損失。其中鍋爐散熱損失率一般為1%一2%，已在鍋爐熱效率計(jì)算中考慮。由于其他散熱損失一般都不會(huì)太大，而且一般中小型鍋爐燃燒用空氣取自鍋爐間，散熱量可以加熱鍋爐間的空氣，提高鍋爐燃燒的空氣溫度。另外，輔助間的設(shè)備和管道散熱損失可以部分或全部用于輔助問供暖。因此在正常情況下，只要合理采取保溫措施，除鍋爐散熱損失外的其他散熱損失對(duì)鍋爐房能源利用的影響可以忽略不計(jì)。

1.3 排煙熱損失

排煙熱損失是燃?xì)忮仩t最主要的熱損失，它取決于排煙溫度與空氣系數(shù)。通常，燃?xì)忮仩t的排煙溫度較高，燃?xì)鉄崴仩t排煙溫度一般為150-180℃，燃?xì)庹羝仩t排煙溫度一般為200-250℃。排煙溫度偏高，導(dǎo)致鍋爐的熱效率降低。以陜甘寧天然氣為例，通過計(jì)算，得出不同空氣系數(shù)和排煙溫度下的排煙熱損失率，排煙熱損失隨排煙溫度的升高和空氣系數(shù)的增大而增大。

燃?xì)忮仩t排煙中含有蒸汽，過熱蒸汽是煙氣中熱量的主要攜帶者。因此，燃?xì)忮仩t排出的煙氣中除顯熱外，還有大量潛熱，這部分熱損失的大部分（約70%）可以通過接觸式換熱設(shè)備進(jìn)行回收。煙氣露點(diǎn)一般為58℃，如果將排煙溫度降到煙氣露點(diǎn)以下，通過回收蒸汽潛熱可有效地提高鍋爐熱效率，約7%-9%。

根據(jù)分析計(jì)算及國外有關(guān)資料，降低到煙氣露點(diǎn)之前的顯熱回收可使鍋爐熱效率提高2%-6%，若將排煙溫度降到煙氣露點(diǎn)以下，可使鍋爐熱效率提高9%-15%。

2 燃?xì)夤峁?jié)能技術(shù)

2.1 氣候補(bǔ)償系統(tǒng)

建筑物的耗熱量因受室外氣溫、太陽輻射、空氣濕度、風(fēng)向和風(fēng)速等因素的影響時(shí)刻都在變化。要保證在上述因素變化的條件下，維持室內(nèi)溫度恒定（如18℃±2℃）或滿足用戶要求，供熱系統(tǒng)的供回水溫度就應(yīng)在整個(gè)供暖期間根據(jù)室外氣象條件的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使鍋爐供熱量、散熱設(shè)備的放熱量和建筑物的需熱量相一致，防止用戶室內(nèi)發(fā)生室溫過低或過高的現(xiàn)象。通過及時(shí)而有效的運(yùn)行調(diào)節(jié)可以傲到在保證供暖質(zhì)量的前提下，達(dá)到最大限度的節(jié)能。室外溫度的變化決定了建筑物需熱量的大小也就決定了能耗的高低。運(yùn)行參數(shù)必須隨室外溫度的變化每時(shí)每刻進(jìn)行調(diào)整，始終保證鍋爐房的供熱量與建筑物的需熱量相一致，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能。每個(gè)鍋爐房都應(yīng)該按自己的運(yùn)行曲線去運(yùn)行。這條曲線才是該鍋爐房的最佳運(yùn)行曲線。氣候補(bǔ)償系統(tǒng)即是給鍋爐房提供最佳運(yùn)行曲線的系統(tǒng)。通過加裝氣候補(bǔ)償裝置可使系統(tǒng)節(jié)能5%以上[2]。

2.2 煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)

通過對(duì)各種燃料的煙氣成分進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)了如下特點(diǎn)：水蒸氣容積在各種燃料的煙氣成分中所占的比例分布是：天然氣20%、油12%、煤4%。為什么天然氣的煙氣成分中水蒸氣容積的比例最大呢？因?yàn)樘烊粴獾闹饕煞质羌淄椋–H4），由于其有大量的氫元素，燃燒時(shí)與氧結(jié)合.產(chǎn)生了大量的水蒸氣。一公斤水蒸氣所攜帶的熱量是2400KJ，0.7MW的鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生水蒸氣30—40公斤大致相當(dāng)于25—33小時(shí)帶走0.7MW的熱量。因此熱損失是很大的，必須將這部分熱量回收回來，提高鍋爐熱效率，降低燃?xì)夂牧?。國外早已認(rèn)識(shí)到這個(gè)問題的嚴(yán)重性，目前排煙溫度已經(jīng)普遍降到70℃。最低可到40℃。一些國外冷凝鍋爐的宣傳單上.鍋爐效率可達(dá)104%，就是充分利用了這部分能量[3]。

煙氣的露點(diǎn)溫度大約是58℃左右，其只要接觸到低于露點(diǎn)溫度的介質(zhì)。就會(huì)冷凝成水，釋放出大量的熱量。其熱量是由兩部分組成：

物理顯熱：通過降低煙溫來實(shí)現(xiàn)，排煙溫度可控制在70-80℃。經(jīng)過測試，降低煙溫20一50℃，可提高鍋爐熱效率1—3%。

汽化潛熱：通過水蒸氣冷凝成水的相變來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過測試可提高鍋爐熱效率3-5%。兩者綜合可提高鍋爐熱效率3—8%。

燃?xì)忮仩t本身的熱效率已經(jīng)達(dá)到90%，如再通過改造鍋爐本體來提高熱效率將得不償失，事倍功半。通過采用煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)，在不影響鍋爐本身熱效率的前提下，再提高鍋爐熱效率3—8%。將是一種投入最低、收益最大的節(jié)能方式。

3 結(jié)語

綜上所述，要確保燃?xì)忮仩t節(jié)能化運(yùn)行必須在各類技術(shù)、各種機(jī)制上進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，要結(jié)合燃?xì)忮仩t的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特點(diǎn)和工作機(jī)理實(shí)施創(chuàng)新和調(diào)整工作，更好地適應(yīng)燃?xì)忮仩t節(jié)能化運(yùn)行的實(shí)際。