燃气锅炉供热节能技术探讨

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摘要：文章以燃气锅炉相关信息为出发点，对“煤改燃”潜在问题与原因进行分析，从而带出五项节能技术。

关键词：燃气锅炉；供热；节能

1燃气锅炉供热潜在问题与具体原因

1.1潜在问题

潜在问题主要有：①单位面积内的燃气锅炉供热存在偏高的情况，差异很大。事实上，单位面积内的耗气量最大、最小应该分别控制在14～15m3/m2与9～10m3/m2内；②大多数燃气锅炉都存在使用周期缩短、冷凝水腐蚀等问题。

1.2具体原因

跟踪燃气锅炉供热得到：设计者与作业人员会结合燃煤锅炉运行指标与工作要求进行工作，事实上并不清楚燃煤锅炉和燃气锅炉之间的现实差异。①和燃煤锅炉进行比较：额定效率和锅炉容量间有很大区分。就容量来看：燃煤锅炉处于0.7～46MW（1～65t/h）时、额定效率占72%～82%，此时锅炉容量最大，工作效率最好。从燃气锅炉的角度来看：当容量在0.7～29MW（1～40t/h）、额定效率占86%～92%时，锅炉效率与容量呈正比关系，燃煤锅炉下降速率更大；②和燃煤锅炉相比，锅炉负荷率与效率有很大差异，负荷低，其工作效率必定不高。负荷率达到40%，效率就只有38%。对于燃气锅炉，通过比例就能调整燃烧机。调试有保障时，基于30%～100%非负荷，额定效率与锅炉效率基本等同。

2进行“煤改燃”时各步骤存在各种问题

主要表现为：①普遍忽略了“煤改燃”论证方案“煤改燃”是整个步骤最易忽略的部分，同时也是最关键的领域。很多时候，设计者与甲方都不会分析热负荷计算以及改气后的锅炉配置与选型，只是粗略保留燃煤配置，将更多精力放在锅炉厂家与招标中，这是最大的失误。方案科学与否，关系着后续节能工作运行；②燃气锅炉供热节能技术在设计时贯彻不扎实。受各种因素影响，设计时根本没有仔细分析燃气锅炉技能技术，然后对应用与工作带来不良影响。

3燃气锅炉节能关键

3.1提高燃气锅炉效率

（1）提高锅炉平均运行速率。通过综合分析：比例调节燃烧机是最好的选择，并且能保障厂家调试到位、规范、科学，将测试报告作为检验质量的参考。这样才能控制在30%～100%的非负荷现状下实施，并且让额定效率与平均效率持衡。（2）为改善锅炉群作业效率，配置与选型关系着后续工作与布局。选型期间，必须正视：①让锅炉组合拥有很好的调整水平；②最小锅炉出力要和最低负荷匹配；③机械故障不包含燃气锅炉问题，与煤锅炉进行比较，抢修过程更加便利；④满负荷工况不能让燃气锅炉工作，由于排烟温度与损失都很大，所以会消耗更多。

3.2提高管网输送效率

结合建筑节能设计要求，不是节能建筑管网的输送效率预设为85%，第一步、二步节能管网的输送效率都是90%。从实践反馈的信息来看：如果基础值是85%，则偏高，需要结合锅炉房实际情况进行测量。对管网输送效率构成影响的因素主要体现在水力失调、泄露与保温上，国外大多数体现为保温损失。由于供暖失调与外管网失衡出现热损失相对较少，从数据反馈的信息来看：不属于节能的建筑，输出热源达到44W/m2热量，通过管网，将损失2W/m2；如果是二次管网，将损失5W/m2，结尾不能调节的损失将近7W/m2，到用户剩下30W/m2。如果是一步节能建筑，其热量热源输出约38W/m2，通过一次网之后将损失2W/m2，如果是二次网就会损失5W/m2，末尾不能调整的损失约6W/m2，到用户剩下25W/m2。根据以上数据：管网的输送效率只有66%与68%，说明室内供暖与外管网水平失衡产生的热量比例相对较大，需要结合实情改善。当前燃气成本开销相对较高，所以必须尽最大努力减少损失。为确保工作效益，最好确保水力与室温调控持平。

4节能系统

以国外节能技术与工作经验为基础，不断优化节能系统。这种系统主要由气候补偿、回收烟气冷凝热、变频风机、调控室温、水力平衡系统组成。

4.1气候补偿系统

气候补偿系统的优势体现在：①根据室外温度反映的情况，调控供水，杜绝高室温，同时将能耗控制在允许范围；②结合人类活动以及太阳辐射情况，调整时间；③结合室外温度，调整运行曲线与分段；④结合锅炉房维护结构与设备状态，随时对二次用户以及供水温度进行纠正；⑤当锅炉所处回水温度较高时，应该避免冷凝水与锅炉腐蚀，尽量保障锅炉使用周期。

4.2气候补偿器

最好的运行曲线潜藏在气候补偿器中，也就是结合各种数据，计算出供水温度，将三通阀开度控制在一定范畴，如此二次出水温度才符合计算要求.

5烟气冷凝热回收系统分析

不同燃料烟气成分之后，可以得知在不同燃料烟气成分中，水蒸气容积比例分别为：天然气20%、油12%、煤4%。由于甲烷是构成天然气的核心成分，氢占了很大比重，一旦燃烧必定和氧发生作用，出现水蒸气，从而使天然气冒烟占水蒸气面积的比例最大。1000g水蒸气所带的热量约2400kJ，锅炉（0.7MW/h）滋生的水蒸气约30～40kg，等同于25～33h内需要带走的热量（0.7MW）。所以热损失相对较大，应该回收热量，减小燃气损耗，改善锅炉热效率。当前，锅炉排烟温度减小到70℃，最小可以在40℃左右。水蒸气所处的烟气露点温度约58℃左右，一旦和小于露点介质接触，势必冷凝成水，并且释放热量。在这期间，能够回收的烟气热量有以下构成：①显热，在减小烟温的条件下达成，排烟温度在70～80℃。测试得到的结果是，烟温减小20～50℃，锅炉热效率就能提升1%～3%；②潜热汽化，利用冷凝水蒸气成水的方式达成，通过测试发现：锅炉热效率可以提高3～5%。如果综合两者，锅炉热效率也能提升3～8%，而锅炉自身的热效率高达90%。如果是通过改变锅炉自身以达到改善热效率的方法并不可靠，只会消耗更多。通过烟气冷凝的方式进行热能回收，以不影响锅炉自身效率为基础，将锅炉热效率提升3～8%，是目前收益最大、投资最小的节能途径。

6结束语

将节能技术应用到燃气锅炉供热节能系统，不仅能改善系统智能状态，还能帮助整个系统降低能耗。在应用节能系统时不需要太专业的知识，具有自动控制、操作简易等特点。目前，处在供暖时段的能源非常紧张，更科学、合理的应用燃气、节省能源是必须解决的问题。燃气锅炉节能系统的节能效果明显，具有很高的供暖质量，经济、社会效益非常可观。

作者:孙韬 马云龙 单位:天津市热力有限公司