燃气锅炉房设计中的节能措施浅述

王晓浩/中国汽车工业工程有限公司

燃气锅炉房设计中的节能措施浅述

王晓浩/中国汽车工业工程有限公司

城市能源结构发生了很大的变化，由于能源结构的变化和我国经济高速发展带来的能源供应日趋紧张的形势, 如何进一步合理利用能源、节约能源, 已引起全社会的关注和重视, 也为从事能源利用领域的科技人员提出了更新更高的要求。节约能源是一项基本国策, 随着能源供应的紧张和国家对节能的重视, 随着全国各地煤改气的实施, 燃气锅炉房节能问题日益突出, 已显得尤为重要。本文分析了燃气锅炉房设计中的节能措施。

燃气锅炉房；设计；节能措施

燃气锅炉房较高的运行费用以及随之带来的较高的采暖费用，已深入影响到每一位采暖热用户，因此，在保证燃气锅炉房的安全、环保的运行前提下，在燃气锅炉房的设计中探寻节能措施，降低燃气锅炉房的运行费用成为当前关注的焦点。

一、燃气锅炉房设计中的节能措施

图1　

1.锅炉台数的选择。在供热期内，热用户所需的热负荷随供热时间的变化如图1所示，随着室外日平均温度的逐渐降低，用户所需的热负荷逐渐增大，达到最大值后又会随着室外日平均温度的逐渐升高而逐渐减小。因此，在供热期内，用户所需的热负荷随着室外日平均温度呈周期性变化，平均热负荷只占最大热负荷的50％～60％。在燃气锅炉房设计中，整个锅炉房的额定发热量的选择是以用户端的热负荷为依据，“采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证5天的日平均温度，冬季空气调节室外计算温度，应采用历年平均不保证1天的日平均温度”。因此，按用户热负荷计算的结果选用的燃气锅炉房的额定发热量，即为供热期内室外热负荷的最大值（图1中的Qmax），而整个燃气锅炉房在供热期中大部分时间在部分负荷下运行，锅炉的台数选择成为影响燃气锅炉房运行效率的重要因素。因此，燃气锅炉台数的选择是影响燃气锅炉房运行费用的重要因素，锅炉的最佳台数与整个燃气锅炉房的总负荷有关，也与热用户的热负荷需求变化特性有关。通常情况下， 3～5台是一个比较合适的范围，具体数量需结合每个工程的实际情况进行选择。

2.锅炉集控系统和气候补偿器的采用。对锅炉的集中控制分为单控和群控。单控是指各台锅炉的燃烧器均由燃气锅炉自带的燃烧控制器控制，主要作用原理是：通过检测锅炉的出水温度T并和燃烧控制器内供热温度曲线中对应的温度值T相比，当TT′时，减小进气量，直到T ＝T′。目前，进气量的调节有位式调节（大中小火三挡调节）和比例式调节（线性调节）。和位式调节大中小三挡式的进气量相比，比例式调节能根据温差(T－T′)的大小线性的调节燃气的进气量，使燃气和空气在部分负荷时也能达到燃烧的较好混和比，从而提高燃烧效率。因此，燃气锅炉宜选用配置比例调节燃烧器的炉型，对锅炉的集中控制的另一项重要的节能控制是实施群控，即依据气候补偿器对多台燃气锅炉的逐台起停实施统一控制。在气候补偿器中存储有锅炉房的最佳运行曲线，根据实测的室外温度t1，计算出锅炉房供水温度的最佳值T1，并与实测的锅炉出水母管温度T比较，当TT1时，逐台关闭锅炉直到T＝T1，从而实现锅炉的逐台起停控制。

3.降低排烟温度。排烟温度是体现燃气锅炉热效率的一个重要指标。当排烟温度较高时，烟囱抽力过大，燃烧时的过量空气量就会增加，其结果是：一方面降低了火焰温度，未被火焰辐射出去的热量成为敏感的余热，残留在废气中，增加了废气的损耗；另一方面增加了锅炉的内部冷却而使损耗增大，两方面都会导致燃气锅炉的热效率降低。因此在满足烟气排放达到环境要求的高度所需的抽力时，吸收利用烟气中的废热，降低排烟温度是实现燃气锅炉的有效节能措施之一。

4.降低耗电量措施分析。使供热系统泵、风机等能耗偏大的原因与设计、运行和设备本身的效率等因素有关。因此, 设计人员在设备选型时, 要对运行工况仔细分析, 充分了解设备的性能特性, 计算在一定管网特性曲线下各方案中泵、风机工作点的流量、扬程、功率及效率, 从而比较出一个最优方案, 合理配置设备。再有利用变频技术, 可使电能消耗降低到合理的范围。使用变频器后,电机属于软启动, 起动电流大大降低, 减少了对电网的冲击, 变频器的各项保护功能可靠, 保护的反应速度和精确度比常规的继电保护大大提高。供热系统的变频调速,最终目的是调节系统的水量和风量, 借以满足变负荷工况需求的同时, 实现最大限度的节能、节电效果, 以提高系统能效。

二、燃气锅炉房节能策略

1.实施供暖能耗监测, 分析节能潜力。由于部分燃气锅炉房在选用节能技术时存在一定的盲目性, 忽视了分析所选节能技术的节能潜力, 致使燃气锅炉房效率一直停滞不前, 因此应通过有效的措施不断强化供暖监测与节能潜力分析, 保障节能技术的有效应用。具体应采用的措施是通过燃气流量计、热量表准确监测锅炉运行效率、室外供热管网的输送效率及管网水力平, 通过烟气分析仪实时观察天然气实际燃烧清况, 通过电功率表获悉循环水泵具体功率。并据此做好节能潜力分析, 从而确立匹配的节能技术。

2.编制详细的节能技术的应用规划。部分燃气锅炉房最初建立时忽视了对节能技术的应用规划, 给今后节能技术的正常应用带来了巨大的难度, 供热单位最好在燃气锅炉房最初建设时就明确具体的节能技术或者编制详细的节能技术应用规划, 以防止今后节能技术应用中较高成本的发生, 推动节能技术有效实施。所以出于对降低节能技术应用成本、推动节能技术有效固于的考虑,一套科学合理的节能技术应用规划同样是保障节能技术应用的策略之一。

3.加强相关节能技术的综合应用。当前, 应积极开展相关的技术培训活动, 以不断提高燃气锅炉房技术人员对使用节能技术重要性的认识。同时在此基础上, 还应投入足够的人力、物力、财力, 以保证有关节能技术的综合应用, 从而推动各项节能技术在燃气锅炉房中有效应用。

三、结束语

燃气锅炉房节能是一项系统工程, 应根据供热单位热负荷的性质、主机设备等特点设计和选择与之相适应的热力系统和控制系统、烟气余热回收系统, 以及其它的节能方式, 并进行详细的节能设计分析比较, 确定合理的节能系统。同时应宣传节能和节能知识,使燃气锅炉房节能见到实效、用有限的投资取得最大的节能效果。

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