工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)布置與系統(tǒng)節(jié)能及環(huán)保效益研究

【摘要】工業(yè)鍋爐房是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備。通過長期實(shí)踐證明，工業(yè)鍋爐房在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生較大的噪聲，并且還會(huì)消耗大量的資源能源，不利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。因此我們?cè)趯?shí)際工作中將各種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用在其中，對(duì)鍋爐房進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使其中各個(gè)系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，從而提高其綜合效益。本文就工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)布置與系統(tǒng)節(jié)能及環(huán)保效益進(jìn)行深入研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐房；設(shè)計(jì)；布置；系統(tǒng)節(jié)能；環(huán)保效益

一、前言

鍋爐房是工廠正常生產(chǎn)與運(yùn)行的關(guān)鍵，其中主要包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、水泵等。這些設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，對(duì)于機(jī)房周邊的環(huán)境以及室內(nèi)工作都會(huì)產(chǎn)生較大的影響，這就需要相關(guān)工作人員對(duì)其進(jìn)行全面分析，根據(jù)我國現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)定要求對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備與系統(tǒng)對(duì)鍋爐房進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使其具有節(jié)能環(huán)保、安全性、可靠性等優(yōu)點(diǎn)，盡可能地降低其噪聲，確保室內(nèi)工作條件的良好。

二、對(duì)鍋爐房進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其具有節(jié)能環(huán)保的目的

在對(duì)鍋爐房進(jìn)行設(shè)計(jì)與改造的過程中，工作人員根據(jù)其正常運(yùn)行狀態(tài)提出了一種節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)方案。

1、該方案的消聲效果

根據(jù)對(duì)原有鍋爐房進(jìn)行分析，由于送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，因此我們可以將其設(shè)立在一個(gè)獨(dú)立的機(jī)房當(dāng)中，并在其中設(shè)置隔音門，避免噪聲較大而影響到周邊的工作條件。在鍋爐房與輔機(jī)房頂部，工作人員還可在其開口處設(shè)置一根進(jìn)風(fēng)管，并且在進(jìn)風(fēng)管的入口處設(shè)置一個(gè)消聲器，這樣也就可以有效地避免輔機(jī)房設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲傳遞到鍋爐房。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)根據(jù)送風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口來選擇進(jìn)風(fēng)管的截面積，要求進(jìn)風(fēng)管的截面積為吸風(fēng)口的1.2～1.5倍，從而使其達(dá)到隔音、消聲等目的。

2、該方案的節(jié)能效果

在對(duì)鍋爐房進(jìn)行分析之后，工作人員將進(jìn)風(fēng)口直接設(shè)置于鍋爐房內(nèi)，通過實(shí)踐證明，這種方式具有較好的節(jié)能效果。在條件允許的情況下，設(shè)計(jì)者還可將進(jìn)風(fēng)管直接設(shè)置在熱空氣較為集中的地方，這樣也就能夠?qū)㈠仩t生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的散熱損失充分利用起來，達(dá)到節(jié)能的效果。另外，由于鍋爐表面的溫度要比鍋爐房內(nèi)空氣溫度高許多，在其生產(chǎn)過程中必然會(huì)散失一些熱量，而該設(shè)置也就能夠再次利用這些熱量，達(dá)到了節(jié)能的目的。在對(duì)輔機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者將進(jìn)風(fēng)管從散熱面較集中的頂部伸向鍋爐，并在其中設(shè)置了相應(yīng)的裝置，這樣也就能夠提高人少材料的燃燒效率，達(dá)到理想的節(jié)能效果。

三、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保效益的影響因素

當(dāng)相關(guān)工作人員對(duì)工業(yè)鍋爐房進(jìn)行分析與設(shè)置之后，將改造后的系統(tǒng)引入到鍋爐房中使用，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。但是我們也需要清楚的知道，該設(shè)計(jì)依然受到一些因素的影響，導(dǎo)致其不具有經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能環(huán)保效益等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，其主要影響因素主要包括以下幾個(gè)方面：

1、受到進(jìn)風(fēng)溫度方面的影響

通過我們對(duì)鍋爐房進(jìn)行分析，金風(fēng)溫度是影響系統(tǒng)節(jié)能及環(huán)保效益的重要因素之一。如果取風(fēng)口是從室外直接深入到鍋爐房當(dāng)中，取風(fēng)口的實(shí)際位置不同，那么其傳熱系數(shù)（k）也就有所不同，由此可以看出，取風(fēng)口的具體位置直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效果。

眾所周知，普通鍋爐在實(shí)際運(yùn)行過程中產(chǎn)生的散熱損失一般為2～3%左右，而如果我們將這些散熱損失全部加熱并傳遞到送風(fēng)機(jī)上，可以在很大程度上提高送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)溫度，但是鍋爐房還具有較好的透氣性特點(diǎn)，因此其送風(fēng)溫度卻不會(huì)得到明顯的提高，由此可以看出，設(shè)計(jì)者可以直接將進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在鍋爐房內(nèi)，這樣才能夠提高散熱損失的燃燒效率，達(dá)到節(jié)能的效果。但需要說明的是，取風(fēng)口在鍋爐房的設(shè)置位置不能影響鍋爐房內(nèi)系統(tǒng)及設(shè)備的工藝布置及美觀；在保證鍋爐房安全要求的前提下，可通過增加鍋爐房的密閉性，合理組織鍋爐房的氣流來充分利用鍋爐的散熱損失，達(dá)到增加的目的。

2、輔機(jī)房內(nèi)空氣擾動(dòng)的影響

空氣擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性也會(huì)產(chǎn)生較大的影響?？諝鈹_動(dòng)速度越大，則因加強(qiáng)了空氣側(cè)的換熱，使空氣與煙氣的傳熱得到了強(qiáng)化，空氣吸收煙氣余熱量增加，故系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性提高。設(shè)計(jì)實(shí)例表明，輔機(jī)房的空間較大，采用此方案時(shí)，室內(nèi)空氣流速在之間，流速較小，因此筆者在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析計(jì)算時(shí)，空氣側(cè)按自然對(duì)流計(jì)算，偏于保守，其換熱系數(shù)相當(dāng)于煙側(cè)的，熱阻很大，是控制傳熱的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其計(jì)算結(jié)果相當(dāng)于縱軸上的點(diǎn)。該曲線表明，在設(shè)計(jì)過程中，若當(dāng)輔機(jī)房布置的散熱面較小時(shí)，可以在房內(nèi)增設(shè)風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)室內(nèi)空氣擾動(dòng)，將達(dá)到明顯提高系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性的效果，當(dāng)然該措施要另設(shè)風(fēng)機(jī)且須耗電，必須在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上決定是否采用。

四、方案的技術(shù)性限制

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性提高越多，鍋爐房的運(yùn)行費(fèi)用減少越多，環(huán)境效益也越高。我們可以采取各種措施，降低煙氣溫度，加熱空氣，充分利用煙氣的余熱，以保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，理論上△η可達(dá)7%～12%，但在技術(shù)上受到一定限制，排出輔機(jī)房的煙氣溫度隨△η的增加而降低，送風(fēng)溫度t\"k隨△η的增加而增加。由于煙氣中含有SO2及水蒸氣，使煙氣溫度不能低于煙氣露點(diǎn)溫度，以免在散熱面內(nèi)壁形成酸液產(chǎn)生腐蝕，因此煙氣出口溫度不能低于ty*（一般不低于150℃；另一方面，由于送風(fēng)機(jī)入口在機(jī)房下部與引風(fēng)機(jī)大致在一個(gè)平面上，而引風(fēng)機(jī)電機(jī)靠近散熱面較集中的區(qū)域，土作環(huán)境較差，因此送風(fēng)溫度t\"k必須低于保證引風(fēng)機(jī)電機(jī)長期穩(wěn)定土作的溫度tk*（一般在60℃以下），要同時(shí)滿足以上兩個(gè)條件。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，盡量使系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性提高到接近△ηmax的水平，經(jīng)過分析計(jì)算△ηmax一般在4%～6%之間。

五、結(jié)論

（1）新方案有效地利用了鍋爐的散熱和排煙余熱，可以提高系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。在保證系統(tǒng)安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，熱經(jīng)濟(jì)性提高可達(dá)△ηmax，該值可達(dá)4%一6%。

（2）利用該方案在不采取其它措施，△η，可達(dá)1.7%一2.5%，要達(dá)到理想的系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)效果△ηmax的設(shè)計(jì)措施有：合理的取風(fēng)口位置、有利的氣流組織、空氣擾動(dòng)、散熱面增加等。

（3）該方案可實(shí)現(xiàn)機(jī)房主要噪聲源的有效治理及環(huán)境公害氣體減排，具有良好的環(huán)保效益。

參考文獻(xiàn)

[1]馬建中.建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍋爐房設(shè)計(jì)的要求[J].山西建筑，2007（11）

[2]佟英龍，楊明.供熱鍋爐房節(jié)能設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2008（03）