集中供熱、導(dǎo)熱油小鍋爐供熱節(jié)能減排的比較

■林 青，陳 靜，王向?qū)?■邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 邢臺(tái) 054035

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程日漸深化，對(duì)供熱需求越來(lái)越大。而傳統(tǒng)供熱不僅需要消耗大量能源，且對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重，與可持續(xù)發(fā)展理念相悖。當(dāng)前集中供熱與導(dǎo)熱油小鍋爐作為我國(guó)主要供熱方式，得到了廣泛推廣。由于自身特點(diǎn)的影響，兩種供熱方式存在較大差別，為此，筆者采取鍋爐熱平衡計(jì)算方法，對(duì)兩種供熱方式進(jìn)行比較，找到最佳供熱方式，從而降低企業(yè)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 集中供熱與導(dǎo)熱油小鍋爐供熱節(jié)能減排差別分析

1.1 選擇合理的計(jì)算方法

在進(jìn)行供熱節(jié)能減排比較過(guò)程中，無(wú)論是油鍋爐，還是蒸汽鍋爐燃燒后都會(huì)產(chǎn)生蒸汽，從能量平衡角度來(lái)看，輸入鍋爐的熱量與輸出的熱量應(yīng)當(dāng)平衡［1］。因此筆者選擇平衡方程式計(jì)算兩種方式產(chǎn)生的熱量。其中熱平衡公式為:

公式中r 表示進(jìn)入鍋爐的總熱量，1、2...分別代表進(jìn)入鍋爐的有效利用熱量、排煙損失熱量等。其中對(duì)于影響熱量最大的因素——排煙損失，就理論角度來(lái)看，可以按照以下公式進(jìn)行計(jì)算:

公式中hpy代表排煙的焓等。由公式可以看出，排煙損失的熱量是影響供熱節(jié)能減排的主要因素，排煙溫度越高，排煙容積越大，熱損失也越大。

1.2 兩種方式對(duì)比

對(duì)于兩種方式供熱節(jié)能減排效果比較，筆者主要從節(jié)能與減排兩個(gè)方面入手:一方面，節(jié)能方面。眾所周知，鍋爐越大，可燃燒氣體在爐內(nèi)燃燒時(shí)間越長(zhǎng)，其燃料燃燒越充分，而小鍋爐自身規(guī)模限制，根本不能夠與大型集中供熱鍋爐相比較。機(jī)械不完全燃燒損失主要產(chǎn)生飛灰損失、爐渣損失及漏煤，不僅浪費(fèi)能源，且對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，并不適合廣泛推廣。

針對(duì)供熱用汽方式成本而言，其與供熱企業(yè)用熱性質(zhì)與方法息息相關(guān)。如果用熱企業(yè)用熱屬于表面性加熱或者烘干時(shí)，受到蒸汽得不到充分利用等因素的影響，其將會(huì)以飽和水與汽水混合形式排掉，造成熱量大量損失［2］。而導(dǎo)熱油自身具有的循環(huán)特點(diǎn)，其熱焓在管道內(nèi)的利用率不降反升。因此綜合管道效率等方面來(lái)看，導(dǎo)熱油鍋爐能夠達(dá)到一半以上，使用蒸汽表面加熱利用率僅為40%左右。但是，如果利用或者回收排掉的熱焓，那么蒸汽總體利用率最高能夠達(dá)到80%，節(jié)能效果顯而易見(jiàn)。由此可見(jiàn)，合理的調(diào)整和優(yōu)化，將會(huì)促使蒸汽對(duì)能源利用率遠(yuǎn)高于導(dǎo)熱油鍋爐供熱方式，更具有經(jīng)濟(jì)性、合理性。

如某企業(yè)具有一臺(tái)YLW -4100kW 油鍋爐，每天耗煤量為30t，電量為1300kw，經(jīng)過(guò)計(jì)算能夠得出，油鍋爐方式費(fèi)用為73 萬(wàn)元，蒸汽方式費(fèi)用為73.5 萬(wàn)元，雖然二者僅相差0.5 萬(wàn)元，但是總體成本上來(lái)看，使用蒸汽供熱方式更為經(jīng)濟(jì)，且適合大范圍推廣。

另一方面，減排方面。就供熱效率來(lái)看，由于油鍋爐進(jìn)油與出油油溫差一般在30℃左右，排煙溫度200℃以上，且鍋爐熱損失等方面存在明顯的缺陷。筆者對(duì)上述企業(yè)進(jìn)行實(shí)測(cè)，能夠發(fā)現(xiàn)其排煙溫度高于標(biāo)準(zhǔn)值，為203℃，與大鍋爐相比差別較大。當(dāng)前電站鍋爐低渣含碳量已經(jīng)低于2%，利用反平衡計(jì)算法，計(jì)算得出油鍋爐供熱效率較低，難以滿足供熱需求，且無(wú)法滿足經(jīng)濟(jì)性要求，而集中供熱方式卻恰恰相反，其熱效率在一半以上，能夠給供熱企業(yè)節(jié)省更多成本。

另外，從減排角度來(lái)看，集中供熱方式循環(huán)硫化床鍋爐無(wú)論在設(shè)計(jì)方面，還是制造方面，均考慮到二氧化硫脫硫與減排等方面。為此當(dāng)前集中供熱鍋爐二氧化硫的排放在范圍內(nèi)，而小鍋爐并沒(méi)有設(shè)置脫硫設(shè)施，無(wú)法控制廢氣的排放［3］。同時(shí)，隨著供熱產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)煤炭需求量日漸增加，從國(guó)外進(jìn)口的煤炭質(zhì)量參差不齊，所以為了控制氣體排放量，企業(yè)需要采取高硫煤種、煙氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等方式，保證各個(gè)企業(yè)煙氣在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)才允許排放。

NOx 產(chǎn)生物通常在250mg/m3左右，而高溫燃燒其溫度高達(dá)近千攝氏度，其產(chǎn)生物濃度在700mg/m3以上，由此可見(jiàn)，NOx 減排具有一定優(yōu)勢(shì)，集中供熱具有小型鍋爐無(wú)法企及的優(yōu)越性，與減排政策相符合。

綜合上文來(lái)看，集中供熱方式與導(dǎo)熱油小鍋爐相比來(lái)看，供熱效率高15%，也就是說(shuō)節(jié)能水平更高。而減排方面，二氧化硫等廢氣能夠減排70%以上。因此，應(yīng)根據(jù)我國(guó)相關(guān)法律政策，積極將分散式供熱小鍋爐改造為集中供熱更為合理。

2 相關(guān)改進(jìn)建議

第一，為了能夠更好地提高我國(guó)區(qū)域供熱效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。在供熱過(guò)程中，應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，如分層給煤燃燒技術(shù)，燃煤經(jīng)過(guò)分層處理后，能夠得到充分燃燒，最大限度上避免漏煤現(xiàn)象，提高鍋爐熱效率，滿足供熱需求;或者變頻調(diào)速技術(shù)，通過(guò)整合電子、自動(dòng)控制與微電子等技術(shù)，突破傳統(tǒng)擋板式分量調(diào)節(jié)，降低輸出功率的同時(shí)，達(dá)到節(jié)能目標(biāo)［4］。

第二，及時(shí)更換老舊設(shè)備，特別是效率低的熱交換器、管道等裝置，并重視對(duì)管網(wǎng)等設(shè)備的日常維護(hù)，提高燃煤燃燒有效性。同時(shí)，對(duì)供熱實(shí)際情況進(jìn)行深入分析和研究，及時(shí)改善供熱管網(wǎng)、設(shè)備等方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)整和優(yōu)化，提高鍋爐工作效能。

3 結(jié)論

根據(jù)上文所述，通過(guò)利用能量平衡計(jì)算方法，對(duì)集中供熱與導(dǎo)熱油小鍋爐供熱方式進(jìn)行節(jié)能、減排兩方面比較，能夠發(fā)現(xiàn)前者在各方面優(yōu)于后者，與我國(guó)節(jié)能減排政策相契合。因此各地區(qū)相關(guān)部門(mén)應(yīng)積極引進(jìn)集中供熱方式，逐漸取消小鍋爐供熱方式，不斷提高區(qū)域供熱能力，從而最大程度上提高資源利用率、實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)。

［1］傅繼樹(shù).定形機(jī)煤改天然氣節(jié)能減排技改方案與實(shí)施［J］.針織工業(yè)，2013(02):30 -34.

［2］李德侖，陳朝應(yīng)，鄭登峰等.常壓熱水鍋爐集中供熱烘烤性能的研究［J］.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013(02):117 -119 +122.

［3］楊利云.淺議集中供熱節(jié)能降耗措施分析［J］.才智，2012(14):42.

［4］吳植華，陳金根，張艷峰等.以廢治廢 變廢為寶 在循環(huán)流化床鍋爐中燃用煤泥拌生物污泥供熱［J］.染整技術(shù)，2014(12):1 -9.