提高集中供熱鍋爐能效水平的途徑

劉永澤

摘 要 隨著城市供熱事業(yè)的發(fā)展，供熱鍋爐房也由過去的小容量、分散型，向大容量、集中或區(qū)域型發(fā)展。但老城區(qū)原有分散鍋爐房仍然占有很高的比例。這些鍋爐房普遍存在鍋爐容量小、效率低、浪費大等情況。本文對導致供熱鍋爐經(jīng)濟性能低的原因進行分析，并提出解決途徑。

關(guān)鍵詞 供熱鍋爐 能效水平 途徑

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市建設(shè)步伐正逐步加大，城市供熱事業(yè)也相應(yīng)地得到較大的發(fā)展，供熱鍋爐房也由過去的小容量、分散型向大容量、集中或區(qū)域型發(fā)展。但老城區(qū)的改造問題依舊比較困難，原有分散鍋爐房仍然占有很大的比例。這些鍋爐房普遍存在鍋爐容量小、效率低、浪費大等情況。因此，提高這部分鍋爐房的能效水平，節(jié)能降耗，是當前供熱工作的一項重要任務(wù)。

一、目前開展集中供熱面對的負面要素

（一）費用短缺

結(jié)合當前很多區(qū)域的統(tǒng)計信息分析得知，使用集中供熱措施所需的費用是非常高的，所以在短期之中推廣落實的可能性不是很高。因此，在這個過渡時期使用鍋爐房，它的優(yōu)勢是費用低，效率高。

（二）沒有綜合的規(guī)劃方案

該項活動的開展有著政策性，所以還要靠著專業(yè)的技術(shù)才可以落實好。因此，在開展該項活動的時候，要切實的結(jié)合國家的具體狀態(tài)和城市的實際氛圍來綜合規(guī)劃發(fā)展，而且要按照規(guī)劃來落實分期項目，進而實現(xiàn)供熱。不過目前，還不存在綜合化的規(guī)劃方案，尤其是政策性的內(nèi)容，這就干擾到了項目的落實。

（三）管控體制不合理

如今，在我國已經(jīng)開展了該項活動的區(qū)域中，一般都會出現(xiàn)管控體制不一致的現(xiàn)象。該體系是一個綜合體系，它是由熱力網(wǎng)以及熱源和使用人三個要素組合得到的，要想管控好該體系，就要有一個綜合化的管控體制，不過因為當前的管控體制非常的不綜合，進而干擾到熱化活動的開展，無法獲取預(yù)估的效益。

（四）科技不先進該項活動的技術(shù)非常煩瑣

現(xiàn)階段，我國在落實該項活動的區(qū)域中，表現(xiàn)出技術(shù)參數(shù)還停留在之前的技術(shù)層次上。這就會導致溫度無法有效掌控，而且能源得不到合理的使用，影響了經(jīng)濟性。通過上文的分析我們得知，當前集中供熱面臨著非常多的不利現(xiàn)象，只有將這些問題處理好，才可以確保該項活動能夠順暢開展。不過所有的城市也應(yīng)該結(jié)合自身的優(yōu)勢和特征來改進，如區(qū)域鍋爐房的建設(shè)就是一項加快實現(xiàn)城市集中供熱的一項重要舉措。

二、在城市集中供熱中區(qū)域鍋爐房的作用

（一）城市集中供熱的發(fā)展

城市集中供熱，最早是由美國建成的區(qū)域供熱系統(tǒng)，后來在工業(yè)比較發(fā)達的國家都開始進行集中供熱，其后才發(fā)展成為現(xiàn)代的熱電廠。目前，在一些發(fā)達國家的城市集中供熱體系中，還是以熱電站和區(qū)域鍋爐房供熱為主。在我國，城市集中供熱已經(jīng)發(fā)展了幾十年，期間建設(shè)了非常多的熱電廠，不過對于區(qū)域鍋爐房的供熱數(shù)量還十分有限，所占供熱面積也不多。

（二）低真空運行供熱具有一定的局限性

低真空運行供熱是把凝汽式汽輪機改造成為背壓運行，由單獨供電改為發(fā)電和供熱聯(lián)合生產(chǎn)，從而達到有效地提高熱能利用率，實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。凝汽式汽輪機在運行時需要保持合理的經(jīng)濟真空度，從而實現(xiàn)低真空運行，這樣可以使熱能達到高效的利用。因此，在很多城市中，都將凝汽式機組改造成為低真空支憲或是抽氣供熱。雖然在對熱能的利用率上有明顯提高，但這種方法有很大的局限性。

三、鍋爐房的優(yōu)勢非常多，適合國家的發(fā)展狀態(tài)，要提升其建設(shè)速率

鍋爐房自身的熱能利用性雖說不是最高的，不過它有著非常多的優(yōu)勢特征。比如體系非常的簡單，而且花費的資金不多，能夠立刻使用等優(yōu)點。特別是容易實現(xiàn)統(tǒng)一管理，能夠加快區(qū)域供熱的進程，而這一點是非常適合我國當前的具體情況。

第一，可以與城市建設(shè)和城市改造同步進行。同時計劃、同時設(shè)計、同時施工、同時使用，這樣有利于加快城市集中供熱早日實現(xiàn)，也有利于城市現(xiàn)代化。區(qū)域供熱關(guān)系到的單位不太多，有時可能是以一個大單位為主的區(qū)域建設(shè)改造問題，因此比較容易解決。

第二，供熱參數(shù)選擇自由。不受設(shè)備限制，可以選用比較合適的供熱參數(shù)。提高熱水溫度和供回水溫差，提高節(jié)能效率。

第三，管網(wǎng)小，建筑比較集中。供熱容易達到設(shè)計水平，溫度偏差比較容易解決。

第四，由于供熱半徑小、管網(wǎng)短、管徑小，所以節(jié)省熱網(wǎng)投資，比低真空運行供熱節(jié)約三倍以上。

第五，區(qū)域鍋爐房建設(shè)可以在較短的工期內(nèi)即可完成，項目上馬快，在較短的時間內(nèi)即可投入使用。

第六，便于加強管理和成本核算，管網(wǎng)漏泄損失可以減少。能夠降低售熱成木。

第七，容易實現(xiàn)統(tǒng)一領(lǐng)導，統(tǒng)一節(jié)理，統(tǒng)一規(guī)劃。加快城市集中供熱的建設(shè)速度。

四、供熱鍋爐能效偏低的原因

（一）鍋爐受熱面熱阻過大

在鍋爐受熱面內(nèi)、外表面均有比較嚴重的水垢及灰垢。一般水垢的導熱系數(shù)比鋼的導熱系數(shù)小30～50倍，每產(chǎn)生1mm厚的水垢，就要浪費3%左右的燃料。同樣，在鍋爐受熱面外表面積灰或結(jié)成煙垢，也會造成燃料浪費。由于灰的熱傳導率為0.058W/m0C-0.165W/m0C，只是鋼板熱傳導率的0.5%，當產(chǎn)生灰垢1mm，熱損失將增加4%～6%。因此，鍋爐受熱面內(nèi)、外表面的結(jié)垢增大了受熱面的熱阻，使熱效率降低。

（二）實際使用煤種較差

工業(yè)鍋爐的設(shè)計煤種一般為II類煙煤。我國煙煤的儲量最多，產(chǎn)地也遍及全國各地，不同產(chǎn)地的煙煤煤質(zhì)特性差別也較大。一般來說，灰分小于15%～20%，直徑3mm以下的末煤不大于30%，且揮發(fā)分大于20%的煙煤比較好燒。而實際使用的煤質(zhì)卻遠遠低于這個標準，若要保證鍋爐的輸入熱量，必然使燃煤量增大，從而導致鍋爐熱效率降低。

（三）鍋爐燃燒狀況不佳

供熱鍋爐普遍存在爐膛溫度過低、爐膛空氣過量系數(shù)過大、煤層厚度與爐排轉(zhuǎn)速配備不合理、排煙溫度過高等情況，這些都將導致鍋爐的各項熱損失增大，從而使鍋爐的熱效率下降。

（四）鍋爐及管道的保溫性能太差

按常規(guī)計算保溫不合格將浪費輸送熱量3.5%，100℃的裸管每小時每平方米浪費0.23噸標煤。鍋爐及管道如果保溫不合格，將直接增大鍋爐的散熱損失，降低輸送熱量參數(shù)，從而導致鍋爐熱效率降低。

（五）鍋爐運行方式不當

目前，大多數(shù)供熱鍋爐運行采用每天12h的間歇運行方式，當鍋爐剛達到或沒有達到最佳燃燒工況時，鍋爐就停了，致使鍋爐燃燒狀況極差，造成極大的燃料浪費，使鍋爐總供給熱量增大，從而使鍋爐熱效率降低。

（六）鍋爐負荷率過低

造成該結(jié)果的原因多為鍋爐選型不當，致使鍋爐及輔機容量偏大，俗稱“大馬拉小車”。這種情況在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)極為普遍，有的鍋爐房1.4MW鍋爐承擔供熱面積不足3000平方米，不但浪費大量燃料，而且也使電耗增大，導致鍋爐系統(tǒng)能效降低。

（七）鍋爐補水量過大

造成鍋爐補水量過大的原因多為供暖系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏”，以及其他人為因素，致使鍋爐回水溫度較低，從而使燃煤量增加，鍋爐熱效率降低。另外，還加重了鍋爐的結(jié)垢及腐蝕，降低了鍋爐的使用壽命。

（八）司爐人員操作水平欠佳

目前，供暖鍋爐房運行及管理水平普遍不高，司爐操作人員的操作水平欠佳，如啟爐升溫過急、從爐門孔添加塊煤、風量調(diào)整不當、不排污或不按要求排污等，不但無形中浪費了很多燃料，而且對鍋爐安全運行造成一定的隱患。

五、提高供熱鍋爐能效水平的有效途徑

針對上述造成鍋爐能效偏低的原因，結(jié)合實踐，從鍋爐選型及提高運行管理水平出發(fā)，可從以下幾個方面考慮提高鍋爐的能效水平：

第一，鍋爐選型要適當。要根據(jù)熱負荷情況，合理選用熱效率相對較高的鍋爐，同時避免“大馬拉小車”現(xiàn)象的發(fā)生。另外，實際燃用煤種的選擇要盡量與設(shè)計煤種相適應(yīng)，煤質(zhì)不能太差。

第二，加強鍋爐的水處理工作，加強鍋爐排污，盡量避免或減少水垢的形成。對于水垢的處理，鍋爐本身（水垢厚度超過1mm）最好采用化學清洗方法，系統(tǒng)管道最好采用高壓水射流清洗方法。對于煙垢的處理，可以采用吹灰裝置或新型煙垢清理技術(shù)定期清理。

第三，要根據(jù)實際需要熱負荷情況適當調(diào)節(jié)鍋爐的鼓和引風量。適當調(diào)節(jié)煤層厚度和爐排轉(zhuǎn)速，爐膛過量空氣系數(shù)最好保持在最佳值，要科學計算燃煤量。

第四，加強鍋爐維修，確保鍋爐漏風較小。加強鍋爐及管道的保溫，保溫材料要符合要求。調(diào)整燃燒，努力提高爐膛溫度，最好使爐膛溫度在900℃以上。另外，對于鍋爐的排渣可以進行二次利用。

第五，采用分層燃燒技術(shù)，使原煤在爐排上按照顆粒大小進行有序排列，分布比較均勻，在一定程度上可改善原煤的燃盡，燃料層燃燒比較均勻，不會發(fā)生偏火或斷火，保證燃盡

第六，采用連續(xù)供暖或輔以間歇調(diào)節(jié)操作方式。

第七，減少“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，降低補水量。

第八，加強司爐人員的培訓，不斷提高其操作水平，使鍋爐保持最佳運行狀態(tài)。

六、發(fā)展區(qū)域鍋爐房供熱需要解決的幾個技術(shù)問題

（一）合理確定供熱規(guī)模

為了發(fā)揮區(qū)域鍋爐房供熱的長處，合理確定供熱規(guī)模是一個十分重要的問題。供熱規(guī)?？梢愿鶕?jù)城市建設(shè)規(guī)模、地形，以及城市建設(shè)和改造規(guī)劃確定。供熱規(guī)模與供熱而積、熱用戶性質(zhì)有密切關(guān)系，供熱規(guī)模的大小取決于鍋爐單臺容顯和鍋爐臺數(shù)，而鍋爐的選型，則是鍋爐房合理設(shè)計的關(guān)鍵，也關(guān)系到供熱成木的高低。

（二）合理選用單位面積供熱

開展供熱項目體系設(shè)計工作的時候，為了能夠有效地設(shè)定供熱規(guī)劃，選取鍋爐和供熱裝置，在運算熱管尺寸時，就要對多項熱力使用人的負載狀態(tài)進行積極的分析運算。為了設(shè)定優(yōu)秀的運作方案，開展好負載調(diào)節(jié)工作，還要明確相關(guān)的供熱數(shù)值。總的來講，要從集中以及分散供熱兩種模式的運行變動性上來分析，并開展細致的運算。

現(xiàn)有供熱鍋爐雖然在實際運行過程中存在許多不合理之處，但可以通過采取切實可靠的措施，采用先進的方式、方法，加強運行和管理，不斷提高從業(yè)人員的技術(shù)水平，建立健全鍋爐房各項管理規(guī)章制度，并且落實到實際當中去，從而提高供熱鍋爐的熱經(jīng)濟性。

（作者單位為阜新市熱力總公司）

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