鍋爐房設計方案對系統(tǒng)節(jié)能及環(huán)境效益的影響研究

席海娣

摘 要：傳統(tǒng)的工業(yè)鍋爐房有噪聲較大，資源利用率不高的缺點。為了響應國家“節(jié)能減排”的號召，需要對其現(xiàn)狀進行改進。本文介紹了一個新的鍋爐房設計思想，以期在達到提高鍋爐工業(yè)生產(chǎn)綜合效益的同時，對其各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)境保護的目的。

關鍵詞：鍋爐房；設計方案；系統(tǒng)節(jié)能；環(huán)境影響；探索與研究

隨著我國經(jīng)濟和工業(yè)化建設的快速發(fā)展，不可再生資源消耗和環(huán)境污染成為目前企業(yè)需要面對的問題。傳統(tǒng)老舊的鍋爐房設計不僅產(chǎn)生了大量的噪音污染，同時也存在著資源利用率不高，節(jié)能效果較差等問題。為了響應國家“節(jié)能減排”的號召，幫助構(gòu)建低碳社會，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種新的鍋爐房設計方案，它在有效控制噪音流出的同時，更加科學地引導廢水、廢氣以及廢熱等鍋爐房廢物的排出，同時提高了資源利用率，達到節(jié)約能源的目的。下面，本文就此設計方案，進行深入地剖析和闡述。

1 節(jié)能減排的鍋爐設計方案

1.1 具體方案圖

節(jié)能減排的鍋爐設計具體方案圖如圖1和圖2所示。

1.2 該方案減小噪音的效果

該鍋爐房設置了一個獨立的輔機房，然后將送風機、引風機以及除塵裝置安放在這個獨立輔機房內(nèi)，并在輔機房與鍋爐房之間設置一個降噪的隔音門。進風口的上方也單獨安裝了消聲器，以此來減少甚至杜絕噪聲從輔機房傳入鍋爐房。這種方案在理論上可以有效地解決傳統(tǒng)鍋爐房噪音污染問題。在這方面需要注意的是，進風管的截面積要根據(jù)送風機吸風口面積進行確定。根據(jù)往常的工作經(jīng)驗和實際工作記錄顯示，進風管的截面積應為吸風口截面積的1.2～1.5倍，才能保證噪聲確實地被降低消除。

1.3 該方案在節(jié)能方面的表現(xiàn)

圖1和圖2清楚地展現(xiàn)了該方案中進風口是處于鍋爐房內(nèi)而不是處于室外的。這種做法可以讓進風口接觸到鍋爐房的熱空氣，將鍋爐表面的熱損失利用起來。假設進風口只利用到了鍋爐熱損失的20%，那么根據(jù)實驗情況，鍋爐的熱效率也會提升0.4%～0.6%。然而在實際工作過程中，進風口可以適當安排在鍋爐房內(nèi)熱空氣更密集的地方，這樣就能進一步提高進風口對鍋爐熱損失的利用率，從而有效提升鍋爐的熱效率。

2 影響該方案在系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)境效益上表現(xiàn)的因素

通過使用傳熱模型計算確認，將該方案實際投入到工業(yè)鍋爐房改造中，確實在降噪和節(jié)約能源方面取得了相應的成效。但是其在系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)境效益上仍然存在一定的不足，可能造成影響的因素有如下幾方面。

（1）進風溫度的影響。筆者在查閱過文獻資料后發(fā)現(xiàn)，在鍋爐房中，進風溫度直接影響鍋爐的整體燃燒效率，燃燒效率變化在很大程度上影響節(jié)能效果，增加進風溫度一般有兩個辦法。其一是將鍋爐的散熱全部加熱送風，從理論上能夠大幅度提升進風溫度，保證鍋爐進行高質(zhì)量的燃燒；其二是將進風口設置在鍋爐房內(nèi)，并且盡可能地設置在高溫、空氣密集的地方，這樣能夠有效地回收鍋爐散熱的損失。

而需要注意的是，在將進風口設置在鍋爐房的同時，還應對鍋爐房整體氣流進行引導和組織，進一步保證對鍋爐散熱損失的利用，提升節(jié)省效果。當然，這一系列措施都應該在保證鍋爐房內(nèi)一切系統(tǒng)設備正常運行的情況下進行的，不能因為追求燃燒利用率就阻礙鍋爐房內(nèi)的正常散熱循環(huán)，否則造成安全隱患，最終釀造安全事故，得不償失。

（2）輔機房內(nèi)空氣擾動的影響[1]。鍋爐系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性同樣會受到不同的輔機房內(nèi)空氣擾動程度的影響。當空氣擾動的速度較小時，空氣側(cè)的換熱相應地也減少，從而減弱空氣與煙氣之間的交換傳導，空氣則不能吸收到足夠的煙氣余熱量，導致系統(tǒng)熱經(jīng)濟性的降低。因此可以得出結(jié)論，加大空氣擾動程度，可以提升鍋爐的燃燒率，提高整體熱經(jīng)濟性。

然而在實際的計算和實驗過程中，發(fā)現(xiàn)輔機房由于自身空間比較大，內(nèi)部的空氣流速就比較小。

（3）熱經(jīng)濟性提高對環(huán)境的影響。眾所周知，燃燒效率的增加和熱經(jīng)濟性的提升必然會增加有害氣體的排放。就鍋爐來說，每臺鍋爐熱效率提升1%就會導致每年排出的有害氣體總量增加近數(shù)百噸。這里需要注意的是，有害氣體是統(tǒng)指對大氣環(huán)境有污染的氣體，如二氧化碳，而不是專指二氧化硫這樣對人體有毒害作用的氣體。因此，提高熱經(jīng)濟性和保護環(huán)境之間的利弊問題也成了影響該方案在系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)境效益上表現(xiàn)的因素。

3 該方案在技術上的限制

在分析上述內(nèi)容后可以清楚地發(fā)現(xiàn)，提高整個鍋爐系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性，能夠有效降低鍋爐房的運行費用，節(jié)約生產(chǎn)成本，同時也減少了資源消耗，從某種程度上體現(xiàn)了其環(huán)境效益。當然我們可以通過采取各種措施來保證整體系統(tǒng)的有序運行，如加大對鍋爐煙氣的利用，加大空氣的擾亂程度，等等。雖然在理論上熱經(jīng)濟性的提高能夠高達7%～13%，但在實際生產(chǎn)過程中，因為某些技術層面的問題，而導致熱經(jīng)濟性提升率沒有理論那么高。例如，在鍋爐產(chǎn)生的煙氣里含有二氧化硫氣體和水蒸氣，如果只為了提高熱經(jīng)濟性效率而降低煙氣的溫度，則可能形成硫酸，導致鍋爐房內(nèi)壁甚至鍋爐及其他相關設備的腐蝕，造成安全隱患。同時還有許多其他方面的影響降低了熱經(jīng)濟性的實際提升率。根據(jù)分析和計算后，使用該種鍋爐方案，整體的熱經(jīng)濟性一般可提高3%～6%。

4 結(jié)束語

縱觀全文可以發(fā)現(xiàn)，該設計方案首先能夠有效解決噪音污染問題，達到減少甚至杜絕噪音傳播的功效。其次，該方案能對鍋爐的余熱進行利用，并以此來提高燃燒率，減少資源的消耗，在節(jié)能方面有很大的參考價值，并且還可以在不增加其他設備投入的情況下，只通過對鍋爐進風口位置進行調(diào)控，就能達成熱經(jīng)濟性的提高。

參考文獻

[1]龍恩深，張川.工業(yè)鍋爐房設計布置與系統(tǒng)節(jié)能及環(huán)保效益研究[J].工業(yè)鍋爐，2003，02：47-50.

[2]全巍.區(qū)域燃氣鍋爐房供熱系統(tǒng)形式及經(jīng)濟分析[D].北京建筑工程學院，2012.