燃氣鍋爐房設(shè)計中的節(jié)能措施

朱茜茜

北京市熱力工程設(shè)計有限責任公司 北京 100027

1 幾項節(jié)能技術(shù)簡介

1.1 煙氣冷凝回收技術(shù)

煙氣冷凝回收技術(shù)是一項利用煙氣冷凝回收裝置回收燃氣鍋爐排煙余熱的節(jié)能技術(shù)，應(yīng)用煙氣冷凝回收裝置可將溫度較高的鍋爐排煙與溫度較低的供暖系統(tǒng)回水進行熱交換。一方面，低溫的供暖系統(tǒng)回水可以降低排煙溫度，回收煙氣中的顯熱；另一方面，低溫供暖系統(tǒng)回水將高溫煙氣中的水蒸氣冷凝成水，回收水蒸氣的相變潛熱。相關(guān)研究資料表明，煙氣冷凝回收裝置可提高燃氣鍋爐實際運行效率達3%-8%。

1.2 氣候補償技術(shù)

氣候補償技術(shù)是在傳統(tǒng)鍋爐房供暖系統(tǒng)上應(yīng)用一套氣候補償系統(tǒng)，該氣候補償系統(tǒng)主要由氣候補償器、電動調(diào)節(jié)閥、室外溫度傳感器、供水溫度傳感器等幾部分組成。通過在氣候補償器中預設(shè)定鍋爐供暖運行調(diào)節(jié)參數(shù)(曲線)，并根據(jù)室外溫度傳感器反饋回的室外溫度(變化)，氣候補償器可計算出當前較為合理的供水溫度，并依據(jù)該溫度控制調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥的開度(即調(diào)節(jié)供暖系統(tǒng)回水量與鍋爐供水量的混合比例)，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總供水溫度，使鍋爐房供暖系統(tǒng)可以根據(jù)室外溫度變化實現(xiàn)“按需供熱”[1]。

1.3 室外供熱管水力平衡技術(shù)

室外供熱管網(wǎng)水力平衡技術(shù)就是通過室外供熱管網(wǎng)各支路上的水力平衡裝置，來調(diào)節(jié)整個管網(wǎng)的水力工況，該平衡技術(shù)能更好地解決管網(wǎng)系統(tǒng)水力失調(diào)問題。室外供熱管水力平衡技術(shù)主要解決2個問題。（1）靜態(tài)水力失調(diào)問題，它是在管道施工過程中由于外界原因，影響管網(wǎng)各支路的管道阻力系數(shù)，使管道阻力系數(shù)的實際值與預期值產(chǎn)生一定偏差，直接影響用戶的供水量，產(chǎn)生了水力失調(diào)，造成住戶供熱水的失調(diào)。表現(xiàn)為：當實際流量值比計算流量值大的時候，住戶的室內(nèi)溫度就會較高，當實際流量值比計算的流量值小的時候，住戶室內(nèi)溫度就會較低，不能保證居民的居住質(zhì)量。靜態(tài)水力失調(diào)的根源是系統(tǒng)本身所致，所以解決的方法比較簡單，安裝時調(diào)試好靜態(tài)水力平衡閥即可。（2）動態(tài)水力失調(diào)問題，產(chǎn)生失調(diào)的原因是管網(wǎng)系統(tǒng)部分支路熱用戶，經(jīng)常手動調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)對流量的控制，而用戶間的流量是相互影響的，當熱用戶的流量發(fā)生變化時，就會對其他管網(wǎng)或支路的熱用戶流量造成影響。解決措施是通過自力式壓差控制閥與自力式流量控制閥來進行調(diào)節(jié)。

1.4 系統(tǒng)循環(huán)水泵變頻技術(shù)

系統(tǒng)循環(huán)水泵變頻(調(diào)速)技術(shù)是一項根據(jù)用戶用熱需求變化來改變(通常是降低頻率)循環(huán)水泵電機頻率，進而改變系統(tǒng)循環(huán)水量(通常是減少循環(huán)水量)，有效節(jié)省循環(huán)水泵輸配電耗的節(jié)能(電)技術(shù)。該技術(shù)主要是通過控制系統(tǒng)壓差、壓力或供水溫度等來實現(xiàn)循環(huán)水泵的變頻運行。由流體力學理論可知，循環(huán)水泵的循環(huán)水量Q與水泵轉(zhuǎn)速n的一次方成正比、循環(huán)水泵揚程H與水泵轉(zhuǎn)速n的平方成正比、循環(huán)水泵的軸功率Ps與水泵轉(zhuǎn)速n的三次方成正比。因此，采用水泵變頻技術(shù)，通過降低循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速可明顯降低水泵功耗。雖然在水泵的實際運行中，水泵的軸功率Ps與轉(zhuǎn)速n不一定成三次方的關(guān)系，但據(jù)相關(guān)實測研究可知，其節(jié)電效果也相當顯著。

2 燃氣鍋爐房節(jié)能策略

根據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，有些燃氣鍋爐房設(shè)計時，由于經(jīng)費、投資金額等限制，缺少節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與規(guī)劃，或者雖然在初期有節(jié)能措施的設(shè)計，但在施工過程中既沒有落實好，也沒有開展節(jié)能規(guī)劃。當后期有資金的時候，又因空間的限制，不能進行節(jié)能設(shè)備的安裝。鍋爐投用后，一般都會輪流使用多臺鍋爐，該使用方式雖然能夠安全運行，但前期的成本投資較高。例如，某燃氣鍋爐房有3臺鍋爐就能滿足供熱需求，卻買了5臺鍋爐來進行循環(huán)利用，往往擠占了節(jié)能設(shè)備的費用，如氣候補償技術(shù)，煙氣冷凝回收技術(shù)等，不僅不能加熱鍋爐回水，還給鍋爐造成不同程度的腐蝕，減少鍋爐的使用壽命[2]。以下就對其節(jié)能策略進行分析：

2.1 加強熱能監(jiān)測的實施，節(jié)能潛力分析

因為一些燃氣鍋爐房在選擇節(jié)能技術(shù)時經(jīng)常會出現(xiàn)一定的盲目性，往往忽視節(jié)能技術(shù)自身的節(jié)能潛力，造成燃氣鍋爐房效率止步不前。因此，要采取有效措施，不斷提高供熱監(jiān)測和節(jié)能分析的潛力，確保節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用。應(yīng)采取具體措施，煤氣表、熱量表要準確監(jiān)測鍋爐運行效率，室外采暖管網(wǎng)傳輸效率以及管網(wǎng)水平。使用煙氣分析儀的時候，對天然氣具體的燃燒情況給予觀察，通過功率計算循環(huán)泵的特定功率。據(jù)此，應(yīng)該認真分析節(jié)能潛力，建立配套的節(jié)能技術(shù)。

2.2 編寫詳細的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃

在燃氣鍋爐房最初建成的時候，其經(jīng)常忽視自身對于節(jié)能的使用和規(guī)劃，這種情況對日后節(jié)能技術(shù)的有效使用產(chǎn)生了非常嚴重的制約與阻礙。建議建立燃氣鍋爐房建設(shè)時的具體節(jié)能技術(shù)或建立節(jié)能技術(shù)的詳細應(yīng)用規(guī)劃，以預防日后節(jié)能技術(shù)在使用過程中產(chǎn)生更高的成本，確保節(jié)能技術(shù)能夠得到有效實施。同時，為盡可能節(jié)約節(jié)能技術(shù)所消耗的成本，使得節(jié)能技術(shù)能夠得到有效的推進，研究出一套科學并且有效的節(jié)能技術(shù)使用規(guī)劃成為鍋爐房節(jié)能技術(shù)的主要戰(zhàn)略。

2.3 綜合應(yīng)用節(jié)能技術(shù)

當前，需要積極地進行有關(guān)的技術(shù)培訓活動，持續(xù)地對燃氣鍋爐房技術(shù)人員運用節(jié)能技術(shù)的重要性給予充分的保證。并且，還需要在積極投入充分的人力物力財力，使節(jié)能技術(shù)的整體使用得到保證，使相關(guān)的節(jié)能技術(shù)能夠在燃氣鍋爐房的設(shè)計上獲得有效的使用[3]。

3 結(jié)語

燃氣鍋爐房節(jié)能是一項非常系統(tǒng)的工程，在具體設(shè)計中需要對多種節(jié)能措施進行分析比較，對節(jié)能系統(tǒng)給予有效的確認，并宣傳節(jié)能知識，將燃氣鍋爐房自身的節(jié)能措施落到實效中，使用有限的投資獲得比較大的節(jié)能效果。