燃煤鍋爐房節(jié)能設(shè)計路徑分析

李建鵬

摘 要：我國的大部分地區(qū)尤其是北方地區(qū)都是采用燃煤鍋爐房進(jìn)行供暖的，而在國家倡導(dǎo)節(jié)能減排的大趨勢下，需要提高燃煤鍋爐的供熱效率，降低耗煤量，因此有必要對燃煤鍋爐的節(jié)能設(shè)計進(jìn)行研究分析，本文從這個角度出發(fā)，在分析節(jié)能設(shè)計原則及工作原理的基礎(chǔ)上提出了幾點節(jié)能措施，為各燃煤鍋爐房進(jìn)行節(jié)能設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐房;設(shè)計原則;節(jié)能設(shè)計

一、引言

在我國北方地區(qū)，冬季天氣寒冷，廣大人民群眾對供熱的需求很大，各地區(qū)也在不斷擴(kuò)大供熱鍋爐的規(guī)模，升級相關(guān)設(shè)備。如何在滿足人民供熱需求的情況下，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，這是我們在設(shè)計過程中需要思考的問題。

二、燃煤鍋爐房節(jié)能設(shè)計的重要性

節(jié)約能源是不僅是我國大力倡導(dǎo)的一項重要工作，是我國的基本國策之一，同時也是人民群眾重點關(guān)注討論的問題，是一項有關(guān)民生的工作。只有堅持節(jié)約能源，才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快地發(fā)展。全社會都在關(guān)注如何正確合理有效地使用能源的問題。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的環(huán)保意識也在增強，供熱的鍋爐也在進(jìn)行著更新?lián)Q代，實現(xiàn)節(jié)能減排，滿足群眾對供熱的需求，最好的路徑就是降低能耗，對燃煤鍋爐進(jìn)行節(jié)能設(shè)計。

三、燃煤鍋爐房節(jié)能設(shè)計原則及工作原理

1.燃煤鍋爐房設(shè)計原則

鍋爐房是供熱系統(tǒng)中的重要組成部分，設(shè)計既要確保鍋爐房的安全又要滿足能耗要求，所以必須要嚴(yán)格遵守國家對于鍋爐房工藝設(shè)計的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。同時在設(shè)計過程中要結(jié)合實際情況對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理配置。

（1）確保鍋爐房防火等級

如果在鍋爐房中發(fā)生火災(zāi)，由于其的特殊性，有極大的可能性會發(fā)生爆炸，不僅會造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，更嚴(yán)重的后果是會威脅到工作人員及群眾的生命安全。引起火災(zāi)的原因較多，其中就包括鍋爐房設(shè)計不合理或安裝出現(xiàn)缺陷，所以必須在設(shè)計階段保證鍋爐房防火等級，減少火災(zāi)出現(xiàn)的幾率。

（2）設(shè)計熱負(fù)荷

供熱用戶所需的熱量叫做熱負(fù)荷，設(shè)計人員需要依據(jù)熱負(fù)荷來進(jìn)行鍋爐房工藝設(shè)計。為確保對熱負(fù)荷的計算達(dá)到精準(zhǔn)，需要繪制熱負(fù)荷曲線，在計算時需要將鍋爐房自用熱能、各項熱損失和可供利用的余熱量包括在內(nèi)。根據(jù)所計算的熱負(fù)荷進(jìn)行鍋爐房的設(shè)計，這樣能夠減少鍋爐房的建設(shè)成本和運行成本。

（3）遵守節(jié)能減排原則

目前由于環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，人們提高了對廢棄排放的問題的關(guān)注程度，關(guān)于鍋爐房的排放，我國也出臺了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。能源消耗問題與鍋爐房的運行成本息息相關(guān)，所以鍋爐房的設(shè)計中的關(guān)鍵是能源消耗問題。所以在鍋爐房的設(shè)計工程中必要要考慮到節(jié)能環(huán)保的問題，遵守節(jié)能減排的要求，在設(shè)計中進(jìn)行優(yōu)化能源消耗設(shè)計。

2.燃煤鍋爐運行的工作原理

燃煤鍋爐的工程過程包括以下幾個步驟：第一步是完成運輸過程，即把燃燒的原材料向供熱鍋爐進(jìn)行運輸。把燃燒材料運輸?shù)藉仩t內(nèi)部后會發(fā)生劇烈的燃燒，在這個放熱的過程種會產(chǎn)生大量的能量。鍋爐利用能量的大小在一定程度上決定了供熱效率和能量利用效率。第二步是在燃燒反應(yīng)完成后，燃燒原材料會形成包含著大量熱能資源的高溫?zé)煔獠糠郑魵馐瞧渲饕募訜岵糠?。產(chǎn)生的高溫?zé)煔饩蜁恢边\行在整個燃煤鍋爐設(shè)備中，在經(jīng)過燃煤鍋爐的各個部分的過程中，把高溫?zé)煔庵械臒崃總鬟f給各個組成部分，這樣就完成了燃煤鍋爐的整個供熱過程[1]。

四、燃煤鍋爐房的節(jié)能設(shè)計措施

1.供熱集中控制

為提高燃煤鍋爐房的熱效率，首先需要在設(shè)計過程中優(yōu)先選擇熱效率高的燃煤鍋爐，同時還采取一些科學(xué)合理的措施來提升熱效率，可以通過群控的方式并聯(lián)多臺鍋爐進(jìn)行。群控就是指根據(jù)熱負(fù)荷的需求變化確定運行的鍋爐的臺數(shù)，從而科學(xué)分配所要求運行的熱負(fù)荷，盡量使運行著的每臺鍋爐都處于最佳工作狀態(tài)，進(jìn)一步提高了鍋爐房的總效率，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。如果無法實現(xiàn)對多臺并聯(lián)運行的群控，外界負(fù)荷發(fā)生變化時，運行中的鍋爐為了滿足外界熱負(fù)荷的需求會發(fā)生升負(fù)荷，那么運行中的燃煤鍋爐房就沒有辦法達(dá)到最好的工作狀態(tài)，就會大量導(dǎo)致燃煤鍋爐房總熱量效率下降。

2.降低電能的使用量

在實際生產(chǎn)過程中，工作人員要對于鍋爐設(shè)備的運行情況要非常清楚，詳細(xì)地研究鍋爐房中的設(shè)備搭配，并且找出最佳的搭配。在生產(chǎn)運行過程中，這樣不僅會使鍋爐設(shè)備運行井然有序，并且能夠滿足節(jié)約能源的需求。為了更加利于鍋爐房的管理，降低事故發(fā)生的概率，可以對整個電網(wǎng)定期進(jìn)行維護(hù)或采取變頻節(jié)能技術(shù)。

3.溫度調(diào)節(jié)

一般情況下，隨著室外溫度的變化，供熱負(fù)荷會隨之變化，所以在對燃煤鍋爐房進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況應(yīng)用自動裝置，為了在供熱上確保燃煤鍋爐房與外界的溫度相匹配，要適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)室外的溫度對供熱的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這樣的情況下，能夠在保證用戶的采暖需求的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。在設(shè)計過程中為實現(xiàn)一水多用，可以根據(jù)系統(tǒng)自身情況重復(fù)利用水資源。

4.確定燃料配比

在供熱過程中由于設(shè)計好的煤炭材料的類型和質(zhì)量與煤炭材料的類型和質(zhì)量存在不一致的問題，所以一定要做好充分的準(zhǔn)備，防止出現(xiàn)煤炭原料質(zhì)量下降的問題。如果在燃燒過程中出現(xiàn)了設(shè)計與實際使用的原材料質(zhì)量偏差問題，就需要調(diào)節(jié)煤炭材料的配比，并且還要盡量保證燃料的配比處于一定的范圍內(nèi)。為保證充分燃燒加入鍋爐內(nèi)的燃燒材料，需要注意有效調(diào)節(jié)燃燒過程中的一次風(fēng)和二次風(fēng)的大小。

5.調(diào)節(jié)操作爐內(nèi)負(fù)荷

為了使燃煤鍋爐更加有效率地達(dá)到節(jié)約能源的作用，避免發(fā)生違規(guī)操作，需要注意要嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行操作。在整個調(diào)節(jié)過程中需要循序漸進(jìn)地進(jìn)行，保證所有的燃燒材料可以充分利用燃燒。在進(jìn)行供熱鍋爐的操作過程中，需要先對供熱鍋爐的內(nèi)部負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且需要在調(diào)節(jié)過程中保證原材料充分燃燒，要充分撥正鍋爐內(nèi)的原材料。從而保證燃煤鍋爐在最好的工作狀態(tài)中進(jìn)行工作，發(fā)揮出最佳的燃燒的效率，減少燃煤鍋爐的能量消耗[2]。

6.鍋爐附屬設(shè)置的設(shè)計

鍋爐的出力和效率的大小直接受到鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)運行的影響。為保證鍋爐的良好運行，所以要合理科學(xué)地選擇鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。燃煤要充分燃燒的前提條件是保證足量的空氣以及高溫環(huán)境，過大過小的風(fēng)機(jī)功率都會影響鍋爐效率。對于鼓風(fēng)機(jī)來說，過大的風(fēng)量會增加風(fēng)機(jī)的功率和耗能，同時會降低爐內(nèi)溫度，增加燃燒的時間，最終會引起燃料的不完全燃燒。過小的風(fēng)量會直接影響燃燒效率，導(dǎo)致燃燒不充分。對于引風(fēng)機(jī)來說，過大的風(fēng)量會使煙道處于負(fù)壓之中，導(dǎo)致難以進(jìn)行控制，除此之外，出現(xiàn)的漏風(fēng)狀況會增大排煙熱損失。

7.碎煤設(shè)施

煤顆粒的大小也會影響燃煤鍋爐的燃燒效率。在燃煤鍋爐系統(tǒng)中使用破碎設(shè)備進(jìn)行碎煤，在設(shè)計時應(yīng)該注意根據(jù)燃料機(jī)理控制碎煤的力度，選擇合適的碎煤設(shè)施。

五、結(jié)束語

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，人們對環(huán)境保護(hù)的重視程度日益提高，在對燃煤鍋爐中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計時最主要的內(nèi)容是提高鍋爐主機(jī)設(shè)備的熱效率和能源利用率，以此達(dá)到節(jié)約能源的目的。目前我國在現(xiàn)階段的鍋爐設(shè)計中還屬于發(fā)展階段，為進(jìn)一步提高燃煤鍋爐房節(jié)能設(shè)計水平，應(yīng)該盡可能多的使用一些先進(jìn)技術(shù)和工藝。本文分析總結(jié)了燃煤鍋爐的節(jié)能設(shè)計的重要性、節(jié)能工藝設(shè)計原則和工作原理，提出了燃煤鍋爐的節(jié)能設(shè)計的措施，希望能為今后的燃煤鍋爐的節(jié)能設(shè)計提供相關(guān)建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃金嵩.區(qū)域燃煤鍋爐房供暖系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)探討[J].低碳世界，2015（34）.

[2]王若鵬，王小龍，孫鵬遠(yuǎn).淺談區(qū)域燃煤鍋爐房供暖系統(tǒng)節(jié)能改造措施[J].黑龍江科技信息，2011（30）.