供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保技術與應用分析

李琳紅 鄭淑晶

摘要：北方地區(qū)城鎮(zhèn)供暖離不開供熱鍋爐。由于供熱鍋爐存在供熱能耗大、污染物排放高等問題，在供熱鍋爐中應用節(jié)能環(huán)保技術顯得尤為重要。本文通過介紹供熱鍋爐應用節(jié)能環(huán)保技術的必要性以及影響供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的因素，并以A市為例闡述了供熱鍋爐存在的問題及其原因，進一步分析在選擇供熱鍋爐時應注意的問題和供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保技術的具體應用。

關鍵詞：供熱鍋爐;節(jié)能環(huán)保;技術

一、前言

伴隨城鎮(zhèn)化進程的加快和人們對供暖質量的要求越來越高，供暖行業(yè)對資源和能源的需求越來越大，但是傳統(tǒng)熱源的能源的利用率不夠高，導致資源和能源出現(xiàn)嚴重浪費的現(xiàn)象，同時也嚴重的影響城市環(huán)境的改善。因此，在供熱鍋爐應用節(jié)能環(huán)保措施和技術勢在必行，這也是提高經(jīng)濟效益和社會效益的有效途徑。

二、供熱鍋爐實施節(jié)能環(huán)保技術的必要性

一方面，應用新型的節(jié)能環(huán)保技術不但能夠使燃料燃燒效率得到提高，同時還使我國的自然資源得到最大限度的綜合利用。另一方面，節(jié)能環(huán)保技術應用到供熱鍋爐中，不但和我國社會發(fā)展的趨勢相吻合，同時還能夠有效地推進我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略[1]。

三、供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的影響因素

（一）鍋爐本身的排煙量和溫度

在影響供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保因素當中，最主要的就是鍋爐的排煙量和溫度。供熱鍋爐排出煙的溫度非常高，其中就包含著大量的熱量。所以，鍋爐的大量排煙會使鍋爐自身的熱量大量流失，從而導致爐內溫度的降低，鍋爐就需要消耗更多的燃料來不斷地提升鍋爐的溫度，由此可以看出，這一過程加大了供熱鍋爐的能耗[2]。

（二）鍋爐爐渣中的含碳量

衡量供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保效果的另一個重要因素就是供熱鍋爐爐渣中的含碳量。如果鍋爐使用的是一些含有較高水分的燃料，就會使其爐渣中的含碳量增加。圖1所示的是沒有充分燃燒的煤渣，其主要原因是在鍋爐中水分含量較高的燃料沒有得到充分的燃燒，會殘留一部分，這樣不但大大增加了供熱鍋爐爐渣中的含碳量，同時也使燃料的消耗增加，因此在很大程度上降低了供熱鍋爐的節(jié)能環(huán)保效果[3]。

除此之外，如果鍋爐沒有設定科學合理的工作參數(shù)，也會增加供熱鍋爐爐渣中的含碳量。供熱鍋爐運行的過程中會受到事先設定的工作參數(shù)影響，因此，要將供熱鍋爐的工作參數(shù)盡量設置的越科學越好，這樣才能夠保證在燃料充分燃燒的情況下再將爐渣排放到爐膛外，降低供熱鍋爐爐渣中的含碳量，進而避免出現(xiàn)浪費燃料的情況[4]。

（三）鍋爐的熱效率

供熱鍋爐實際上是一個進行能量轉換的設備，也就是將燃料中所包含的能量轉化為人們所需要的熱量，其中熱效率就是衡量供熱鍋爐能量轉換效果的標準，并且供熱鍋爐的熱效率也是其節(jié)能環(huán)保的影響因素之一[5]。通過分析供熱鍋爐的熱效率，能夠判斷出供熱鍋爐中燃料的燃燒情況以及運行的具體狀況，并且對其能耗的情況也能夠直觀的了解。降低供熱鍋爐熱效率的因素有很多，包括操作供熱鍋爐的過程中不夠規(guī)范，或者是在設計供熱鍋爐爐膛方面不夠科學合理，沒能夠及時的維護和檢修鍋爐等，這些都會增加供熱鍋爐的運行能耗[6]。

四、供熱鍋爐存在的問題及原因——以A市某燃氣供熱鍋爐為例

（一）燃氣鍋爐供熱現(xiàn)狀

該調查是以A市住宅為供熱對象進行供熱鍋爐普查，其中還包含一定數(shù)量的典型調查，其中鍋爐供熱面積按燃料分類的情況見表1，燃氣鍋爐供熱實際平均能耗情況見表2[7]。

（二）存在的問題

1.A市的燃氣供熱鍋爐單位面積的耗氣量相對來說比較高，并且高低之間的差異比較大。如單位面積的耗氣量高的達到15～16 m3/m2，而低的才是8～9 m3/m2。

2.絕大多數(shù)的燃氣鍋爐都存在冷凝水腐蝕的現(xiàn)象，這樣會大大地縮短供熱鍋爐的使用壽命。

3.燃氣鍋爐的供熱質量并不是很高。

（三）形成的原因

1.對燃氣鍋爐供熱的特點熟悉程度不夠

在設計和運行燃氣鍋爐時，相關的工作人員還是習慣按照傳統(tǒng)的燃煤供熱鍋爐的做法來進行，對燃煤和燃氣供熱鍋爐不同點的認識程度不夠。燃煤鍋爐和燃氣鍋爐不同點表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）額定功率和容量的關系。

（2）二者在效率和負荷率的關系上。

（3）提高供熱鍋爐效率采取的節(jié)能措施。

（4）鍋爐升降溫過程的快慢。

2.在“煤改氣”的方案論證、設計、施工驗收和運環(huán)節(jié)均存在問題

“煤改氣”的方案論證被忽視，其實該環(huán)節(jié)非常重要。如果相關的設計和工作人員沒有對熱負荷進行核算，并且沒有將改氣后鍋爐的選型配置進行認真考慮，只是將原有燃煤的鍋爐配置保留下來，這樣的方案沒有得到論證，在很大程度上都會嚴重的影響日后的節(jié)能環(huán)保要求。如果在設計環(huán)節(jié)也沒有應用到節(jié)能環(huán)保技術，那么也會影響后續(xù)的節(jié)能運行。為了能夠有效地提高燃氣鍋爐的平均運行效率，對于工業(yè)鍋爐和由模塊組成的鍋爐都要進行調試工作。根據(jù)相關的標準經(jīng)監(jiān)測合格后方可驗收。對調試工作的忽視以及調試水平的高低都會影響后期的運行效率。工作人員如果在燃氣鍋爐運行的過程中憑借自己的想法來進行的話，即說明其沒有完全的掌握燃氣鍋爐的供熱規(guī)律，這樣不但會達不到節(jié)省燃氣的目的，還降低了供熱的質量[5]。

五、在選擇供熱鍋爐設備的過程中應注意的問題

（一）選擇節(jié)能型的鍋爐

在對供熱鍋爐進行內部介質選擇時，應根據(jù)介質的工作需求來進行選擇，通常情況下都不會選擇蒸汽而是選擇熱水。但如果選擇蒸汽的話就選擇蒸汽飽和度較高的介質，這是因為飽和度越高其安全系數(shù)和節(jié)能效果越好。在分析容器中熱介質及其負荷方面的數(shù)據(jù)時，應按照相關的標準和規(guī)定來進行，具體體現(xiàn)在以下幾方面：

1.計算企業(yè)的熱負荷量其實是為了對鍋爐的熱容量和鍋爐的數(shù)量進行明確的分析。

2.為了有效的預防鍋爐持續(xù)的處在低負荷的運行狀態(tài)。

目前，對供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保方面的要求越來越嚴格，所以對一些相關的產(chǎn)品會有明確的規(guī)定。因此，在選擇節(jié)能型鍋爐型號的時候，應保證所選用的產(chǎn)品符合國家的相關規(guī)定和標準，并且注意其各項性能指標[8]。

在選擇鍋爐的過程中還要考慮煤炭資源的特點。煤炭本身要具有良好的適應性，也就是能夠針對不同的工作環(huán)境需求都能夠盡量滿足。為了使運輸煤炭的成本降低，人們大多數(shù)都會選擇一些距離自己較近的煤炭資源來供應企業(yè)的需求。在此基礎上，為了使經(jīng)濟更加合理，選擇優(yōu)質的煤炭資源。每個地方對鍋爐設備的使用需求不同，并且在環(huán)保方面的要求也對不一樣，雖然有些區(qū)域沒有嚴格的要求，但是也絕不能出現(xiàn)傷害環(huán)境的情況。如在市區(qū)和景區(qū)之中不得安裝粉塵排放量較大的鍋爐和流化鍋爐設備。如果選用的是蒸汽供熱鍋爐，那么就需要對其進行科學的工作壓力方面的設計，從而達到生產(chǎn)工藝合理布置的目的，也是有效的預防因壓力過高或者過低而產(chǎn)生一些問題。

（二）采用計算機控制的技術

將計算機技術介入到現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)中，以此來對整個系統(tǒng)進行控制和管理。通過對鍋爐各項工作運行信息的顯示和全面記載，管理給水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)，從而達到節(jié)能環(huán)保的使用目標。通過在供熱系統(tǒng)中應用計算機技術，能夠及時了解和掌握鍋爐的運行狀況，使數(shù)據(jù)統(tǒng)計和考察工作的科學性得以提升。近年來，計算機是在供熱鍋爐的控制系統(tǒng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，為提升鍋爐的安全性以及節(jié)能環(huán)保方面提供了有利的條件。

（三）采用分層和平均的給煤技術

在供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保方面效果比較明顯的就是分層給煤的技術。分層給煤技術不但能夠將燃燒的程度進行改善，使那些發(fā)熱量較低的煤炭能夠達到鍋爐的基本需求，從而減少煤炭消耗。除此之外，還使得燃燒過程的通風環(huán)境得以改善，大大降低了鍋爐的排煙量，從而使鍋爐的熱量損失有所降低，提高了燃煤的熱效率。另外，分層給煤技術還降低了鍋爐內的飛灰量，是鍋爐內能量的獲取得以提高[9]。

六、供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保技術的應用分析

（一）設計分層給煤裝置

為了減少鍋爐實際燃燒過程中對煤炭資源的消耗量，可以運用分層給煤的技術對其設備進行優(yōu)化處理。目前絕大多數(shù)的供熱鍋爐采用的都是安裝重力式的分層給煤裝置，這樣能夠使煤粒均勻的分布下來，在經(jīng)過設備的篩理和分級，最終達到進入鍋爐的煤炭顆粒分布的比較科學。另外，為了有效地提高供熱鍋爐的熱效率，應在煤炭燃燒期間盡量降低煤炭爐渣中的含碳量，而通過安裝分層給煤裝置能夠有效地提高煤炭資源燃燒的效率，從而大大地降低爐渣中的含碳量，并且使煤炭資源的消耗量也得以降低。

（二）控制供熱鍋爐的排煙溫度

為了有效地保障供熱鍋爐的節(jié)能，應嚴格的控制鍋爐的排煙溫度，因此該項技術也越來越受到青睞。現(xiàn)階段，影響鍋爐出現(xiàn)熱損失的因素包含很多方面，但其中最為主要的還是排煙的熱損失比較嚴重，因此，控制供熱鍋爐排煙溫度工作顯得尤為重要。由于鍋爐排煙溫度和外界的溫度之間存在一定的差距，如果排煙溫度高于外界溫度，那么就會產(chǎn)生排煙的熱損失現(xiàn)象，所以，在實際的應用過程中，要嚴格的把供熱鍋爐排煙的溫度控制在合理范圍內。同時，如果供熱鍋爐排煙溫度過高的話，會使引風機的耗電量增加，進而也就無法達到節(jié)能的效果。但是如果供熱鍋爐的排煙溫度過低的話，不但使供熱鍋爐的成本增加，同時還會使鍋爐尾部的受熱面不斷增加，由此可見，對供熱鍋爐排煙溫度的控制要科學合理。

（三）對供熱鍋爐進行全面的監(jiān)察

在供熱鍋爐燃燒工作的過程中應全面監(jiān)管鍋爐的使用狀況，這樣不但有利于提升鍋爐的供熱效率，同時還能夠為環(huán)保工作提供有利的條件。所采用的鍋爐運行狀況監(jiān)察方案應根據(jù)鍋爐房的實際情況來進行，并且在監(jiān)察的過程中，應對供熱狀況和鍋爐的溫差特點有個明確的了解和掌握，同時還包括煤炭的消耗量和溫度的供應情況[10]。

七、結語

綜上所述，社會的不斷發(fā)展和進步使供暖行業(yè)對資源的消耗也逐漸增加，如果在供熱鍋爐中應用節(jié)能環(huán)保技術，不但能最大限度上提高能源利用的效率，減少能源消耗，同時還能在一定程度上減少對城市環(huán)境的污染。所以，在實際的應用中，要積極的采用節(jié)能環(huán)保技術，通過這些有效的節(jié)能環(huán)保措施，進而提升經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻：

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[9]李艷紅.供熱鍋爐煙氣污染分析及節(jié)能環(huán)保措施研究[J].能源與節(jié)能， 2018（6）：73-74.

[10]張福霖，張碧穗，潘紹祥.關于鍋爐能耗分析與節(jié)能環(huán)保技術的研究[J].山東工業(yè)技術， 2017（21）：33-33.