熱水鍋爐的節(jié)能減排措施

摘要：本文將對(duì)熱水鍋爐及其常見類型加以介紹，同時(shí)提出此類鍋爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排應(yīng)當(dāng)遵守的原則，并且分析熱水鍋爐的主要節(jié)能措施，進(jìn)而指出熱水鍋爐減少氮氧化物排放的主要措施，以期為有關(guān)部門提供可靠參考。

關(guān)鍵詞：熱水鍋爐;補(bǔ)水熱損失;排煙熱損失;減少氮氧化物排放

引言：伴隨當(dāng)今民眾節(jié)能減排以及生態(tài)環(huán)保等理念的不斷加強(qiáng)，使得采暖與鍋爐相應(yīng)能源架構(gòu)發(fā)生了一些改變。由于燃?xì)鉄崴仩t具備自動(dòng)工作、節(jié)能、安全以及環(huán)保等巨大優(yōu)勢(shì)，如今已經(jīng)受到社會(huì)的高度重視，當(dāng)前，此類熱水鍋爐已經(jīng)逐漸將傳統(tǒng)燃煤鍋爐取而代之，變成城市當(dāng)中最為關(guān)鍵的供暖途徑。在此環(huán)境下，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)全面思考怎樣對(duì)節(jié)能技術(shù)加以利用，以使鍋爐總體工作成本得到降低，從而使有限資源得到有效節(jié)約，另外，以安全工作為基礎(chǔ)，確保其使用年限得以被延長。

1熱水鍋爐及其常見類型

對(duì)于燃?xì)鉄崴仩t而言，其主要燃料為沼氣、天然氣以及液化氣等各類可燃?xì)?，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)為民眾提供熱水，滿足民眾洗浴和取暖等實(shí)際需求。

在通常情況下，燃?xì)鉄崴仩t擁有多種種類，比如：

（1）管式：此類熱水鍋爐采用電腦式開水鍋爐控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)熱水鍋爐人性化、智能化、自動(dòng)化以及數(shù)字化。爐水的溫度能夠被設(shè)置到10℃-100℃范圍內(nèi)，除了可以飲用，還能洗澡等。此外，此類鍋爐的頂端直接與大氣相通，這使得鍋爐呈現(xiàn)無壓狀況，沒有爆炸風(fēng)險(xiǎn)，且鍋爐擁有諸多安全防護(hù)措施，如防干燒缺水、過熱以及蜂鳴報(bào)警等。

（2）鍋筒式：此類熱水鍋爐起源于蒸汽鍋爐改造，鍋爐當(dāng)中的鍋水呈自然循環(huán)的狀況，為了維持鍋爐安全展開水循環(huán)，需保證鍋筒式熱水鍋爐具備相應(yīng)高度，所以該鍋爐一般體積比較大，需要花費(fèi)較高造價(jià)和鋼耗，但是該鍋爐可以自然循環(huán)，擁有較大出水量。當(dāng)前，我國此類熱水鍋爐已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

熱水鍋爐種類較多，盡管各類鍋爐外形、構(gòu)造存在不同，然而其工作模式和原理等具有一定的一致性，所以可以選用普遍性的節(jié)能技術(shù)。

2落實(shí)熱水鍋爐節(jié)能減排的相應(yīng)原則

（1）在待機(jī)階段熱水鍋爐熱量損失較大，所以需要全面降低供暖期所有鍋爐待機(jī)的耗時(shí)以及啟動(dòng)、停止的頻次，最終使鍋爐的效率得以提升;

（2）在多臺(tái)熱水鍋爐同時(shí)工作的時(shí)候，需要借助集控體系展開統(tǒng)一監(jiān)管;

（3）在燃?xì)忮仩t處于滿負(fù)荷的狀態(tài)時(shí)，其排煙溫度很高，要避免鍋爐在此狀態(tài)下工作，使熱損失降低。

3熱水鍋爐節(jié)能的主要措施

3.1補(bǔ)水熱損失的降低

降低補(bǔ)水熱損失的常用鍋爐為冷凝式鍋爐，此類鍋爐可以向蒸汽、水傳遞濕熱，同時(shí)也能有效吸收部分煙氣當(dāng)中冷凝水蒸氣所產(chǎn)生的濕熱。在應(yīng)用此類鍋爐時(shí)可知，其除了能夠使資源得到節(jié)約，也能在水蒸氣冷凝階段除掉煙氣內(nèi)有害物質(zhì)。此外，鍋爐能夠回收比較多的水量，在環(huán)保、節(jié)能和節(jié)水等方面也擁有極大優(yōu)勢(shì)，最終可以合理降低補(bǔ)水熱損失。

3.2排煙熱損失的降低

在工業(yè)熱水鍋爐的應(yīng)用過程中，一般其排煙溫度能達(dá)到200-300℃，此時(shí)燃料中的大部分熱量都會(huì)隨煙氣流入大氣，從而產(chǎn)生排煙熱損失。

通常越高的排煙溫度會(huì)產(chǎn)生越多的熱損失，當(dāng)排煙的溫度下降15-20℃時(shí)，便可以降低約1%的熱損失。在實(shí)際工作過程中，若想使排煙熱損失切實(shí)下降，一般可以采用使尾部的受熱面加大的方法，然而此方法無法使排煙的溫度下降過多，這是由于此方法極易導(dǎo)致鍋爐自身金屬耗量增加，還會(huì)大幅度提升受熱面被腐蝕的幾率。當(dāng)鍋爐工作的時(shí)候，可以通過多次清灰以及嚴(yán)控過?？諝獾南禂?shù)等方式來全面降低排煙熱損失。

3.3控制系統(tǒng)節(jié)能

通過對(duì)鍋爐的控制系統(tǒng)進(jìn)行合理改造，提高整體鍋爐的實(shí)際節(jié)能效果，其重要的方式有兩種：

其一，調(diào)整鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)。對(duì)于熱水鍋爐的使用，其運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱效果直接與設(shè)備消耗的能量相關(guān)，為了提高熱效率，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行合理的運(yùn)算，使能量在消耗最少的同時(shí)，能源利用率達(dá)到最高。相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)鍋爐的負(fù)荷量，使其滿足實(shí)際的節(jié)能需要。通過合理的調(diào)整，能夠在節(jié)約燃料的同時(shí)，提高鍋爐的熱效率。

其二，將鍋爐與智能化調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行融合，使鍋爐設(shè)備具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能，能夠根據(jù)鍋爐的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)控制，提高對(duì)能源的利用率，同時(shí)，也能夠減少人工的控制，解放勞動(dòng)力，提高鍋爐控制的準(zhǔn)確度。通過智能控制，能夠做到隨著鍋爐實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到10%以上的節(jié)能效果。

3.4降低設(shè)備能耗

由于鍋爐設(shè)備缺乏保溫裝置，導(dǎo)致其中有大量的熱能被浪費(fèi)，目前，對(duì)鍋爐的保溫主要在工業(yè)爐的主體上實(shí)施簡單的保溫措施，對(duì)于蒸汽管道沒有足夠保溫措施，對(duì)其保溫方式有所忽視，導(dǎo)致大量的熱量在傳輸?shù)倪^程中損失掉，影響供熱效果的同時(shí)，提高了能源的消耗程度。因此，應(yīng)在蒸汽管道上設(shè)計(jì)合理的保溫裝置，減少傳輸過程中的熱能逸散，同時(shí)，能夠有效地節(jié)約能源的消耗量，提高熱能的傳輸效率。

另外，鍋爐中的煤的燃燒效率與鍋爐的形狀等有一定的關(guān)系，技術(shù)人員應(yīng)調(diào)整鍋爐的燃燒裝置，優(yōu)化爐拱配置，提高煤的燃燒效率，通過合理的改造能夠?qū)崿F(xiàn)10%的能源節(jié)約效果。

4熱水鍋爐減少氮氧化物排放的主要措施

4.1選擇性催化還原

當(dāng)催化劑產(chǎn)生作用的時(shí)候，催化劑將會(huì)和還原劑反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)?。此時(shí)所用的還原劑能夠與氮氧化物產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，而在反應(yīng)的同時(shí)，不會(huì)和其余氣體發(fā)生反應(yīng)。

4.2分級(jí)燃燒燃料

碳、一氧化碳以及氫氣等加上烴基以及氮氧化物，可以在特定的條件中反應(yīng)生成氮?dú)狻Ｒ虼耍阱仩t運(yùn)行過程中，操作人員應(yīng)當(dāng)向一級(jí)燃燒區(qū)導(dǎo)入大部分燃料，使之可以充分進(jìn)行燃燒，從而生成氮氧化物;另外向二級(jí)燃燒區(qū)導(dǎo)入其余少量燃料，在燃燒不充分的狀況下產(chǎn)生有較強(qiáng)還原能力的氣體，隨后混合兩股氣體使之發(fā)生反應(yīng)。此方法最大的優(yōu)勢(shì)便在于有極高的反應(yīng)效率，在一次反應(yīng)中便能降低約50%的排放量，同時(shí)還能夠使氮氧化物的再生受到抑制。此方法清除的效果較為良好，然而其操作較難，所以應(yīng)用此方法時(shí)必須將燃燒的過程組織好。

4.3分級(jí)燃燒空氣

此項(xiàng)技術(shù)如今已經(jīng)較為成熟，同時(shí)被有關(guān)部門廣泛應(yīng)用。在此方法中，通常包含以下燃燒進(jìn)程：

（1）對(duì)主燃燒器內(nèi)部空氣流量加以控制，當(dāng)空氣流入到爐膛時(shí)，一般會(huì)留存約1/4，其屬于理論總量約1/5，而在此過程中燃燒所需氧氣并不充分，也不會(huì)生產(chǎn)較多的氮氧化物。

（2）剩余空氣完成未完全燃燒燃料后，經(jīng)由主燃燒器的頂端空氣傳輸口被送進(jìn)爐膛，混合相應(yīng)煙氣進(jìn)一步進(jìn)行燃燒，在完全燃燒之后，由于此時(shí)氮氧化物形成條件已經(jīng)不充足，因此氮氧化物的最終產(chǎn)生量會(huì)逐漸減少。

此項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是能確保燃料燃燒充分，在一次分級(jí)燃燒之后，能夠降低約30%的氮氧化物排放量。

4.4煙氣再循環(huán)法

此方法應(yīng)用也較為廣泛，工作原理是將一些通往空氣預(yù)熱器的煙氣提取出來，確保能夠二次利用這部分煙氣，并且借助惰性氣體把一些熱量帶走，同時(shí)使?fàn)t中的氧氣濃度減少，進(jìn)而對(duì)火焰的實(shí)際溫度加以嚴(yán)控，避免過快燃燒，減少產(chǎn)生的氮氧化物。此方法有較高效率，每回收約1/5煙氣時(shí)，便可減少約1/4氮氧化物排放量。然而需要注意的是該配套設(shè)備占地面積較大。

結(jié)論：總之，要對(duì)熱水鍋爐日常運(yùn)行規(guī)律加以掌握，合理、科學(xué)地規(guī)劃鍋爐選型、設(shè)置及運(yùn)行等多個(gè)環(huán)節(jié)，借助各層面的節(jié)能減排措施來改造熱水鍋爐，使鍋爐的總體工作效率得以提升，降低熱能損耗量，降低設(shè)備自身腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，減少大氣污染與資源消耗，達(dá)到最佳節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)相關(guān)企業(yè)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的最大化，最終為國家資源可持續(xù)發(fā)展提供可靠保障。

作者簡介：李麗娟（1984-），女，福建南安人，本科，畢業(yè)于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，中級(jí)工程師，研究方向：供熱工程。