燃气锅炉节能技术解析

近十几年来，我国国民经济开展迅速，随着工业的开展，燃气锅炉的使用曾经非常普遍。目前，我国正处于动力构造调整阶段。开发和应用自然气已成爲动力运用和决策的重要课题。

　　由此可见，燃气锅炉的推行运用和开展曾经进入一个全新的开展阶段。特别是近几年，温室效应成绩成爲全球关注的严重环境成绩，添加各种设备效率，节能降耗，降低碳排放，也是处理温室效应的一个方法。

　　1燃气锅炉供热存在成绩

　　1)燃气锅炉普遍存在冷凝水腐蚀锅炉、延长炉龄的成绩。

　　2)燃气锅炉供热单位面积耗气量偏高，且高、低差异很大。如单位面积耗气量低的爲9m3/m2～10m3/m2，高的爲14m3/m2～15m3/m2

　　3)燃气锅炉供热的质量有所下降。

　　2燃气锅炉供热存在成绩的缘由

　　1)对燃气锅炉供热的特点不非常熟习。调查中发现，设计人员和运转人员经常习气依照燃煤锅炉的做法设计和运转燃气锅炉，未完全认清燃煤和燃气锅炉的不同点。上面罗列几项二者的不同之处：①锅炉效率与负荷率的关系不同。燃煤锅炉低负荷时效率低，如当负荷率爲40%时，效率爲38%。燃气锅炉，当采用比例调理熄灭机，在调试好的状况下，在30%-100%的负荷下，锅炉效率接近额外效率;②锅炉升降温进程的快慢不同。以往非微机自控的燃煤锅炉，在定流量、质调理状况下，运转中习气于控制回水温度。实践上，回水温度是滞后的。当供水温度降低4℃～5℃，回水温度能够才改动1℃～2℃。如按回水温度控制，往往达不到在保证供暖根底上比较大限制节能的目的。假如说，燃煤不得不如此，而燃气锅炉完全是自动控制，只需采用气候补偿零碎，很容易完成控制供水温度;③锅炉额外效率与锅炉容量的关系不同。关于燃煤锅炉，容量爲0.7～46MW(1-65t/h)，其额外效率爲72%～82%，且锅炉容量越大，效率越高。关于燃气锅炉，容量爲0.7～29Mw(1～40t/h)，其额外效率爲86%～92%，但锅炉效率随容量的变化，比燃煤锅炉要小得多。

　　2)在施行“煤改气”的四个环节(方案论证、设计、施工验收和运转)中皆存在成绩:①设计时未采用燃气锅炉供热的节能技术。设计时未采用燃气锅炉供热的节能技术，必定会给后续的运转节能带来后天缺乏的缺憾;②运转人员不能无效施行燃气锅炉的自动控制。调查中发现，很多运转人员对燃气锅炉供热的规律还没有完全掌握，但爲了浪费用气，往往凭客观想法运转锅炉，其后果，燃气没有省上去，供热质量反而下降了;③施工验收进程中存在无视调试的成绩。无论是燃气工业锅炉还是模块式组合锅炉，爲了无效地进步锅炉的均匀运转效率，都必需做好调试任务。但甲方普通不熟习此状况，往往无视调试任务。此外，有些厂家的调试程度不高，也对运转节能不利。

　　3燃气锅炉供热节能的关键

　　众所周知，进步燃煤供热供暖零碎的两个效率(即锅炉效率和管网保送效率)是落实节能的关键。燃气锅炉供热的节能，也应遵照此准绳。

　　1)进步燃气锅炉效率。这里所说的效率不是单台锅炉的额外效率，而是锅炉组(群)的时节效率。爲了进步时节效率，要从两个方面努力。

　　要尽量增加供暖期内各锅炉的启、停次数和待机工夫。因每次锅炉启、停都要经过吹扫，耗费燃气;而待机工夫内，锅炉就相当一个大散热器，也要损失热量。

　　爲进步锅炉组(群)的时节效率，设计的选型配置至关重要，选型时需求思索以下两点：一是使锅炉的组合具有较好的变负荷调理才能;二是锅炉的**小出力尽量与比较低负荷相婚配。同时还应留意：燃气锅炉不宜在满负荷工况下运转，由于此时排烟温度高，热损失大，反而多耗气;燃气锅炉呈现的毛病普通爲非机械毛病，抢修比燃煤锅炉复杂些，可以思索不设备用锅炉。

　　要进步每台锅炉的均匀运转效率。爲此，比较好选配比例调理熄灭机，同时要求厂家的调试任务一定要标准、到位，并以测试报告爲根据，只要这样才干保证在30%一100%负荷工况下，锅炉均匀运转效率接近额外效率。

　　2)进步管网保送效率。影响管网保送效率的要素有三个，即保温、走漏和水力失调形成的热损失(而国外根本上是保温损失)，其中因外管网程度失谐和供暖零碎垂直失调而形成的热损失非常可观。外管网的程度失谐和室内供暖零碎的垂直失调损失的热量所占比例很大，必需改良。如今“煤改气”，燃气的本钱高，增加管网失调热损失显得非常重要。爲增加管网热损失，应采用水力均衡零碎和室温调控零碎。

　　4燃气锅炉供热节能技术简析

　　1)气候补偿技术。气候补偿技术是在传统锅炉房供暖零碎上使用一套气候补偿零碎，该气候补偿零碎次要由气候补偿器、电动调理阀、室外温度传感器、供水温度传感器等几局部组成。经过在气候补偿器中预设定锅炉供暖运转调理参数(曲线)，并依据室外温度传感器反应回室外温度(变化)，气候补偿器可计算出以后较爲合理的供水温度，并根据该温度控制调理电动调理阀的开度(即调理供暖零碎回水量与锅炉供水量的混合比例)，从而调理零碎的总供水温度，使锅炉房供暖零碎可以依据室外温度变化完成“按需供热”。

　　2)零碎循环水泵变频技术。零碎循环水泵变频(调速)技术是一项依据用户用热需求变化来改动(通常是降低频率)循环水泵电机频率，进而改动零碎循环水量(通常是增加循环水量)，无效节省循环水泵输配电耗的节能(电)技术。该技术次要是经过控制零碎压差、压力或供水温度等来完成循环水泵的变频运转。由流膂力学实际可知，循环水泵的循环水量Q与水泵转速n的一次方成反比、循环水泵扬程H与水泵转速n的平方成反比、循环水泵的轴功率Ps与水泵转速11的三次方成反比。因而，采用水泵变频技术，经过降低循环水泵转速可分明降低水泵功耗。虽然在水泵的实践运转中，水泵的轴功-~qrg.ps与转速n不一定成三次方的关系，但据相关实测研讨可知，其节电效果也相当明显。

　　3)烟气冷凝回收技术。烟气冷凝回收技术是一项应用烟气冷凝回收安装回收燃气锅炉排烟余热的节能技术，使用烟气冷凝回收安装可将温度较高的锅炉排烟与温度较低的供暖零碎回水停止热交流。一方面，高温的供暖零碎回水可以降低低温烟气可回收烟气中的显热;另一方面，高温供暖零碎回水将低温烟气中的水蒸气冷凝成水，回收水蒸气的相变潜热。相关研讨材料标明，烟气冷凝回收安装可进步燃气锅炉实践运转效率达3%～8%。

　　4)室外供热管网水力均衡技术。室外供热管网水力均衡技术经过室外供热管网各支路上的水力均衡安装来调理整个管网的水力工况，是一项处理供热管网零碎水力失调的节能技术。室外供热管网水力失调分爲静态水力失调与静态水力失调。静态水力失调次要是由于设计、施工、管路的管材管件等要素会影响管网各支路的管道阻力系数，致使管网各支路之间的实践管道阻力系数比值与设计值不分歧，反映到流量上则表现爲管网各支路用户的实践流量与设计流量不分歧，发生水力失调。水力失调间接招致热力失调，表现爲实践流量值大于设计值的用户室温偏高和实践流量值小于设计流量值的用户室温偏低。静态水力失调是供热零碎本身存在的成绩，可经过装置并调试静态水力均衡阀加以处理。静态水力失调次要是由于管网零碎局部支路热用户经过调理零碎阀门改动零碎流量，即调理供热量以顺应其用热需求的变化。该局部支路热用户流质变化间接影响到管网其他支路热用户的流量，发生水力失调。静态水力失调是供热零碎在运转进程中发生的成绩，可经过使用自力式压差控制阀与自力式流量控制阀加以处理.

　　5.自然气锅炉的节能潜力

　　1.1 烟时令能潜力

　　爲避免锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，规范形态下，燃气锅炉的排烟温度普通不低于180℃，比较高可达250℃。低温烟气排放形成少量热能糜费，同时也净化环境。

　　1Nm3自然气熄灭后会放出9450Kcal的热量，其中显热爲8500Kcal，水蒸气含有的热量(潜热)爲950Kcal。燃气锅炉可应用的热能是8500Kcal的显热。供热行业中惯例计算自然气热值普通以8500Kcal/Nm3爲根底计算。这样，自然气的实践总发热量9450Kcal与自然气的显热8500Kcal比例关系以百分数表示就是111%，其中显热局部占100%，潜热局部占11%，关于传统燃气锅炉来说，潜热局部的热量在运转中实践上被全部糜费。低温烟气排放形成的排烟热损失，次要爲烟气显热和蒸汽潜热。

　　(1)1NM3天燃气熄灭，发生实际烟气量约10.3 Nm3(大约12.5Kg)，以过量空气系数1.3计，发生烟气14 Nm3(大约16.6KG)。

　　(2)由于自然气燃料中含有氢元素，每1 Nm3自然气熄灭后可发生1.55Kg水蒸汽。在排烟温度较高时，烟气中的水蒸汽处于过热形态，不能凝结成液态的水而放出汽化潜热，而是随烟气排放，汽化潜热被糜费。锅炉热效率普通只能到达70～85%，约20%的热能从炉体外表分发和经过烟气排空而糜费。

　　取烟气温度200℃降低至70℃，1 Nm3自然气熄灭后的排烟中，可放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，可放出汽化潜热约1850 KJ，即总计放热达3450 KJ。这正是燃气节能的潜力所在。