浅析燃气锅炉房节能措施

摘 要：随着我国经济持续快速发展，节约能源、改善环境质量已成为我国可持续发展亟待解决的问题。而针对燃气锅炉房的节能研究，可提高能源利用率，减少废弃物排放，对提高空气质量、改善生存环境具有重要意义。文章以北京某医院燃气锅炉房为研究对象，总结其十多年的燃气锅炉节能运行、改造经验，提出有效可行的锅炉房节能措施。

关键词：锅炉房；燃气锅炉；节能措施

1 引言

随着我国经济的迅速发展以及节能环保要求的不断提高，燃气锅炉已逐步替代传统燃煤锅炉，开始广泛应用于我国大城市的供暖锅炉房中。至2012年北京四环内已基本消灭了燃煤锅炉。与燃煤锅炉房相比，燃气锅炉房具有占地面积少、人工减少，用电负荷降低，且燃烧产物基本不对环境产生污染，等高效环保优点。但其较高的能源费用（天然气）使得之总运行费用明显高于燃煤锅炉房总运行费用[2]，导致燃气锅炉房的经济性大大降低。因此，在保证锅炉房安全、环保运行前提下，探寻燃气锅炉房节能措施，降低其运行费用已成为当前社会与学术研究者关注的焦点。

文章以北京某医院燃气锅炉房为研究对象，总结其十多年的燃气锅炉节能运行、改造经验，开展燃气锅炉房节能研究，提出有效可行的锅炉房节能措施。

2 燃气锅炉房概况

北京某医院锅炉房现有5台10吨蒸汽锅炉（1台WNS10-1.8-Y（Q），4台WNS10-1.25-Y（Q）），下设3个换热站，分别为采暖和中高区生活热水、眼科热水换热站；外科楼换热站；新门诊楼换热站。主要为全院的供暖、消毒、热水等提供热源，总采暖面积达21万多平方米。

3 燃气锅炉房节能措施

3.1 降低燃气锅炉排烟温度

排烟温度是体现燃气锅炉热效率的一个重要指标[1]。当排烟温度较高时，烟囱抽力过大，燃烧时的过量空气量就会增加，其结果是：一方面降低了火焰温度，未被火焰辐射出去的热量成为敏感的余热，残留在废气中，增加了废气的损耗；另一方面增加了锅炉的内部冷却而使损耗增大，两方面都会导致燃气锅炉的热效率降低。因此在满足烟气排放达到环境要求的高度所需的抽力时，吸收利用烟气中的废热，降低排烟温度是实现燃气锅炉的有效节能措施之一。

2009年医院为5台10t/h燃气蒸汽锅炉加装了烟气余热回收装置。即软化水经由烟气余热预热后，除氧后进入贮水罐再给锅炉供水。这一改造使得锅炉排烟温度由240℃左右降低到120℃左右，而软化水的水温提升了10℃～20℃左右，总体上节约燃气达5%左右。同时补水温度的升高有效的降低了锅炉补水时的噪音，极大地改善锅炉房的工作环境。

3.2 合理配置与运行燃烧器

排烟热损失是锅炉热损失中最主要的一项，是影响锅炉热效率的重要环节，其主要受排烟温度和过量空气系数的影响。排烟温度的影响已经在3.1节中做过详细的分析，因此这里重点研究过量空气系数的影响。结合燃烧的基本原理可知：过量空气系数过大，烟气量将会增加，其带走热量也将更多。据统计，当排烟温度为250℃时，过剩空气系数增大0.1%，锅护热效率降低0.9%[3]。因此应在保证锅炉燃烧效率的前提下尽可能地降低过量空气系数。在实际的工作中可通过合理地配置燃烧器、严格的运行调试，使燃烧器与锅炉本体的结构特点、燃料的种类和特性相匹配，以确保火焰在炉胆中充满，使燃料充分燃烧[4]。

医院锅炉房燃气锅炉燃烧器均采用PLC作为控制系统核心，以人机界面作为监视和控制中心，在保证燃烧系统安全的前提下，实现燃烧过程、安全检测和危险防范的自动化。同时配置比例调节仪能够实现自动控制燃烧，使之迅速适应锅炉负荷的变化，相应改变燃料的给应量，保持蒸汽品质的稳定，并使过剩空气系数保持在最佳。此外锅炉房日常运行中重视燃烧器的调试与保养，定期安排维保人员进行调试检验燃烧器工作，保证在30%～100%的负荷率下，锅炉高效率接近额定效率。

3.3 降低锅炉设备的电耗

降低锅炉房设备的电耗，一方面要做到设备的合理配置，杜绝大马拉小车的现象，另一方面则要采用新技术。设备的选型应当针对运行工况仔细分析，了解设备性能特性，计算在一定管网特性曲线下泵、风机工作点的流量、扬程、功率及效率，最终得出最优方案，做得合理配置设备。同时利用变频技术，可有效降低泵、风机等设备电耗[3，5]。

医院锅炉房补水泵均配备了变频装置，使得电机处于软启动状态，降低起动电流，减少了对电网的冲击，同时变频器的各项保护功能可靠，保护的反应速度和精确度比常规的继电保护大大提高。在不同的负荷情况下，通过变频器改变交流电的频率，调节补水泵的转速及流量，从而能快速、及时、连续的补充系统在各个运行期内的泄（漏）水量，使系统能安全稳定的运行，同时避免补水泵长期处于额定运行状态，有效地降低了电耗。

3.4 降低锅炉排污热损失

一般低压锅炉排污率每增加1%，就增加燃料消耗0.2%[3]，而锅炉给水中溶解固形物含量和负硬度是影响排污率的主要因素，因此对锅炉的给水品质进行控制，可以降低排污率，从而减少排污热损失、降低燃气消耗量的目的。

医院锅炉房配置有六套的钠离子交换软化水处理系统，并每日定期人工化验软化水、锅炉水的水质情况，从而保证锅炉给水水质合格。根据锅水碱度的大小及其变化规律，以“在低负荷、高汽压情况下排污“的原则为指导来执行合理的锅炉排污工作。同时根据锅炉汽包内近液面处水的含盐浓度来调节控制连续排污阀的动作，将排污量降低到最低限度，从而也最大限度地降低排污热损失。

3.5 降低锅炉管道系统的热损失

保温是减少热损失的有效措施，全国供热管网的平均热损失约为7.6%，可见损失之大。为此应加强保温工作。采用新型优质的保温材料，如岩棉、微孔硅酸钙和硅酸铝耐火纤维等，另外要选用合理的保温结构。此外，“跑冒滴漏“是供热管网的老问题，不仅直接影响锅炉房的效能，也威胁到锅炉房的安全运行，因此，必须提高供热管网的日常维护保养和定期检修的质量，针对实际的工作情况，积极地研究和开展节能改造工作。

2008～2009年，医院陆续对热力管网的保温进行了改造，将原岩棉外缠玻璃布形式改为岩棉外包铁皮，使管网热损失减少，能源综合利用率提高。同时软水箱也进行了保温处理，有效地提升了水箱的保温性能，有效降低了锅炉软化水的热量损失。此外在2009年医院对外科楼的蒸汽管道改造：夏季停止供暖时原有蒸汽管道偏大，导致蒸汽在管道中冷凝，造成能源浪费。新增一根DN100管道，夏季开启此管道，关闭原DN250管道；冬季时打开DN250管道，开闭DN100管道。这样在夏季保障外科楼正常供汽的基础上，减少因冷凝而损失的热量，减少管道的冷凝水腐蚀，延长管道使用寿命，节约能源。

4 结束语

以上分析探讨了燃气锅炉房节能的几项措施，针对目前医院锅炉房的现状来说，应当有效地利用蒸汽，做好管道和设备的保温措施，杜绝跑冒滴漏现象的发生。对现有锅炉进行增加变频控制，做好烟气余热利用。此外积极进一步开展锅炉凝结水回收、排污热利用的工作，也将促进能源利用效率的进一步提高。应该认识到，燃气锅炉房的节能是一项需长期关注的问题，应当不断提高对司炉工岗位重要性的认识及对司炉工的管理，最大限度的发挥他们在工作中的主导作用，让节能降耗首先从人为的操作运行中体现。

参考文献

[1]卫军锋，左贤龄.燃气锅炉房设计中节能措施的探讨[J].节能与环保，2006（1）：21-23.

[2]邱荣贵.燃气烟火管锅炉房节能技术几个问题的研讨[J].节能和环保，2002（8）：15-19.

[3]唐铸安.工业锅炉房的节能技术措施[J].节能，1986（17）：56-60.

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