李福权
华泰永创（北京）科技股份有限公司 北京 114044
摘要：为改善城市大气环境质量，推广和使用清洁能源，许多城市燃煤锅炉改为燃气锅炉。燃气锅炉供暖与燃煤锅炉供暖相比的优点是：污染物排放量低、占地面积小、系统易于控制、工作环境好；但天然气是不可再生的能源，燃料价格高、供热成本大。因此，降低燃气锅炉供热的成本，是一个迫切要解决的问题。节能需要从设计、运行、节能新技术应用等方面入手，要从多方面考虑，采取综合措施才能达到节约能源、降低成本的目的。
关键词：燃气锅炉；节能降耗；技术要点
中图分类号：TK229
文献标识码：A
引言
近年来随着国民经济的不断发展，大气的污染情况也越来越严重，这不仅给人们的生活质量造成了一定的影响，同时也对我国社会经济的建设形成了一定的威胁。鉴于此，国家对环境污染问题给与了高度的重视，为了实现社会经济的健康发展，提出了节能减排的发展方向，尤其是工业生产领域的节能减排问题。而燃气锅炉在工业生产中是一种重要的工业生产设备，但是一直以来燃气锅炉的污染问题也是工业生产重点关注的问题，燃气锅炉在运行过程中会排放出很多有毒的气体，这些气体对大气环境有很大的影响。因此针对燃气锅炉进行节能管理研究是非常有必要的。
1燃气锅炉的技术操作重点及难点问题
（1）安全问题。以燃烧煤气为主的锅炉类型为例进行分析，在燃料燃烧过程中，除了煤尘飞扬会造成空气污染的问题，给工作人员带来健康安全隐患，造成呼吸道方面的疾病之外。还有可能由于煤气与空气的混合引发爆炸问题，严重影响着工作的安全性。因此，在燃气锅炉的使用过程中，如何全面保障工作的安全就是各个燃气企业需要关注的重点问题。
（2）节能问题。传统的供热供暖方式以燃烧煤炭资源为主，而煤炭燃烧生成的灰尘问题给生态环境造成了污染。而且，由于煤炭资源属于不可再生资源，但市场的使用需求不断增加。为了解决资源短缺的问题，如何进行节能设计也是现阶段燃气锅炉设计工作的重点任务之一。这就涉及到对燃料种类的科学选择工作，一般比较常见的就是天然气以及沼气燃料。由于燃气锅炉的运行管理工作相对较为复杂繁琐，基于我国科技信息技术的发展进步。目前的工作重点就是开展智能化的锅炉运行系统设计工作，这就对设计人员的专业工作能力提出了更高的要求。
2燃气供热锅炉节能降耗技术与方法
2.1室外气候补偿技术
室外温度的变化决定了建筑物需要热量的大小，也决定了供热锅炉能耗的高低。优化的锅炉运行参数应随室外温度的变化时刻进行调整，始终保持锅炉供热量与建筑物的需热量相协调，保证供热系统与外界温度相协调，保证在不同室外温度情况下的室内温度相对稳定，实现按需供热，保证供暖机组的节能运行。室外气候补偿器是根据室外温度的变化及用户设定的不同时间对室内温度要求，按照设定曲线及即时室外温度修正，对应恰当参数自动控制供热温度，实现供热温度与室外温度的自动气候补偿，避免供热温度过高而造成能源浪费；据统计直接供暖系统节能率达10%～20%，间接供暖系统节能率达10%～25%。
2.2供暖系统热力调节控制技术
为了满足用户热负荷均衡的要求，需要对系统的热力流量进行调节控制，可以通过改变系统中介质的温度而保持系统流量不变的方式进行调节。前者称为量调节，后者称为质调节。在进行质调节时，只改变热用户的供水温度,而用户的循环水量保持不变。质调节操作简单，只调节水温而不调节流量，因此热力工况比较稳定。
因为流量不变，水泵恒速运行，其主要缺点就是耗电量大。对量调节而言，热源必须随室外温度的变化，不断改变热网的循环流量。量调节的优点是相对省电，但其操作技术较复杂，需要水泵变速运行。但这种调节的主要问题是在循环流量过小时，系统将发生严重的热力工况垂直失调，尤其是系统阻力大的地方。有时候需要进行质调节和量调节交叉进行就是所谓的分阶段改变流量的质调节。分阶段改变流量的质调节就是在整个供暖期里，根据室外气温的变化将供热系统的流量分为几个变化的阶段，在同一阶段内实行质调节。在室外气温较低的阶段中，保持较大的流量，而在室外温度较高的阶段中，保持较低的流量，在每一个阶段中热网的循环流量保持相对不变。分阶段改变流量的质调节的方法综合了质调节、量调节的优点，既能较好地避免热力工况的垂直失调，又能够节省电能。当流量减少到75%时,水泵电功率减少至42%，在流量减少到60%时，水泵的电功率只有原来的22%，其节电效果是非常明显。热网调节的中心就是要根据用户的热负荷变化，并依据室外气温的变化程度，适时地对热网进行质或量调节，以满足热用户室温的需要。
2.3烟气冷凝热能回收系统
针对不同燃料烟气成分研究与分析，了解到其本质特点：水蒸气容积在天然气、油、煤这3种燃料中，烟气成分的占比分别为20％、12％和4％，可知天然气烟气成分内，水蒸气容积占比最大，其原因在于天然气的成分为甲烷，并且包含氢元素，将其燃烧之后和氧结合，便形成了水蒸气。由此可知，燃气锅炉的热损失非常大，建议回收这一部分热量，从而提升锅炉的热效率，减少燃气耗损。
针对这一问题，国外已经展开研究，当前的排烟温度得到大幅度降低，最低为40℃。烟气水蒸气露点温度在60℃左右，如果其和小于露点温度介质接触，便会冷凝为水，释放热量。热量主要分为2个部分，即物理显热和汽化潜热，其中物理显热是利用降低烟温的方式来降低温度，可控制排烟温度在70～80℃之间。测试之后烟温降低了20～50℃，锅炉热效率得到提升；此外，汽化潜热是利用水蒸气冷凝成水相变的方式降低温度，测试之后发现，锅炉热效率提高3%～5％，若这两个方法同时使用，便可以将锅炉热效率提升3%～8％。
使用烟气冷凝热能回收系统，可以保证锅炉原有热效率基础上，将锅炉热效率再提高3%～8％，相比较其他方法，该系统的运用可以说是资金投入最低且收益最大方法。锅炉原本热效率已超过90%，若这时给水温度不足50℃，且锅炉出力处于低负荷状态，那么锅炉热效率便只能提升3％。针对供热系统而言，初寒期与末寒期回水温度多以35～45℃为准，这也是烟气冷凝热能回收设备的热效率最高的时段，锅炉热效率高达95%左右。初寒期与末寒期供热系统的回水温度与锅炉负荷率较低，再加上这两个阶段时间比较长，所以烟气冷凝热能回收设备与供热系统非常契合。
2.4水力平衡系统
供热系统能耗除了与热源有关，和管网系统也有直接的联系。供暖系统内部水力失调现象经常出现，该现象会直接导致系统冷热不均匀，与热源距离短的用户接受的温度高，但是距离较远的用户温度则较低。为了保证冷热均匀，若继续沿用传统方法，需要将供水温度提升，并增加循环水量，但是这却无法对供暖质量进行保证，很容易导致资源浪费。通过实践得知，距离热源近的用户单位流量是远距离用户的多倍，为了保证远距离用户温度超过16℃，近端用户可能已经超出人体接受最佳温度，这就会造成能源浪费。水力平衡系统的应用，将这一问题有效解决，使温度更为均匀，对于节能也有非常大的作用，使燃气锅炉供热系统效率提升。
结束语
综上所述，燃气锅炉供热系统节能关键技术的应用，是解决燃气锅炉运行期间能源浪费问题的有效举措，一方面可以节能能源，另一方面也可以提升锅炉运行效率，延长设备使用期限，减少成本支出的同时，推动相关行业发展。
参考文献
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