天津市河西区热力工程服务有限公司 天津 300204
摘要：随着近年来我国城市化进程的加快，锅炉的总蒸发量呈现逐年增长趋势，供暖锅炉作为重要污染源以及能源消费大户，使得我国的锅炉节能减排面对较为严峻的形势。鉴于此，为解决供暖锅炉节能节拍问题，需加强其改造工作，以降低能耗。
关键词：供热锅炉；节能改造；有效措施
1 引言
虽然我国在大力开发新能源，积极推广清洁能源的应用，但是目前供暖和发电最主要的还是采用锅炉的方式。从相应参考文献中可知，2018年我国在用锅炉数量达到了65万台，近90%的工业锅炉为燃煤工业锅炉。但是受到锅炉本身结构、所用煤种、人为操作等多方因素影响，锅炉在实际运行中还是会产生某些污染并且运行效率不高，需要对其进行必要的技术改造来实现节能增效的目的。
2 锅炉运行中存在的问题
2.1 水质影响锅炉运行
锅炉厂运行中水是必备的资源，必须要严格进行水处理，在很多电厂中没有专门的水处理设备，导致水的纯净度无法符合要求，这就对锅炉的运行造成了影响，水中的杂质就会附着在内壁上，时间一长便产生了水垢，加了能源消耗。
2.2 锅炉运行中的能源消耗
在电厂生产中，因为机器众多，工程量大，这就使得锅炉运行期间容易出现很大的能源消耗，同时用户用电也增加了锅炉的运行成本，提高了运行的支出和消耗。
2.3 工作人员专业素养不足
在实际的生产中，工作人员都会需要按照严格的锅炉操作规范来进行。这些规范都是针对安全生产的，很少关于节能降耗技术的，因此在生产中工人也没有充足的节能降耗意识，缺乏节能降耗的技术。在当前我国锅炉生产中，多数都是因为工作人员的操作以及维修不当等导致的事故产生。锅炉工作人员缺乏专业的操作技术，并且不够重视节能技术，这都影响了节能工作的有效开展。
3 供暖锅炉节能改造措施
3.1 分层燃烧技术
目前我国的层燃锅炉均是利用的燃用原煤，其中以正转链条炉排锅炉为主，传统的斗式给煤装置中于炉排上堆放了块、末煤，在一定程度上对锅炉进风造成了阻碍，最终影响了燃烧。该技术主要是有效结合拨煤辊以及机械筛分器，分层进入锅炉的燃煤，燃煤从煤仓经溜煤管落到拨煤辊，拨煤辊再将其于筛分器上进心均匀播撒。燃煤在经过筛分器后能够于炉排上形成分成状态，上层煤屑，中层小块以及下层大块。燃煤经分层后因煤仓压力使原先的炉排上煤层变实，从而保证炉排上煤层的疏松度与平整度，加大间距，并且提高煤层的透气性，降低通风阻力。最终有助于燃煤的燃烧，提高燃烧效率，起到降低炉渣含碳量的目的。通过该项改造可实现5%-20%节煤率，其节能效果根据改造前的炉况存在差异，当炉况越差则其效果越佳。
3.2 烟气冷凝热能回收利用技术
通过对天然气的烟气成分进行分析，烟气成分中所占的比例分布是：天然气20%、油质12%、煤4%、氮气46%。天然气中的主要成分甲烷（CH4）含有氢元素，天然气在燃烧时与空气中的氧气反应，产生水蒸气。每公斤水蒸气所吸收的热量为2400kJ，占天然气的低位发热量的10%左右，如果含有水蒸气的烟气直接排到大气中造成的燃气锅炉热损失是很大的，在排烟温度较高时，水蒸气不能冷凝放出热量，随烟气排放，热量被浪费。同时，高温烟气也带走大量显热，一起形成较大的排烟损失。如果将这部分热量回收，对提高锅炉热效率，降低燃气耗量，提高供热系统经济效益有着很大的意义。天然气燃烧排出的烟气露点温度大约是58℃，其与低于露点温度的中间介质结合，烟气就会冷凝成水，并同时释放出大量的热量。
我们可以通过降低输出烟温和通过水蒸气冷凝成水的相变释放热能来实现。通过测试两者综合可提高锅炉热效率4%～8%。
3.3 使用锅炉辅机节能降耗技术
在锅炉的运行中，锅炉辅机有着重要的作用。在建设电厂的过程中，锅炉和辅机的建设者和承包商都并非是同一个单位，因此他们在进行锅炉设计的过程中，常常十分关注主体的性能，却忽略了锅能普及的性能。在辅机设计过程中，厂家的制作厂商是按照单机的标准进行的，在设计过程中没有考虑到节能降耗的问题，这就使得多数的电厂锅炉并没有一定的节能降耗性能和效果。在这种情况下，需要针对锅炉辅机存在的节能降耗性能进行综合的考虑，并且还需要考虑到其对整体锅炉的性能的影响。比如，做好配风机合理选择，确保其运行效率。在出口管道设计中，要保证其和风机接口的基本要求符合，避免涡流损失的产生。有效调控风机叶轮，并且采用调速技术，促进风机工作效率的提高。做好煤粉制备系统的不断完善，有效提高整体的锅炉运行速率。做好磨煤机的使用，提高其效率。对制粉系统进行优化，保证均匀的煤粉，不断探索制粉试验，从而寻求最优的制粉方式。
3.4 炉拱改造技术
炉拱可促进炉膛中气体混合与组织辐射和炽热烟气流动，从而能够及时地着火燃烧燃料。但现阶段我国所采用的供暖锅炉用汽量与额定负荷通常不匹配，采用的煤种变化大，且与设计煤种之间存在一定差距，因而这就要求需改造炉拱使其更好地适应煤种需要。炉拱经优化改造后使得火床燃烧强烈，同时火焰具有较好的充满度与强烈的旋转。而因前拱降低以及后拱加长，所形成的拱间喉口间距从最初的2．0m左右缩至1.0m，该一项改造措施加强了气流扰动混合，同时也对气流进行了重新组织，加强炉内燃烧，显著地提高前拱区以及炉膛的温度，使其温度＞1400℃，也在一定程度上对燃料着火条件予以了改善。煤着火点提前以及炉膛温度提高，能够显著地减少灰渣含碳量。烟气旋流混合也在一定程度上促进了烟气中焦炭粒子分离，进一步燃尽落在火床上与新燃料层。最终便能够有效地减轻对环境造成的污染，进一步扩大燃煤品种应用范围。
3.5 应用供热水泵变频节能技术
大多数锅炉的供热负载不会开始就达到设计的最大容量，而是随着基本建设的发展，供热的面积逐步达到设计供热容量；通常总把系统的最大供热容量，作为循环泵设计选型的依据，致使循环泵设计额定功率裕量较大，如果循环水泵一开始就处于额定负荷运行，会造成电能浪费。在循环泵采用变频调速后，可以使所有的水阀门开度最大，根据室外温度参数信号的变化来调节热源循环泵变频器的转速，进一步根据室外温度参数信号的变化和一次水流量来调节锅炉燃气流量，综合调节电机输出功率，可以有效减少循环泵的流量。也可以采用多台循环泵电动机按负荷大小逐台变频工作。在锅炉负荷变化较大较频繁时，即时调节，节能效果明显。采用变频调速技术，进行计算机全程控制，可以按负荷需要调节水量，维持锅炉运行的最佳工况，既可以节约耗电量，又可以节约燃气。
4 结束语
综上所述，现阶段我国集中供暖存在供暖质量不佳、电力消耗大、用户冷热不均以及燃料消耗量高等问题，因而供暖改造工作迫在眉睫。在实际改造过程中需站在整体上，结合实际情况与系统节能要求，采用先进技术手段技术改造供暖系统关键设备与环节，充分地发挥现有设备潜力，优化供暖系统，降低能耗，实现节能减排目的。
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