燃气锅炉供热系统节能技术与应用

发表时间:2021/3/23   来源:《建筑实践》2020年12月35期   作者:上官德令
[导读] 随着我国经济的逐渐发展,燃气锅炉的使用范围也逐渐扩大,不单单局限在工业上进行使用,也逐渐走进了人们的生活。
        上官德令
        临沂市恒源热力集团有限公司  山东临沂  276000
        摘要:随着我国经济的逐渐发展,燃气锅炉的使用范围也逐渐扩大,不单单局限在工业上进行使用,也逐渐走进了人们的生活。为了更好的促进燃气锅炉的发展,我们需要加强对燃气锅炉的相关研究。在实际的运用中不断的提升燃气锅炉的相关技术水平,最终达到促进燃气锅炉供热系统升级的重要目的。本文将对燃气锅炉以及供热系统的节能技术进行分析。
        关键词:燃气锅炉;供热系统;节能技术
        引言
        伴随着经济的增长和社会的发展,燃气锅炉供热系统和节能环保措施之间的融合机制成为了人们关注的焦点,要积极践行更加系统化的技术管控措施和整合措施,才能实现经济效益和环保效益的共赢。
        一、燃气锅炉供热系统节能技术及应用策略
        1.1 热管节能技术
        热管节能技术是燃气锅炉供热系统中的一种重要技术,属于人工构件中的一种,具有很高的传热性能。具体来讲,热管内部是中空结构,可将传热液体存储其中,能够优化热管所具有的传热性能,可对燃气锅炉供热系统中可能出现的热能浪费现象进行有效预防。在燃气锅炉供热系统中,热管节能技术的应用原理为:在燃气锅炉供热系统中储存的热量达到设定的极限值的时候,真空管就会将系统中的热量主动吸收过来,以推动热管快速升高温度,同时工作液也会变成蒸汽,传输至预定的冷却端,并释放到对应的受热体中。在这种情况下,蒸汽就会逐渐冷却后变成液体,顺着热管管道返回到受热端。在燃气锅炉供热系统内,热管充分运用了“释放—吸收”的循环模式,显著优化了传导热能的效率。另一方面,利用热管节能技术,能够借助对空气进行加热的途径给锅炉提供能量,从而对燃气锅炉供热系统内出现的热损耗进行有效控制,从而明显优化燃气的热能释放效率,借助空气的热能传递形式,可先预热锅炉的供热系统,最终显著提升供热系统所具有的节能效果。
        1.2 冷凝节能技术
        在燃气锅炉自身的供热系统中,燃烧天然气能源的过程中,会产生很多水蒸气,这种水蒸气都具有非常高的温度,随着燃气燃烧中产生的大量烟气会被排到周围的空气中,并将很多热能都带走,这就造成大量热能白白流失掉了。以冷凝技术为基础的燃气锅炉供热系统,利用冷凝换热器,采取凝结的主要形式,在排出水蒸气之前,把水蒸气所携带的能量重新输送到燃气锅炉的供热系统中,从而可对水蒸气携带的大量热量进行合理利用,并且还可降低排烟对环境造成的污染。在冷凝节能技术中,冷凝换热器是最为关键的装置,其可优化燃气锅炉供热系统所具有的传热效率,在单位面积中传递的热量数量,和锅炉供热系统自身的温差始终保持正比关系,而与热值之间呈现出反比关系。从这里我们可以看出,在燃气锅炉供热系统中应用冷凝节能技术的关系式是:Q/A=△T/RΣ=△T/(1/K)=△T/×K
        其中:Q/A代表单位面积中冷凝换热器可传输的热量多少;ΔT是温度差;而K是燃气锅炉供热系统所具有的传热系数;RΣ是热阻之和。不同材质的冷热换热器,所具有的热导系数具有一定的差异性。比如,不锈钢换热器的热导导数为19 W/m·K;碳钢材质的换热器所具有的热导导数是46.7 W/m·K;铬钼钢材质的换热器所具有的热导导数是43.3 W/m·K。
        在燃气锅炉供热系统中应用冷凝技术,已经总结出了较为成熟的应用经验,工业企业也正逐渐升高供热系统对应的节能标准,借助冷凝技术将燃气锅炉供热系统内储存的烟气余热进行回收,可实现循环利用热能的目的。当前,将冷凝节能技术科学而合理地应用到燃气锅炉供热系统中,可加快余热回收器的大范围应用速度,能显著优化供热系统所具有的节能效果。


        1.3 气候补偿技术
        在燃气锅炉供热系统中应用气候补偿节能技术,主要是利用气候补偿器,确保其具有较为稳定的传热性能。气候补偿器在燃气锅炉供热系统中的应用,主要是保证供热系统可以和外界温度处于协调状态,以有效预防温度出现较大波动。以某企业为例,就气候补偿技术在燃气锅炉供热系统中应用的节能效果。该企业借助Medpha程序获得了燃气锅炉现场的温度情况,对最近30天的温度数据进行了严格的监测。监测结果显示,气候温度一直处于不断变化之中,气候补偿技术结合具体的气候变化情况,提供与之对应的围护结构,可推导出的计算温差传热的公式是:Qj=FK(tn-tw)a
        其中,Qj表示的是围护结构所具有的温差传热量;F代表的是散热面积;K代表的是传热系数;tn代表的是室内温度;a代表的是修正系数;tw代表的是室外温度。该企业燃气锅炉周围的室内温度为20℃,室外温度为零下10℃,其他系数均结合行业一般标准计算,实际计算方式是:
        Qj=K×a[20-(-10)]=30aK
        结合公式我们可以计算出每平方米安燃气锅炉供热系统的供热量,可将其当成节能降耗方案的制定依据。在实际的燃气锅炉供热系统中应用气候补偿技术的时候,对传感器提出了较高的要求,目的是提高室内外检测温度的精准性,以确保设计的各项参数具有较高的科学性,从而推动燃气锅炉供热系统具有较高的性能,最终显著优化节能效果。
        二、燃气锅炉供热系统节能现状问题
        通过对各种节能技术在燃气锅炉供热系统中的具体应用情况的分析,可明确了解当前“节能降耗”方面存在的诸多问题,从而给供热系统节能效果的优化发展提供规划依据。具体来讲,当前,燃气锅炉供热系统节能技术应用中存在的问题如下:(1)能源转换过程中有较大的热量损失。燃气锅炉供热运行中,能源进行转换的时候,会散失一定量的能量,特别是燃气锅炉运行停止阶段,供热系统中会有部分水分残留,当这些水分凝结为冷凝水的过程中,会有大量热量散失掉,并且残留的水蒸气能够对供热系统产生腐蚀作用,这就大大降低了供热系统的使用年限。(2)供热过程中消耗有大量热量。燃气锅炉供热系统在日常运行中,面临着单位面积能耗过高,且不均匀消耗的情况,这就制约了供热稳定性的提升,还可导致大量的热能流失掉。在供热消耗过程中,损失掉的大量热能,就大大降低了燃气锅炉供热系统的正常运行效率,制约了节能降耗效果的提升,是燃气锅炉供热系统方面需要重点研究的内容。
        三、燃气锅炉供热系统节能技术应用前景
        节能技术在燃气锅炉供热系统中的应用发展趋势,需要结合节能技术在当前应用中暴露出来的一些问题,有针对性地设计发展方案,从而更有目的性地开展研究工作。在实际操作中,应做好以下几点:(1)有针对性地一一将燃气锅炉供热系统中存在的显著问题解决掉,针对各种类型的热能损失,采取相应的控制措施,以便尽可能降低热能损失量,从而优化传递热能的效率,最终更好地迎合锅炉用户的供热需求。(2)对供热系统做适当改进,分析对热效率产生影响的各种因素,优化供热系统传统的运行方式,在确保能够满足供热标准的前提下,应用恰当的节能技术。不仅应努力规避燃气锅炉供热系统中存在的热能损失潜在因素,而且还应对供热系统具体运行环境进行优化,以有效预防热损失情况的出现。(3)应用燃气锅炉的企业,应主动引进现代化的节能技术,做好供热系统节能措施,全面贯彻节能技术的操作章程,以实现理想的供热效果,推动供热系统始终处于理想运行状态,确保燃气锅炉具有显著的节能优势,从而使其可以高性能、高质量方式运行,最终促使节能技术具有更高的节能效果。
        四、结束语
        总之,在燃气锅炉供热系统运行中,节能技术占据重要地位,与锅炉供热的未来发展情况之间关系密切。因此,燃气锅炉企业应结合当前工人系统中应用机能技术时遇到的各种问题,有针对性地对节能技术的未来发展进行科学规划,以确保节能技术可较好地满足供热系统的真实需求,从而推动燃气能源利用率的显著提高。
        参考文献:
[1]王玉萍,李浩玉,叶晔.燃气锅炉及供热系统节能技术[J].石油化工应用,2017,36(07):136-139.
[2]张滨.燃气锅炉供热系统节能技术分析[J].科技经济导刊,2017(18):145.
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