乌鲁木齐热力工程设计研究院有限责任公司 新疆乌鲁木齐市 830000
摘要：随着环保压力的不断加大和能源危机日益严重，政府不断推出一系列关于促进减排及节约能源，鼓励新能源推广等的法律法规，天然气锅炉的形成就是时代造就的产物。其改变了一直以来燃煤锅炉总揽供热的局面，也提高了供热的热效率，形成了绿色环保节能的新局面。近些年来，燃气锅炉大面积供暖在许多城市开始进行，综合节能技术的应用得到广泛关注。
关键词：燃煤锅炉；燃气锅炉；节能环保设计
引言：现阶段，低碳观念在人群中普及，节能环保越来越引人注目。传统的锅炉产热方式，燃煤锅炉与燃气锅炉的节能环保设计是一种发展趋势，在减少锅炉使用成本的同时，也达到了一定的环保效益。对锅炉改造应该采用综合节能技术，才能带来良好节能效果，提高供热效率，从而提高经济效益和社会效益。加强燃煤锅炉与燃气锅炉的节能环保设计，一方面优化和完善锅炉设计内容，合理控制燃煤的灰粉含量，提高原煤的燃烧效率。另一方面，应提高对煤炭质量与节能降耗管理工作的认识，做好煤质入厂、入炉等监督工作，防止或尽量减少不符合燃烧需求的原煤进入锅炉内，影响火力发电厂的经济效益。
1燃煤锅炉设计分析
在设计燃煤锅炉时，应提高燃煤锅炉的燃烧性能，根据燃煤特性深化设计内容。燃煤特性主要表现在低位发热量、干燥无灰基挥发份含量、灰熔点、可磨性系数等方面。在设计燃煤锅炉时，要确定锅炉的容量、参数，还要构建锅炉的基本结构。在确定锅炉容量、参数过程中，应采用辅助计算方法。计算内容分别为烟气飞灰浓度、烟气三原子气体份额以及烟气体积焓值等。完成辅助计算后，需要计算受热面积、传热性能，将计算结果作为炉膛设计的参考依据。在设计燃煤锅炉过程中，若按照燃煤特性进行设计，若燃煤特性发生改变，不仅需要更改锅炉结构，还需要重新计算其他数值。按照设计内容制造燃煤锅炉，应保证燃煤质量符合锅炉的使用需求，才能获得良好的运行效果。在设计燃煤锅炉时，应使设计的燃煤锅炉满足燃煤特性，保证燃煤锅炉运行更加安全稳定。在将燃煤锅炉调至低负荷运行状态时，通过加强燃煤质量管理，将锅炉燃烧保持在最佳状态，提升燃煤锅炉的安全运行能力。
2燃煤锅炉与燃气锅炉的节能环保设计策略
2.1降低散热损失
锅炉设备本身以及附属的其他设备，风道等在散热过程中会带来较大程度的热浪费，因此解决该类问题可以从设备本身进行改良，也可以通过对风道进行改良设计，降低散热损失，尤其针对保温散热系统进行改革等。
2.2冷凝水回收再利用
不管是燃煤还是燃油燃气锅炉他们都会产生蒸汽，他们产生的蒸汽经过生产热设备后生成的冷凝水大部分用户直接当废水排掉了，未对冷凝水进行回收利用。如果浓缩罐中的冷凝水经管道排入冷凝水回收机中，经冷凝水回收机打回锅炉。此情况下不仅仅节省水电费用而且也可降低油气耗量和煤量。
2.3改良锅炉燃烧器
因为燃气锅炉在环境良好的情况下，可以完全燃烧，较少会产生资源浪费的现象，而不良情况下，燃气未充分燃烧，会造成一定程度的热浪费。因此在对此现象进行改良时，可以采用对锅炉燃烧器加装氧含量调节仪的方法，使得运行状态达到最佳，从而有效地节省燃气，降低运行成本。实时保证空气和燃料的配比，更充分燃烧，以避免燃料不完全燃烧造成热量损失。
2.4降低锅炉排污热损失
一是严格控制锅炉给水品质，有条件的企业可使用全脱盐水作为锅炉给水，控制给水碱度在较低值，同时使炉水碱度在较高值，排污量便可减低。二是根据锅炉炉水实际状况，设定自动定期、定量精准排污，减少不必要的排污量，降低排污热损失。
但同时不可因为减少排污就使得炉水水质恶化，必须定期化验给水、炉水的水质变化情况，保证锅炉相关水质合格。三是定期排污根据锅炉运行规律及碱度大小变化尽量设定在低负荷、高汽压情况下进行。四是通过测量锅炉液面炉水含盐浓度或炉水电导率控制连续排污阀，将连续排污量控制在最低限度，从而大大降低排污引起的热损失。五是设置定期排污及连续排污扩容器。将炉水降压后产生的闪蒸汽和高温水分开并加以利用，回收排污损失热量。闪蒸汽一般通入除氧器用于给水的除氧，而高温水通过换热器加热软水回收热量。
2.5降低锅炉排烟热损失
因为排烟热损耗是影响锅炉热效率的最主要因素，所以在解决锅炉改造综合节能问题时，需着重根据此类问题，给出相关策略。首先排烟热损失主要原因是排烟温度和过量空气系数，因此首要的就是降低过量空气系数。改良燃烧器，添加冷凝装置，多次反复进行调试。冷凝式锅炉装置的主要作用将锅炉排放的烟气进行冷凝，吸收烟气中所含的水蒸气。冷凝式锅炉与传统的锅炉有明显的不同，传统的锅炉会将烟气大部分显热传递给水或水蒸气，而冷凝式锅炉不仅能够达到传统锅炉效果，还有助于吸收烟气中水蒸气冷凝后的汽化余热，较大可能地减少热损失。利用特殊材料来进行冷凝式热交换的原理是，首先利用低温水，将排烟温度降到烟气冷凝温度，然后烟气中的水蒸气会冷凝，冷凝过程中会气化出现气化热，该装置可以收回这一部分冷凝的气化潜热，重新利用。
相比较传统的锅炉，冷凝锅炉不仅炉体本身较高，而且可以大幅度地降低排烟温度。因此不仅能够有效节约燃气，减少不必要的浪费，还可以吸收除去烟气中的有害物质。不仅节能，而且节水、绿色。烟气余热回收有各种各样的方式，而分离式烟气余热回收装置，可以分为直接和间接接触两种换热器，直接接触和间接接触分别有不同的特点直接接触换热器，相对于间接接触换热器而言，此种方式回收率高，能够较多地吸收烟气中的有害物质，更加节能，绿色环保。该种直接接触的方式，在回收率方面较为有效，但是我们要清楚地认识到任何一种回收方式都利弊共存。例如，该直接接触换热器在回收的过程中回收的水质为酸性难以再利用。因此我们要正确看待这两种装置选择合适的换热器，减少冷凝损失的热量，提高供热效率。
2.6在燃气锅炉中的燃烧控制应用变频技术。
变频器应用于电机可整体提高锅炉运转的效率，燃气锅炉应用变频器的根本原因在于可以保证锅炉燃烧热量适应整体系统运转负荷的需要，符合燃气锅炉对安全性的需求。变频技术在锅炉节能系统中的应用改造，可以将燃气锅炉运行时的各个元器件的运行参数进行快速计算和启停。同时可延长电机以及其他设备的寿命，节约机器的使用成本，避免大功率元器件在运行时对燃气锅炉的损坏。
结束语
综上所述，在环境污染越来越严重以及能源形势每况愈下的世界大背景下，开发和有效利用各类能源尤其是天然气能源，已经成为我国能源战略的重要内容。同时，人类社会在高速发展的同时也对环境保护有了更高的要求，相对清洁无污染的天然气能源在各类工业设备尤其是锅炉设备上得到了越来越多的使用，取而代之了传统的燃煤锅炉。由于天然气的价格，使用天然气为能源的锅炉运行成本要比使用动力煤的高，因而提升锅炉热效率，如何有效降低锅炉各项热损失，就成为关键一环。
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