浅析燃气锅炉供热系统的节能技术

浅析燃气锅炉供热系统的节能技术

谢清泉、许珩、焦玉

济南市特种设备检验研究院   山东济南   250101

 摘要 ：近年来，我国社会的工业经济水平显著提高，人民社会水平不断提高。人民的社会生活质量也大大提高。用于家庭供暖的各种燃气锅炉已广泛应用于社会居民的生活用水和其他工业领域。

关键词：燃气锅炉；供热系统；节能技术；探讨

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。

1燃气锅炉供热系统节能技术概述

1.1热管节能技术

在燃气锅炉系统的供热和循环热水系统的设备改造中，由热管形成的循环节能高效供热循环系统不需要单独依靠手动部件，可以保证蒸汽具有极高的传热能力。热管元件中的主要传热部件通常包括壳体、芯、蒸汽室壁和蒸汽工作流体喷嘴。热管系统的大部分内部管道是直接中空结构。主要设计任务是设计用于储热和高效连续传热利用的循环液体。有效地控制和优化实现了热管设备高效连续传热和循环蓄热的优异性能，也可以防止传统燃气锅炉设备循环供热系统和循环供热系统建设中大量热损失或循环热损失的浪费问题。

1.2冷凝节能技术

在燃气锅炉的加热和排气系统中，天然气燃烧后会挥发出大量的高温水蒸气。如果烟气温度保持较高，加热和排气系统的整个烟气加热过程将同时带走大量烟气的部分热量，导致锅炉严重热损失。基于此，在应用处理系统结构中，借助冷凝传热技术，可以充分保护锅炉供热处理系统中的热能消耗管理和管理。借助于冷凝换热的结构特点，在锅炉蒸汽从换热系统完全排出之前，可以确保锅炉表面的冷凝换热操作，并且冷凝热可以有效地重新应用到锅炉供热处理系统的结构过程中，确保水蒸气处理系统的传热效果和能量及热利用效率结构的整体优化，减少资源浪费，提高处理效果。

2燃气锅炉供热系统节能现状
 2.1能源转换过程中的热量损失问题
  在燃气锅炉的供热系统运行中进行能源转换时会存在较为严重的能量散失的问题，而且此问题在燃气锅炉运行停止的阶段中比较突出。主要表现在此时会有部分水分在供热系统中残留，而且这些水凝结为冷凝水的过程中就会导致大量热量的散失。此外这些残留的水分和水蒸气还会对供热系统起到腐蚀危害而缩短供热系统的整体使用寿命。
 2.2供热系统运行中热量消耗较大的问题
  燃气锅炉在运行中一直存在单位面积能耗较高且能量消耗不够均匀的问题，这也是应用供热稳定性提升以及造成大量热能流失的重要原因。由于供热系统运行中热能的损失会降低锅炉热效率，阻碍了节能降耗。
  2.3操作的自动化水平问题
  一是设计问题。二是操作人员对燃气锅炉中的自动化技术认识不足且没有熟练掌握，导致大部分操作难以执行，以及较多的节能技术无法实现。使得燃气锅炉优势的降低以及燃气使用量的提升。

3燃气锅炉的供热系统实行节能技术以及相关应用策略
  3.1热管节能技术
  热管节能技术在这个系统之中具备较为重要的作用，其是人工构件的一种，具备相对较高的导热性能。总的来说，在热管的内部构造当中是中空的，能够把相关的热液体储存在之中，使得其可以对热管的导热功能进行相应的优化，并且可以对在燃气锅炉供热系统中存有的热量损失现象实行较为行之有效的预防[2]。另一个方面，采用热管的节能技术，可以通过对空气实行加热的方式来为锅炉提供一些热量，使得能够对系统内部发生的热量损失实行较为有效的降低，以便以显著的使得热能的释放效果得到相应的优化，运用空气的热能传递方法，可以先对锅炉的供热系统实行预热，最终会较为明显的提高供热系统所具备的节能成果。
  3.2冷凝的节能技术
  在其自身的相关供热系统当中，对于天然气能源的燃烧过程之中，会形成较多的水蒸气，而这样的水蒸气具备较高的温度，其会伴随着在燃烧过程中形成的大量烟气排放到周边的空气之中，在其过程之中，有较多的热量被带走了，这就使得很多的热量被浪费掉。而以冷凝技术作为基础的系统之中，可以运用冷凝换热器，采用凝结的方法，在水蒸气排到周边环境之前，将水蒸气所带有的能量重新的送回供热系统之中，以便于达成对水蒸气带有的能量实行合理的运用，在此过程之中还能够减少排出的烟对周边环境形成的影响[3]。
  在燃气锅炉供热系统之中运用冷凝技术，现今已经得到了相对成熟的运用经验，而有关的工业企业现在也正在逐步的提高供热系统所对应的节能的相关标准，依据冷凝技术把系统内部所储备的烟气的余热实行回收，能够达到对热能进行循环的运用。在当下，科学合理的运用该项技术可以在很大程度上加快余热回收器的大范围运用的速度，可以明显的对供热系统当下具有的节能效果进行优化。

  3.3燃烧器调试和烟气分析控制技术
  合理选择配置燃烧器对锅炉的燃烧工况有很重要的影响。通常燃气锅炉的燃烧器要与锅炉本体结构的特点、燃气的种类和特性相匹配，以确保在合理的负荷条件下，有足够的燃烧能力和保证燃烧过程的稳定，燃气燃烧充分。

  根据燃气燃烧的基本原理可知，当空气量过小时，气体不完全燃烧，产生黑烟，造成热损失；当空气量过大时，过量的空气不参与燃烧，而且还会降低燃烧温度和锅炉的热效率。为了提高锅炉的热效率，应在保证充分燃烧的情况下尽可能减小过量空气系数。实际工作中，很难从直观上判断锅炉的燃烧工况，需要借助烟气分析装置进行定期检测，根据检测结果由调试人员对燃烧器进行调整，确保最佳的空燃比。同时也可以在炉膛尾部或烟道内，加装烟气含氧量探头，测量烟气的含氧量。当含氧量升高时燃烧控制系统自动增大燃气供应量；当含氧量降低时，燃烧控制系统自动减小燃气供应量。
  3.4气候补偿技术
  气候补偿器技术是一種综合了温度传感器、电动调节阀等仪器、仪表自动化的新型节能技术，它根据室外温度的变化及用户设定的不同时间段室内温度的要求，按照设定曲线求出恰当的供水温度，通过连续控制电动三通阀的开度，调配一次侧供水流量，达到调节二次供水温度，实现供热系统供水温度——室外温度的自动气候补偿，避免室温过高而造成能源浪费。气候补偿控制的原理如图1。
  通过采用气候补偿技术，解决了司炉工“看天烧炉”的现象，可实现水温与室外温度量化控制，实现动态调节、按需供热的目的。
  运行人员可以根据室外温度变化手动调节回水温度（或供水温度）平衡点或预设回水温度（或供水温度）与室外温度的变化曲线，使实际供热量能够根据环境温度及末端散热设备耗热量进行保持相对稳定，实现了按需供热。根据实际测算和对比，节能率约6%，效果明显。

4结束语
  综上，首先介绍了当前我国燃气锅炉供热系统节能工作中存在的若干问题，然后分析了改善燃气锅炉供热系统节能效果的关键，最后介绍了几种燃气锅炉供热系统节能技术，通过运用气候补偿技术、循环水泵变频技术以及烟气冷凝回收技术等，我们能够有效的解决燃气锅炉供热系统中存在的若干缺陷，合理的利用能源，控制供热系统使用的燃气量，达到供热、节能“一箭双雕”的目标，为能源节约和可持续发展做出贡献。

参考文献：
  [1]方晖，高剑.一种新型燃气锅炉节能器的节能分析[J].山东工业技术，2018（23）
  [2]高鑫.钢铁企业热电厂130t/h燃气锅炉节能改造研究[J].中国新技术新产品，2018（19）
  [3]刘仁福.燃气锅炉节能化与自动化的提升研究[J].计算机产品与流通，2018（07）