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摘要：随着污染程度的不断增加，人们对环境的重视程度逐渐的增加，这种环保节能意识下的各种节能减排措施逐渐的研发，并且逐渐应用到各个行业中。对于燃气锅炉节能挖潜将为社会带来巨大的经济效益。本文就燃气锅炉在运行方面存在的问题以及节能运行的经验做一个简略的探讨。
关键词：燃气锅炉；节能运行
Absrtact： with the increasing of pollution， people pay more and more attention to the environment. And gradually applied to various industries. For gas boiler energy conservation will bring huge economic benefits for the society. This paper discusses the operation of gas boiler in the problems and energy saving transportationDo a brief discussion of the experience.
Key words： gas fired boiler； energy saving operation
有效利用燃气资源，应首先从认识燃气锅炉的工作规律入手，对其选型、设置、运行等诸多环节进行科学合理的规划，并采取有针对性的节能处理方法，增加烟气流动性，降低设备的腐蚀风险，以减少资源的消耗与大气的污染，缓解冬夏季用气差异过大等现实矛盾，促进我国可持续发展目标的实现。
一、燃气锅炉节能运行中存在的主要矛盾问题
燃烧所需要的，除了可燃物质燃气，还要有足够的氧气，事实上，燃烧所需要的氧气，几乎都来自空气。除此之外，足够高的温度也是必不可少的。总的来说，燃烧的条件包括：
一定比例可燃物质，氧分子，和一定的温度。这样做的目的是控制分子间的内力，简单来说，分子在碰撞时能够破坏原始的物质，激发出新的物质并组合在一起，形成一种化学反应，生成新的产物，这个过程需要一定的时间，才能使反应顺利完成。
根据能量守恒定律，进入锅炉系统的燃气释放的总能量q应该等于从锅炉系统流出的总能量，包括炉水吸热量ql，循环水吸热量q2，不完全燃烧损失q3，散热q4，排烟q5。即：q=q1+q2+q3+q4+q5。从上式我们不难看出要想实现节约燃料必须减少不完全按燃烧损失q3；散热q4和排烟热损失q5。
其中排烟热损失q5即是能量损失最大的地方也是最具有回收利用价值的。要想充分利用燃料燃烧所产生的能量就要尽量降低排烟温度，但是在实际运行过程中降低排烟温度会使得锅炉产生大量的冷凝水，给锅炉造成腐蚀进而缩短锅炉的使用寿命。锅炉排烟温度越低产生冷凝水的量也越大，对锅炉造成的危害也就越大，。也就是说锅炉排烟温度越低，运行成本越低，对锅炉的危害性越大，使用成本越高；锅炉的排烟温度度越高，运行成本越高，但是对锅炉危害性越小，使用成本越低。
二、燃气锅炉的运行控制要点
（一）控制最优过量
空气系数标准状态下1立方米气体燃料按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量（指干空气）称为气体燃料的理论空气量，用v0表示，可以根据气体燃料的成分计算出来。实际送入锅炉的空气量v称为实际空气量，用v表示，其值一般大于理论空气量。比理论空气量多出的这一部分空气称为过量空气。
实际空气量与燃气量的比值称为空/燃比，它在数值上等于实际空气量。实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数，用α表示，即α=v/v0。过量空气系数α是一个影响锅炉燃烧工况及运行经济性的非常重要的指标。α偏小时，炉内不完全燃烧损失便增大；α偏大时，锅炉的排烟热损失又增多。
（二）锅炉出水温度控制
在锅炉燃烧的过程中，工程的开展实际情况会随时发生变化，所以根据日常需要的热量对空气和燃气进行相应的调整，可以有效的提高其锅炉运行的经济性。
比如在天气比较寒冷的情况下，应该提高对锅炉燃烧的热量的供应，因为其在会因为室外温度的过低，导致热量的散热比较多；同样在天气比较温暖的情况下，对热量的供应可以稍微的减少，因为这种情况下热量的损失比较小，散热较少。除此之外，昼夜温差也存在较大的差距，所以昼夜的供暖应该也进行节能控制，根据客观的需要，结合环境条件，对热量需求进行客观的供应，保证锅炉的正常运行的同时，降低能耗，提高资源的有效利用。当前燃气锅炉其主要是使用带电子比例调节的低氮燃烧器，对于比调式燃烧器，出水温度控制是单回路PID控制，根据出水温度的设定值与实际出水温度检测值的差值，调节燃料阀开度，配风由机械连杆自动匹配。
（三）控制好含氧量
为了有效的提高其燃燒的效率，可以对氧气供应进行相应的调节，保证氧气的供应量，保证可燃物质的充分燃烧。对此可以通过在燃烧控制系统中添加空气流量控制回路，实现其对含烟量的合理控制，提高锅炉运行的效率，实现热量的有效充分的利用。
（四）燃气锅炉运行原理
燃气锅炉的运行原理是在燃烧过程中烟气氧含量闭环控制燃气锅炉燃烧控制中加入了烟气氧含量的一个控制回路。这是一个以烟道中氧含量为控制目标的燃烧流量与空气流量的变比值控制系统，也称烟气氧含量的闭环控制系统。
在（虽然）保证了燃料和空气的比值关系，但并不能保证燃料的完全燃烧控制。因为，其一，在不同的负荷下，两流量的最优比值不同；其二，燃料的成分（如含水量、甲烷等）有可能会变化；其三，流量测量的不准确。这些都是造成燃料不能完全燃烧的原因，直接导致锅炉的热效应下降，为了有效的改变这一缺点，实现对燃料燃烧的良好控制，需要建立一个指标来闭环修整两流量的比值。
三、减少锅炉冷凝水的运行措施
通过增加锅炉尾部受热面或烟气余热回收装置可以将锅炉排烟热损失充分回收，在锅炉运行的时候提高锅炉负荷，减少运行台数，尽量减少多台锅炉低负荷联机运行的状况。
锅炉本体排烟温度尽可能提高，尽可能地避免让锅炉本体产生冷凝水的状况出现，从而减少了冷凝水对锅炉的腐蚀，延长了锅炉使用寿命。烟气中携带的未利用的能量交给尾部受热面来回收利用，既节约了锅炉使用成本也节约了燃气消耗的运行成本，从而实现了节能降耗的目的，增加了企业的经济效益。
四、结束语
燃气锅炉采用的是清洁的能源，对保护大气环境，减少污染物的排放和保护人们的身体健康有着重要的意义。随着城市“煤改气”进程的不断加快，对燃气锅炉的需求也将会进入快速增长的阶段。
参考文献：
[1]吕春华，闫德逊.大容量燃气锅炉气管路泄漏试验的设计[J].电站系统工程，2014（14）：94.
[2]徐志斌，王培云，李思杨.燃气热水锅炉负荷调节控制系统的设计[J].工业炉，2014（5）：14.
[3]叶亚兰，司风琪，徐治皋，江文豪.煤气锅炉主要运行参数的煤耗偏差分析[J].热力发电，2014（5）：102.
[4]崔颖辉，朱建军，薛东晓，王建峰.浅谈75吨高温高压燃天然气锅炉的设计[J].科技创新与应用，2014（7）：59.
[5]赵玺灵，付林，李锋，陈春寅.燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析[J].煤气与热力，2014（5）：156.
（作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院徐州分院）
关键词：燃气锅炉；节能运行
Absrtact： with the increasing of pollution， people pay more and more attention to the environment. And gradually applied to various industries. For gas boiler energy conservation will bring huge economic benefits for the society. This paper discusses the operation of gas boiler in the problems and energy saving transportationDo a brief discussion of the experience.
Key words： gas fired boiler； energy saving operation
有效利用燃气资源，应首先从认识燃气锅炉的工作规律入手，对其选型、设置、运行等诸多环节进行科学合理的规划，并采取有针对性的节能处理方法，增加烟气流动性，降低设备的腐蚀风险，以减少资源的消耗与大气的污染，缓解冬夏季用气差异过大等现实矛盾，促进我国可持续发展目标的实现。
一、燃气锅炉节能运行中存在的主要矛盾问题
燃烧所需要的，除了可燃物质燃气，还要有足够的氧气，事实上，燃烧所需要的氧气，几乎都来自空气。除此之外，足够高的温度也是必不可少的。总的来说，燃烧的条件包括：
一定比例可燃物质，氧分子，和一定的温度。这样做的目的是控制分子间的内力，简单来说，分子在碰撞时能够破坏原始的物质，激发出新的物质并组合在一起，形成一种化学反应，生成新的产物，这个过程需要一定的时间，才能使反应顺利完成。
根据能量守恒定律，进入锅炉系统的燃气释放的总能量q应该等于从锅炉系统流出的总能量，包括炉水吸热量ql，循环水吸热量q2，不完全燃烧损失q3，散热q4，排烟q5。即：q=q1+q2+q3+q4+q5。从上式我们不难看出要想实现节约燃料必须减少不完全按燃烧损失q3；散热q4和排烟热损失q5。
其中排烟热损失q5即是能量损失最大的地方也是最具有回收利用价值的。要想充分利用燃料燃烧所产生的能量就要尽量降低排烟温度，但是在实际运行过程中降低排烟温度会使得锅炉产生大量的冷凝水，给锅炉造成腐蚀进而缩短锅炉的使用寿命。锅炉排烟温度越低产生冷凝水的量也越大，对锅炉造成的危害也就越大，。也就是说锅炉排烟温度越低，运行成本越低，对锅炉的危害性越大，使用成本越高；锅炉的排烟温度度越高，运行成本越高，但是对锅炉危害性越小，使用成本越低。
二、燃气锅炉的运行控制要点
（一）控制最优过量
空气系数标准状态下1立方米气体燃料按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量（指干空气）称为气体燃料的理论空气量，用v0表示，可以根据气体燃料的成分计算出来。实际送入锅炉的空气量v称为实际空气量，用v表示，其值一般大于理论空气量。比理论空气量多出的这一部分空气称为过量空气。
实际空气量与燃气量的比值称为空/燃比，它在数值上等于实际空气量。实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数，用α表示，即α=v/v0。过量空气系数α是一个影响锅炉燃烧工况及运行经济性的非常重要的指标。α偏小时，炉内不完全燃烧损失便增大；α偏大时，锅炉的排烟热损失又增多。
（二）锅炉出水温度控制
在锅炉燃烧的过程中，工程的开展实际情况会随时发生变化，所以根据日常需要的热量对空气和燃气进行相应的调整，可以有效的提高其锅炉运行的经济性。
比如在天气比较寒冷的情况下，应该提高对锅炉燃烧的热量的供应，因为其在会因为室外温度的过低，导致热量的散热比较多；同样在天气比较温暖的情况下，对热量的供应可以稍微的减少，因为这种情况下热量的损失比较小，散热较少。除此之外，昼夜温差也存在较大的差距，所以昼夜的供暖应该也进行节能控制，根据客观的需要，结合环境条件，对热量需求进行客观的供应，保证锅炉的正常运行的同时，降低能耗，提高资源的有效利用。当前燃气锅炉其主要是使用带电子比例调节的低氮燃烧器，对于比调式燃烧器，出水温度控制是单回路PID控制，根据出水温度的设定值与实际出水温度检测值的差值，调节燃料阀开度，配风由机械连杆自动匹配。
（三）控制好含氧量
为了有效的提高其燃燒的效率，可以对氧气供应进行相应的调节，保证氧气的供应量，保证可燃物质的充分燃烧。对此可以通过在燃烧控制系统中添加空气流量控制回路，实现其对含烟量的合理控制，提高锅炉运行的效率，实现热量的有效充分的利用。
（四）燃气锅炉运行原理
燃气锅炉的运行原理是在燃烧过程中烟气氧含量闭环控制燃气锅炉燃烧控制中加入了烟气氧含量的一个控制回路。这是一个以烟道中氧含量为控制目标的燃烧流量与空气流量的变比值控制系统，也称烟气氧含量的闭环控制系统。
在（虽然）保证了燃料和空气的比值关系，但并不能保证燃料的完全燃烧控制。因为，其一，在不同的负荷下，两流量的最优比值不同；其二，燃料的成分（如含水量、甲烷等）有可能会变化；其三，流量测量的不准确。这些都是造成燃料不能完全燃烧的原因，直接导致锅炉的热效应下降，为了有效的改变这一缺点，实现对燃料燃烧的良好控制，需要建立一个指标来闭环修整两流量的比值。
三、减少锅炉冷凝水的运行措施
通过增加锅炉尾部受热面或烟气余热回收装置可以将锅炉排烟热损失充分回收，在锅炉运行的时候提高锅炉负荷，减少运行台数，尽量减少多台锅炉低负荷联机运行的状况。
锅炉本体排烟温度尽可能提高，尽可能地避免让锅炉本体产生冷凝水的状况出现，从而减少了冷凝水对锅炉的腐蚀，延长了锅炉使用寿命。烟气中携带的未利用的能量交给尾部受热面来回收利用，既节约了锅炉使用成本也节约了燃气消耗的运行成本，从而实现了节能降耗的目的，增加了企业的经济效益。
四、结束语
燃气锅炉采用的是清洁的能源，对保护大气环境，减少污染物的排放和保护人们的身体健康有着重要的意义。随着城市“煤改气”进程的不断加快，对燃气锅炉的需求也将会进入快速增长的阶段。
参考文献：
[1]吕春华，闫德逊.大容量燃气锅炉气管路泄漏试验的设计[J].电站系统工程，2014（14）：94.
[2]徐志斌，王培云，李思杨.燃气热水锅炉负荷调节控制系统的设计[J].工业炉，2014（5）：14.
[3]叶亚兰，司风琪，徐治皋，江文豪.煤气锅炉主要运行参数的煤耗偏差分析[J].热力发电，2014（5）：102.
[4]崔颖辉，朱建军，薛东晓，王建峰.浅谈75吨高温高压燃天然气锅炉的设计[J].科技创新与应用，2014（7）：59.
[5]赵玺灵，付林，李锋，陈春寅.燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析[J].煤气与热力，2014（5）：156.
（作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院徐州分院）