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摘要:随着我国经济水平和社会水平的不断提高,人民群众的生活质量得到了极大改善,燃气锅炉供热系统在居民生活和工业领域的应用越来越广泛。而我国也针对环保和能源节约提出了更高的要求,积极研究和开发燃气锅炉供热系统新型节能技术是顺应能源节约步伐、保证社会可持续发展的必由之路。
关键词:燃气锅炉;供热系统;节能技术
燃气锅炉是新时期供热系统的主要供热设备,与燃油、燃煤锅炉相比,其在彰显出较高环保性特点的同时,也暴露出耗气量过大的缺点,这就有悖于国家提出的“节能降耗”理念,不利于燃气能源应用效率的提升。文章就燃气锅炉供热系统节能技术进行了分析。
1 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。
2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。
3冷凝节能技术
燃气锅炉供热系统内,天然气能源在燃烧时,产生大量的水蒸气,水蒸气在供热系统内,温度非常高,随着排烟的过程排到空气中,带走了大量的热能,导致热能流失。基于冷凝技术的锅炉供热系统,借助冷凝换热器,在水蒸气排出前,采取凝结的方式,将热量重新投入到锅炉供热系统内,合理利用水蒸气中的热量,还能降低排烟污染。冷凝节能技术中,比较重要的设备是冷凝换热器,其可提高供热系统的传热效率,其在单位面积内可以传递的热量,是与锅炉供热系统的温差保持正比关系,与热值存在反比关系。
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。
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。
5循环水泵节能技术
(1)阀门控制流量的功率损失阀门控制法的实质是:水泵本身的供水能力不变,而是通过改变水路中的阻力大小来改变供水的能力(反映为供水流量),以适应用户对流量的需求。这时,管路特性将随阀门开度的改变而改变,但扬程特性则不变。供水功率与面积成正比。
(2)变频控制循环水泵通过改变水泵的全扬程来适应用户对流量的需求。当水泵的转速改变时,扬程特性将随之改变,而管阻特性则不变。对循环泵采用变频控制,可调整系统最佳流量。实现热力系统的变负荷运行。
(3)循环泵增压装置该装置的技术特点是,利用水泵富裕扬程,使部分循环水进入增压装置,在水泵出口等压混合。由于部分循环水无需循环泵增压,降低了循环泵电力能耗。
6 分户热计量和室温调控技术
目前,国家正在推行建筑供热计量收费,即由过去的按面积收费转向按用热量收费。通过安装热计量表和室内温度调控装置,实现供热由定量供热向按需供热模式的转变。同时还可以结合建筑使用的特点,如学校、办公楼等,采取分时段变室温自动调节的方式达到节能的目的。
7结束语
燃气锅炉就是使用油作为燃料加热水的锅炉,而燃气锅炉的耗气量较大,安装位置比较特殊,并且对安全性有很高的要求。随着能源矛盾问题将越来越突出。因此,在燃气锅炉中,要合理的利用能源,控制供热系统使用的燃气量,从而达到供热、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]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(07).
[2]马跃.自动化系统在燃气锅炉的供热及节能技术应用[J].中国设备工程.2017(13).
(作者单位:陕西延长石油安源化工有限公司)
关键词:燃气锅炉;供热系统;节能技术
燃气锅炉是新时期供热系统的主要供热设备,与燃油、燃煤锅炉相比,其在彰显出较高环保性特点的同时,也暴露出耗气量过大的缺点,这就有悖于国家提出的“节能降耗”理念,不利于燃气能源应用效率的提升。文章就燃气锅炉供热系统节能技术进行了分析。
1 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。
2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。
3冷凝节能技术
燃气锅炉供热系统内,天然气能源在燃烧时,产生大量的水蒸气,水蒸气在供热系统内,温度非常高,随着排烟的过程排到空气中,带走了大量的热能,导致热能流失。基于冷凝技术的锅炉供热系统,借助冷凝换热器,在水蒸气排出前,采取凝结的方式,将热量重新投入到锅炉供热系统内,合理利用水蒸气中的热量,还能降低排烟污染。冷凝节能技术中,比较重要的设备是冷凝换热器,其可提高供热系统的传热效率,其在单位面积内可以传递的热量,是与锅炉供热系统的温差保持正比关系,与热值存在反比关系。
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。
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。
5循环水泵节能技术
(1)阀门控制流量的功率损失阀门控制法的实质是:水泵本身的供水能力不变,而是通过改变水路中的阻力大小来改变供水的能力(反映为供水流量),以适应用户对流量的需求。这时,管路特性将随阀门开度的改变而改变,但扬程特性则不变。供水功率与面积成正比。
(2)变频控制循环水泵通过改变水泵的全扬程来适应用户对流量的需求。当水泵的转速改变时,扬程特性将随之改变,而管阻特性则不变。对循环泵采用变频控制,可调整系统最佳流量。实现热力系统的变负荷运行。
(3)循环泵增压装置该装置的技术特点是,利用水泵富裕扬程,使部分循环水进入增压装置,在水泵出口等压混合。由于部分循环水无需循环泵增压,降低了循环泵电力能耗。
6 分户热计量和室温调控技术
目前,国家正在推行建筑供热计量收费,即由过去的按面积收费转向按用热量收费。通过安装热计量表和室内温度调控装置,实现供热由定量供热向按需供热模式的转变。同时还可以结合建筑使用的特点,如学校、办公楼等,采取分时段变室温自动调节的方式达到节能的目的。
7结束语
燃气锅炉就是使用油作为燃料加热水的锅炉,而燃气锅炉的耗气量较大,安装位置比较特殊,并且对安全性有很高的要求。随着能源矛盾问题将越来越突出。因此,在燃气锅炉中,要合理的利用能源,控制供热系统使用的燃气量,从而达到供热、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]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(07).
[2]马跃.自动化系统在燃气锅炉的供热及节能技术应用[J].中国设备工程.2017(13).
(作者单位:陕西延长石油安源化工有限公司)