燃气工业锅炉节能增效技术改造研究

王华雄

摘 要 锅炉在生产过程中起着重要作用，其应用越来越广泛。为了提高燃气锅炉的稳定性和能源效率，技术上改造煤气产业锅炉的储藏系统、燃烧系统等十分必要，但是燃烧不充足、散热损失的缺点是不能忽视的。在加强节能环保的当前市场环境中，节能技术的优化备受瞩目。

关键词 燃气锅炉；弊端；节能增效技术

燃气工业锅炉系统是提高燃料质量、原料利用率、热能变换率的重要装置，也是锅炉的极其重要的一部分。其优化有着重要的实际意义，可以用于实现锅炉的节能和环境保护。

1 燃气锅炉的弊端

1.1 气体燃烧不充分

在燃气锅炉的正常运行下，大部分气体可以实现完全燃烧，燃烧损失值相对比较低。天然气在燃气锅炉中的燃烧率一般在百分之九十九以上，不完全燃烧率一般在百分之一以下。由于还有一些气体不能燃烧，燃气锅炉在不完全燃烧的情况下热损失率会大大增加。与传统的燃煤锅炉不一样，燃气锅炉在燃烧不完全的情况下不会产生黑烟，而且很少有机组配备烟气分析仪，这使得肉眼难以判断燃气锅炉是否完全燃烧[1]。

1.2 散热损失

燃气锅炉的热损失主要包括两个方面：一是锅炉设备的热损失，二是锅炉房内其他辅助设备或风管的热损失。其中，燃气锅炉的损耗一般在百分之一到百分之二之间，并已按锅炉热效率进行了计算。针对以上两种情况，其他设备的耗热损失值偏低。中小型锅炉的燃烧空气来源于锅炉里，散热系统还可以提高锅炉内的温度。

1.3 锅炉排烟热损失

在燃气燃烧锅炉的使用中，影响烟道气热损失的主要原因是烟道气体量和烟道气的温度。其中，排气量越多，排气温度的热损失越大。排烟温度持续上升的话，锅炉的功能效果会逐渐减少。其结果是根据现有的燃气锅炉技术，每当排烟问题上升18度，锅炉1度的运行效率就会降低，因此，采取喷水等措施降低排烟温度，以提高运行效率。

1.4 燃气锅炉排污热损失

通常，燃气锅炉排放的污水量越大，内压越高，热损失就越高。如果燃气锅炉没有余热回收装置，燃气锅炉的热损失将高达百分之三到百分之五。燃气锅炉内排量每增加百分之一，天然气消耗量就会增加0.4%左右。可以看出，锅炉污水的排放量与热损失有直接的关系，这将造成过多的能源浪费。因此，有必要引起有关部门的重视，通过合理的改造控制热损失。其中，溶解固体的硬度和含量直接关系到燃气锅炉的排污。

1.5 凝结水热损与补水热损

水作为燃气锅炉运行中不可缺少的能源，因为热网的泄漏和设备的老化容易引起热损失，通过进行燃气热水锅炉的试验，如果给水率降低1%，在不同的给水温度和回水温度下，热损失将减少百分之四左右。对于燃气蒸汽锅炉，每降低10%的凝结回收率，就会增加凝结冰的热损失率。可以看出，在凝结水和补给水的热损失方面仍有很大的回旋空间。

2 有效举措

2.1 配置燃烧器

影响锅炉效率的主要原因是烟道气体排放量和过剩空气系数的影响。通过对燃烧原理的分析，过多的空气系数越大，越能释放出更多的烟，更多的热量自然被夺走。为了确保燃气的效率，需要尽量减少燃气焚烧的过剩空气系数。在实际使用中，机组应配置合理的燃烧器并调试设备。

2.2 管道系统热损失问题

机组需要重点改革热网管理，用岩棉包铁片形式代替旧岩棉包玻璃布形式，从而降低管网的热损率，提高能源利用率。同时，重视保温软水箱的处理，提高其保温作用，从而降低锅炉软化水的热损失值[2]。

2.3 排烟热损量问题

以冷凝样式的锅炉为例。主要是指从燃气锅炉的排烟中吸收水蒸气中包含的汽化潜热的设备。传统的锅炉，将大部分的热能转移到水蒸气上，以增加烟气的热损失。但在冷凝锅炉中，废气可以向水蒸气傳递热能，同时可以在水蒸气凝缩后吸收热能，从而降低热量损失。冷凝式锅炉与一般锅炉有许多不同之处。冷凝器锅炉必须具有冷凝换热受热面，利用低温水从锅炉排出烟气时，它将蒸汽温度降低到烟道气凝缩温度，将过热的水蒸气凝缩，然后通过蒸汽排出潜热，帮助锅炉吸收部分热能。

冷凝锅炉总运行效率比传统锅炉提高百分之十到百分之十七，废气温度可降低到百分之五十至百分之七十。在运行中，冷凝锅炉不仅可以减少气体的使用，而且可以稀释烟气中的有害物质，回收蒸汽和水。具有绿色节能等功效。其中，直接热交换器主要通过喷水直接接触废气，产生热能交换，提高热回收率，并通过喷水减少废气中的有害气体。虽然直接接触式换热器的效率很高，但回收的问题很多。

2.4 锅炉房设备电耗问题

燃气锅炉在使用中消耗很多电能。为了降低锅炉房的消耗功率，可以合理地配置适当的设备和技术。首先，分析锅炉间的运转状态，完全理解每个器材的特性和性能，计算风机的流动量和效率，实现合理的分配，第二，导入频率转换技术，使接触点在日常操作中在运行过程中，处于软启动状态，然后减少启动电流，以避免过度消耗功率的影响。工人们可以使用变频器来降低交流频率，调节泵的速度和流量，并改善辅助系统各方面运行的泄漏。避免供水泵的全天候运行，尽量减少耗电量。

2.5 排污热损失问题

周期性污水排放可降低热损失。同时，定期对软化水进行检测，检查燃气锅炉水质，确保锅炉供水水质达到标准。掌握燃气锅炉用水的碱度及其变化规律，在高蒸汽压、低负荷条件下排放污水。此外，还应根据锅炉内液面水的盐度来调节污水阀，以便将污水排放控制在最小限度，从而减少污水排放的热损失[3]。

3 结束语

从上述燃气锅炉存在的问题及节能降耗措施来看，燃气锅炉的改造有必要采用多层次的节能方法，降低各环节的热能消耗，实现锅炉效率运行，从而达到节能减排，保证了供热企业的经济和社会利益。由此可见，锅炉的节能改造具有很大的开发潜力。从锅炉运行规律、燃料等方面都含有对应的节能措施。

参考文献

[1] 梁金明，薛贵平，梁军，等.锅炉回转式空气预热器漏风原因分析及改造[J].能源技术经济，2011，23（6）：48-51.

[2] 王馨.煤粉工业锅炉节能增效技术改造研究[J].商品与质量，2016，（29）：188-188，189.

[3] 张弛，王随林，穆连波，等.基于排烟余热深度利用的燃气锅炉低污染排放方案优化[J].暖通空调，2018，48（3）：75-79，28.