摘 要：論述了鍋爐及供熱系統(tǒng)的能量消耗，提出了通過鍋爐燃燒的方法及供熱系統(tǒng)的維護(hù)，達(dá)到節(jié)能的目的。

關(guān)鍵詞：鍋爐;供熱系統(tǒng);節(jié)能措施

煤炭是我國的主要能源，在我國能源結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)大的比重。在能源消耗系統(tǒng)中，鍋爐及供熱系統(tǒng)的年耗煤量約占我國煤炭產(chǎn)量的三分之一左右。隨著人民生活水平的不斷提高，采暖范圍日益擴(kuò)大，建筑能耗也將大大提高。所以，除了提高鍋爐的熱效率，降低鍋爐及供熱系統(tǒng)的熱損耗，采取節(jié)能的措施之外，別無選擇，這也是我國能源供需之間的不平衡得到緩解的一項重要的任務(wù)。

一、鍋爐的工作原理及工作過程

鍋爐是一種生產(chǎn)蒸汽的換熱設(shè)備，它通過煤等燃料時放出化學(xué)能，通過傳熱過程將能量傳遞給水，使水轉(zhuǎn)變成蒸汽，蒸汽直接供給工業(yè)生產(chǎn)中所需的各種形式的能源。鍋爐的蒸汽參數(shù)包括容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度和給水溫度。鍋爐的容量是額定蒸發(fā)量，即在規(guī)定的出口壓力，溫度和保證效率下最大連續(xù)生成的蒸汽量。

1、燃料燃燒過程：層燃：煤→煤斗→爐排—(完成燃燒)→高溫?zé)煔?/p>

2、煙氣向工質(zhì)傳熱過程：高溫?zé)煔?mdash;(輻射)→水冷壁—(輻射對流)→凝渣管—(輻

射對流)→過熱、再熱管—(對流)→省煤器—(除塵 脫硫)→低溫?zé)煔馀畔虼髿?/p>

3、工質(zhì)的加熱器化過程：給水(系統(tǒng)用水 補(bǔ)給水)→給水箱→泵→省煤器→鍋筒

(下降管)→下集箱→水冷壁管束—(輻射對流 汽水混合物)→分離器→飽和蒸汽→過熱器→過熱蒸汽→用戶

二、燃料充分燃燒，節(jié)能措施

燃料在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒時對鍋爐熱效率影響很大。如果燃燒不好，則燃燒的化學(xué)能就不能充分轉(zhuǎn)換為熱能，這無疑會降低鍋爐的熱效率。要提高鍋爐的熱效率，首先就要使燃料在鍋爐內(nèi)完全燃燒。

1、采用合理的調(diào)節(jié)風(fēng)量，實現(xiàn)燃料燃燒時的氧氣供應(yīng)。

燃料在鍋爐內(nèi)燃燒，燃燒過程不同，燃燒情況也不同。例如：燃料在鏈條爐排的鍋爐中燃燒，隨爐排的轉(zhuǎn)動而依次著火，燃燒是沿爐排長度方向分區(qū)進(jìn)行的。在爐排的前部和尾部需要空氣量減少，而在爐排中部的燃燒區(qū)需要大量的空氣。根據(jù)這一現(xiàn)象，合理的調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使燃料在燃燒區(qū)能夠充分地燃燒，這對提高鍋爐的熱效率，達(dá)到節(jié)能的目的是很重要的。

2、采用二次回風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)燃料完全燃燒。

二次回風(fēng)能在鍋爐內(nèi)形成煙氣漩渦，這一方面增加了懸浮煤粉在爐膛內(nèi)停留的時間，而使燃料充分的燃燒，另一方面能使?fàn)t膛內(nèi)的溫度梯度降低，提高了爐膛內(nèi)受熱面的利用率，所以采用二次回風(fēng)系統(tǒng)是改善燃燒條件的重要手段。據(jù)測算，利用二次回風(fēng)系統(tǒng)的鍋爐熱效率可提高5-10%左右。

3、采用鍋爐連續(xù)供熱，間歇調(diào)節(jié)并輔之以質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式。

因為鍋爐的頻繁起火、壓火，爐膛溫度驟冷驟熱，不僅會降低運(yùn)行效率和供暖質(zhì)量而且也影響鍋爐的使用壽命。經(jīng)實測結(jié)果顯示，鍋爐運(yùn)行兩小時之內(nèi)熱效率很低，即起火半小時測得鍋爐熱效率僅為33%，一小時為55%，兩小時之后才能穩(wěn)定到70%以上。所以采用連續(xù)供暖、間歇調(diào)節(jié)并輔之以質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式，調(diào)整爐排速度、風(fēng)量等，使煤炭得到充分燃燒，避免了頻繁起火、壓火引起的熱損失，使鍋爐能較長時間保持高溫狀態(tài)并滿負(fù)荷高效率運(yùn)行，同時也延長了鍋爐的使用壽命。?

4、采用微機(jī)控制，實現(xiàn)鍋爐燃燒過程控制的自動化。

為適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化，鍋爐供熱過程要不斷變化，因而鍋爐爐膛內(nèi)燃燒過程也要變化。為減少因操作不當(dāng)而對燃燒的影響，對鍋爐燃燒過程采用微機(jī)控制。當(dāng)負(fù)荷變化后，應(yīng)自動改變煤的供給量和煤層的厚度，同時調(diào)節(jié)風(fēng)量，以保證蒸汽壓力穩(wěn)定。微機(jī)控制燃燒自動化過程一般是以蒸汽壓力為調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)蒸汽壓力變化調(diào)節(jié)送風(fēng)和引風(fēng)量，從而能進(jìn)一步提高鍋爐的熱效率。利用微機(jī)控制不但能提高鍋爐的熱效率，而且對鍋爐安全運(yùn)行及改善司爐工勞動條件及勞動強(qiáng)度也帶來了好處。

5、加強(qiáng)水處理，促進(jìn)熱能的有效轉(zhuǎn)換。

鍋爐經(jīng)過一定時期的運(yùn)行，鍋爐內(nèi)部將出現(xiàn)水中沉淀物，即結(jié)垢現(xiàn)象，這是無法避免的。據(jù)統(tǒng)計，鍋爐結(jié)垢1mm厚度，就要增加燃料消耗3%，而且鍋爐結(jié)垢后對鍋爐安全運(yùn)行也極為不利。從保證鍋爐安全運(yùn)行及節(jié)能方面考慮，加強(qiáng)鍋爐水處理工藝的推廣即采取先進(jìn)的水處理技術(shù)是十分必要的。

當(dāng)前采用比較普遍的水處理設(shè)備是鈉離子逆流再生交換器。這種水處理方式對原水的適應(yīng)性廣，出水?dāng)?shù)量及質(zhì)量、單位鹽耗、自耗水量等指標(biāo)都比較先進(jìn)，效果也比較理想。

大中型鍋爐水處理中還常常采用真空除氧，真空除氧比大氣式熱力除氧可省大量燃料，而且又能減少排煙損失，提高鍋爐效率，所以是大中型鍋爐有效的水處理方式。

6、加強(qiáng)鍋爐及供熱系統(tǒng)的維護(hù)，防止和減少熱損失。

鍋爐運(yùn)行時，由于維護(hù)不當(dāng)，對熱效率影響也很大。為提高鍋爐系統(tǒng)熱效率，減少熱損失，在運(yùn)行時應(yīng)著重注意以下幾個問題：

(1)隨時清除鍋爐內(nèi)的積灰，減少熱損失。積灰對提高鍋爐熱效率十分有害，灰垢的熱系數(shù)為0.1大卡/米.時.度，當(dāng)鍋爐有效散熱面積灰1mm厚時，熱效率就要下降4-5%。因此及時清除鍋爐受熱面的積灰是提高鍋爐熱效率的有效措施。目前清除鍋爐積灰主要有機(jī)械及化學(xué)方法，而以化學(xué)方法應(yīng)用較廣。

(2)加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，防止和減少熱量損失。由于鍋爐及供熱系統(tǒng)溫度比環(huán)境溫度高的多，使鍋爐本體及供熱系統(tǒng)向周圍放熱而產(chǎn)生損失在所難免。為了減少熱損失必須加強(qiáng)維護(hù)，對鍋爐本體及管道要做好保溫層，減少熱損失尤為重要。熱力管網(wǎng)及閥門等漏水也是熱損失一個不可忽視的環(huán)節(jié)，熱力管路的絕熱保護(hù)必須妥善處理。對使用熱水管道集汽罐排氣時，盡量使用自動排汽閥或密閉關(guān)鎖閥門，避免用胡亂開閥門放熱水。另外經(jīng)常檢查供熱系統(tǒng)中閥門、接頭及散熱氣，隨時消除漏水現(xiàn)象。

(3)加強(qiáng)管理，提高節(jié)能意識。加強(qiáng)管理包括技術(shù)管理及成本管理兩方面。在技術(shù)管理方面，應(yīng)根據(jù)具體情況盡可能設(shè)置完善的管理系統(tǒng)。如燃燒中應(yīng)該有取樣裝置，各種計量裝置及儀表，設(shè)置水質(zhì)化驗室，以適應(yīng)煤的工業(yè)分析、煙氣分析和灰渣含碳量分析等需要。在成本管理方面，燃料管理是十分重要的工作。煤場的煤應(yīng)按差別分別堆放。做好防風(fēng)雨措施，減少自然損耗。蒸汽和熱水是鍋爐房的產(chǎn)品，產(chǎn)量要有計劃，分析要有計量。鍋爐設(shè)備維修管理也是十分重要的，停爐時要有檢查制度，并派專人維修。

經(jīng)過采取以上措施，大大提高了鍋爐的熱效率，就以經(jīng)我們改造的高校鍋爐房供暖系統(tǒng)為例。實地測定結(jié)果顯示供暖狀況明顯改善，原距鍋爐房最遠(yuǎn)1 000m處，室內(nèi)溫度僅為9℃，現(xiàn)在達(dá)到16℃;原距鍋爐房最近處，室內(nèi)溫度為25℃，現(xiàn)為19℃，室內(nèi)平均溫度提高3℃。耗煤量節(jié)約21%，耗電量節(jié)約25%，設(shè)備維修費節(jié)約30%。爐拱、爐墻原每年砌筑維修，現(xiàn)三年完好無損。出渣機(jī)鏈條原每年更換一次，現(xiàn)兩年維修更換一次。大小爐門、預(yù)熱區(qū)、燃燼區(qū)爐排原一個采暖期后基本全部更換，現(xiàn)三年未變形。主燃區(qū)爐排原一個采暖期更換二次，現(xiàn)一個采暖期后只有1/2需更換。

三、結(jié)語

總之，隨著科技手段的廣泛應(yīng)用，鍋爐供暖也進(jìn)入了發(fā)展時期，采用科學(xué)合理的節(jié)能措施，實行量化管理，必將推動能源消耗改革的深入，創(chuàng)建節(jié)約型社會。

參考文獻(xiàn)

[1]馬有江，段正利，魯慧文.一個供暖工程改造的范例[J].節(jié)能效率，降低運(yùn)行費用，減少能源浪費，以達(dá)到節(jié)能的目的。

[2]談供暖系統(tǒng)存在的問題及其解決途徑[J](2005)2

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