锅炉房节能设计探讨

【摘 要】本文对锅炉房节能设计从锅炉选型、除渣系统设计、运煤设备设计、供水温度、排烟热及计量装置等方面进行了分析研究，具有较强的意义和价值，供参考。

【关键词】锅炉房；节能设计；系统设计；计量装置

据实践研究表明，如果一些锅炉的供热率都稳定在75%以上，锅炉设备利用率较全国平均水平可提高40% ，热效益可提高13%。锅炉房的节能设计，不仅可以提高锅炉的设备利用率和热效益，同时对节约能源、减轻环境污染等方面都有着积极重要的意义。

1.锅炉选型

就锅炉本身而言，会对锅炉负荷产生影响的主要因素有内部气流组织、锅炉内膛结构形式和燃烧设备等。并且锅炉在长期使用过程中，其受热面积累的灰尘污垢等污染物程度也会对锅炉的负荷产生一定的影响。因而在选择锅炉的时候，要根据工作介质、所需的热负荷量和热负荷延续图来选择锅炉的结构形式、台数和容量等，一方面可以保证满足用户采暖的需求；另一方面避免因盲目安装而造成的供暖能力超出实际需要、锅炉房低负荷运载的情况。要针对当地的供应燃料的品种来选择锅炉的燃烧设备，如假设当地主要供应优质煤的话最好选用链条炉排，而如果当地的燃煤灰分较多的话建议使用往复炉排。选择恰当的燃烧设备可以提高燃料的使用率，节约能源。同时还要根据锅炉房的用地面积、施工进程和投资金额来选择购买散装锅炉还是组装锅炉。

2.除渣系统设计

在锅炉的日常运行中，很重要的一项内容就是进行除渣，除渣设备也是锅炉房中最常出现故障的地方，因而，在锅炉房的节能设计中也要充分重视除渣系统设计。现行的除渣设备有很多，如刮板式捞渣设备、湿式水封斗除渣设备、辊式碎渣设备、锤击式碎渣设备等等，目前除渣效果较好的是重型刮板除渣机。无论采用的是哪一种除渣设备，需要注意的是炉膛一定要进行密封。特别是对于大容量锅炉来说，煤渣的落差比较大，要防止煤渣在下落的过程中直接落向水槽。特别是当灰渣成块状时，大块的灰渣具有很高的温度，一旦其落入水槽，会导致大量的水蒸气产生。大量的水蒸气进入炉膛会影响燃料正常的燃烧。并且大量的水蒸气进入炉膛，还可能导致炉膛内正压升高，造成锅炉房内的污染，甚至严重时还会导致一些事故发生。因此在进行除渣设计时，最好采用密封水槽设计，防止因为落灰造成的设备故障，降低因设备故障而影响采暖的概率，提高锅炉设备的使用寿命，同时还可以节约设备维修的费用。

3.运煤设备选择和系统设计

就锅炉房而言如果不计算人工费和折旧费，那么燃料费用要占到整个锅炉房费用的90%以上，甚至有的更高。选择恰当的运煤设备和系统，可以有效的减少锅炉房费用的支出，节约能源。运煤指的不仅是将煤炭等燃料输送给锅炉的设备，而且包括在输送之前的破碎设备，使燃料达到合适的粒度，同时还要保证燃料中的水分含量适中。设计燃料自动调节设备，根据供暖负荷的多少来调节燃料的供应量。在进煤时可以采取几个进煤口同时进煤，或是采取筛分措施使碎煤进入燃料层下部、而块煤在料层上部的分层燃烧方式，帮助燃料充分燃烧。从而降低燃料的消耗量，不仅能节约能源而且也能减少燃料费用的支出。

4.设定供水温度自动化设备并一水多用

一般来说供热负荷是随着室外温度的变化而发生改变，因而在锅炉房的节能设计中，可以采用自动装置，根据室外的温度来调节供热的温度，有效的使锅炉房外供热量与外界所需热量相吻合。不仅能够提高用户采暖的舒适度，同时还能有效节约能源。

并且在锅炉房设计中，还可以按照各系统的特性重复利用水资源，做到一水多用。例如，除了向蒸汽用户供应蒸汽之外，在锅炉房内可以设置那些热水用户的热交换器系统，进行集中管理，在减少运行人员，节约人力的基础上，回收所有的凝结水，而对于那些蒸汽用户则可以采用封闭式凝结水回收装置回收蒸汽凝结水。这些凝结水又可以在锅炉房内进行二次利用从而减少热量和水资源的损耗。蒸汽锅炉内的连续排污水进入连续排污扩容器，其二次汽进入热力除氧器，高温热水又可以排入采暖系统补水箱被采暖系统利用，并且采暖系统的补充水还可以来源于除氧器的排水及溢流水。

蒸汽经过用热设备后生成的冷凝水水质好，且温度可达 60-100℃，但 90%以上在用工业锅炉的用户未对冷凝水进行回收，而当废水排掉了。若能对凝结水采用多区段过滤附加锅内加药法进行综合回收利用，不仅减轻了水处理的负荷，节省了水处理费用，同时提高了给水温度，降低了燃料耗量，通常给水温度每提高 6℃，可节约燃料 1%。从已有的冷凝水回收案例来看，节能可达10%～12%。为降低锅炉排污热损失，应加强锅炉给水品质控制，并尽可能减少锅炉排污量，同时应采取措施回收排污热量。锅炉房热力系统的排污量应控制在 5%以下，最好为 2%左右。此外，可采用加装排污扩容器及换热器来回收部分排污热量，以起到节能降耗的作用。

5.合理利用排烟热

目前所使用的很多锅炉都是不带省煤器和空气预热器的，造成了锅炉排烟温度很高，一般在160°C--200℃左右，如果能够合理的利用排烟热，对提高锅炉效率，节约能源将是十分有益的。在排烟热损失中，水蒸气所携带的热损失大约占整个排烟热损失的55%--75%，因而如果将排烟温度降低至烟气冷凝温度以下，通过回收利用水蒸气潜热，可以很有效地降低排烟热损失。目前常用的降低排烟温度的方法有两种：一是采用冷凝式锅炉，二是加装余热回收装置。

冷凝式锅炉是指那些能够从锅炉排放的烟气中吸收水蒸气所含汽化潜热的锅炉。与常规锅炉相比，它除了能够将烟气中大部分的显热传递给蒸汽或水以外，还能够吸收部分烟气中的水蒸气冷凝后释放的汽化潜热。冷凝式锅炉采用的是冷凝式的热文换受热面和高性能的外壳保温密封材料。主要是利用低温水降低锅炉的排烟温度，使其降到烟气冷凝温度以下，烟气中过热状态的水蒸气能够凝结成水，放出汽化潜热，而这部分热量通过回收可被整个锅炉系统利用。并且冷凝式锅炉的使用还可以有效的降低NOX的排放量。一方面由于冷凝式锅炉降低了排烟热，提高了锅炉的热效率，客观上使得锅炉使用的燃料减少了，因而NOX的总排放量也会相对减少。另一方面在冷凝过程中，烟气中的气体被冷凝水吸收或是与其发生化学反应，可以降低烟气中NOX的含量，进一步减少污染物的排放。因而使用冷凝式锅炉不仅可以降低排烟热，提高锅炉效率，还可以回收一定量的水，减少NOX的排放量，起到节能、环保的双重作用。

常规锅炉想要降低排烟热可以加装余热装置，目前最普遍的是在烟道中加装一个相当于省煤器的热回收装置，回收烟气中的热量，降低排烟温度。

还有的锅炉采取的是烟气再循环系统，将部分的烟气送入炉膛内重新燃烧，一方面可以利用部分余热，另一方面减少NOX的生成量，起到节能和环保的作用。

6.完善计量装置

在锅炉房各热力系统设置必要的计量装置，如锅炉给水流量装置、锅炉出口蒸汽流量计量装置、各热交换系统蒸汽流量计量装置、各外供蒸汽流量计量装置、热工测量仪表装置……利用这些装置，建立微机运行调度、监测系统，进行合理的供热系统调节，实现供需平衡，按需供热。

供热锅炉房的节能设计是一项系统的工程，它需要根据实际情况合理的选择锅炉类型，做好锅炉的除渣设计和运煤设计，实现供水温度自动化和合理的利用排烟热，并完善计量装置，通过多种方式最后达到节能的效果。

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