浅析工业锅炉供热过程中的节能技术

【摘 要】目前在我国的供热过程中所应用的工业锅炉，其是一种高能耗的设备，在能源日益紧缺的情况下，工业锅炉在能源消费结构中占有非常重要的位置，所以需要采取现代化的节能新技术，从而使锅炉在供热过程中达到节能减排的目标。本文分析了水质管理的好坏对锅炉节能的重要性，并进一步对回收锅炉冷凝水技术和蒸汽热泵技术进行了具体的阐述。

【关键词】工业锅炉；供热；节能；回收锅炉冷凝水；蒸汽热泵

0.前言

由于我国幅员辽阔，在冬季大部分地区都处于寒冷的季节，对供热的需求量较大。目前工业锅炉作为我国供热过程中的主要设备之一，其主要以燃煤为主，不仅使环境受到了严重的污染，同时还达不到较好的热效率，在实际运行中其热效率水平处于一个较低的水平，无法与发达国家相比。针对于工业锅炉热效率利用较低的特点，不难发现我国在锅炉供热过程中具有较大的节能空间，所以加大对节能新技术的研究和开发力度，使新技术应用到锅炉供热中来，从而达到节约能源，保护环境的作用。

1.锅炉所用水质的好坏是锅炉供热过程中节能的关键

水质的质量对锅炉的运行具有十分重要的影响，所以为了保证锅炉的安全经济运行，则需要对水质进行有效的管理和监督，从而使锅炉的高水质下运行，从而实现环境保护和节约能源的需要。在锅炉的使用过程中，需要对其水质进行定期的检测，在检测过程中需要严格按照国家的相关标准进行，从而及时发现问题并及时进行处理。另外在对锅炉使用过程中，还要做好防垢和除垢的工作，从而实现对锅炉排污率的有效的控制，使锅炉的水质质量得以提高，热度得以增强，实现节能的目标。

2.通过回收锅炉的冷凝水技术来提高系统的热效率

锅炉在供热过程中，由于所产生蒸汽，所以凝结水较多，这部分凝结水温度普遍较高，所以对凝结水进行回收来做为锅炉的补给水，不仅能达到节水的目的，同时也能实现节能的目标。这主要因为凝土水的温度普遍要高于自来水的温度，如蒸汽凝结水回收时平均温度为60℃，原锅炉补给水水源为自来水，平均温度为10℃，补给水由10℃提高到60℃，水温提高了50℃，利用1吨凝结水相当利用5×104大卡的热量，相当利用发热量为6000大卡/公斤的煤约8.3公斤，以每吨煤360元计算节约3元。节约天然气相当5.1m3，以每1m3天然气1.8元计算节约 9.18元。凝结水由于经过蒸汽净化后，其质量基本接近于纯水的品质，所以做为热源给水是十分适合的。而且利用凝结水作为热源的给水，不仅可以有效的改善锅炉的水质，提高锅炉的热效率，而有使锅炉的排污热损失也会有所降低。目前在许多行业的锅炉供热系统中，在设计时也考虑了回收凝结水，但只是铺设了钢管，而没有采取必要的防腐处理，所以凝结水受到污染情况较来严重，其已不符合锅炉给水要求，所以只能进行排放，造成了较大的浪费。目前在很大一部分大中型城市中都有将近千余台的锅炉，这些锅炉中的凝结水每天都要被放掉，每年所造成的损失数量是十分惊人的，其实对于凝结水的回收并不是十分复杂的事情，其只需要一台加药泵和凝结水防腐剂就可以了，这样不仅可以降低生产成本，同时还能取得非常好的经济效益，达到节能的目的。

3.大力推广应用蒸汽热泵技术

目前在我国的工业锅炉供热过程中，其蒸汽应用系统综合应用效率处于较低的水平，只能达到利用率的一半左右，另一半的热量则被浪费掉了，造成严重的损失。所以在目前针对工业锅炉的节能研究中，加大对蒸汽利用效率的研究则是节能的趋势，因为在蒸汽应用系统中还有较大的节能潜力。蒸汽热泵技术是最近几年才提出的一项节能新技术，早在上世纪八十年代在一些发达国家就开始应用此项技术，并取得了非常好的节能效果，蒸汽热泵利用回收的低压余汽达到节能的目的，其对工业锅炉的节能起着十分重要的作用，是一项具有非常好的市场前景的节能新技术。

3.1工业锅炉蒸汽系统应用蒸汽热泵节能的技术分析

（1）余汽热能回收利用的方法。在通常的蒸汽锅炉应用系统中，锅炉所产生的蒸汽经过表面式的换热后则会有大量的低压余热蒸汽排出，目前对这部分低压余热蒸汽进行回收时大致有两种做法：一种是利用疏水阀使冷凝水排出，不允许蒸汽排出，使蒸汽的汽化潜热得到充分地利用。另一种是将余热蒸汽和冷凝水直接通入软水箱来加热锅炉给水实现余热利用。这两种做法都存在着一定的弊端，无法使低压余热蒸汽中的热能做到合理的回收，所以蒸汽热泵技术的应用，有效的解决了这两种办法中的缺陷，实现了最大化的对蒸汽余热的利用。

（2）蒸汽热泵的工作原理。蒸汽热泵主要由喷嘴、吸入室、混合段、扩压室四部分组成。蒸汽热泵工作原理是利用高压力蒸汽，通过拉伐尔喷管吸收低压余热蒸汽，经过充分混合、扩压后输出生产工艺用蒸汽的过程。蒸汽热泵的核心技术在于主喷嘴的几何尺寸的确定。主喷嘴喉口的大小决定了喷嘴出口处蒸汽的流速，其流速越高，对余热蒸汽的抽吸力就越强，回收蒸汽的效率也越高。蒸汽热泵余热蒸汽回收系统，除了蒸汽热泵外，还有孔板、闪蒸罐、压力调节器、液位控制器、不凝结气排出系统和凝结水泵等部件。在实现蒸汽余热的回收过程中，除了蒸汽热泵本身的几何尺寸非常考究外，系统中各部件的参数调节和控制，对系统的正常工作也起着至关重要的作用。必须通过对这些部件的合理调整和有效控制，才能真正实现工业锅炉的余汽热能回收价值。

（3）利用蒸汽热泵实现不同参数蒸汽的合理提供。在工业生产过程中，经常会遇到生产工艺过程需要不同压力参数的蒸汽，而蒸汽汽源又只能提供单一参数的蒸汽。目前普遍采用的办法是对汽源出来的高压蒸汽进行节流，将高压蒸汽降低到生产工艺需要的压力。蒸汽经过节流减压后会产生能量的无效贬值，使蒸汽的品质降低。蒸汽热泵可以有效地解决这个问题，热源出来的高压蒸汽可以通过蒸汽热泵与低压蒸汽混合，产生介于高低压蒸汽之间的各种压力的蒸汽（通过调节孔板、压力调节器等）。利用蒸汽热泵来进行蒸汽分配的优势在于，可以根据生产工艺需要精确提供各种参数的蒸汽，并能避免节流减压过程对蒸汽品质的无效贬值。

3.2蒸汽热泵节能的优势和必要条件

由于蒸汽热泵在运行过程中其系统处于闭环状态下，所以其热力损失会处于最低的水平，从而实现节能的目的。在封闭系统中运行，蒸汽则不会到处弥漫，有效的改善了工作环境。蒸汽热泵节能系统应用的必要条件：用于生产工艺过程中加热的蒸汽必须是通过面式换热，并且有低压余热蒸汽排出。

4.结束语

通过以上分析可以看出，工业锅炉在供热过程中要想达到节能的目的，则需要应用新的节能技术，如回收锅炉冷凝水技术和蒸汽热泵技术等，现在随着科学技术的快速发展，各种新技术不断的出现，工业锅炉的节能技术和设备不断的得以应用和开发，为工业锅炉节能减排目标的实现起到了十分重要的作用。

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