浅析锅炉相变换热技术应用及节能效果

【摘 要】对于锅炉的相变换热技术来说，在实际的工作中得到了广泛地应用。现如今，转变普通的锅炉为相变换热锅炉，提升传统锅炉形式的高效性，提升其节能性是重要的工作内容。相关的工作人员对这一问题进行了深入研究，已经在提升锅炉性能上取得了较大的成绩，无论是在节煤还是在节电上都起到了重要的作用。本文主要对锅炉变换热技术的应用情况和节能效果进行深入介绍和分析，希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。

【关键词】相变换热；不结垢；无氧腐蚀；节能安全

对于锅炉供热情况来看，最主要的就是在保证热量的基础上提升安全性。锅炉相变换热技术在锅炉供热工作中得到高效地应用可以有效的提升节能的效果，同时还能够保证经济效益和复合效益。但是，不同类型的锅炉也存在着不同的技术应用形式，在技术应用的过程中要做到具体问题具体分析，同时还需要根据改造对象的特点做好设计工作。本文就以具体的实例为例，对锅炉改造的基本原理、运行状况以及节能效果等方面进行深入分析，仅供参考。

1.实例分析

此采暖锅炉房主要位于某小区中，占地面积达到50㎡左右。在锅炉房中装有热水炉，系统的循环主要是以锅炉一次网的直供为主，主要采用的是分户循环的供热形式。但是，随着设备使用年限的增加，设备出现了严重的老化现象。另外，人们对供热质量提出了较高的要求，矛盾比较突出。所以，需要加强改造的力度，对锅炉房的相关设备和实际的技术应用情况进行深入分析和探讨。实例中的锅炉具有一定的典型性，可以在以后的锅炉改造中进行借鉴。

2.相变换热改造的基本原理

所谓的相变换热改造主要就是对传统的普通热水锅炉进行改造，以相变传热理论为主要依据，同时还需要借鉴蒸汽锅炉的优势之所在，完全转变成相变换热锅炉。其工作原理就是在热水锅炉的外部安装一定的换热装置，提升热量转换的高效性。热量的传递主要是经过锅炉中的水体，再到气体，最终还是水体，这一转换过程主要是将热能和传递形式进行了交换和改进。锅炉对外这是进行能量的输出。最终，锅炉本身和其他的热网之间建立了相对比较独立的循环系统，炉水也不会进入到外网中，各自分离。

3.改造后运行情况

在相变换热改造之前需要对三台锅炉进行彻底地清理，在改造方案中将改造措施进行明确。经过改造之后，运行状况可以从以下几个方面进行分析：

（1）不安全因素降低。相变换热锅炉的运行压力最终达到了0.09MP，通常情况下，锅炉的工作主要是以常压的形式进行，只有特殊的情况下以0.05MP的形式进行。换热装置的循环流量也得到了初步地改造。改造之前较改造之后增加了很多，系统的工程状况也得到了一定的改进。

（2）相变换热装置的二次侧的运行阻力也得到了降低，系统循环的流量也得到了增加，但是，循环泵电机的频率会降低，功率也相对降低。可见，这种节电效果比较明显。

（3）在锅炉改造之后，系统供水的温度得到了提升。如果室内温度和室外温度相等，改造的时间也会逐渐缩短，不仅如此，锅炉的出力以及效率等方面都得到了明显的提升。

（4）燃烧效率得到了明显的提升，在相同负荷下，炉膛内的温度也会得到高效的提升，最高时会达到120℃，在改造之后，炉渣成分的含碳量也明显降低。这一点也是锅炉改造工作中比较重要的内容，工作人员的重视程度需要进一步加强。

（5）在传统的锅炉设备工作中，炉内会受到严重的腐蚀，如果严重的话，锅炉也会存在着保管和泄露的现象。在经过改造之后，供热会比较稳定，同时也会极大地降低锅炉以及相关设备的维修工作量。

4.变相换热技术需要注意的问题

（1）要对装置的相关参数进行明确。主要是提供准确无误的系统循环流量，将温差控制在标准的范围内。对锅炉的数量以及流量等因素之间的关系高度明确，保证装置的功率达到最高，尽量满足负荷的需要。

（2）相变换热装置安装后，锅炉的实际运行水位的选择及水位计安装位置的确定，这是一个由相变换热装置设计和系统实际运行工况等综合因素决定的问题。设计水位与实际运行水位应当根据不同改造系统区别对待，否则易形成水位监测“盲区”。

（3）注意原锅炉下降管及省煤器旁通管的改动。特别是相变换热装置冷凝水循环管路的连接形式和尺寸，避免“水击”现象的发生。

5.相变换热锅炉的节能效果

5.1不结垢，无氧腐蚀，不发生低温腐蚀和灰污染

经相变换热改造锅炉的炉水不参与外网循环，使锅炉本体内的总水量在理论上不发生变化。运行中无需向锅炉内加水，从而保证锅炉不结垢。炉水在沸腾状态下工作，保证了炉内溶解氧量为零，从而克服了普通热水锅炉比较严重且又难以避免的氧腐蚀问题。

5.2相变传热，保证出力，安全性高

锅炉外设置热交换装置，以相变传热形式把锅炉的热量输送到外网。在设计过程中，选择先进的构件--波纹换热管，使换热装置的传热能力大于锅炉输出功率。保证锅炉始终在高效、高功率状态下稳定运行。且锅炉的工作压力设计为常压或微压，安全系数大大提高。锅炉整体运行工况具有很高的可靠性。

5.3热效率高，节约能源，降低运行管理成本

①锅炉能维持稳定、合理的炉膛温度，有利于燃料的燃烧和保持较高的燃烧效率。改造前锅炉因受外网温度或补水的影响，其炉膛温度极不稳定。而改造后锅炉内的炉水始终处于饱和温度，不受外网温度的影响，正常情况下不需要补水，炉膛内始终维持稳定、利于燃料燃烧的温度，节能效果是可观的。

②由于有其不结垢、低灰污染等特点，可以大大强化传热、使锅炉传热工况稳定，保证锅炉长期在高效状态下运行，锅炉始终维持设计热功率。而普通锅炉的热功率常常随使用时间的增长，由于结垢、灰污染而下降。锅炉维护费用却随使用时间的增长而上升。

6.结束语

进行相变换热改造后的锅炉房，经过一个采暖期的运行，系统运行安全平稳，水力工况大为改善，供热质量明显提高，节能效果极为显著。该项技术具有很强的实用性和适应性。特别是在锅炉设备陈旧、出力和效率降低、水处理条件差炉内易结垢和腐蚀、系统阻力大、锅炉大流量小温差运行、以及计划由锅炉直供改建换热站间供的系统，进行锅炉相变换热改造其经济效益和社会效益十分可观。 [科]

【参考文献】

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[3]李之光，王昌明，周占魁，王化臣，刘志起，黄涛.有压相变换热式新型水火管锅壳锅炉[J].工业锅炉，2000（03）.

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