燃氣鍋爐房節能設計論文

時間:2022-05-01 11:19:44

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燃氣鍋爐房節能設計論文

1燃氣供熱鍋爐房節能設計的重要性

隨著人們在能源開采技術的發展以及人們在運輸工程上的建造,天然氣燃料已經逐漸成為了人們在生活生產過程中的主要燃料。尤其是西氣東輸工程的順利完工,天然氣以其運輸方便、污染小、價格低廉等優點而得到了人們的廣泛認可,并且得到快速推廣,燃氣鍋爐房在城市中的投入和使用給城市帶來了巨大的改變,提高了人們的生活質量,改善城市的環境。燃氣鍋爐房與傳統的燃煤鍋爐房相比具有以下特點:優點:燃氣鍋爐房的占地面積更小,這對城市日益緊張的土地來說無疑是巨大的幫助,同時燃氣在燃燒過程中對環境造成的污染更小。缺點:燃氣的造價要比煤更高,將會導致成本上漲。因此在城市燃氣鍋爐房的規劃建設中,要依據城市的特點全面的了解鍋爐的特點,因為城市在動力上的調整對我國的經濟發的發展將會產生移動影響,同時經濟的發展也會對動力布局產生一定的影響,如果合理使用動力、能源已經成為全社會都在關注,并探討的話題,這也對我國從事動力事業研究的人們提出了更多的要求。節約動力也就是節能能源,這不僅是我國在發展過程中的一項國策,同時也是人們的需求,因為動力在供應過程中出現的嚴重問題,國家加強了在節約能源問題上的研究,近幾年,各地城市在供熱鍋爐正逐漸的由傳統的煤炭鍋爐逐漸轉變為燃氣鍋爐,由于處于轉變階段,技術和經驗上都存在一定的問題,從而導致鍋爐房的節能問題日益突出,同我國的可持續發展理念相違背,因此必須要對其進行調整,解決出現的問題。

2燃氣鍋爐節能差的主要因素

2.1燃氣鍋爐運行過程中熱丟失

燃氣鍋爐具有排污小、水容量大的等特點。人們在設計過程中經常會因為燃氣鍋爐的排污熱損失的能量較小而忽略不計,在設計中規定了低壓熱蒸汽爐在實際運行過程中在排污率上應當小于10%,但從實際情況來看,該規定主要依據的是燃煤鍋爐在運行過程中經濟性和節約動力,導致了燃氣鍋爐的排污熱損失在運行過程中經常被忽略,沒有計算核鍋爐熱功率之內,因此,將會導致鍋爐在熱丟失上的設計存在問題,從而導致熱丟失過大,對燃氣鍋爐的節能設計產生較為嚴重的影響。

2.2燃氣鍋爐熱功率低的主要原因

燃氣鍋爐燃煤鍋爐的最主要的區別就是燃料的不同,前者的燃料是氣體,而后者的燃料則是固定。燃氣鍋爐在提高自身熱功率上并不需要花費大量的精力研究燃氣鍋爐在運行過程中各個環節的熱丟失。因為,燃氣鍋爐的燃料氣是氣體,氣體燃燒過程中基本不會生成灰分,更加很少出現液體或固體燃料在燃燒工程中因為燃燒不充分而造成的能源損失。引起燃氣鍋爐在節能設計上應當從以下幾個對問題進行分析。散熱丟失,散熱丟失主要來自空氣的對流換熱,而在小型鍋爐運行過程中使用的空氣主要都來自鍋爐間,散熱在一定程度上會起到對鍋爐間加熱作用,從而提高鍋爐間內空氣,燃氣鍋爐內的管道與輔佐間出現能夠實現輔佐間的功能效果。因此,在正常的燃氣鍋爐設計中,只需要應用科學的保溫方式,除鍋爐散熱丟失外的其他散熱丟失對鍋爐房動力的使用都不會產生太多的影響,可以忽略不計。氣體的燃燒的不充分,在調試燃氣鍋爐時,調試人員需要燃氣鍋爐的運行情況進行全面的調式,并要做好檢測工作,從而使燃氣鍋爐在運行過程中能夠得到最理想的焚燒狀況。在燃氣鍋爐方設計過程中,選用的燃燒器應當具有調理功能,可以依據供熱負荷的情況對空氣與燃氣的比例進行合理的調整,從而使燃燼度始終處于一個較高的狀態,起到節能效果。燃氣鍋爐在運行過程中的排煙熱損失,燃氣鍋爐在運行過程中會排除一定量的煙氣,煙氣中不僅會含有一定量的熱顯能,同時還會含有大量的潛熱,部分丟失的熱量通過觸摸式被換熱設備所回收。

2.3主動化操作水平

對目前我國運行的許多燃氣鍋爐房的運作進行剖析,鍋爐房的操作和運作管理水平會對鍋爐房的耗能情況產生直接影響。燃氣鍋爐房在運作過程中必須要以及實際的供熱需求對運行科學管理,鍋爐房在運行過程中供熱量與實際供熱量越接近鍋爐反在運行過程中動力利用率也就越高。傳統燃煤鍋爐房在運行過程中主動化較低,尤其是部分小型燃煤鍋爐房,運轉操作上主要依據經驗完成,在實際運行過程中,經常為了確保供暖質量高于要求,而大幅度的超過實際供暖需求,從而導致動力的大量浪費。

3燃氣鍋爐在設計中需要注意事項

3.1水利平衡

供熱系統在實際應用過程的耗能水平不僅有受熱源影響,同時也會受到整個網管的影響,供熱鍋爐設計上要注重水利調節問題,鍋爐房設計過程中經常會因為水利調節而導致系統在冷熱上存在嚴重的不均衡,從而導致距離熱源近的用戶室內溫度較高,而距離熱源較遠的地區的用戶室內溫度偏低,因此為了確保距離熱源偏遠的住戶的室內溫度能夠得到保障,必須要加強大循環數量和水溫這將會造成巨大的能源浪費。依據實際測試結果表明,距離熱源較近的用戶在單位時間內的水流量往往會是距離熱源遠的用戶的數倍,實際運行過程中,為了使較遠的用戶的室內溫度能夠達到16℃,較近的用戶室內的溫度往往都會超過20℃,甚至需要通過打開門窗來使室內的溫度能夠達到自己期望溫度,燃氣鍋爐房節能設計上要注重水利平衡調節。目前幾乎所有城市都處在快速發展階段,熱力管道新增開口不斷增加,設計初期的水利平衡計算對后期的運營意義不大,建議增加一些“均流閥”使用的內容

3.2供熱集中控制

燃氣鍋爐房同燃煤鍋爐房相比,熱效率要高很多,通常情況下,燃氣鍋爐房的熱效果能夠超過92%,但燃氣鍋爐所標示的熱效率是鍋爐在額定負荷下的效率,而在燃氣鍋爐在實際運行過程中不可能一直在額定負荷下工作,一旦鍋爐運行中與設計點發生了偏離,鍋爐的熱效率也就會發生較大變化。因此,在鍋爐房設計過程中必須要選擇熱效率較高的燃氣鍋爐,同時也要通過合理的措施使鍋爐房的總熱效率能夠得到進一步提升。例如,將多臺鍋爐進行并聯運行,通過群控使鍋爐房的總熱效率能夠得到提升。群控就是依據外界在熱負荷上的需求變化對鍋爐運行的臺數進行確定,對各個運行鍋爐的運行熱負荷進行科學分配,從而使每臺云心的鍋爐盡量的維持在最佳工況點,從而使鍋爐房的總熱效率能夠得到提高,達到節能目的。如果多臺并聯運行的鍋爐無法實現群控,那么但外界的負荷發生變動時,運行鍋爐為了影響外界負荷的需求需要同時升負荷或同時將負荷,將會導致運行中的每臺鍋爐都無法處于最佳工況運行點,鍋爐的總熱量效率將會大幅度下降,甚至比沒有安裝模塊鍋爐房的鍋爐房更差。

3.3一水多用

通常情況下,供熱負荷會隨著室外溫度的變化而改變,因此在設計燃氣鍋爐房時應當適當的對自動裝置加以應用,依據室外的溫度對供熱溫度進行適當的調節,從而確保鍋爐房在供熱上能夠與外界的溫度相吻合,這樣不僅可以使用戶在采暖上的舒適度得到提升,同時可以實現節約能源的目的。在鍋爐房設計過程中,可以依據系統自身特新對水資源進行重復利用,實現一水多用。例如,在鍋爐房運行過程中,除了向蒸汽用戶提供可蒸汽之外,而且可以針對熱水用戶在鍋爐房內熱安置熱交互器系統,實現集中管理,在節約人力、減少運行人員的基礎上對凝結水進行回收,對于蒸汽用戶,可以利用封閉式凝結水回收裝置對蒸汽凝結水進行回收。凝結水在鍋爐房內可以被二次利用,從而降低水資源和熱量的損耗。蒸汽鍋爐內連續排污水進入連續排污擴容器,二次汽將會進入到熱力除氧器中,熱水也可以進入到補水箱中的系統所利用,同時采暖系統中使用的補水也可以來自除氧器的溢流水及排水。

3.4科學利用排煙熱

燃氣鍋爐在運行過程中,排煙熱損失主要體現在以下兩個方面:空氣系數。排煙溫度。當空氣系數過大,也就數通風強度過大時,因為氣體的快速循環將會加大鍋爐中熱量的大量流失,因此在設計上應當在確保氧氣充足的情況下,合理的對空氣系數進行調整,這對節能有著巨大幫助。其次,可以對鍋爐中的燃料成分進行調整,使燃料可以與空氣進行充分的接觸,提高燃料的燃燒效率,當然在設計過程中也可以通過選用更好的焚燒器,在空氣系數較大的情況下,仍然可以使燃料充分燃燒。燃氣鍋爐中的燃料在燃燒過程中會含有一定量的水蒸氣,因為水的比熱容較大,因此水將會帶走大量的熱,但環境溫度降低時,水蒸氣的熱量將會被再次利用,此時就可以很好的對排煙過程中的熱損失進行控制,提高了燃氣鍋爐在燃料上的利用率。

3.5降低電能的使用量

實際生產過程中,要非常了解設備的運行情況,對鍋爐房中的設備搭配壓也要進行詳細的研究,找出最佳搭配,這樣一方面可以使整個設備在生產運行過程中井然有序,另一方面對節能也有著巨大幫助。例如,采取變頻節能技術,以及定期對整個電網進行那個維護,都可以降低事故的發生幾率,此外也助于鍋爐房的管理。

4結語

燃氣鍋爐房是現代供熱的主要設備,而隨著人們節約能源意識的逐漸加強,人們開始注重燃氣鍋爐房的節能設計。現階段我國在燃氣鍋爐房的節能設計還處于發展階段,但是相信隨著人們意識的提高以及我國科技的技術發展,在不久的將來,我國在燃氣鍋爐房節能設計上一定會處于世界的領先。

作者:鐘曉亮單位:中國石油天然氣管道工程有限公司