燃气锅炉供热系统节能运行设计探析

燃气锅炉供热系统节能运行设计探析

安建恒

中建八局西南建设工程有限公司 四川省成都市610000

摘要：近年来，我国的燃气工程建设有了很大进展，其对锅炉的应用也越来越广泛。为了能够更好地实现对资源节约型以及环境友好型社会发展模式的建设，本文首先分析燃气锅炉的基本组成，其次探讨燃气锅炉供热系统节能运行设计的关键技术，以供参考。

关键词：燃气锅炉；供热系统；节能

引言

为了进一步提高城市集中供暖质量，解决能源严重浪费问题，需要结合城市集中供热锅炉运行情况，选择合适的节能环保技术，在有效提高供热锅炉节能环保效果的同时，对城市环境质量也能起到改善作用，实现锅炉供热经济效益与环保效益最大化。 因此节能环保技术如何在城市集中供热锅炉运行中合理应用，是目前城市集中供热行业相关人员需要考虑的问题。

1燃气锅炉的基本组成

燃气锅炉是一种将燃气燃烧产生的热量转化为水或蒸汽的特种设备，其基本构成包括燃烧器、锅筒、水循环系统、排烟系统和控制系统。其中，燃烧器是锅炉中燃料燃烧的关键部件，负责充分混合燃气与空气并将其燃烧，产生热量。锅筒是燃气锅炉的主要部分，负责传导燃烧产生的热量，将炉内的水加热成蒸汽或热水。水循环系统包括给水泵、分水器、集水器、输水管道及相关阀门附件等，负责将锅筒内产生的蒸汽或热水输送到供热系统末端设备。排烟系统主要包括烟道、烟囱等部件，负责将燃烧产生的废气经过处理达到排放标准后高空排放到大气中。控制系统负责监控和调节燃气锅炉的运行，确保燃气锅炉安全、稳定地运行。这些组成部分共同构成了燃气锅炉供热系统，对于燃气锅炉的选择、设计、维护和运行管理都具有重要作用。

2燃气锅炉供热系统节能运行的关键技术

2.1燃气锅炉的选择和设计

在选择和设计燃气锅炉的过程中，首先要考虑锅炉的热效率和排放标准。优质的燃气锅炉能够运用高效的燃烧技术将燃气充分燃烧，使燃气中的能量转化为热能，提高锅炉的热效率，减少能源损耗。同时，应根据环保要求和实际情况确定合适的燃气锅炉排放标准，采用符合标准的燃气锅炉，减少污染物的排放；其次，燃气锅炉的安装、调试和维护也是影响节能运行的关键。在安装设备时，应确保燃气锅炉的安装位置合理，通风良好，以便于燃气的燃烧和热能的释放。在调试方面，应根据实际情况对燃气锅炉进行调试，确保其燃烧方式和参数的准确性和稳定性。在设备的维护方面，应定期检查和保养燃气锅炉，及时清洗污垢并更换老化部件，确保燃气锅炉的正常运行和稳定性。

2.2供暖循环水系统的设计

供暖循环水系统是燃气锅炉供热系统的核心部分，其设计直接影响着系统的运行效率和能耗，具体需考虑以下几点。首先，应根据供热负荷和系统的热平衡原理，确定供暖循环水系统的水流量和供回水温度。在确定水流量时，要综合考虑循环水系统的长度、服务半径、水泵的流量等因素，以确保循环水的流量达到最优。在确定供回水温度时，应根据气候特征、建筑维护结构特性和供热需求等因素，综合考虑确定供暖循环水系统的供回水温度，以达到最优的供热效果。其次，应选择合适的水泵和水箱，以确保循环水的流量和水压。在选择水泵时，应当根据供暖循环水系统的水流量、水压和管道压力损失等因素，选择流量和扬程适宜的水泵，并且要求水泵效率高、运行稳定。在选择水箱时，应综合考虑供热负荷、供热时间、水箱容量和水箱的位置高度等因素，以确保循环水系统的运行稳定和供热效果达到最优。最后，应加强对循环水的管理并安装过滤器和软水器等设备，以减少水垢和杂质的产生，保障循环水的清洁和安全。

2.3 负荷预测

天然气负荷主要受锅炉的运行时间、服务面积及供热模式的影响。其中供热模式分为与基础热电联产热网并网运行和单独运行这两种，并网和单独主要视基础热源与燃气调峰热源的运行压力及水力工况而定，并网运行时主要考虑基础热源与调峰热源的总负荷，单独运行时主要考虑调峰热源供热面积。预测天然气负荷时，除根据以上内容计算天然气负荷外，还应考虑以下因素：（1）应同时考虑热网和热源厂的实际运行工况；（2）应充分考虑老旧管网的承压和实际输送情况；（3）应避免出现起伏波动较大的情况，这样可以消除预测结果脱离实际的影响。

2.4监测系统的设计

设计监测系统时应根据实际需要和技术条件，选择合适的监测设备及方案，一般来说，监测系统包括传感器、数据采集器、数据传输和控制设备等。传感器应选用精确、稳定的仪器，以实时采集各项数据并传输到数据采集器中；数据采集器需要对采集到的数据进行存储和处理，并与监测中心或管理系统进行数据传输和接收；同时，监测系统还需要建立完善的数据库和分析软件，实现对监测数据的实时分析、处理与反馈，提高系统的运行效率、降低能耗。监测系统的设计应与具体的燃气锅炉供热系统特点和运行要求相结合。例如，对于大型供暖系统而言，应选用分布式监测系统，采用无线传输技术进行数据传输和接收，实现对系统各部分的全面监测。而对于小型供暖系统，则可以采用单点监测系统，利用有线或无线方式进行数据传输和接收。此外，监测系统还应考虑节能要求和环保标准，尽量采用低功耗、低排放的监测设备，以减少对环境的破坏。

2.5供热锅炉排烟温度合理控制

以控制供热锅炉排烟温度的方式实现供热锅炉运行过程中最低化能源消耗的节能环保技术，是近些年来城市集中供暖方面主要应用的技术手段。若想解决供热锅炉排烟时严重的热损失问题，合理控制供热锅炉的排烟温度非常关键。 因供热锅炉内外温度相差较大，当外部温度低于供热锅炉排烟温度时，排烟时产生的热损失最为严重；加上供热锅炉排烟温度过高，也会增加引风机额外电能消耗量，并不能达到预期供热锅炉运行节能效果。但供热锅炉的排烟温度一直保持较低的状态，将会增加供热锅炉运行成本，且会持续增加供热锅炉尾部受热面积，进而缩短供热锅炉使用期限。 因此，需要结合实际情况，将供热锅炉的排烟温度控制在合适的范围内，以此达到最为理想的节能效果。也可采用烟气热回收技术，利用高温烟气热能对回水进行预加热，提高锅炉进水温度，降低燃气消耗量，从而提高锅炉热效率。

2.6优化燃气锅炉的燃烧方式

燃气锅炉燃烧方式的不同对能耗和排放影响很大，因此需要根据实际情况优化燃气锅炉的燃烧方式，如采用低氮燃烧技术、调整燃气比例等措施，以提高燃烧效率并降低排放。

2.7实时监控供热锅炉运行情况

通过对供热锅炉运行情况的实时监控，有利于进一步提高供热锅炉运行效率，也能减少供热锅炉运行过程中对环境造成的负面影响。保证对供热锅炉运行情况的监控效果，可以根据锅炉房类型，选择合适的监控方式，如集中式锅炉房建议安装微机监控装置，实现远程实时监控供热锅炉运行情况的同时，也能利用相应软件计算供热指标，全方位掌握供热锅炉运行信息，如锅炉的供热量、燃气消耗量以及供回水温度等重要信息。

结语

综上所述，城市化进程加快，也积极推动着供暖行业向前发展，同时也面临着资源与能源消耗量逐渐持续上升的问题。为积极响应国家可持续发展战略号召，加强集中供热锅炉运行中节能环保技术的应用，既能实现能源最大化利用，又能有效控制不必要的能源消耗，某种程度上为城市环境保护工作开展提供助力。充分发挥节能环保技术优势，灵活运用各种节能环保措施，从而助推供暖行业高质量绿色发展。

参考文献

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[2]李美莹,丁心安,朱文秀.大型燃气锅炉供热系统节能优化策略研究[J].能源与环保,2022,44(08):198-204.

[3]宋冠锋.燃气锅炉供热系统节能运行设计与实现[D].济南:山东建筑大学,2020.