燃气锅炉的节能运行与控制技术探析

燃气锅炉的节能运行与控制技术探析

马博辉、王化超、尹宏伟

银川河东国际机场公共区管理部水暖空调站，宁夏 银川 750001

摘要：当前随着全球能源消耗增加，不可再生资源逐渐减少，对高耗能的燃气锅炉采取节能措施具有重要的实际意义。通过加大节能控制技术的应用不仅能够降低能源消耗，同时还能减少污染物的排放，对于促进企业的可持续发展具有促进作用。基于此，文章首先论述燃气锅炉节能运行措施，然后重点探究燃气锅炉节能控制技术的应用要点，希望能够为相关人员提供一些参考与借鉴，从而实现当前低碳环保的社会目标。

关键词：燃气锅炉；节能措施；节能控制技术

引言

传统燃气锅炉在运行过程中会消耗大量的能源资源，且燃烧过程中也产生的污染物质也会对环境产生消极影响。为了积极响应当前节能环保的社会目标，应当积极探索燃气锅炉运行节能措施及节能控制技术，提升锅炉的燃烧效率，保证经济效益的同时还能实现社会效益。

一、燃气锅炉运行节能措施

（一）降低排烟热损失

排烟热损失即燃气锅炉在进行烟气排放过程中所损失的热能，一般随着烟气温度的上升所损失的热能也能相应增加，有研究表明燃气锅炉排烟温度每提高15℃就会增加1%的排烟热损失。因此，为了能够实现热能的充分利用，降低排烟过程中的热损失，实现节能效果，就应当采取有效措施进行控制。具体在实践过程中，可以通过对低温转换器及空气预热器的合理布置来实现排烟温度降低的目的。低温转换器能够将烟气中的余热进行充分利用并将其传送至燃烧器进风或者热水系统中，降低排烟温度；空气预热器能够对燃烧器进气进行提前余热提升燃烧效率，从而减少燃料消耗，保证节能效果。通过此种设备的合理设置能够显著提升热能利用效率，降低排烟过程中的热损失，保障燃气锅炉运行的高效性。其次，也可以通过对过剩空气系数控制来实现降低排烟热损失，过剩空气系数指燃烧过程中实际空气与理论空气量之间的比例，若过剩空气系数过高则排烟量会相对上升，所消耗的热能也随之增加。因此为了降低此部分的热能损失可通过优化措施来降低过剩空气系数。一方面，可以对炉墙烟道的漏风点采取封堵措施，来降低烟气中的漏风量；另一方面可以借助氧气分析仪或二氧化碳分析仪对锅炉系统中的过剩空气情况进行实时监测与调整，并选择具有比例调节功能的先进燃烧器对燃烧过程中的空气供应进行精确控制，保证燃烧器的空燃比能够始终保持在一个相对合适的低区间，以实现最佳燃烧效果，降低锅炉排烟热损失。

（二）对锅炉进行低氮改造

为了实现燃气锅炉的低氮改造，首先可以从锅炉本体出发进行改造，通过对锅炉的优化与升级来提升其炉膛容量，为燃料的充分燃烧创造良好的燃烧环境。具体可以通过增大炉膛容积、优化燃烧区域与炉膛结构等方法来实现燃烧效率的不断提升，同时还能实现降低氮氧化物排放的目的，保证节能效果。其次，燃烧器作为燃气锅炉低氮改造中的关键部件，其质量直接决定锅炉氮氧化物排放及运行效率，因此为了实现低氮改造目的就需要进行燃烧器的改造。具体在改造过程中，需要结合用户实际需求进行锅炉性能特点的研究与分析，从而选择出质量可靠、符合要求的品牌燃烧器，可以更加精准控制燃烧过程，实现低氮燃烧的同时保证锅炉运行效率，达到节能降耗的目的。

（三）加强燃气锅炉燃烧器启停频率的控制

燃气锅炉运行过衡中频繁启停燃烧器不仅会降低燃烧器的使用寿命，同时还会造成大量热能损失，与当前所倡导的节能降耗理念背道而驰。燃烧器在启动过程中都需要进行一定的预吹风清除燃烧室内的参与气体，以此保证后续燃烧过程的安全与稳定，而预吹风过程一般需要维持30s-120s，若燃烧器启停频繁就相当于不停向锅炉中注入冷空气，所产生的热损失也会不断增加，从而造成能源浪费现象。而且每一次的启停都会对燃烧器带来一定的冲击与压力，在频繁启停操作下可能会对燃烧器的部件造成磨损或破坏，降低燃烧器的使用寿命。因此，必须要重视对燃烧器的启停频率的严格控制，可以选择具有自动控制功能或者变频调节能力的燃烧器视线对燃气供应量及燃气空气比例的自动控制，进而达到精细化的燃烧控制，提升燃烧效率及质量，保证节能效果。同时，也许对锅炉的运行负荷情况进行合理调整，结合实际需求对锅炉的运行负荷进行合理调节，保证锅炉能够在最佳的工况下进行，延长锅炉的使用寿命。与此同时，也需要对锅炉内部积灰及烟道结垢进行定期清理，确保锅炉燃烧效率良好，以此达到节能目的。

二、燃气锅炉节能控制技术要点

（一）气候补偿技术

气候补偿技术作为一种效果良好的节能控制技术，其是通过将温度传感器、电动调节阀等设施为集成为一体的技能技术，能够实现稳定、舒适的室内温度。其工作原理是当室外温度发生变化时，锅炉直供气候补偿器则能够结合电动调节阀来对锅炉内的供水温度进行调节与控制，以此保证实现锅炉供水温度的自动调节，使得锅炉供水温度也能随着室外温度变化进行自动调节，再保证供热量与耗热量的平衡状态下降低热量浪费现象的发生。当前，燃气锅炉中应用此技术主要体现在气候补偿器的应用上，此设备能够具备对室外温度、供水温度、回水温度等信息的自动采集功能，而且还具有管理人员、操作人员、负责人员三级操作权限，可以降低因越权情况发生产生的安全事故问题，提升系统运行的稳定性与安全性。为了能够最大发挥气候补偿器的节能效果，可以进行室外温度传感器、电动两通调节阀、串口服务器等多种配套设备的安装，具体安装位置可结合各设备特性及功能进行合理配置，以此能够实现对气候补偿器进行更好的辅助功能，保证良好节能效果。室外温度传感器能够通过对温度数据进行实时采集与分析全面掌握外部环境变化，从而根据外界变化进行合理调节；电动两通调节阀能够实现对温度的精确控制，结合传感器数据岁热水流量进行精细控制；串口服务器则能够进行数据的传输与交互，保证各系统时间的高效协同，以此确保整个锅炉系统运行的稳定性与高效性。通过多种配套设施的科学配置与使用，能够更好地发挥出气候补偿器的自动调节功能，结合室内温度变化对供水温度进行良好控制，不仅能够满足用户对室内环境的需求，同时还能降低能源的消耗，保证供热效果的同时实现节能与环保。

（二）锅炉群控技术

锅炉群控技术是一种利用现代化技术手段搭建自动化系统来实现对锅炉群的监控与管理的技术，通过对燃气锅炉、辅助剂设备等运行关键参数及热工参数的监控与管理，能够对锅炉的产热量进行更加精确的控制，从而使锅炉产热量与实际用户需求相匹配来实现节能效果。与此同时，此技术还能结合先进的网络通信功能将实时监控到的多种锅炉相关参数信息上传给总控制室，以便管理人员结合一手资料做出更加合理的解决方案，能够为后续热力系统的持续优化提供重要的数据支持。具体在应用锅炉群控技术中，供热系统主要由热源、热力管网、热用户三个部分组成，控制中心可以对多台锅炉的运行状态进行统一调配来实现对各个锅炉的优化控制。与此同时，控制中心还能够通过气候补偿计算及控制等功能对供暖温度进行灵活调整，使其能够适应气候变化，从而形成一个新一代节约型能源中心，实现对锅炉群的高效管理与优化运行，以此达到能源节约的目的。

三、结束语

总之，通过节能措施及节能控制技术的有效运用，不仅能够减少燃气的消耗量，降低企业生产成本，同时还能降低锅炉运行过程中的污染排放与热能损失，实现燃气锅炉的节能效益。因此，相关单位需要重视节能措施及节能技术的落实，通过深入分析燃气锅炉能耗大的原因并采取有效的措施加以控制，提升燃气锅炉的运行效率及节能效果，保障企业的经济效益与社会效益，实现企业长远稳定发展。

参考文献：

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[2]李钰. 燃气锅炉的节能运行与控制技术探析[J]. 新型工业化,2022,12(3):177-179,184.

[3]林海. 燃气锅炉的节能优化与运行控制研究[J]. 价值工程,2023,42(30):19-21.