北京工业大学
硕士学位论文
燃气锅炉供热系统节能研究
姓名：王峥
申请学位级别：硕士
专业：供热、供燃气、通风及空调工程
指导教师：贾衡
20040401
摘要
Ｉ
摘要
针对我国目前燃气锅炉供热系统运行效率偏低，实际控制水平与理论研究水平有较大差距的现状，本课题指出了加强对燃气锅炉供热系统节能的重要性及迫切性。
本课题以北京某小区为研究对象，利用现场组建了实验台，深入分析了燃气锅炉供热系统节能的途径；针对燃气锅炉供热系统的特点，首次提出了锅炉排污与燃气利用率的关系、分时供热相对同时供热的优势，以及管网水力失调带来的危害。
通过对节能途径的分析，针对典型各案的研究，从常规控制八手，经过两年时间的调查与摸索，提出按需供热的原则。依据该原则，研究出燃气锅炉供热系统节能的控制方案，并将该方案应用到实际工程中，得以验证。
在该实际工程项目中，本人结合前期的研究成果，从寻找问题、调查数据、方案设计，到后期施工图设计以及运行，掌握了燃气锅炉供热系统的全过程。通过努力，将每年亏损６０万元的燃气锅炉供热系统，改造成为略有盈余，实现了从理论到实践的跨越。
关键词燃气锅炉供热系统节能；排污；分时供热：按需供热
北京工业大学工学硕士学位论文
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｔｈａｔｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｇａｓｂｏｉｌｅｒｉｓｉｎｌｏｗｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄｈａｓｔｈｅｗｉｄｅｇａｐｉｎｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆａｃｔｕａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｍｙｓｔｕｄｙ，ｙｏｕｗｉｌｌｓｅｅｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇｏｆｔｈｅｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｙｏｕｗｉｌｌａｌｓｏｓｅｅｔｈｅｕｒｇｅｎｃｙｉｎｒａｉｓｉｎｇｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｌｅｖｅｌ．Ｉｎｍｙｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｈｏｕｓｉｎｇｄｉｓｔｒｉｃｔｉｎｇｅｉｊｉｎｇｉｓｍｙｔａｒｇｅｔ，Ｉａｎａｌｙｚｅｄｄｅｅｐｌｙｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｐａｔｈｏｆｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｓｉｔｅ．Ｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｅｒｃｏｓｔｏｆｇａｓ．Ｉｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｏｆｔｈｅｂｏｉｌｅｒａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｈｅａｔｉｎｇ．Ｗｅｃａｎｇａｉｎｍｏｒｅｈｅａｔｗｈｅｎｗｅｐｒｏｖｉｄｅｈｅａｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｔｈａｎａｔｔｈｅｓａｍｅ．ＩａｌｓｏｆｏｕｎｄｔｈｅｈａｒｍｆｕｌｎｅｓｓｏｆｉｍｂａｌａｎｃｅｉｎｗａｔｅｒＰｉｐｅｎｅｔ．
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Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔ．１ｉｎｋｉｎｇｗｉｔｈｍｙｅａｒｌｙ
ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ，ＩｆｉｎｉｓｈｅｄｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅＳＳｏｆｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｆｒｏｍｐｒｏｂｌｅｍｓｅｅｋｉｎｇ，ｄａｔａａｎａｌｙｓｉＳ，ｐｒｏｊｅｃｔｄｅｓｉｇｎｉｎｇ，ａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｏｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｌａｔｅｒｐｅｒｉｏｄ．ＴｈｒｏｕｇｈｍｙｅｆｆｏｒｔＳ，ｔｈｅｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｈｏｗｅｄａｔｕｒｎｆｒｏｍｌＯＳＳ，ａｂｏｕｔ６００，０００ｐｅｒｙｅａｒ，ｔｏｐｒｏｆｉｔ，Ｉｒｅａｌｉｚｅｄａｌｅａｐｆｒｏｍｔｈｅｔｈｅｏｒｙｔｏｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｏｆＰｒｅｙｉｄｅｈｅａｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｄｒａｉｎａｇｅ．Ｐｒｏｖｉｄｅｈｅａｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｅｅｄｓ
独创性声明
独创性声明
本人声霹所呈交镌论文是我个人在导蜉撵导下送行鲍研究工作及鼗褥的礤究成粜ｔ尽我所翔，除了文中糁剐加以标注和数谢的地方井，论文中不包含其他人己缀发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构鲍学位竣证书两侵耀过镌末孝料。与我一藏工作躺丽志对本蹬究所敷缒任傅荧献驽已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
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关于论文使用攫投的说磺
本人宠全了解≤ｌ索王整天攀寮关僳瞽、缓想拳经论文麓嫒定，鬻：攀铰有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用彩印、缩印或蔟他复制手段保存论文。
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第１章绪论
第ｌ章绪论
１．１引言
随着我国改革开放的不断深化，全国各地经济建设的迅速发展，城市民用建筑的快速崛起，国家对环保工作提出更高要求，燃气锅炉供热应用逐年上升，其建设和使用进入新的发展时期。
北京２００８年奥运会的申办成功，大大加快了首都城市建设的步伐。为此，北京市政府提出要高标准规划城市，高质量建设城市，高效能管理城市和高水平经营城市，按照现代化国际大都市的要求，加快城市基础设旖建设。原有燃煤锅炉供热已经不适应当前的要求，燃气锅炉供热得到了迅速发展。
１．２燃气锅炉供热发展的现状
为了治理首都大气环境污染，利用好陕甘宁和未来俄罗斯天然气资源，自１９９６年，北京市政府就下大力气治理燃煤锅炉对大气环境污染，停止了新建燃煤锅炉房的审评工作。全市有近２０００台燃煤锅炉改造为燃气锅炉，提前超额完成燃煤锅炉改造任务。至今，全市天然气使用量累计达到２２亿立方米。
目前，北京市供热面积为３．１亿平方米。在集中供热面积的１．３亿平方米中，燃气锅炉供热面积为７０００万平方米。在分散供热面积的１．８亿平方米中，燃气锅炉供热面积为６７４７万平方米，燃油锅炉供热面积为５０６万平方米，电采暖总面积为５００万平方米…总体上讲，燃气锅炉供热总面积为１．３７亿平方米，占总供热面积的４４．２％。
１．３燃气锅炉供热发展的背景
从９０年代以来，在以下因素的作用下，促进了我国燃气锅炉供热的发展。
北塞王弛大学工学磁士学垃论文
ｉｌＪ
１．３．１环境保护
涎誊萤家对琢凌镙护闻题鹣鏊蓥重视，燃煤键炉造残魏环凌污染鞠受突窭。以北常为例，大气污染物ｓＯ。的９０％和悬浮颗粒物的６５７６来源于燃煤锅炉排放出的烟尘。世界许多大城市的经骏表明，改善大气污染状况的根本途径是改变燃料缮梅，雳爨气臻为燃褥对改善大气霞量畜麓鬃懿效薤。燃潆、燃漓秘燃气（天然气）的燃烧排放爨对比见表１－１。
袭１－１燃料的燃烧排救量对比（公斤／吨油当量）
Ｔａｂｌｅ１－１秘ｅｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｚｈｅｆｕｅｌｂｕｒｎｅｍｉｓｓｉｏｎ
燃烧（１吨燃油燃烧（１吨燃油
排放擞燃烧１吨燃油
巍璧）燃煤当量）燃气
ｅ＆３１００４８００２３００
８０２２０６０
ＮＯ，６１１４
ＣＯ８～３０４．５２０．５３
未燃烃０．５Ｏ．３０．０４５
获Ｏ２２０Ｏ
飞蔽０ｌ。４０
内表卜１可知，燃气镊炉不摊教Ｓ逸；瓤载诧台物的撩放量毙燃媒锅炉减少６３％，比燃油锅炉减少３３％：Ｇ晓的排放量比燃煤锅炉减少５２％，比燃漓锅炉减少２６％；燃气锅炉无获渣和飞灰产生。按照国际上采用的成本效率分析法，即把大气污染浓疫或总ｌ嚣液量枣刭螽掇零乎豹藏本娥低分掇方法，发震燃气锅炉珙热是一个可选择的最傣方案。
ｌ。３．２能源致策
能源生产、消费方式对设备耗能和能效有很大的影响。如大、中型燃煤锅炉房平均运行热效率约为７５９６；电厂热效率约为３３％，供热散率约为８３．７％，能源转壤蕊效率鳕为３８篱；燃气锅炉熬效率一葭麴为８５％戳上。由姥可楚，燃气供熬
第１章绪论
具有明显的节能效益。
１．３．３建筑节能法
实施《民用建筑节能设计标准》后，提高了建筑隔热保温性能，降低了建筑采暖能耗，结果是大幅度地降低了燃气锅炉供热方式的运行费用，增加了燃气锅炉供热方式与燃煤锅炉供热方式的竞争能力。
１．４燃气锅炉供热发展的前景
燃气这一洁净能源，为全民日益强烈的环保意识和迅速崛起的中国经济及用能意识的转变带来了希望。国家在天然气发展总体规划中，确定在现有的６０多个已通天然气城市的基础上，到２００５年天然气将通１４０个城市，２０１０年将增加到２７０个城市。２ｌ世纪中叶，全国６５％的城市将通天然气。
由此可见，燃气锅炉供热发展的前景是广阔的。
１．５燃气锅炉供热系统节能的重要性
有资料显示：２０１０年中国天然气缺口将达数百亿立方米，２０２０年将达上千亿立方米。
按热值计算法燃气（天然气）与其他燃料的价格比较表卜２。
表１－２燃料的燃烧成本对比
Ｔａｂｌｅ１－２Ｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｔｈｅｆｕｅｌｂｕｒｎｃｏｓｔ
１ＧＪ对应锅炉ｌＧＪ对应燃料热值单位价格
燃料价格热效率燃料成本燃气３５．１６ＭＪ／Ｎｍ３１．８０５１．２０８５９６６０．２２
燃油４３．１２ＭＪ／ｋｇ１．９５４５．２２８５％５３，２０
燃煤２０．９３ＭＪ／ｋｇ０．２５１１－９４７０％１７．０６
根据燃料价格，考虑锅炉热效率差的因素，计算出燃气（天然气）的成本是
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燃煤的３～４倍，因此燃气锅炉供热系统节能是势在必行的。
１．６课题来源及研究内容
北京某小区建筑面积ｌＯｘｌ０４ｍ２，其中住宅面积为７ｘ１０４ｍ２，商业面积为３ｘ１０４ｍ２。该小区采用燃气锅炉集中供热系统，装机容量为２台４．２ＭＷ热水锅炉。供热方式为直供方式。锅炉房投产于１９９８年，在前两个采暖季中，平均每年运行费用支出３６０万元，供暖费收入３００万元，亏损６０万元。另外，锅炉房还安装ｌ台６ｔ／ｈ蒸汽锅炉，供洗衣房和底商餐厅等部门使用。在使用过程中发现，每吨蒸汽的实际成本约为２５０元／吨，远远高于１８０元／吨的理论成本。２０００年，该小区的开发和物业部门为了扭转这种亏损的局面，委托我院进行现场研究、寻找问题、提出方案并加以实施。
本课题是根据实际工程的需要，针对目前燃气锅炉供热系统的运行效率偏低，而燃气锅炉供热系统实用控制研究相对薄弱的状况提出的。
本课题以典型燃气锅炉供热系统为研究对象，详细分析和探讨了燃气锅炉供热系统的节能途径，提出按需供热的原则。依据该原则，研究出燃气锅炉供热系统节能控制方案，并应用于实际工程中去。
本课题研究结果，对工程应用具有较高的参考价值，对提高燃气锅炉供热系统效率和降低能耗方面具有现实意义。
第２章燃气锅炉供热系统节能途径的研究
第２章燃气锅炉供热系统节能途径的分析２．１燃气锅炉供热系统节能目标
ｉ９８６年，建设部颁布了我国第一部建筑节能标准《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（ＪＧＪ２６—８６）。标准提出的目标是在１９８０／１９８１年当地通用设计的基础上节能３０％。１９９６年，该标准经过修订后，将节能率提高到５０％。
２．２建筑热能消耗量与供热能源消耗量的关系
２．２．１建筑热能消耗量
建筑热能消耗量指建筑在整个采暖季中热能的消耗量。它与建筑热负荷直接相关，其大小由以下几方面决定：
（１）室外温度在整个采暖季中，随着室外温度的不断变化，建筑热负荷也不断地发生变化。建筑热负荷随着室外温度的升高而降低，随着室外温度的降低而升高。
（２）室内温度不同性质的建筑有不同的室内温度。通常，普通建筑的室内设计温度是１８＂Ｃ，楼道和地下室等室内设计温度略低，高档建筑室内设计温度较高；
（３）建筑热工性质围护结构保温性能和门窗密闭性及传热性。
（４）自由热阳光入射、人体活动、电器散热等热量称为自由热。２．２．２供热能源消耗量
供热能源消耗量指供热系统在整个采暖季中能源的消耗量。它主要由包括燃料消耗量、电能消耗量和水能消耗量。供热系统节能的目标就是要降低这三部分能源的消耗。
供热能源消耗量的关系可由式（２一１）来表述。
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ｇ＝Ｑ，＋幺＋ｇ（２一１）
式中繇一一供热能源消耗量；
Ｑｒ－一燃料消耗量；
以一一电能消耗量；
酿一一水能消耗量。
燃气锅炉供热系统中锅炉燃烧器是消耗燃料的主要设备，锅炉循环泵和燃烧器风机是消耗电能的主要设备，管道跑、冒、滴、漏是消耗水能的主要原因。
２．２．３系统热能损失量
供热能源消耗量与建筑热能消耗量的关系可由式（２—２）来表述。
ｇ＝鲔＋眈（２—２）
式中编一一建筑热能消耗量；
ＱＬ－－一系统热能浪费量。
系统热能浪费量指由于供热系统本身的不合理或者是存在问题而带来的热能浪费量。
由式（２一１）和式（２—２）可以得出式（２—３）。
皱＝鲔＋见＝２＋岛＋ｇ（２－３）
由式（２—３）可知，假定建筑热能消耗量已经为最小的前提下，供热系统节能的途径包括降低燃料消耗量、电能消耗量和水能消耗量，还包括减少系统热能浪费量。
第２章燃气锅炉供热系统节能途径的研究
２．３降低燃气消耗量的方法
２．３．１合理调整燃烧器的空气与燃气比例
炉膛的空气系数大小直接影响燃气的燃烧效率和排烟热损失。空气系数过大会造成燃气的燃烧温度偏低，降低烟气的排放质量和增加排烟阻力。空气系数过低会造成燃气燃烧不充分。根据实验表明，当空气系数低于１．１时，烟气中的ｃＯ含量（可燃物）超过６０ｐｐｍ以上。空气系数在１．１～１．２之间，烟气中的ｃ０含量降到２０～４０ｐｐｍ之间。空气系数高于１．２时，烟气中的ＣＯ含量大于５０ｐｐｍ。烟气中ｃＯ含量越多，说明燃烧越不完全。一般要求ｃＯ含量控制在２０～４０ｐｐｍ为宜。
燃烧完全与否，除空气系数外，还与燃气压力、燃气质量、炉膛结构等都有关系。但就一般而言，空气系数大小可以反映出燃烧的经济性和操作运行的技术水平的高低，它是锅炉操作的关键技术之一。目前，从大多数的燃气锅炉运行现状上看，燃气锅炉热效率在８９％～９０％之间时，燃气锅炉的空气系数控制在１．１～１．２为宜。此时烟气中氧气含量在２％～５％之间，一氧化碳含量在２０～４０ｐｐｍ，二氧化碳含量在９％～１０％之间，氮氧化物含量在７０～７６ｐｐｍ。
２，３．２降低排烟热损失
排烟温度高低是衡量排烟热损失大小的主要因素之一。排烟温度每升高或降低１５～２０＂Ｃ，锅炉热效率就可降低或升高１％左右。排烟温度不仅是锅炉的设计参数，还受到锅炉受热面（放热面）清洁程度的影响。定期清扫受热面的烟炱，定期检查和清洗放热面水垢，是有效改善热传导、降低排烟热损失的主要措施。１毫米厚的烟炱，其热阻与４００毫米厚钢板的热阻相当。ｌ毫米水垢的热阻相当于４０毫米钢板的热阻。因此，定期对受热面的烟炱和放热面水垢清除，是提高锅炉热效率的方法之一。
２．３．３提高锅炉给水品质
燃气锅炉热效率的高低，直接影响锅炉的燃气消耗量。长期以来，人们对锅
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炉的热效率较为关心，并且这方面的研究与著作较多，而对锅炉排污带来的燃气消耗量没有引起足够的重视。
２３．３１燃气与燃煤锅炉排污成本对比
在《锅炉房设计规范》中规定了低压蒸汽锅炉的排污率不宜大于１０％，但该控制值是侧重于燃煤锅炉。对于燃气锅炉，由于其燃料价格较高（由表卜２可知，折合到相同热值，天然气的价格约为燃煤价格的３～４倍左右），排污成本占总运行成本的比重较燃煤锅炉高。可见规范中的控制值就不～定合适燃气锅炉。
举例说明，２台６ｔ／ｈ燃气锅炉（额定压力１．ＯＭＰａ，热效率８９％，燃料为天然气，低位发热值：３５．ｉ６ＭＪ／Ｎｍ３，燃气价格１．８元／Ｎｍ３）和２台相同出力的燃煤锅炉（额定压力１．ＯＭＰａ，热效率７８％，燃料为烟煤，低位发热值：２０．９３４ＭＪ／ｋｇ，燃料价格２００元／ｔ）比较，分别计算锅炉在额定工况下，在不同排污率时锅炉排污热损失消耗的燃料量（用毋表示，ｋｇ／ｈ或Ｎｍ３／ｈ）以及每生产ｉｔ／ｈ蒸汽排污消耗燃料的成本（用Ｃ表示，元），见表２－１。
表２—１排污成本对比
Ｔａｂｌｅ２—１Ｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｃｏｓｔ
燃煤锅炉燃气锅炉
排污率
Ｂ。（ｋｇ／ｈ）Ｃ。（元）Ｂ口（Ｎｍ３／ｈ）Ｃ。（元）
Ｏ．０３１５．３７０．２６８，０２１．２０
０．０４２０．５００．３４１０．７０１．６０
００５２５．６２０４３１３３７２．０ｌ
０．０６３０．７５０．５１１６．０４２４１
Ｏ．０７３５．８７０．６０１８．７２２．８１
０．０８４０９９０．６８２１．３９３．２１
０．０９４６．１２０．７７２４．０６３６１
０．１５１．２４０８５２６．７４４．０ｌ
由表２—１可知，在排污率相同时，燃气锅炉每生产Ｉｔ／ｈ蒸汽，锅炉排污热损失消耗燃料的成本约为燃煤锅炉的４～５倍。可见，对于燃气锅炉，排污量的
第２章燃气锅炉供热系统节能途径的研究
增加会造成排污燃料消耗费用的成倍增加，必须引起足够的重视。２．３．３．２锅炉排污率对锅炉运行燃料利用率的影响
锅炉热效率的高低，直接影响锅炉的燃料消耗量，为简化分析，以饱和蒸汽锅炉作为分析对象，并假定无其它用热。蒸汽锅炉热效率可以由式（２—２）表示。
叩：坐堕±兰型坚盟（２－２）
。
Ｂ０，
式中刁一一锅炉热效率，％；
６－－一燃料的低位发热值量，ｋＪ／Ｎｍ３
Ｂ－－一锅炉实际燃料消耗量，Ｎｍ３／ｈ
比一一饱和蒸汽量，ｋｇ／ｈ；
口。一一锅炉排污量，ｋｇ／ｈ；
Ｌ一一饱和蒸汽焓，ｋＪ／ｋｇ；
ｏ一一锅炉入口给水焓，ｋＪ／ｋｇ
‘一一锅炉排污水焓，ｋＪ／ｋｇ。
由式（２—２）中可以看出，锅炉的排污热损失被计入了锅炉机组的有效利用热量中，尽管在锅炉房中有时也采取一些利用排污热损失的措施，但均属于二次利用。为真正反映锅炉运行时燃料的利用情况，可用式（２－３）表示。
矿：坐尘竺型（２—３）
‘
Ｂ０，
式中刁一一锅炉运行燃料利用率。
２．３．３．３锅炉排污率对锅炉运行燃料利用率的影响分析
由式（２—２）和式（２—３）中可以得出锅炉热效率和锅炉运行燃料利用率的关系见式（２—４）。
北裳王韭大学工学硕士学垃谵文
叩，：：———？！！；；ｂ＿；ｎ叩（２—４）
’
抽一垴十Ｋ如一岛）’４
式中ｘ一一律污率；
定义ｎ为排污系数，由式（２－４）中可以蒋出ｎ是一个不大于ｔ的数，它与蒸汽、锻炉绘承、以及镳瘩懿泠簸帮撵污辜骞关，嚣洽霞蕊与锈炉运行褒力有关，ｎ值的大小决定了锅炉运行燃料利用率的高低。ｎ值越大，锅炉运行燃料利用率越简。排污系数ｎ对锅炉运行燃料利用率的影响可以通过分析不同压力下排污率黯ｎ毽裾影稿大小袋凌定。分褥绥票丑霾２－１。
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０Ｚ３Ｚ４Ｚ§Ｚ６Ｚ７Ｚ８Ｚ９Ｚｉ０ＺｌｌＺｌ２Ｘ１３Ｚ１４ＸｉＳＸｌ６７．１７Ｚ
排裤ｌ图２－１排污率对ｎ谯的影响关系黼
图中Ｐ值为锅炉运行压力。
由图２－１可以褥出，在同一遴行压力下，排污系数ｒｌ傀随排污率的增大而减，ｌ、。程簧｝污率摇溺瓣，运嚣匿力越离，接污系数ｎ莛，Ｊ、；
２．３．３．４影响锅炉排污率的因素分析
囊予诋压锅炉绘水中含有多辩涪簿懑影甥，当绘承遂入锈肉被蒸发孵，豫了
第２霉攥气锅炉供热系羡节嚣途径鹄鞯窥
囡蒸汽带出少量溶解圆形物之外，绝大部分锅水不断地被蒸发，丽给水又不断地补充，锅水中的溶解固形物的含量会越来越大。根据《低压锅炉水质标准》的要求，对锅永麴溶解雷形镪禽譬和碱度稳露严格要求，聪运行中是纛蓑｝污来满足要求的。假设在运行中锅水中溶解固形物的总量不变，那么排出锅外的溶解固形物的总量必然等于输入锅内溶解围形物的总量。可用式（２～５）表示。
Ｄ，ｍＳｐ＋风岛＝啦＆（２－５）
式中＆一一每吨锅水中溶解固形物鲍含量，ｇ／ｔ
＆一一每吨蒸汽中溶解圆形物的含量，ｇ／ｔ：
如一一锅炉给水量，ｔ／ｈ：
＆一一每魄绘求中溶解圈澎裼的含量，ｇ／ｔ。
因蒸汽中携带的溶解阉形物很少，与锅水、给水中的溶解固形物的含量相比可班忽略不诗，这撵式（２一Ｓ）可麓讫为式（２－６）和式（２一？）。
Ｄｗｓ∞＝ＤＦＳｓｓ垒：墨：Ｋｒ扮∞ｓ。（２－６）（２－７）
式中膨一一用溶解阉形物确定的锅水豹浓缩倦率，是锅水中溶解固形物鼢含豢与给隶中溶勰疆形镌豹食箍豹魄僮。
可以得出排污率和用溶解固形物确定的锅水浓缩倍率的关系如下：
岛＝蕊十‰＝ｇ＋妁瑰（２－８）
墨：导：譬婴：掣（２－９）
岛越如Ｘ
＾＝一母一ｌ（２一１０）
阉理可以褥出，接污率粒用疆度确定瓣镊承浓缨缮率豹关系龆下：
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．
１
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式中丘一一用碱度确定的锅水的浓缩倍率。
髟：鱼：垒
ｊ
ＨｆＡ！一Ｈ。
式中以一一锅水中碱度含量，ｍｅ／Ｌ
Ａ。一一给水总碱度，ｍｅ／Ｌ；
儡一一给水负硬度，ｍｅ／Ｌ；
丘一一给水总硬度，ｍｅ／Ｌ。（２－１１）（２－１２）
由式（２一１１）和式（２—１２）可以看出，疋（或髟）越大，锅炉的排污率越小；丘（或局）越小，锅炉的排污率就越大。从图２－２中可以直观地看出斤值对排污率的影响程度。
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锅永旅镕觯ｋ
图２－２丘（或丘）值对排污率的影响关系图
由图２—２可以看出，若锅炉排污率控制在３一儿％之间，尼（或丘）值就必须
嚣２章燃气锻炉蒜热系缝带能途径静研梵
控制在约３４－－１０之间，简影响圮（或彤）谯的Ｓ（或以）是出锅炉水质栎准控制的，所｜三１只裔给承中溶解圃形物的含量和骆水负硬度才是影响摊污率的主要因素。
根据《低艨锅炉水展标准》中规定的锅水中溶解藏形物的最大含量（品）和锅水碱度最大含量（如）的规定值同时计算锅水的最大允许浓缩倍率，并取其较小值傲为锅东鹃最大允许浓缩倍率，以诧确寇摊污率的大小。锅求豁最大允诲浓缩倍率可以用下式计算：
足二；宴（２－１３）
Ａ秽
Ｋ幺：粤（２－ｉ４）
“，
式中品一一水质标准中锅水溶解固形物。
如一一承袋檬准中锅承碱度数簸六竞诲含堂。
经过对北京地区几处供水水质的计算发现，Ｋ『。；成倍地大于Ｋ１。，也就是说，蠹乏时镊炉绘承熬受硬凄对镊炉豹捧污率莛了凌定瞧豹俸用。
邋过以上分析可以瞀比，对锅炉的给水晶质进行控制，提高锅炉的运行燃料利焉警，露戳达到降低燃气瀵耗羹瓣基熬。
２。４降低电熊消耗璧的方法
２，４。ｌ供热系统节电的必要性
根据有关部门统计，２００２年我国发电装机容量３１９６ｘｉ０８ｋＷ，年发电鬣
１３４６ｆｉｘｌ０８ｋｗ?ｈ，虽然电力援摸歹｛ｊ瞧秀第二馒，惶入均翅电量去ｌｌ兔世晏髑数经置，况且我国经济快速发展需求更多的电力。若按国民经济增长８％要求电力增长１１％计算，到２０１０年我国发电容爨应为５，？～５．０ｘ１０８ｋＷ，年发电量达２８０００～２９０００ｘ１０８ｋＷ－ｈ。我国电动机总装机容量遮４．５ｘ１０８ｋＷ，约消耗全国６５％发电量。所以实现电动机节电就非常重鬻。
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供热计量收费后，散热器上都装有温控阀。由于温控阀的调节作用，使供热系统从定流量运行变成了变流量运行。这时系统循环流量的变化是由于温控阀（或电动调节阀）的节流作用造成的。从图２—３中观察，其工作点将向左偏移，导致水泵扬程增大，流量减小，而电机输出的功率，相当大的比例消耗在调节阀的节流上，造成电能的无谓浪费。
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循环水量
图中Ｐ１：温控阀节流控制前水泵工作点
Ｐ２：温控阈节流控制后水泵工作点
图２－３循环水泵的工作曲线图
２．４．２供热系统节电的作用
目前国内，在相当多的装有温控阀的供热系统中，采用压差调节器进行变流量的调节的做法处理。具体做法是将压差调节器装在热源的旁通管上，当用户需热负荷变化，散热器上的调节阀进行调节，将引起旁通管上压差的变动，此时压差调节器发挥作用，保持旁通管压差恒定，借以调节用户系统循环流量的变化。应该说，这种调节方法，对于改善用户调节阀（如温控阀、电动调节阀）的工作条件是有好处的，但从节电的角度观察，没有任何改善。
从提高系统能效的目标出发，供热系统的设计中，应该同步进行系统循环水泵的变流量设计。尽量减少不必要的节流引起的能量损失。这样做，至少可以带
嚣２肇燃气锅炉傲热系统节毙造控黔骚究
来以下一些好处。
首先，提麓了系统能效。｛ｊ垂环承泵实现交流量调节，在整个运露期闫，至少节电３０－－５０％。这一技术辩施，实际上的节能潜力远比霹前大家谈论的循环７Ｋ浆扬程选择不窳过大的效果熙明显。
其次，羧蔷了调节凌（瀣控溺、毫凌谖节润）静王｛乍条｛睾。翔祭循琢隶泵实行定流量运行，当负荷需砑乏变化很大时，调节阀的开度将在很大的幅度范围内变动，不仅影响其使用寿命，而且容易发生故障。当循环水泵实现变流量调节时，蔟滚量魏大，ｌ、，是隧受蕊鹣交佬瑟适霹控露ｌ我。这梯，调节润始终楚于徽诱静浚怒，不但提商了调节功能，而且大大改管其工作条件，优越性是照而易见的。
２．４。３珙热系统节电款方法
一般电机节能有两种途径：第一种是提高电机本身效率达到长期高效运行，主要用于恒逮机械；第二静是提高电机转速弱控制糨凄，使电机在簸节能的转速下运彳亍，主溪糟子风枫和求泵。
根据流体理论，风机和水泵的轴功率是转速的三次方函数关系。当转速降低螽，箕瀵耗殛率会大旗下簿。铡翔５０％转速薅，辘辍拨功率莰为１２．Ｓ踅。若暴溺挡板，阀门控制到５０％流爨，仍需从电网吸入７０－８０％的功率；若采用滑差低效调速到５０％，贝９需从电网吸入＝２５％的功率；若采用变频瀚效调速到５０％流量，仅需扶逢霹吸入１０％功率。
由此可见，通过降低水泵和风机的转速，可以达到降低电能消耗量的目的。２。５降僚水麓；裔耗量鹣方法
我国供热系统中跑、冒、滴、漏的现象是十分普遍的，这与管理人员认识稷发藜镶差毒关。以往爨臻糕炉房毅大家认为是一个黢、乱、差匏邈方，窖忍篷、黼、滴、漏现象的存在。巍时由于水费和煤价都不高，供热系统的漏损带来的费用也没有引越管理人员的鬣视。在“煤殴气”过程中，出于燃料价格的上升，该懑蘧显褥茏为突窭，必须§｜越管理久爨魏注意。
一１Ｓ一
北京工业大学工学硕士学位论文
以本课题为例，供热面积为１０ｘ１０４ｍ２，管网平均管径ＤＮ２５０，折合长度１０００米。循环水量为３００ｔ／ｈ。以燃料为天然气（锅炉热效率为８９％，低位发热值
３５．１６ＭＪ／Ｎｍ３，燃气价格１．８元／Ｎｍ３）和燃煤（锅炉热效率７８％，燃料为烟煤，低位发热值２０．９３４ＭＪ／ｋｇ，燃料价格２００元／ｔ）对比，分别计算锅炉在额定工况下，在不同漏损系数带来的热损失消耗的燃料量（用鼠表示，ｋｇ／ｈ或ＮⅢ３／ｈ）以及每供热ｌ万ｍ２管网漏水热损失消耗燃料的成本（用Ｇ表示，元），见表２—２。
表２—２漏水成本对比
Ｔａｂｌｅ２－２Ｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｌｅａｋｃｏｓｔ
燃煤锅炉燃气锅炉
漏损系数
Ｂ。（ｋｇ／ｈ）Ｃ。（元）Ｂ，（Ｎｍ３／ｈ）Ｃ。（元）
Ｏ．５％２６．９２０．２２１４０５１．０１
１．０％５３．８４０．４３２８．０９２．０２
１．５％８０．７６０．６５４２．ｉ４３．０３
２．０％１０７．６８Ｏ．８６５６．１９４．０５
２．５％１３４．６０１．０８７０．２３５．０６
３．０％１６１．５２１．２９８４．２８６．０７
３．５％１８８．４４１．５１９８．３３７．０８
４．０％２１５．３６１．７２１１２．３７８．０９
由表２—２可知，在管网漏损系数相同时，ｉｘｌ０４ｍ２的供热系统中，管网漏水的热损失消耗的燃气的成本约为燃煤的４～５倍。可见，对于燃气锅炉供热系统，水能消耗量与燃煤锅炉相比变化不大，但是由于漏水热损失带来的燃料消耗费用与燃煤锅炉相比成倍的增加，这点应该引起大家注意。
２．６减少系统热能浪费量的方法
２．６．Ｉ减少水力失调的发生
在供热系统中，热煤（一般为热水）由闭式管网系统输送到各个用户。根据不同的划分方式，用户可以是一幢建筑或者建筑中某一区域或者为末端装置。对
一１６一
当前形势： 1 近二十年来，世界能源结构发生了巨大的变化，由于燃料煤的使用，对地球环境造成了巨大的环境灾难，节能减排成为当前中国乃至世界能源工作的中心议题，随着新能源的开发使用，煤炭已经逐渐退出了民用供热领域，石油、天然气、电能已经成为民用供热的主要能源。 2 天然气售价再次上调； 节能由倡导转向指令； 能耗成本正在日益吞噬企业利润； 企业节能，势在必行，迫在眉睫。作为能源主体的锅炉能耗，是评测企业运行绩效的主要标志。无论是城镇集中供热的季节性运行，还是企业生产过程的连续运行，对能耗成本控制已经到了刻不容缓的时刻，因为高能耗每天在吞噬着经营利润。同时，高能耗产生的高污染，在破坏着我们赖以生存的环境，环境保护需要降耗减排，重要的途径就是节能。 燃气锅炉烟气热量损失分析 1.1燃气锅炉的热损失 1?。对于燃气（油）锅炉，余热回收是节能降耗、减排环保的最有效方法。普通的燃气锅炉，烟温排放温度在160-260 C。大量的显热和潜热被排放到大气层，不仅破坏生态，而且造成高能耗，降低锅炉的热效率，提高运行费用。 2.天燃气中含有大量氢元素，经过燃烧产生大量水蒸汽。每1NM3天然气燃烧后可以产生 1.55KG水蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为3700KJ，占天然气的低位发热量的10%左右。在排烟温度较高时，水蒸汽不能冷凝放出热量，随烟气排放，热量被浪费。同时，高 温烟气也带走大量显热，一起形成较大的排烟损失。 3.燃烧排烟是非冷凝式燃气锅炉和其他燃烧设备的主要热损失之一回收利用排烟余热、降低排烟温度是提高锅炉热效率的重要途径之一。由于天然气与空气混合燃烧后产生约占锅炉排烟总量28%的水蒸汽，为防止水蒸汽凝结对烟道及设备的腐蚀，现行锅炉标准要求燃气锅炉排烟温度必须高于烟气露点，以保证水蒸汽不凝结。因此，燃气锅炉的排烟温度较 高，高温烟气中不但带走了可观的汽化潜热和物理显热，形成近15%的热损失，而且还含 有一定数量的氮氧化物（NOX ）和二氧化硫（SO2）等污染物污染大气环境。 1.2减少热损失的途径 1.0为了减少燃气锅炉热损失、提高燃料利用率、节约能源，在燃气锅炉尾部设置烟气冷凝换热器，将锅炉排烟温度降到足够低的水平，烟气中呈过热状态的水蒸汽就会凝结，通过热交换吸收排烟中的物理显热和水蒸汽凝结所释放的潜热加以利用，按燃料低位热值为基准计算的锅炉热效率可达到或超过100%，此种加装了尾部换热器的锅炉称为冷凝式锅炉。 2.0 在普通燃气（燃油）锅炉的排烟系统中，加装冷凝型燃气锅炉节能器”，可以有效回 收烟气中的显热和潜热（冷凝水回收）。通过节能器，在降低排烟温度的同时，提升锅炉循环水（补水）的温度，使锅炉始终处在高温水运行，燃料的节省率可达8-15%。气化潜热 得到的冷凝水回收后，经过简单处理，可以作为中水使用，是由于节能而得到的新能源，经济性可观。冷凝型燃气锅炉节能器”，采用全新的制作工艺和换热技术，拥有自主知识产权的纯铜换热本体”，是优于其
供热燃气热水锅炉选型方案说明 天水成纪房地产开发公司拟对已建（分路口小区），供热采暖系统进行改造，经对小区现场实地勘察，以及和建设方对采暖问题的相关探讨，现将供热设备选型的基本参数及热力数据提供如下： 一.供热采暖的基本参数 1.供热总面积：70000m2 2.采暖形式均为地板辐射式散热 3.现有供热设备为地源热泵机组 4.单独为20000m2（两栋高层），采用燃气热水锅炉供热的可行性方案。 二.采暖热负荷的概算 采用面积热指标法对采暖热负荷进行计算，按下式进行 Q=q i F×10-3 根据《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19及《城市热力网设计规范》CJJ34，按当地最大热指标取值为75W/m2 的理论计算值。公式中： F—建筑面积（m2） Q—建筑物采暖设计热负荷（KW）， q i—建筑物采暖面积热负荷（W/ m2） 1.总热功率：5250KW=5.25MW（取值5.6MW） 2.总耗热量：450×104 Kcal (65Kcal/m2.C0)
3.热源条件：燃气工业热水锅炉 4.供热型式；由锅炉房提供热源通过二次换热系统，为小区楼房输送地暖供热。 三.锅炉房水循环量理论计算值（G） ?t/h G=0.86?K?Q C?[ tg?th] 式中 Q————锅炉额定热功率 K————管网散热损失系数，取1.05 C————管网热水的平均比热容，kJ/Kg?0c tg————热水供水温度550C（地暖） th————热水回水温度450C（地暖） 代入数据计算值为：G=337m3/h 11.小区供热形式为地暖系统，属低温大流量辐射供热，供热锅炉房循环水量比传统散热器采暖系统要大，按照小区楼房分布位置及楼层高度参数，通过二次换热系统采取分区供热型式，能够满足小区整体供热质量和效果。 2.供热系统阻力由沿程压力损失，局部压力损失及设备内阻等因素决定，以输送管道规格及配件等数据计算确定。在循环水泵选型时综合考虑。 3.二次换热机组在循环水泵选型时应综合考虑上述流量，管道系统阻力及扬程的设计参数。 四.燃气热水锅炉选型 1.为保证小区采暖质量，综合考虑地暖系统的实际耗热
燃气热水锅炉控制 方案要求
基于PLC的锅炉供热控制系统及节能管理平台的设计需求 一、需求目的： 一个锅炉监控系统应主要包含以下几个部分： （1）各种设备状态和系统状态的采集； （2）锅炉和各种执行机构的控制。 设备状态的采集主要是锅炉输出的状态点，循环泵和补水泵给出的状态点，以及水箱等设备的状态点。锅炉的状态点主要包括锅炉的运行状态点、水箱的液位状态点、锅炉故障状态点、锅炉出水温度、锅炉回水温度、锅炉排烟温度；循环泵、补水泵以及电动调节阀等辅助其工作的变频设备的状态点。 系统状态的采集主要分为一次侧和二次侧。一次侧是锅炉到换热器之间的水循环系统，二次侧是到末端的水循环系统主要是指换热器循环系统。一次侧采集的状态包括一次侧供水温度、一次侧回水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、烟温及燃烧机的工作状态及水箱水位、；二次侧采集的状态包括二次侧供水温度、二次侧回水温度、二次侧供水压力、二次侧回水压力；还有室外温度的采集，即可根据室外温度实现锅炉监控系统的自动控制。 锅炉和各种执行机构的控制主要是对锅炉本体的启停控制和
各种电动阀门的控制。将锅炉房内各个设备、仪器仪表、传感器、执行机构及通讯模块组成在线监控系统，经过完成对锅炉房和其它现场设备的数据采集和控制功能从而实现锅炉房的全自动控制，能够安全启停机组，达到无人值守。 供热管网经过控制系统的在线监测应实现以下目的： （1）监控各管网节点的实时数据，为系统管理和科学管理进行调度提供参数数据； （2）系统平衡功能计算，供热管网内的热水流动需要一定的水泵做功来完成，不合理的管网设计和建造将带来极大的能源浪费，经过对管网的相关部位的压力检测、增设压力调节阀，对管网的各部分压力进行合理的平衡分配（水平衡、热平衡等），能够大大地降低管网水泵的能源消耗； （3）异常报警，做到对管网异常及时准确响应； （4）能够监测各个主、支线管网，重要客户的实时用气量、对水、电、气实时采集，以便监管和控制。 二、燃气锅炉供热控制系统硬件部分： 1、PLC是整个控制系统的核心部件,采用西门子系列可编程逻辑控制器； 2、现场数据采集系统由温度传感器、压力传感器、燃气报警器、火焰监视器、水位传感器等组成；
自动化系统在燃气锅炉的供热及节能技术探述 发表时间：2018-09-11T15:24:40.037Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第11期作者：王铭皆[导读] 燃烧控制系统主要就是在燃料的燃烧阶段，通过对其燃料的配置和温度的控制来实现燃料的充分燃烧以及避免有害物质的不规范排放。 摘要：我国的供热系统主要采用集中供热的方式，这种供热方式在我国已经具有数十年的发展历史，尤其是对于温度较低的北方城市来说，近几年来燃气锅炉供热系统已经成为了北方冬季供暖的最主要方式。在过去的集中供热系统中，采用的是人工烧锅炉的形式，主要利用的是人工系统加热提供热量，但是这种方式存在着一定的能源浪费弊端，也容易造成成本流失的现象，而自动化系统的应用则解决了这些弊端，实现了供热系统的自动化和节能最大化。基于此，本文就从自动化系统在燃气锅炉的供热及节能技术就展开分析。 关键词：自动化系统；燃气锅炉；供热及节能技术 1、燃气锅炉自动化系统的构成 1.1燃烧控制系统 燃烧控制系统主要就是在燃料的燃烧阶段，通过对其燃料的配置和温度的控制来实现燃料的充分燃烧以及避免有害物质的不规范排放。锅炉燃烧控制系统会在燃料燃烧时对于天然气和空气之间合理的比例进行调配控制，尽可能地使天然气充分燃烧，避免燃气资源的浪费。与此同时，通过实时监测控制锅炉内的温度，有效减少有害物质的排放，包括氮氧化物和硫化物等的排放。这个过程是通过自动化的调节和适当的人工监控来完成的，有利于提高燃气锅炉的环保性与稳定性。 1.2燃气监测报警联动系统 燃气监测报警联动系统最主要的目的就是通过对于锅炉内空气的质量进行实时的监测，从而判断出燃气锅炉系统的工作状态是否处于合适的范围之内。燃气监测报警联动系统所包含的元件包括可燃气体报警器、风机联动箱、电磁阀联动箱三种，并且可以通过放置于锅炉内的报警探头来进行监测与报警提示。在实际的应用当中，可燃气体报警器与报警探头相连，对炉内的空气进行检测对比，判断气体含量是否处于安全规范的范围之内，一旦超过了安全范围，报警器就会发出报警信号，并且触动风机联动箱和电磁阀联动箱的启动程序，及时停止天然气的继续输入，保证燃气锅炉使用环境的绝对安全。 1.3供热系统 供热系统主要实现的就是将燃气锅炉产生的热量，通过各种形式的系统传播提供给取暖的用户，从而达到集中供暖的目的。供热系统将燃气燃烧产生的热能以热水的形式传输到各个交换站，然后交换站进行压力转换之后再提供给各个需要供暖的用户。供热系统也不是一个完全独立的系统，它包括了许多子系统，如水处理系统、恒压补水系统、外网供热参数调节系统等，这些系统的联合应用才能够达到供热系统的有效运用，将供热系统控制在整体联动的工作状态之中。 2、自动化系统在燃气锅炉中的供热应用 2.1热量控制方式 在集中供热的系统当中，自动化系统对于整个供热过程的控制主要就是通过温度的调节来展现的。温度的决定因素包括很多种，其中最重要的就是热量因素。对于温度控制来说，其控制的难度较大，可能产生的影响因素较多，环节也相对复杂，所需要的控制周期也较长。针对于这个问题，在自动化系统当中，就以对热量进行控制来进一步实现对于温度的控制，自动化系统能够对于燃气锅炉所制造的热量数据进行及时的采集和分析，依据实际的热量变化情况来进行调节，从而达到控温的目的。 2.2数据传输与分析方式 传统的人工热量数据的收集与监控的数据处理方式存在着一定的缺陷。一方面，这种数据处理的方式需要大量的人力资源，大大增加了人工成本的支出，另一方面，人工数据处理的方式存在着极大的误差性，可能因为人工操作的失误或者数据传输过程中产生的偏差就造成数据的错误引导，进而影响供热系统的正常工作。而实现数据传输与分析的自动化，就能够很好地避免这种误差的风险，也能节省人力资源的投入，这相对于人工控制来说更加具有准确性与便捷性。 2.3远程控制方式 随着计算机网络技术的飞速发展，计算机的信息控制系统也逐渐成熟，这对于自动化系统的远程控制就提供了必要的条件基础。当前我国的燃气锅炉供热系统大部分就是由远程控制来实现对于集中供热的控制的，这也是人工控制所不能够实现的。远程控制能够实现数据共享与资源配置的作用，通过计算机网络技术的控制，突破空间与时间的限制，拓展了供热的管理途径，实现了快捷、便利的控制模式。 2.4应用变频技术 在燃气锅炉自动化系统中，变频技术的应用为供热系统提供了最为简便也最具有经济效益的技术条件。在我国当前的供热系统当中，将变频技术与计算机网络控制系统相结合，能够使系统的管理工作更为简便，也能够有效实现远程操作的实时性与信息数据的同步性。 3、自动化系统在燃气锅炉中的节能技术应用 3.1气候补偿系统 自动化系统体现在节能技术上的一个最为突出的应用就是气候补偿系统的应用，这对于燃气能源的节约具有重要的作用。因为各个气候的温度环境都是不同的，不同的室外温度以及空气的潮湿度等等因素都会对室内的温度产生影响，所以不同的气候条件下所供应的热量也处于变化之中。气候补偿系统能够通过对外界温度影响因素的监测，及时对室内供应的热量进行调整，使室内的温度始终保持在一个适宜的范围之内，同时有效减少不必要的燃气消耗。 3.2烟气冷凝热回收系统 天然气的主要成分是甲烷，而甲烷的成分构成中又含有大量的氢元素，氢元素在燃烧过程中与氧结合，就会产生大量的水蒸气，水蒸气中含有的热量是十分可观的。传统的供热系统主要采用的是热水传输热量的方式，却将这些水蒸气排放掉，这就造成了热量的大量流失，也在一定程度上提高了燃气能源的使用量。烟气冷凝热回收系统就将排放掉的水蒸气加以回收利用，使其冷凝成水，这就大大提升了燃气的使用效率，实现了节能的目的。
燃气锅炉的工作原理 燃气锅炉是一种供暖、提供工业用途的特种设备。在家用供暖方面，主要有提供热水和蒸汽两种，例如家用生活热水、洗浴用水。工业主要提供蒸汽为其他设备提供制冷、动力等服务，例如船舶、机车、矿场等场所。锅炉工作原理比较复杂，主要有燃料系统、烟风系统、汽水系统等构成。不同类型的锅炉其工作原理也是不同的。下面就为您介绍燃气锅炉的工作原理。图1-1给出了燃气锅炉系统的原理图。水通过进水口进入锅炉，经过锅炉加热后的符合供热标准的水质通过循环水泵送入室内散热器，通过辐射和对流换热来供暖。流过散热器的水重新回到锅炉里面进行加热，然后重新流入散热器，如此循环往复的进行。用户还可以根据供热范围的大小，选择合适的循环水泵，比较经济方便。而且锅炉系统还可以供给用户热水，满足用户基本的热水需求，损失的水量可以通过进水口自动添加。锅炉内水质的温度和室内温度经过温度传感器处理后，把温度信号传送给单片机，通过相应的驱动电路来调节相应管道阀门的大小，进而通过控制水量来控制水温，达到供暖的目的。
燃气锅炉的进水口的阀门是单向阀，是为了避免锅炉内的热水倒流回自来水管道，影响经济效率。
炉温和室温的测量都采用集成的温度传感器，集成温度传感器测量比较方便，精确度也比较高，测温范围也符合本次设计的要求。燃烧器里的进气量由控制器发出的控制信号通过固体继电器的动作来控制进气阀门的大小来保证天然气充分的燃烧。散热器可以根据自己个人的喜好选择，选择外形美观便于清扫的散热器，一般为了三个效果比较好可以选择铝制的散热器，散热器的入水口的强制循环水泵保证了散热器内的水压，从而也保证了散热片的散热效果。
燃气锅炉及供热系统节能技术探讨 发表时间：2019-01-07T17:09:52.813Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：徐祥1 王钦敬2 [导读] 摘要：在当前节能降耗理念的影响下，各行各业都在积极探索节能技术和节能途径。 （1 华润电力江苏检修有限公司江苏徐州 210000；2 华润徐州南区热电有限责任公司江苏徐州 221000） 摘要：在当前节能降耗理念的影响下，各行各业都在积极探索节能技术和节能途径。对于燃气锅炉来说，其在实际运行过程中需要消耗较大的能量，如何降低能耗，提升燃气锅炉的节能效果是值得考虑的。因此文章重点就燃气锅炉及供热系统节能技术进行探讨。 关键词：燃气锅炉；供热系统；节能技术；探讨 随着社会经济及生活水平的不断发展，燃气锅炉的应用范围更加广泛。在国家提出的“节能减排”“节能降耗”理念的影响下，人们对燃气锅炉在节能问题提出了新的更高标准。在这种情况下，积极开发与研究燃气锅炉供热系统节能技术，是确保社会可持续发展战略目标顺利实现的有效途径，也是实现“节能减排”发展目标的关键措施。那么，在燃气锅炉供热系统中如何应用节能技术，是相关人员需要研究的重点问题。 一、当前我国燃气锅炉及供热系统节能方面存在的主要问题 （一）对燃气锅炉的认识浅薄 燃煤锅炉在我国出现的比较早，并得到了良好的推广，即便如此，大多数的锅炉设计人员以及相关的销售人员对于燃煤锅炉的认识还不够，并且很难区分燃气锅炉和燃煤锅炉。实际进行燃气锅炉的安装时，工程技术人员都按照燃煤锅炉的安装标准实施安装。但是两者的安装过程有着很大的区别。首先，燃煤锅炉和燃气锅炉在炉子的容量上和额定功率上都有着显著的差别。燃气锅炉的容量比燃煤锅炉要大很多。其次，燃气锅炉和燃煤锅炉相互比较，其自动化的程度相对较高，在利用温度来提升效率的方向有着很大的优势。并减少了资源的可利用效率。此外，锅炉的实际负荷和效率连着之间有着密切的联系。 （二）煤改气 锅炉的煤改气是发展的必经阶段，但是很多的设计人员往往不会使用相关的节能技术，导致当前的锅炉节能技术滞后。总所周知，燃气锅炉的自动化程度相对较高，但是目前大多数的技术人员对于燃气锅炉的认识不够，不能熟悉其自动化系统，对于实际的操作流程相对较为陌生。这导致大部分的操作很难执行。很多的节能相关技术不能完全的实现。若不能很好的解决和处理这一问题，则将丧失燃气锅炉的优势，从而提升了对燃气的使用量。与此同时，若在安装燃气锅炉之后，相关技术人员不能对其进行详细的检查，将导致相关的施工环节的疏漏没有被及时的发现，从而导致了燃气锅炉的高能耗。 二、改进燃气锅炉供热系统节能作用的关键 在燃煤锅炉改进供热系统节能的工作时，需要提高锅炉效率以及管网运送效率，同样，对于改进燃气锅炉供热系统的方法也是这样。提高燃气锅炉效率，不是单个锅炉的效率，而是要提高锅炉组的效率。要尽量减少供暖期间各个锅炉的停机、启机以及待机时间，这样可以减少锅炉的热量损失。也要考虑到锅炉组合具有较好的变负荷调节能力和最小出力尽量与最低负荷相匹配。另外，如果燃气锅炉在满负荷工况下运转，排烟温度高，热损失大，因此导致耗气更多。提高管网运送效率，影响管网运送效率的要素有三个，即保温、管网走漏水和水力失调形成的热损失，做好这三方面的防范工作，就可以大大提高管网的运送效率。 三、燃气锅炉及供热系统节能技术 （一）循环水泵变频 用户在使用热水的过程中，针对不同的时间段，热水的相关需求量往往是不同的，因此，燃气锅炉并不需要全天候24 小时的供热，这样会导致供热和需求量两者相互矛盾，从而导致能源的浪费。而利用循环水泵技术可以切实的处理好这一问题，该技术可以根据不同的使用时间，从而根据实际的用水情况而减少循环水的使用量，最终达到降低水泵的能源消耗的重要目的。与此同时，该技术可以有效的降低设备的转速，从而达到减少能源消耗，节约成本的重要作用。 （二）热管节能技术 热管节能技术是燃气锅炉供热系统中的一种重要技术，属于人工构件中的一种，具有很高的传热性能。具体来讲，热管内部是中空结构，可将传热液体存储其中，能够优化热管所具有的传热性能，可对燃气锅炉供热系统中可能出现的热能浪费现象进行有效预防。在燃气锅炉供热系统中，热管节能技术的应用原理为：在燃气锅炉供热系统中储存的热量达到设定的极限值的时候，真空管就会将系统中的热量主动吸收过来，以推动热管快速升高温度，同时工作液也会变成蒸汽，传输至预定的冷却端，并释放到对应的受热体中。在这种情况下，蒸汽就会逐渐冷却后变成液体，顺着热管管道返回到受热端。在燃气锅炉供热系统内，热管充分运用了“释放—吸收”的循环模式，显著优化了传导热能的效率。另一方面，利用热管节能技术，能够借助对空气进行加热的途径给锅炉提供能量，从而对燃气锅炉供热系统内出现的热损耗进行有效控制，从而明显优化燃气的热能释放效率，借助空气的热能传递形式，可先预热锅炉的供热系统，最终显著提升供热系统所具有的节能效果。 （三）冷凝节能 在对天然气燃烧的过程中会产生一定的蒸汽，而蒸汽中含有大量的热源，并在排放的过程中随着烟气的流动而被带到空气中去，这就导致了大量的能源损耗，很多热量被浪费殆尽。通过冷凝技术可以实现冷凝换热，利用凝结的形式，从而在热蒸气排出到外部之前，把其中所蕴含的能量输送到外部的供热系统中去，这样可以实现对之前所浪费的能源的有效利用，同时，也在一定的程度上减少了排烟气的过程对周边环境的影响。在该技术实施的过程中，换热器是其中的核心装置，可以实现对燃气锅炉中的供热系统热源的有效传导，提升在固定面积中所传递的能源量。该技术已经有了较为成熟的应用，通过冷凝技术可以把供热系统中的烟气中所蕴含的能量进行一定的吸收和处理，从而达到热能循环的重要作用，大幅度的提升供热系统的节能效果。 （四）气候补偿技术 在燃气锅炉供热系统中应用气候补偿节能技术，主要是利用气候补偿器，确保其具有较为稳定的传热性能。气候补偿器在燃气锅炉供热系统中的应用，主要是保证供热系统可以和外界温度处于协调状态，以有效预防温度出现较大波动。以某企业为例，就气候补偿技术在燃气锅炉供热系统中应用的节能效果。该企业借助Medpha程序获得了燃气锅炉现场的温度情况，对最近30天的温度数据进行了严格的监测。监测结果显示，气候温度一直处于不断变化之中，气候补偿技术结合具体的气候变化情况，提供与之对应的围护结构，可推导出的计
燃气壁挂炉供暖与集中供暖比较 燃气壁挂锅炉分户供暖方式以它的科学性、先进性和经济性，一改我国几十年不变的传统集中供暖方式，越来越受到广大消费者的青睐，短短十几年时间内就已在全国采暖地区迅速推广普及，并得到了专家的高度认可和国家政策的有力支持。随着西气东输和天然气使用的迅速普及，燃气壁挂炉分户采暖方式也在我国得到了大力推广，个别城市甚至开始逐步取代集中供暖。03年燃气壁挂炉供暖面积 已达1000万—1500万㎡建筑面积，每年销量达5万台至7万台；到了2008年 更高达12万台。 我们知道，目前北方住宅小区的供暖方式主要有：城市管网集中供暖、小区集中供暖（采用小区锅炉房、水源热泵等方式）、燃气壁挂炉分户独立供暖、其它供暖方式（如空调、电壁挂炉）。下面就北方地区壁挂炉的使用和城市管网集中供暖、小区自己集中供暖的现状做一个比较，供大家在选择供暖方式时参考。 一、从一次性投资上来看，分户式壁挂炉采暖比集中供暖少的多，为投资者节约了投资费用。 城市管网集体供暖在直接投资费用上，主要包括了供暖接口费、小区换热站建设费、小区管线铺设费和系统维护费等，换热站占用小区土地，也是一个直接的经济损失。从直接投资上看，分户式采暖明显优于城市集中供暖，开发商只需要给每个家庭配置一台壁挂炉就可以，同时其综合效益更佳：房地产开发商还可因此减少大量的物业管理费用，更不必因采暖费收费难而引起诸多民事麻烦，从而为房地产开发商带来良好的经济效益。 小区独立集中供暖，目前一般采用燃气锅炉、水源热泵等办法，二者的比较是：前者投资高，后者投资略低；前者技术很成熟，后者在循环水回灌等方面还存在诸多的不足，技术欠成熟。从投资角度来看，都是房地产开发商一次性投资，长久管理的办法，至少存在着收费难、实际供暖效果不得而知的实际问题！这方面的管理往往也是物业管理公司最头疼的事情。小区使用燃气锅炉，常见于独立的单位宿舍，房地产开发商使用的并不多。进口燃气锅炉明显价格高，国产的又存在使用寿命、热效率等问题。即便使用国产较好的锅炉，与壁挂炉相比其实际投资也是不低的。水源热泵的一次性投资根据工程商的情况，或高或低，但同样存在着管理尤其收费难的问题，且该技术在我国还有很多地方需要不断完 善。最重要的是，小区独立供暖都要有锅炉房，占据了小区宝贵的土地资源，同时在业主心里也是个不安因素。 燃气壁挂炉是一种节能环保产品，它符合我国能源政策，是采暖的方向，政府大力提倡并鼓励发展，对耗能高、污染大的集中供暖锅炉国家早已采取措施限制或淘汰，尤其是燃煤锅炉。房地产开发商应该根据自己开发的楼盘特点和资源优势，“风物长宜放眼量”，顺应潮流，采用合适的供暖方法和有发展前途的产品，避免今后更新改造带来的麻烦，楼盘也更具增值空间和销售卖点 二、从安全性来看，分户式燃气壁挂炉采暖方案大大优于集中供暖方案。 分户式燃气壁挂炉采暖在国外尤其欧洲国家已有超过70年的使用历史，技术十分可靠。使用壁挂炉的家庭独立供暖系统运行压力最大仅为3kg，通常工作压力限制在1~1.5 kg，压力方面的安全问题不必担心。而集中供暖锅炉属于大压力容器，管道测试压力一般12 kg，运行压力多为4到8 kg，由于管理和使
编号：AQ-Lw-04805 ( 安全论文) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 小型燃气供热锅炉房的安全设 计 Safety design of small gas fired heating boiler room
小型燃气供热锅炉房的安全设计 备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生，除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。 摘要：结合工程实例，对小型燃气供热锅炉房的设备平面布置 进行了介绍。对锅炉房的安全设计进行了探讨，计算了供暖期燃气 费用。 关键词：小型燃气供热锅炉房；安全设计；燃气费用 1工程概况 随着天然气开发和利用的快速发展，许多城市正在逐步采用燃 气锅炉房取代燃煤锅炉房供热[1] 。在油田城市大庆，天然气价格合理，加之小型燃气锅炉技术 成熟，自动控制先进，使得小型燃气锅炉房在供热工程中应用更加 普及。 与燃煤锅炉房相比，燃气锅炉房的爆炸危险不但来源于锅炉本 体，而是更多地来自于锅炉的燃料——燃气。因此，在燃气锅炉房 的设计中对由于燃气及燃气供应系统可能引起的各种安全问题，往
往需要给予更多关注[2] 。按GB50016—2006《建筑设计防火规范》表3.1.1规定，燃气调压间属于甲类生产厂房，其建筑耐火等级不应低于二级。与燃煤锅炉房相比，燃气锅炉房的烟道出口为微正压，自控程度要求较高，燃气锅炉燃烧所需的空气量也大于燃煤锅炉。 以大庆某小型燃气供热锅炉房工程为例，供热系统总供暖热负荷约1030kW，总供热面积约1×104 m2 ，供暖室内计算温度为18℃，供、回水温度为95、70℃。锅炉房建筑面积为204m2 ，高度为6m，选用2×0.7MW燃气热水锅炉。燃气供热锅炉房的主要设备见表1，设备平面布置见图1。 表1燃气供热锅炉房的主要设备 设备 性能参数 数量/台
北京工业大学 硕士学位论文 燃气锅炉供热系统节能研究 姓名：王峥 申请学位级别：硕士 专业：供热、供燃气、通风及空调工程 指导教师：贾衡 20040401
摘要 Ｉ 摘要 针对我国目前燃气锅炉供热系统运行效率偏低，实际控制水平与理论研究水平有较大差距的现状，本课题指出了加强对燃气锅炉供热系统节能的重要性及迫切性。 本课题以北京某小区为研究对象，利用现场组建了实验台，深入分析了燃气锅炉供热系统节能的途径；针对燃气锅炉供热系统的特点，首次提出了锅炉排污与燃气利用率的关系、分时供热相对同时供热的优势，以及管网水力失调带来的危害。 通过对节能途径的分析，针对典型各案的研究，从常规控制八手，经过两年时间的调查与摸索，提出按需供热的原则。依据该原则，研究出燃气锅炉供热系统节能的控制方案，并将该方案应用到实际工程中，得以验证。 在该实际工程项目中，本人结合前期的研究成果，从寻找问题、调查数据、方案设计，到后期施工图设计以及运行，掌握了燃气锅炉供热系统的全过程。通过努力，将每年亏损６０万元的燃气锅炉供热系统，改造成为略有盈余，实现了从理论到实践的跨越。 关键词燃气锅炉供热系统节能；排污；分时供热：按需供热
北京工业大学工学硕士学位论文 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｔｈａｔｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｇａｓｂｏｉｌｅｒｉｓｉｎｌｏｗｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄｈａｓｔｈｅｗｉｄｅｇａｐｉｎｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆａｃｔｕａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｍｙｓｔｕｄｙ，ｙｏｕｗｉｌｌｓｅｅｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙＳａｖｉｎｇｏｆｔｈｅｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｙｏｕｗｉｌｌａｌｓｏｓｅｅｔｈｅｕｒｇｅｎｃｙｉｎｒａｉｓｉｎｇｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｌｅｖｅｌ．Ｉｎｍｙｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｈｏｕｓｉｎｇｄｉｓｔｒｉｃｔｉｎｇｅｉｊｉｎｇｉｓｍｙｔａｒｇｅｔ，Ｉａｎａｌｙｚｅｄｄｅｅｐｌｙｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｐａｔｈｏｆｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｓｉｔｅ．Ｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｅｒｃｏｓｔｏｆｇａｓ．Ｉｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｏｆｔｈｅｂｏｉｌｅｒａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｈｅａｔｉｎｇ．Ｗｅｃａｎｇａｉｎｍｏｒｅｈｅａｔｗｈｅｎｗｅｐｒｏｖｉｄｅｈｅａｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｔｈａｎａｔｔｈｅｓａｍｅ．ＩａｌｓｏｆｏｕｎｄｔｈｅｈａｒｍｆｕｌｎｅｓｓｏｆｉｍｂａｌａｎｃｅｉｎｗａｔｅｒＰｉｐｅｎｅｔ． Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｍｙｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｏｆｔｈｅｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｂｙｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｏｎｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｓｔａｒｔｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｗｏｙｅａｒｓｓｕｒｖｅｙａｎｄｒｅｃｏｒｄ，Ｉｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｅｗｔｈｅｏｒｙ～ｗｅｓｈｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｈｅａｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｅｅｄｓ，Ｉａｐｐｌｉｅｄｔｈｅｔｈｏｕｇｈｔｔｏｔｈｅｒｅａｌｐｒｏｊｅｃｔ，ａｎｄｉｔｉＳｖｅｒｉｆｉｅｄ． Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔ．１ｉｎｋｉｎｇｗｉｔｈｍｙｅａｒｌｙ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ，ＩｆｉｎｉｓｈｅｄｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅＳＳｏｆｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｆｒｏｍｐｒｏｂｌｅｍｓｅｅｋｉｎｇ，ｄａｔａａｎａｌｙｓｉＳ，ｐｒｏｊｅｃｔｄｅｓｉｇｎｉｎｇ，ａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｏｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｌａｔｅｒｐｅｒｉｏｄ．ＴｈｒｏｕｇｈｍｙｅｆｆｏｒｔＳ，ｔｈｅｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｈｏｗｅｄａｔｕｒｎｆｒｏｍｌＯＳＳ，ａｂｏｕｔ６００，０００ｐｅｒｙｅａｒ，ｔｏｐｒｏｆｉｔ，Ｉｒｅａｌｉｚｅｄａｌｅａｐｆｒｏｍｔｈｅｔｈｅｏｒｙｔｏｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｏｆＰｒｅｙｉｄｅｈｅａｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｇａｓｂｏｉｌｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｄｒａｉｎａｇｅ．Ｐｒｏｖｉｄｅｈｅａｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｅｅｄｓ
燃气锅炉节能环保性能与运行工况的关系 摘要：在工业生产之中，锅炉作为基础的供能设备有着举足轻重的地位。随着 人们对于环保问题的日益重视以及能源危机问题的不断加剧，如今人们对于锅炉 的节能环保性能也是愈发看重。但是近年来工业锅炉在节能减排领域的技术并未 取得突破，其发展速度已经不能跟上社会发展的脚步，能耗问题也成为了制约工 业锅炉发展的重要因素。因此目前各企业加紧了对于工业锅炉的升级改造，以求 实现节能减排，满足当前的生产要求。 关键词：工业锅炉；节能减排；能源利用 燃气锅炉具有占地面积少、生产噪声低、布置灵活、耗电量少、劳动强度低 等一系列显著的优点，已成为了当前锅炉的“主力军”。从目前看，欧美发达国家 的中小型燃气锅炉正向着提高自动化程度、组装化程度、工作效率、且降低体积 重量的方向发展，尤其是近几年来出现的智能控制技术、强化传热技术、燃烧技 术等在提高易用性、提高热效率、降低PM2.5排放等方面做出了较多的努力。为 了进一步提高市场竞争力，满足市场需求，很多企业研制出了多种先进的燃气锅 炉节能环保装置，包括风压保险、缺水保险、燃气泄漏监测器、温度调节器、废 气监测装置等。 1 目前我国工业锅炉节能减排现状 当下我国工业锅炉的主要种类为燃煤锅炉，燃煤锅炉占据的比例可达 90% 以上。但是相较于燃油锅炉、燃气锅炉以及新种类锅炉，燃煤锅炉的燃烧率最低， 因此也会造成能源的浪费，不符合节能减排的要求。而取代燃煤锅炉的主要新型 锅炉种类则是燃油锅炉以及燃气锅炉，虽然燃油锅炉与燃气锅炉的燃烧率都大大 高于传统的燃煤锅炉，但是燃油锅炉受限于燃料分散状态及燃油喷嘴限制，对其 燃烧率的提高工作较难进行，因此燃气锅炉将成为未来我国工业锅炉领域的主流。 较之于燃煤锅炉。燃气锅炉最大的优势便是燃料分布均匀，不会由于燃料分 散状态的问题影响燃烧率，工作状态较为稳定。而且目前我国燃煤锅炉使用的类 型仍是以层燃炉为主，其燃烧效率远远低于燃气锅炉。因此目前我国正大力推行 工业锅炉的升级更新，改变传统的燃料结构，从根源上实现节能减排。 例如河南省近些年来就进行了大规模的燃煤锅炉淘汰及燃气锅炉的安装工作，燃气锅炉的普及率逐渐提高，能耗问题也得到了初步的缓解。据统计，近年来河 南工业锅炉改造涉及的锅炉房已达 150 座以上，淘汰的旧式燃煤锅炉 400 余台， 有效改善了能源消耗问题。 由于在热效率上存在不足，因此我国工业锅炉使用时对于燃料的燃烧很不充分，因此其排放的气体中会含有较多的污染物。与此同时，现阶段我国各生产企 业在日常生产中，对于锅炉用煤的品质缺乏把控，导致其中硫含量超标，污染问 题严重。而采用了燃气锅炉之后，由于燃气中含有的元素种类较少，因此其燃烧 排放气体的组成较之于燃煤锅炉也较为简单，尾气处理难度降低，对于空气污染 也较小。在锅炉的气体排放问题之外，目前我国工业锅炉在使用时对于水处理工 作不够重视，导致排放的废水达不到国家标准，对于周边环境造成了极大影响。 虽然较之于燃煤锅炉燃气锅炉在节能减排方面具有较大优势，但是目前其潜力仍 未得到充分发挥，这是由于目前对于排放烟气中的潜热利用不足以及整合管理缺 陷导致的，因此燃气锅炉的节能减排工作仍然任重道远。 2 我国工业锅炉节能减排途径分析 针对目前我国工业锅炉在实际使用过程中出现的能耗高、大气污染以及水污
燃气锅炉供热系统节能技术分析褚升超 发表时间：2020-02-27T18:14:24.137Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年21期作者：褚升超[导读] 我们可以按照燃料的不同将锅炉分为燃油、燃煤、水煤浆锅炉等，顾名思义，燃油锅炉就是使用油作为燃料加热水的锅炉，而燃气锅炉和上述几种锅炉有所区别，它的耗气量较大，安装位置比较特殊，并且对安全性有很高的要求。身份证：13118119850727XXXX 摘要：我们可以按照燃料的不同将锅炉分为燃油、燃煤、水煤浆锅炉等，顾名思义，燃油锅炉就是使用油作为燃料加热水的锅炉，而燃气锅炉和上述几种锅炉有所区别，它的耗气量较大，安装位置比较特殊，并且对安全性有很高的要求。近年来，燃气锅炉在我国的工业 领域得到了广泛应用，这也意味着燃气消耗量越来越大，在当前我国能源节约和可持续发展观念的大环境下，我们需要针对燃气锅炉供热系统节能技术展开深入探讨。 关键词：燃气锅炉；供热系统；节能技术 引言： 近年来，我国的经济水平和社会水平不断提高，人民的生活质量得到了极大改善，用于供热的燃气锅炉在居民生活和工业领域都有着广泛应用，同时我国也针对环保和能源节约提出了更高的要求，积极研究和开发燃气锅炉供热系统新型节能技术，是顺应能源节约步伐、保证社会可持续发展的必由之路。 1、燃气锅炉供热系统存在的问题 下面针对我国燃气锅炉供热系统中存在的若干问题展开探讨。 1.1 对燃气锅炉认识不足 由于燃煤锅炉在我国存在了很长时间，很多锅炉设计人员对燃气锅炉和燃煤锅炉之间的不同不甚了解，在设计锅炉和实际操作中都是按照燃煤锅炉的标准进行，实际上燃煤锅炉和燃气锅炉之间存在很大差别，可以从以下几点得以体现：温度提升速率：相对于燃煤锅炉，燃气锅炉的自动化程度更高，在定流量、质调节的情况下，燃煤锅炉注重于控制回水温度，但是实际上回水温度过程是滞后的，如果供水温度有 6 摄氏度到 7 摄氏度的提升，实际回水温度才改变了 3摄氏度到 4 摄氏度，在这种情况下，燃煤供暖系统无法有效保证节能效果。对于燃气供暖系统，只需要利用气候补偿系统，就能在保证供暖效果的基础上达到节能目的；锅炉负荷率和效率的关系：对于使用了比例调节燃机的燃气锅炉，经过恰当的调整，负荷率达到 30%到 100%之间时，那么燃气锅炉的效率就会接近额定效率；但是对于燃煤过滤，其效率和负荷状态呈现正比关系，也就是负荷率越低效率也就越低，一般情况下，如果燃煤锅炉的负荷率达到了60%，那么其效率大约是58%；锅炉容量和额定效率：对于燃气锅炉，其容量在[1，40]t/h 范围内，其额定效率为 86%到 92%，而燃煤锅炉的容量在[1，65]t/h 范围内，额定效率为 72%到 82%。燃煤锅炉和燃气锅炉的效率都会因为容量改变而改变，但是燃煤锅炉效率改变大于燃气锅炉。 1.2 煤改气问题 在煤改气过程中存在若干问题，首先，设计人员并没有将节能技术融入到燃气锅炉供热系统设计方案中，这从根本上阻碍了锅炉节能工作的顺利开展；第二，虽然现在的燃气锅炉自动化程度较高，但是运行人员却对燃气锅炉的自动控制没有充分了解，调查显示，很多锅炉运行人员对燃气锅炉的自动化操作不甚了解，在实际操作过程中完全按照自己的经验行事，只是为了达到解决燃气的目的，但是这种方式是错误的，可能不仅没有节省燃气，反而增大的燃气的消耗量，也无法很好的保证供热质量；第三，燃气锅炉施工完成后，没有进行良好的调试工作，要保证锅炉的运行效果，不论是燃气组合锅炉或者工业锅炉，在施工完成验收阶段都要做好调试工作，很多施工队伍忽视了这一点，如果施工队伍缺乏足够的水平，同样会造成上述问题。 2、改善燃气锅炉供热系统节能效果的关键 对于燃煤锅炉，要改善其供热系统节能效果，我们需要提高管网输送效率和锅炉效率，对于燃气锅炉的供热系统来说同样如此。 2.1 提高锅炉效率 简单来说，提高锅炉效率就是提高锅炉组的季节效率，首先，要控制好锅炉的开停频率，减少待机时间，锅炉每次开启和关闭都要消耗一定燃气能量，即使锅炉在待机，也会损失大量热量；其次是优化锅炉组设计的选型配置。 2.2 提高管网输送效率 现在大多数燃煤锅炉已经被燃气锅炉取代，而燃气的成本是很高的，我们就更应该提升管网输送效率，可以采用室温调控系统和水力平衡系统达到目的。 3、燃气锅炉供热系统节能技术 3.1 循环水泵变频技术 在不同时间段，用户对于热量的需求是不同的，循环水泵变频技术就是根据用户需求灵活的调整水泵电机频率，减少系统循环水量，降低水泵电机能耗。循环水泵的扬程、循环水量和轴功率和其转速之间都是呈现正比例关系的，因此，运用这项技术，我们不仅能够降低水泵转速，还能够降低水泵能耗，能够获得很好的节能效果。 3.2 气候补偿技术 气候补偿系统综合了温度传感器、电动调节阀、气候补偿器等几个部分，首先预设供热参数曲线，室外温度传感器会获取到室外环境的温度变化，经过气候补偿器精确计算供水温度，综合电动调节阀科学调整锅炉供水量和回水量，达到调控系统整体供水温度的目的，运用这项技术，系统能够根据温度改变提供合适的热量。 3.3 烟气冷凝回收 燃气锅炉排出的废弃仍然含有大量热量，运用这项技术，我们能够收集烟气余热并进行二次利用，用烟气热量提高供热系统回水的温度，达到节能效果。首先，供热系统回水能够减少烟气并回收热量；其次，供热系统回水能够将烟气中的水蒸气冷凝成为水，变相的回收了水蒸气中的热量。
摘要：随着我国经济的进步与发展，国民生产总值增加，人们的生活水平也得到提高，生活中各种各样的先进设备影响着我们的生活，对于燃气锅炉是人们生活中比较适用的采暖设备，但其也有优势与劣势，存在着一定的适用范围，文章作者根据自己的经验，对其进行分析。 关键词：燃气锅炉；采暖热源；优劣势 现如今，采用燃气锅炉供暖是应用较广泛的一种采暖设施。燃气锅炉的性能不是单一的，分各种各样的型号，其运行过程的侧重点也不同，所以在进行设备选择时，要综合考虑其运行费用、单位面积采暖耗气量和污染物排放量等不同因素。一般燃气锅炉采暖分三种形式，分别为单体燃气采暖、分散燃气锅炉采暖和区域采暖，本文主要介绍了这三种形式的不同特点，并对其优缺点进行分析，供专业学者以参考。 1 燃气锅炉作为采暖热源的应用 这里首先介绍一下燃气锅炉进行采暖的原理和应用范围，这对于了解其采暖优势与劣势有一定的帮助作用。锅炉燃气燃烧设备主要指炉膛和燃烧器，也包括其他与燃烧过程有关的设备，它的主要作用是将可燃气体与空气通入设备中，使可燃气体燃烧，将化学能转变为热能，使锅炉本体持续热度，这种持续的热能，使得锅炉本体能够将水变为蒸气蒸发出去，从而使得空间内获得较高的热源，以利用采暖。整个锅炉生产过程就是将一定数量的可燃气体与空气燃烧，转化为热能，再传递至水，使水在定压下转化为水蒸汽。燃气锅炉广泛应用于电力、机械、化工、纺织等工业生产企业，还用于宾馆、居民区的采暖等。 2 燃气锅炉作为采暖热源的优劣 由于锅炉采暖方式的不同，对其采暖侧重点也不同，所以在选择不同的采暖方式时，要结合使用目的、运行费用，单位面积采暖耗气量等各种因素进行选择，下面对于不同方式的采暖优缺点做一简单介绍。 2.1 个体燃气锅炉采暖的优缺点 个体燃气锅炉一般都是家用的，不用于工业生产，主要用于个体户或居民住户的形式。家用燃气锅炉由于其主要适用于人们的生活，所以具备功能较多，如用于取暖、洗澡和生产用水等，但其仍有着自身的缺点与优点，需要我们在使用过程中给予重视。优点是：家用燃气锅炉效率高、功能多。对于耗气量的计算较精确，收费偏差小，用气量也可以由用户自己控制，且其供热效率高，使得能源浪费少，能够节约能源。缺点是：家用燃气锅炉的种类多，质量参差不齐，售后服务相对也差，给用户的正常使用带来不便，其烟气的排放也难以控制，造成一定程度的环境大气污染。 2.2 分散式燃气锅炉采暖的优缺点 分散式燃气锅炉可用于不同建筑物的采暖，一般不用于家用。这种采暖形式的主要优缺点如下。优点是：燃气锅炉建设灵活，集中管理，方便维修。这种采暖方式，对于每个系统的供热面积相对小，便于调节和控制。对于学校、办公楼等建筑设施的采暖，可以根据其地区、环境的冷暖进行调节，也可根据其不同的作息时间进行控制，如在夜晚，若该区域不存在上冻的风险，可以降低或停止供暖，以节约热源。缺点是：需要占用单独的锅炉房，锅炉与锅炉户的散热损失也较多，且没有办法充分利用，使得热能有损耗，能源有浪费。对于老式住宅楼，均采用这种供暖方式，对于各家各户不能分户计量与控制，各家各户不能自行调节，控制其热度，当热度过高时，只能通过开放门窗散热，使得热能有所浪费。 2.3 集中区域锅炉采暖的优缺点 集中区域锅炉采暖，从字面上理解，就是对于某一集中区域，集中采暖，使用一个锅炉，来保证其热源的供应。这个集中区域可以是一个小区或几个小区的多个建筑组成，这些建筑物共用一个燃气锅炉房采暖，采用二次热网，设有中间换热站，外热网规模较大。这种集中区域采暖过程，采暖面积较大，可达数百万平方米，同时具有较高的烟囱，使得烟气在高空