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燃气常压热水锅炉供热能耗成因及节能改造技术

时间:2018-01-09 20:15 作者:蒸汽锅炉 点击:
        燃气常压热水锅炉是我国耗能最多的设备之一,现行热水锅炉供热的运行管理,普遍存在重视供暖的社会效益,因而提高热水锅炉的热效率,降低燃气常压热水锅炉及供热系统的热损耗是非常重要的。本文从热水锅炉供热能耗大形成的原因入手,分析了新时期热水锅炉供暖运行节能技术措施。
  一、热水锅炉供热能耗大的形成原因
 
  (一)热水锅炉供热缺少统一规划是影响节能最根本的原因。
  长期以来,在制定规划时,对热水锅炉供暖,新建及联片的全面规划问题认识不足,住宅建设“见缝插针”,沿线分散小热水锅炉房就成了供暖的“权宜之计”,形成热水锅炉房规模小、热水锅炉容量小就是造成能耗大的先天性缺陷,而这“两小”事实的形成,确实是与缺乏统一规划密切相关,而联片改造因无规划也很难避免盲目。
  (二)设计方面存在问题是造成先天性能耗高的重要因素。
  在以往相当一段时间内,在供暖设计由于种种偏重安全的考虑,使设计热负荷的计算结果一般比实际需要值大很多,因而散热器多、热水锅炉多、水泵大、管径大、先天地形成“大马拉小车”的局面,低负荷、大流量运行现象十分普遍。这是由于设计人员对供暖运行管理不善、司炉工技术水平低等影响供暖的因素了解不够,担心暖气不热,不敢贸然将热负荷减下来,造成设备依然过大,形成恶性循环。这些年来,通过大量的实践和测试工作,在统一认识方面已大有进展,使设计与实际日趋接近。
  (三)管理水平低是造成能耗高的主要原因。
  现行热水锅炉供暖的运行管理,主要分房建部门专业化管理和单位自管两大类,总的来讲管理水平都较低。专业化管理情况好一些,单位自管者少数水平较高,大多数基本处于“高能耗、低效益”的状况之下。此外,普遍存在重视供暖的社会效益,而节能意识较弱,新技术、新成果应用很少,长期停留在粗放型的经验管理,未能提高到精细化的科学管理水平。
  二、热水锅炉供暖运行节能技术措施
  (一)管道保温
  蒸汽管道、热水管道及各种用热设备都会向周围的空气散失热量,另外为了安全的目的,必须对输汽、水管道保温。保温用绝热材料应符合以下要求:
  1、导热系数低、绝热性能好。导热系数λ<0.12千卡/米.时.℃
  2、管内介质达到最高温度时,性能仍较稳定,而且机械性能良好,一般抗压强度不低于3公斤/厘米2。
  3、当热介质温度大于120℃时,保温材料不应含有有机物和可燃物。只有当介质温度在80℃以下时,保温材料内可含有有机物。
  4、保温材料要求吸湿性小,对管壁无腐蚀,易于制造成型,便于安装。
  符合上述要求的保温材料有膨胀珍珠岩、碱玻璃纤维、泡沫塑料、石棉和矿渣棉等。
  保温层的厚度一般按以下原则确定:
  1、保证管道的热损失在规定值以下。
  2、保温层表面温度不超过55~60℃。
  3、保温层的经济厚度为应使保温层的费用及热损失折合为燃料费用之和最小。为减少蒸汽管道的散热损失,应尽可能采用小的管径,并缩短输送距离,同时应使其压降较小。在输送蒸汽前将汽压降低到最低必须的数值。如压降较大,则应利用其作功。对于动力装置,应采用高温高压蒸汽;对于工艺用汽,应采用低压和小的过热度。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。
  (二)利用好热水供暖
  热水供暖可以节约大量燃料20~40%,因为它没有凝结水和二次蒸发损失。其次,热水供暖管道散热损失小,蒸汽供暖管道漏汽损失较大。蒸汽热水锅炉需要连续和定期排污,而热水热水锅炉只需少量的定期排污。最后,热水供暖可根据室外环境温度的变化,灵活地对热水进行质量调节,达到既节约燃料又保证供热质量的要求。
  热水采暖的缺点是外部管网的投资比蒸汽供暖要大,尤其是供水和回水的温差较少时更为显着。热水采暖循环泵的容量大,消耗电能多,增加了运行费用。随着供热半径的扩大,提高供水温度是必然趋势。提高供回水温差可减少循环水量,降低管网费用,节省电能。但是大多数单位实际采用的供水温度多低于100℃,根据我国目前条件,应提高供水温度130℃系统的运行管理水平,有重点地推广150℃。将区域热水锅炉房的供回水温差提高到0~60℃是可能的。设计管网时,选用经济比压降,使热网费用最小。对于集中供热的干管,经济比压降值约为40~60pa,支管内的比压降为200~300pa。管内流速推荐1.5m/s,但不得低于0.67m/s,以免流速过低造成管道弯曲,引起过大的热应力。
  (三)热管换热器回收热水锅炉烟道余热
  热管是一种高效传热元件,由热管组成的换热器体积小、重量轻、传热功率大,流动阻力小等许多优点。热管换热器属于热流体互不接触的表面式换热器,作为热水锅炉的尾部受热面,可充分利用热水锅炉的排烟余热,提高热水锅炉效率,节约能源。可用作为热管空气预热器、热管式省煤器和热管式热水器。热管式空气预热器用来加热燃烧用的空气,不仅可以降低排烟损失,而且采用热空气可大大加强燃烧,能有效地降低灰渣含炭量和化学不完全燃烧损失,因此可大大提高工业热水锅炉效率。热管省煤器用来加热热水锅炉给水,热管热水器用来加热生产和生活用的热水,都可以提高能源的利用率,应用也很普遍。
  (四)蒸汽蓄热器
  蒸汽蓄热器是利用水的蓄热能力把热能储存起来的一种装置,它是由蓄热器本体和控制蒸汽进出自动调节阀两个主要部分组成的。
  当蒸汽使用量不大时,将剩余蒸汽以通过喷嘴进入容器,使蓄热器内的水温和压力逐渐上升,直到额定压力下的饱和温度,完成热能的储存。当蒸汽使用量增大时,就由蓄热器供汽,蓄热器内的压力就下降。蓄热器的工作压力受热水锅炉压力的限制,当热水锅炉额定压力与汽压有很大的压差时,蓄热器单位容积所产生的蒸汽量就多,使用蓄热器的经济效益就高。在采用蓄热器时,宜选用工作压力较高的热水锅炉,用汽部门按不同压力分类,分别配置蒸汽管路,以提高蓄热器工作的经济性。
  热水锅炉供暖工作,在保证供暖质量的前提下,必须做到严格控制成本,节能降耗,达到优质供暖与节能降耗、社会效益与经济效益的双赢,才能实现持续健康的发展。
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