摘要：传统集中燃气锅炉节能控制方法，在煤改气后，过去只基于用户需求自主调控风机和水泵的转速调控热负荷，存在锅炉资源浪费严重的问题，节能控制效果差的问题。因此，提出新的燃气锅炉循环供热节能环保设计方法，分析不同锅炉数量和功率下锅炉的燃料消耗和发热情况，采用分布式的供热形式能提高资源的利用率，释放更多热量；采用转速控制和风阀控制相结合的方式，对锅炉辅助设备送风机转速进行控制，提高锅炉负荷率；采用变频技术设计补水泵变频定压系统，根据室外温度和用热量来对水泵运行参数实施调整，实现锅炉循环供热的节能控制。实验结果说明，所提方法节能减排效果佳，经济效益以及环境效益高。
关键词：燃气锅炉；循环供热；节能环保；设计；方法
引言
锅炉作为工业和社会的必备产品，在国民经济运行中具有较高的经济地位，当前中国仍处于燃煤取暖的社会状态，随着煤改气工作的进一步推进，燃气锅炉会成为主流，但是当前燃气锅炉的实际运行效率比设计效率低20%以上，资源浪费很严重，因此需要对燃气锅炉循环供热环节进行设计，提高燃气锅炉的实际运行效率，达到节能环保的目的。传统集中燃气锅炉节能控制方法，不能基于用户需求自主调控，风机和水泵的转速相对于热负荷调控的频率，资源浪费严重，节能效果差。因此，文章提出新的功率循环供热节能环保设计方法，提高燃气锅炉资源的利用率，降低环境污染。
一、燃气锅炉循环供热节能环保设计方法
提出的锅炉循环供热节能环保设计方法，通过运行不同数量的锅炉，分析不同数量和功率下锅炉循环供热中燃料消耗量和发热量；采用转速控制和风阀控制相结合的方式，对锅炉辅助设备转速实施控制；将变频技术引入锅炉循环供热中，根据室内外温度差实现对水泵参数的调整达到节能环保的目的。
（一）锅炉数量控制
夜晚或假日期间锅炉蒸汽量比正常运行时有所减少，在这段期间若使用容量大的锅炉，锅炉则不会发挥其最大的工作效率并处于低负荷状态，若采用低容量锅炉则发挥锅炉的效率较高，资源利用率较高。若锅炉出现负荷较大且在单位时间内负荷频繁发生变动的情况，此时可利用蓄热设备来对负荷变化部分的热量进行贮藏，维持锅炉负荷在正常状态下。
（二）送风机（FDF）转速控制
对锅炉辅助设备送风机转速的控制具体是对流量进行控制，通常控制流量的方式包括送风机和给水泵，在完全封闭的环境下，轴功率的输出力为额定值的40%到55%，其输出力与流量成正比关系，即p =额定出力×（0. 4～0. 55 + 0. 6～0. 45流量Q），若改变转速的运行方式采用变频器，此时出力p=额定出力×流量Q3，其中斜线部分为节电量，对某台20 t /h锅炉的送风机额定电功率为55 kw，平均负荷占额定功率的60%，年工作时长为7000小时，风阀的耗电功率为 56 kw，转速的耗电功率是18. 5 kw，假设每千瓦时的电费为1元，节约的电费为（46－18. 5）×1×7000 = 192500 /a。
（三）变频技术在节能改造工程中的应用
燃气锅炉循环供热设备中消耗能量最大的设备为风机和水泵，传统集中供热中风机和水泵的转速对热负荷调节的频率无法根据用户需要进行自动调节，大型工业企业中会利用调节挡板风量和节流等方法对流量进行控制，采用这种方法只是改变流量并未对转速造成影响，设备消耗能量并未减少，还由于增加挡板和阀门带来多余的能耗。方法采用变频技术设计补水泵变频定压系统，可根据室外温度和用热量来对水泵运行参数实施调整，达到节能的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于锅炉在循环供热时因为某些原因发生漏水现象，为使设备正常工作就要向其注入水量，若使管网能处于正常运行状态，需要安装补水装置确保压力稳定。
变频调速补水泵定压系统是当下最新型的定压新兴技术手段，优点：配置压力值即可按照系统压力自行水量补给，自动化水平高，运行管理方便快捷；通过变频操控，可以节省电能；软启动功能包含于变频调速，对电网电流要求低，在工作运作错误时发出报警指令；变频调速有两种操控方式：手动、自动。当系统运作不佳时，会自动切换成人工状态运作，安全系数高；定压电压力更接近与平稳，定压安全又稳定。
二、实验分析
（一）锅炉烟气回收装置节能率对比分析
实验为验证采用方法进行锅炉循环供热节能环保设计后的能源节约程度，以某供热公司单台14MW燃气热水锅炉的额定设计参数为例，运算锅炉的热效率和烟气余热装置后锅炉的节能率。方法天然气的消耗明显比集中燃气锅炉节能控制方法每小时减少1054立方米的使用量，节约大量的天然气能源；在节约资金和循环水量方面效果也比较显著，尤其在潜热回收率和节能率上比集中燃气锅炉节能控制方法分别节约45%和36. 2%的能源。采用方法设计的锅炉循环供热系统相比较于集中燃气锅炉节能控制方法的节能效果较好，应用价值较高。
（二）燃气锅炉燃料消耗对比分析
实验假设该供热公司全年共运行120天，全天进行供热，实验分别采用方法和传统集中燃气锅炉节能控制方法对锅炉循环供热改造后的燃料消耗量进行对比，对锅炉循环供热改造前后燃料消耗对比分为传统集中燃气锅炉和改进的燃气锅炉。锅炉循环供热改造前后方法和集中燃气锅炉节能控制方法的能源消耗结果可以得出，采用方法进行锅炉循环供热改造后，煤气的需求量大大减少，年总能耗折标煤量相比集中燃气锅炉节能控制方法可以节省1.57万吨煤的消耗，且单位面积耗煤量有所降低。依照上述分析可知，采用方法实施锅炉改造后不仅节能还提高了热源的供给量。
（三）新供热方式的经济效益
实验为分析利用方法和集中燃气锅炉节能控制方法设计的节能环保的循环锅炉的经济效益，现针对某供热公司供热设备的耗电量和其它方面支出为期120 天的观察，在观察结束后对各设备的运行费用进行整理。方法针对燃气锅炉对比集中燃气锅炉节能控制方法在燃料费用上的消耗大大降低，且设备的日常维护和环境保护方面效果也较好，总体支出也较低；针对燃气锅炉集中燃气锅炉节能控制方法在设备耗电、燃料费用和日常支出方面费用的支出均较高。综合结果说明，采用方法设计的锅炉在节约电能和减少燃料消耗方面具有关键作用，实际应用中经济效益较好。
（四）新供热方式的环境效益
实验分析采用不同节能环保方法控制后的锅炉循环供热系统排放污染气体的浓度，排放物包括气体和颗粒污染物，实验分别对气体污染物和颗粒污染物排放情况进行分析，实验检测采用方法和集中燃气锅炉节能控制方法后污染气体和颗粒物的排放量。采用方法后污染气体排放量浓度显著降低，尤其是可以导致温室效应的二氧化硫降至集中燃气锅炉节能控制方法的一半；且空气中的烟尘也有所减少，降低雾霾天气产生的概率。
三、结论
提出新的锅炉循环供热方法，可以解决传统集中燃气锅炉控制方法，对风机和水泵的转速无法自动调节和资源利用率低的问题，降低污染气体的排放，提高锅炉的供热循环效率。
参考文献：
[1]王飞腾.煤改气后燃气锅炉循环供热节能环保设计方法研究[J].环境科学与管理，2018，43（02）：53-57.
[2]模块化燃气锅炉煤改气的节能应用——天津市豪鹏机电设备工程技术有限公司[J].资源节约与环保，2013（12）：16-17.
论文作者:张明泉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/19
标签：锅炉论文; 节能论文; 方法论文; 燃气锅炉论文; 转速论文; 水泵论文; 负荷论文; 《基层建设》2018年第31期论文;