任鲁彦
（新疆市政建筑设计研究院有限公司，新疆，乌鲁木齐，830063）
【摘 要】我国北方地区冬季寒冷，锅炉等采暖设备已经相当普遍。本文分析了目前影响燃气锅炉能源利用的主要因素，针对这些因素提出了一些提高燃气锅炉热效率的途径，对以后的采暖工程建设尤其是当前的“煤改气”工程具有一定的指导作用。
【关键字】燃气锅炉；供热系统；节能效率；措施分析
引言
据相关部门统计：在我国冬季需要采暖的范围遍及全国17个省、市、自治区，占全国面积的60%以上，采暖人口突破7亿人。初步估计这些地区每年因采暖消耗的能源价值高达700亿元，占全国能源总消耗的25%左右。但由于采暖设备的设计问题导致能源浪费现象严重，约占到采暖总消耗的1/4。而且随着我国各级政府治理“雾霾”天气的决心日益坚定，各地纷纷推行“煤改气”取暖改造工程，由此看出燃气锅炉已经是大势所趋，而提高其节能效率对于节约能源、保护环境等都具有重要意义。
1．影响燃气锅炉能源利用的主要因素分析
燃气采暖锅炉是指利用燃气将炉水加热进而满足人们冬季采暖，主要的燃气类型包括天然气、液化气、城市煤气、焦炉煤气、沼气等。相对于燃煤锅炉来说，其具有产生废物少，有利于环保；相对于电锅炉来说其日常运行成本较低，因而得到逐步普及。通过日产统计，影响燃气锅炉热效率的主要因素有以下几点。
（1）燃气燃烧不完全
根据厂家提供的数据显示：理想情况下锅炉的燃烧效率可达到99%以上。但由于安装调试、使用环境、燃气供给等方面的影响会导致燃气的燃烧效率达不到设计标准，一般为95%-97%。此外，由于燃气锅炉不像燃油锅炉一样当不充分燃烧时会出现明显特征（产生大量黑烟），因而这种情况也不会引起管理人员的及时注意。燃气不完全燃烧的主要影响因素是燃烧室过量空气系数，如果系数过小，则未能提供足量氧气；如果系数过大，则会降低炉膛温度，进而降低供热效率。
（2）锅炉的散热损失
锅炉的散热损失主要包含两部分：锅炉散热损失和构件散热损失。锅炉散热损失所占比例可达总热量的1%-3%，而构件散热值较小，在此忽略不计。锅炉散热损失主要取决于锅炉表面积、隔热层性能、环境空气温度等。锅炉的运行状态也和总散热量密切相关，如果锅炉在非工况条件下运行其散热量会增大，因此尽量保持其在额定负荷下运行。燃气锅炉的实际散热损失q＇可按照公式（1-1）估算[1]。
式中：Q——锅炉散热总损失；
D——锅炉实际蒸发量；
D＇——锅炉额定蒸发量。
（3）排烟热损失
燃气锅炉的主要热量损失为排烟热损失，该数值取决于排烟温度和空气系数。经过测试得燃气锅炉排出的烟体温度在150-250℃。
2．提高燃气锅炉供热系统节能效率的措施分析
根据上述分析，在此采取应对措施来降低热损失。主要从保证质量、控制运行、加装排烟余热回收装置等方面进行优化。
（1）保证质量
燃气锅炉的热效率与锅炉质量、燃气质量、管道安装质量都有很大的关系。在锅炉设备采购时，主要是根据实际使用情况（包括供热需求、燃料种类、安装环境等等）对其参数进行选取。因此这些大型构件应该在大厂家购买，有质量保证及良好的售后服务。在燃气入口安设检测装置，如果出现燃气质量问题应第一时间通知供气单位，必要时关闭燃气通道，禁止私自修改燃气管路。供热管道安装直接影响了热量的传输效率，一般可通过招标选择资质较高的施工企业。
（2）运行控制
锅炉房的运行控制及管理水平对设备寿命及能耗有很大关系。传统的燃气锅炉自动化程度较低，运行控制靠工人的经验判断，但为避免居民的投诉时常出现超需求供热现象。这种做法既不能有效顾及用户利益，又造成了资源浪费，因此必然会被淘汰。目前较为先进的燃气锅炉已配备自动调节系统，可自动控制压力、温度等主要参数，大大降低管理人员的劳动强度，显著节约了用人成本。而且通过应用自动控制体系，可较为准确地实现按需供热，综合下来其节能效率可提高10%左右[3]。
（3）加装排烟余热回收装置
排烟余热回收主要考虑两个问题：1.寻找合适的回收装置介质；2.回收装置不会对锅炉造成影响。目前主要用到以下两种回收形式。
①在排烟通道处安装个冷凝换热装置（见下图1）
图2 安装吸收式热泵装置
该方式通过吸收式热泵产生温度较低的水来吸收烟气热量，之后利用该热量来加热热网回水，有效节约了锅炉的耗能量。该方式相对于第一种其冷水是吸收式热泵制造的，所以温度相对于热网回水低很多，这就大大增加了吸热效率。通过实际使用可得出该技术可以将120℃的排烟温度降至30℃，其效果显著。该设备成本较大，适用于大型供热场合，其一般投资回收年限为3-5年[5]。
3．结束语
提高燃气锅炉的节能效率已经是当前我国北方地区采暖设备优化的重要工作之一。随着我国政府大力提倡“节约型、环保型”社会，老旧落后的燃煤锅炉、靠人工调节的燃气锅炉必然会被逐步淘汰。根据实际使用要求，选择经济合理的锅炉设备，优化主体设计已经是当前重要的行业责任。
参考文献：
[1]缪文，聂勇，王浩宇.燃气锅炉烟气余热利用的节能及经济性分析[J].供热制冷，2015，（12）：42-45.
[2]魏澄，丁琦，魏巍，等.燃气锅炉供热现存问题及节能技术应用实例分析[J].暖通空调，2010，（10）：56-59.
[3]陶毅，李先瑞.燃气（油）锅炉房供热系统的节能方法（上）[J].节能与环保，2014，（11）：78-81.
[4]艾利兵.提高锅炉供热效率的途径[J].天然气技术，2009，（02）：44-48.
[5]王建国，杨宏斌，王峥.燃气供热锅炉房节能技术分析[J].煤气与热力，2009，（08）：19-23.
作者简介：
任鲁彦，男，（1988.07—），山东 平度人，毕业于浙江理工大学，本科，助理工程师，研究方向：市政集中供热。
论文作者:任鲁彦
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/12
标签：锅炉论文; 燃气锅炉论文; 燃气论文; 效率论文; 损失论文; 采暖论文; 节能论文; 《工程建设标准化》2016年6月总第211期论文;