1 煙氣冷凝加熱回收系統問題
水蒸氣容積在各種燃料的煙氣成分中所占的比例分布 是:天然氣 20%、油 12%、煤 4%。因為天然氣的主要成分是甲烷,由于其有大量的氫元素,燃燒時與氧結合,產生了 大量的水蒸氣。1 公斤水蒸氣所攜帶的熱量是 2400KJ,0.7MW 的供暖鍋爐每小時產生水蒸氣 30~40 公斤大致相當于 25~33 小時帶走 0.7MW 的熱量。因此熱損失是很大的,必須將這部分熱量回收回來,提高供暖鍋爐熱效率,降低燃氣耗量。國外早已 認識到這個問題的嚴重性,目前排煙溫度已經普遍降到 70℃, 最低可到 40℃。一些國外冷凝供暖鍋爐的宣傳單上,供暖鍋爐效率可達 104%,就是充分利用了這部分能量。煙氣的露點溫度大約是 58℃左右,其只要接觸到低于露點溫度的介質,就會冷凝成水,釋放出大量的熱量。其熱量是由兩部分組成:(1)物理顯熱:通過降低煙溫來實現,排煙溫度可控制在 70~
80℃。經過測試,降低煙溫 20~50℃,可提高供暖鍋爐熱效率 1~
3%;(2)汽化潛熱:通過水蒸氣冷凝成水的相變來實現,經過測試可提高供暖鍋爐熱效率 3~5%。兩者綜合可提高供暖鍋爐熱效率 3~8%。燃氣取暖供暖鍋爐本身的熱效率已經達到 90%,如再通過改造供暖鍋爐本體來提高熱效率將得不償失,事倍功半。通過采用煙氣冷凝加熱回收系統,在不影響供暖鍋爐本身熱效率的前提下,再提高供暖鍋爐熱效率 3~8%,將是一種投入最低、收益最大的節能方式。
2 氣候補充系統問題
建筑物的耗熱量因受室外氣溫、太陽輻射、空氣濕度、風向和風速等因素的影響時刻都在變化。要保證在上述因素變化的條件下,維持室內溫度恒定或滿足用戶要求,供熱系統的供回水溫度就應在整個供暖期間根據室外氣象條件的變化進行調節,以使供暖鍋爐供熱量、散熱設備的放熱量和建筑物的需熱量相一致,防止用戶室內發生室溫過低或過高的現象。通過及時而有效的運行調節可以做到在保證供暖質量的前提下,達到最大限度的節能。室外溫度的變化決定了建筑物需熱量的大小也就決定了能耗的高低,運行參數必須隨室外溫度的變化每時每刻進行調整,始終保證供暖鍋爐房的供熱量與建筑物的需熱量相一致,只有這樣才能實現最大限度的節能。每個供暖鍋爐房都應該按自己的運行曲線去運行,這條曲線才是該供暖鍋爐房的最佳運行曲線。氣候補償系統即是給供暖鍋爐房提供最佳運行曲線的系統。通過加裝氣候補償裝置可使系統節能 5%以上。
3 大型供暖鍋爐系統水力平衡問題
供熱系統能耗的高低,不僅取決于熱源,而且與整個管網系統有關。在供暖系統中,普遍存在著水力失調的問題, 水力失調造成系統冷熱不均,距離熱源較近的用戶,室內溫度較高,距離遠的用戶室內溫度偏低。為保證遠端用戶室內溫度,不得不提高管網供水溫度和加大循環水量,不但很難保證供暖質量,而且造成巨大浪費。通過實際測試,往往近端用戶單位流量是遠端用戶單位流量的數倍,為使遠端用戶達到 16℃,近端用戶室溫已經超過 20℃,甚至開窗戶造成能源浪費。因此通過實踐,經過水力平衡調試可以節約能源10%的資源能源。
4 熱水供暖鍋爐供熱集中控制系統
供暖鍋爐房供熱集中控制系統是根據供熱企業多年運行管 理經驗,運用模糊控制理論,以全新概念設計的計算機供暖 控制系統。通過每臺供暖鍋爐的各種參數和整個供熱系統參數的 計算,得出理論供暖鍋爐負荷情況,并根據它調整供暖鍋爐的實際負 荷數以及開啟哪臺供暖鍋爐。通過微機對供暖鍋爐實施集控,使供暖鍋爐 房內的每一臺供暖鍋爐循環運行,根據系統的負荷率自動、定時 切換運行各臺供暖鍋爐。在保證節能的基礎上,延長供暖鍋爐使用壽 命。該集控系統,不單對供暖鍋爐進行控制,而且可以對氣候補 償器等系統設備進行控制,達到對整個系統進行控制的目的。
5 熱管余熱回收技術
余熱是在一定經濟技術條件下,在能源利用設備中沒有被利用的能源,也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據調查,各行業的余熱總資源約占其燃料消耗總量的 17%,可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的 60%。超導熱管是熱管余熱回收裝置的主要熱傳導元件,與普通的熱交換器有著本質的不同。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達 98%以上,這是任何一種普通熱交換器無法達到的。熱管余熱回收裝置體積小,只是普通熱交換器的 1/3。其工作原理如圖所示:左邊為煙氣通道,右邊為清潔空氣(水或其它介質)通道,中間有隔板分開互不干擾。高溫煙氣由左邊通道排放,排放時高溫煙氣沖刷熱管,當煙氣溫度>30℃時, 熱管被激活便自動將熱量傳導至右邊,這時熱管左邊吸熱, 高溫煙氣流經熱管后溫度下降,熱量被熱管吸收并傳導至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質)在鼓風機作用下,沿右邊通道反方向流動沖刷熱管,這時熱管右邊放熱,將清潔空氣(水或其它介質)加熱,空氣流經熱管后溫度升高。由若干根熱管組成的余熱回收裝置,安裝在供暖鍋爐煙口,將煙氣中熱量吸收并高速傳導至另一端,使排煙溫度降至接近露點而減少熱量排放損失。加熱后的清潔空氣可烘干物料或補充到供暖鍋爐內循環使用。提高大型供暖鍋爐和工業窯爐的熱效率,降低燃料消耗,達到節能的目的。
對于大型供暖鍋爐節能,就是通過技術進步來實現提高能源和資源利用率,不斷在生產實踐中應用新的生產方式和新的技術,新的工藝、新的材料,在以最少的能源和資源的消費,獲取最大的利用效率和經濟發展的同時,對環境產生較小的影響,如實施清潔生產技術等,并達到節約不可再生資源和能源的目的, 促進可持續能源發展經濟。


