淺析工業鍋爐供熱過程中的節能技術

陳佑乾

【摘 要】目前在我國的供熱過程中所應用的工業鍋爐，其是一種高能耗的設備，在能源日益緊缺的情況下，工業鍋爐在能源消費結構中占有非常重要的位置，所以需要采取現代化的節能新技術，從而使鍋爐在供熱過程中達到節能減排的目標。本文分析了水質管理的好壞對鍋爐節能的重要性，并進一步對回收鍋爐冷凝水技術和蒸汽熱泵技術進行了具體的闡述。

【關鍵詞】工業鍋爐；供熱；節能；回收鍋爐冷凝水；蒸汽熱泵

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

前言

由于我國幅員遼闊，在冬季大部分地區都處于寒冷的季節，對供熱的需求量較大。目前工業鍋爐作為我國供熱過程中的主要設備之一，其主要以燃煤為主，不僅使環境受到了嚴重的污染，同時還達不到較好的熱效率，在實際運行中其熱效率水平處于一個較低的水平，無法與發達國家相比。針對于工業鍋爐熱效率利用較低的特點，不難發現我國在鍋爐供熱過程中具有較大的節能空間，所以加大對節能新技術的研究和開發力度，使新技術應用到鍋爐供熱中來，從而達到節約能源，保護環境的作用。

1.鍋爐所用水質的好壞是鍋爐供熱過程中節能的關鍵

水質的質量對鍋爐的運行具有十分重要的影響，所以為了保證鍋爐的安全經濟運行，則需要對水質進行有效的管理和監督，從而使鍋爐的高水質下運行，從而實現環境保護和節約能源的需要。在鍋爐的使用過程中，需要對其水質進行定期的檢測，在檢測過程中需要嚴格按照國家的相關標準進行，從而及時發現問題并及時進行處理。另外在對鍋爐使用過程中，還要做好防垢和除垢的工作，從而實現對鍋爐排污率的有效的控制，使鍋爐的水質質量得以提高，熱度得以增強，實現節能的目標。

2.通過回收鍋爐的冷凝水技術來提高系統的熱效率

鍋爐在供熱過程中，由于所產生蒸汽，所以凝結水較多，這部分凝結水溫度普遍較高，所以對凝結水進行回收來做為鍋爐的補給水，不僅能達到節水的目的，同時也能實現節能的目標。這主要因為凝土水的溫度普遍要高于自來水的溫度，如蒸汽凝結水回收時平均溫度為60℃，原鍋爐補給水水源為自來水，平均溫度為10℃，補給水由10℃提高到60℃，水溫提高了50℃，利用1噸凝結水相當利用5×104大卡的熱量，相當利用發熱量為6000大卡/公斤的煤約8.3公斤，以每噸煤360元計算節約3元。節約天然氣相當5.1m3，以每1m3天然氣1.8元計算節約 9.18元。凝結水由于經過蒸汽凈化后，其質量基本接近于純水的品質，所以做為熱源給水是十分適合的。而且利用凝結水作為熱源的給水，不僅可以有效的改善鍋爐的水質，提高鍋爐的熱效率，而有使鍋爐的排污熱損失也會有所降低。目前在許多行業的鍋爐供熱系統中，在設計時也考慮了回收凝結水，但只是鋪設了鋼管，而沒有采取必要的防腐處理，所以凝結水受到污染情況較來嚴重，其已不符合鍋爐給水要求，所以只能進行排放，造成了較大的浪費。目前在很大一部分大中型城市中都有將近千余臺的鍋爐，這些鍋爐中的凝結水每天都要被放掉，每年所造成的損失數量是十分驚人的，其實對于凝結水的回收并不是十分復雜的事情，其只需要一臺加藥泵和凝結水防腐劑就可以了，這樣不僅可以降低生產成本，同時還能取得非常好的經濟效益，達到節能的目的。

3.大力推廣應用蒸汽熱泵技術

目前在我國的工業鍋爐供熱過程中，其蒸汽應用系統綜合應用效率處于較低的水平，只能達到利用率的一半左右，另一半的熱量則被浪費掉了，造成嚴重的損失。所以在目前針對工業鍋爐的節能研究中，加大對蒸汽利用效率的研究則是節能的趨勢，因為在蒸汽應用系統中還有較大的節能潛力。蒸汽熱泵技術是最近幾年才提出的一項節能新技術，早在上世紀八十年代在一些發達國家就開始應用此項技術，并取得了非常好的節能效果，蒸汽熱泵利用回收的低壓余汽達到節能的目的，其對工業鍋爐的節能起著十分重要的作用，是一項具有非常好的市場前景的節能新技術。

3.1工業鍋爐蒸汽系統應用蒸汽熱泵節能的技術分析

（1）余汽熱能回收利用的方法。在通常的蒸汽鍋爐應用系統中，鍋爐所產生的蒸汽經過表面式的換熱后則會有大量的低壓余熱蒸汽排出，目前對這部分低壓余熱蒸汽進行回收時大致有兩種做法：一種是利用疏水閥使冷凝水排出，不允許蒸汽排出，使蒸汽的汽化潛熱得到充分地利用。另一種是將余熱蒸汽和冷凝水直接通入軟水箱來加熱鍋爐給水實現余熱利用。這兩種做法都存在著一定的弊端，無法使低壓余熱蒸汽中的熱能做到合理的回收，所以蒸汽熱泵技術的應用，有效的解決了這兩種辦法中的缺陷，實現了最大化的對蒸汽余熱的利用。

（2）蒸汽熱泵的工作原理。蒸汽熱泵主要由噴嘴、吸入室、混合段、擴壓室四部分組成。蒸汽熱泵工作原理是利用高壓力蒸汽，通過拉伐爾噴管吸收低壓余熱蒸汽，經過充分混合、擴壓后輸出生產工藝用蒸汽的過程。蒸汽熱泵的核心技術在于主噴嘴的幾何尺寸的確定。主噴嘴喉口的大小決定了噴嘴出口處蒸汽的流速，其流速越高，對余熱蒸汽的抽吸力就越強，回收蒸汽的效率也越高。蒸汽熱泵余熱蒸汽回收系統，除了蒸汽熱泵外，還有孔板、閃蒸罐、壓力調節器、液位控制器、不凝結氣排出系統和凝結水泵等部件。在實現蒸汽余熱的回收過程中，除了蒸汽熱泵本身的幾何尺寸非?？季客?，系統中各部件的參數調節和控制，對系統的正常工作也起著至關重要的作用。必須通過對這些部件的合理調整和有效控制，才能真正實現工業鍋爐的余汽熱能回收價值。

3.2蒸汽熱泵節能的優勢和必要條件

由于蒸汽熱泵在運行過程中其系統處于閉環狀態下，所以其熱力損失會處于最低的水平，從而實現節能的目的。在封閉系統中運行，蒸汽則不會到處彌漫，有效的改善了工作環境。蒸汽熱泵節能系統應用的必要條件：用于生產工藝過程中加熱的蒸汽必須是通過面式換熱，并且有低壓余熱蒸汽排出。

4．管路方面

4.1杜絕管路的跑冒滴漏。由于供暖管線大都埋設在地下，一旦發生破損、漏水等現象，很難察覺，往往只有在情況較為嚴重時，才能被發現。管路的跑冒滴漏，不但浪費水源，而且對鍋爐極為不利。

4.2對管路進行保溫。我市不少管道管道裸露空中或只采取簡易保溫，大量熱能在傳輸過程中散發。如對管道及耗熱設備實施隔熱、保溫，節能效果明顯。

4.3改造舊管路，實行分段分區分戶供暖。隨著人民生活水平的日益提高，用戶對用熱個性化和提高舒適性的要求越來越迫切。在傳統供熱系統中，用戶處于被動狀態，室內溫度由供熱單位進行調節，這種單一調節不能滿足用戶的不同需要。實施供熱計量就可以滿足用戶根據自身要求，利用室內溫度控制裝置（如暖氣溫控閥）在一定溫度范圍內自主調節所需室溫。供熱分戶計量是以集中供熱或區域供熱為前提，以適應用戶熱舒適需求、增強用戶節能意識、保障供熱和用熱雙方利益為目的，通過一定的供熱調控技術、計量手段和收費政策，實現按戶計量和收費。簡單的說，供熱計量就是按照使用熱量的多少收取采暖費，也就是用多少熱、交多少費。

4.4強制拆除取暖設備上的水龍頭，減少人為的放水。系統的補水勢必造成水電煤的極大浪費。對于熱水系統，失水率應控制在循環水量的1-1.5%以內。

結束語

通過以上分析可以看出，工業鍋爐在供熱過程中要想達到節能的目的，則需要應用新的節能技術，如回收鍋爐冷凝水技術和蒸汽熱泵技術等，現在隨著科學技術的快速發展，各種新技術不斷的出現，工業鍋爐的節能技術和設備不斷的得以應用和開發，為工業鍋爐節能減排目標的實現起到了十分重要的作用。

參考文獻

[1]夏喜英.鍋爐與鍋爐房設備[M].中國建筑工業出版社，2011.

[2]徐生榮.鍋爐原理與設備[M].中國水利水電出版，2009.