摘要：論述了鍋爐及供熱系統(tǒng)的能量消耗，提出了通過(guò)鍋爐燃燒的方法及供熱系統(tǒng)的維護(hù)，達(dá)到節(jié)能的目的。
　　關(guān)鍵詞：鍋爐；供熱系統(tǒng)；燃燒；維護(hù)；節(jié)能
　　一、引言
　　煤炭是我國(guó)的主要能源，在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)大的比重。在能源消耗系統(tǒng)中，鍋爐及供熱系統(tǒng)的年耗煤量約占我國(guó)煤炭產(chǎn)量的三分之一左右。隨著人民生活水平的不斷提高，采暖范圍日益擴(kuò)大，建筑能耗也將大大提高。所以，除了提高鍋爐的熱效率，降低鍋爐及供熱系統(tǒng)的熱損耗，采取節(jié)能的措施之外，別無(wú)選擇，這也是我國(guó)能源供需之間的不平衡得到緩解的一項(xiàng)重要的任務(wù)。
　　二、為使鍋爐燃燒及熱量傳遞過(guò)程中能量平衡，有必要了解一下鍋爐的工作原理及工作過(guò)程。
　　鍋爐是一種生產(chǎn)蒸汽的換熱設(shè)備，它通過(guò)煤等燃料時(shí)放出化學(xué)能，通過(guò)傳熱過(guò)程將能量傳遞給水，使水轉(zhuǎn)變成蒸汽，蒸汽直接供給工業(yè)生產(chǎn)中所需的各種形式的能源。鍋爐的蒸汽參數(shù)包括容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度和給水溫度。鍋爐的容量是額定蒸發(fā)量，即在規(guī)定的出口壓力，溫度和保證效率下最大連續(xù)生成的蒸汽量。
　　鍋爐的主要工作過(guò)程：
　　1、燃料燃燒過(guò)程：層燃：煤→煤斗→爐排—（完成燃燒）→高溫?zé)煔?br /> 　　2、煙氣向工質(zhì)傳熱過(guò)程：高溫?zé)煔?mdash;（輻射）→水冷壁—（輻射對(duì)流）→凝渣管—（輻
　　射對(duì)流）→過(guò)熱、再熱管—（對(duì)流）→省煤器—（除塵脫硫）→低溫?zé)煔馀畔虼髿?br /> 　　3、工質(zhì)的加熱器化過(guò)程：給水（系統(tǒng)用水補(bǔ)給水）→給水箱→泵→省煤器→鍋筒
　　（下降管）→下集箱→水冷壁管束—（輻射對(duì)流汽水混合物）→分離器→飽和蒸汽→過(guò)熱器→過(guò)熱蒸汽→用戶
　　三、為了使燃料能充分燃燒，建議采取以下節(jié)能措施
　　燃料在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒時(shí)對(duì)鍋爐熱效率影響很大。如果燃燒不好，則燃燒的化學(xué)能就不能充分轉(zhuǎn)換為熱能，這無(wú)疑會(huì)降低鍋爐的熱效率。要提高鍋爐的熱效率，首先就要使燃料在鍋爐內(nèi)完全燃燒。
　　1、采用合理的調(diào)節(jié)風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)燃料燃燒時(shí)的氧氣供應(yīng)。
　　燃料在鍋爐內(nèi)燃燒，燃燒過(guò)程不同，燃燒情況也不同。例如：燃料在鏈條爐排的鍋爐中燃燒，隨爐排的轉(zhuǎn)動(dòng)而依次著火，燃燒是沿爐排長(zhǎng)度方向分區(qū)進(jìn)行的。在爐排的前部和尾部需要空氣量減少，而在爐排中部的燃燒區(qū)需要大量的空氣。根據(jù)這一現(xiàn)象，合理的調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使燃料在燃燒區(qū)能夠充分地燃燒，這對(duì)提高鍋爐的熱效率，達(dá)到節(jié)能的目的是很重要的。
　　2、采用二次回風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)燃料完全燃燒。
　　二次回風(fēng)能在鍋爐內(nèi)形成煙氣漩渦，這一方面增加了懸浮煤粉在爐膛內(nèi)停留的時(shí)間，而使燃料充分的燃燒，另一方面能使?fàn)t膛內(nèi)的溫度梯度降低，提高了爐膛內(nèi)受熱面的利用率，所以采用二次回風(fēng)系統(tǒng)是改善燃燒條件的重要手段。據(jù)測(cè)算，利用二次回風(fēng)系統(tǒng)的鍋爐熱效率可提高5-10%左右。
　　3、采用鍋爐連續(xù)供熱，間歇調(diào)節(jié)并輔之以質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式。
　　因?yàn)殄仩t的頻繁起火、壓火，爐膛溫度驟冷驟熱，不僅會(huì)降低運(yùn)行效率和供暖質(zhì)量而且也影響鍋爐的使用壽命。經(jīng)實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，鍋爐運(yùn)行兩小時(shí)之內(nèi)熱效率很低，即起火半小時(shí)測(cè)得鍋爐熱效率僅為33%，一小時(shí)為55%，兩小時(shí)之后才能穩(wěn)定到70%以上。所以采用連續(xù)供暖、間歇調(diào)節(jié)并輔之以質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式，調(diào)整爐排速度、風(fēng)量等，使煤炭得到充分燃燒，避免了頻繁起火、壓火引起的熱損失，使鍋爐能較長(zhǎng)時(shí)間保持高溫狀態(tài)并滿負(fù)荷高效率運(yùn)行，同時(shí)也延長(zhǎng)了鍋爐的使用壽命。��
　　4、采用微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒過(guò)程控制的自動(dòng)化。
　　為適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化，鍋爐供熱過(guò)程要不斷變化，因而鍋爐爐膛內(nèi)燃燒過(guò)程也要變化。為減少因操作不當(dāng)而對(duì)燃燒的影響，對(duì)鍋爐燃燒過(guò)程采用微機(jī)控制。當(dāng)負(fù)荷變化后，應(yīng)自動(dòng)改變煤的供給量和煤層的厚度，同時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量，以保證蒸汽壓力穩(wěn)定。微機(jī)控制燃燒自動(dòng)化過(guò)程一般是以蒸汽壓力為調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)蒸汽壓力變化調(diào)節(jié)送風(fēng)和引風(fēng)量，從而能進(jìn)一步提高鍋爐的熱效率。利用微機(jī)控制不但能提高鍋爐的熱效率，而且對(duì)鍋爐安全運(yùn)行及改善司爐工勞動(dòng)條件及勞動(dòng)強(qiáng)度也帶來(lái)了好處。
　　5、加強(qiáng)水處理，促進(jìn)熱能的有效轉(zhuǎn)換。
　　鍋爐經(jīng)過(guò)一定時(shí)期的運(yùn)行，鍋爐內(nèi)部將出現(xiàn)水中沉淀物，即結(jié)垢現(xiàn)象，這是無(wú)法避免的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鍋爐結(jié)垢1mm厚度，就要增加燃料消耗3%，而且鍋爐結(jié)垢后對(duì)鍋爐安全運(yùn)行也極為不利。從保證鍋爐安全運(yùn)行及節(jié)能方面考慮，加強(qiáng)鍋爐水處理工藝的推廣即采取先進(jìn)的水處理技術(shù)是十分必要的。
　　當(dāng)前采用比較普遍的水處理設(shè)備是鈉離子逆流再生交換器。這種水處理方式對(duì)原水的適應(yīng)性廣，出水?dāng)?shù)量及質(zhì)量、單位鹽耗、自耗水量等指標(biāo)都比較先進(jìn)，效果也比較理想。
　　大中型鍋爐水處理中還常常采用真空除氧，真空除氧比大氣式熱力除氧可省大量燃料，而且又能減少排煙損失，提高鍋爐效率，所以是大中型鍋爐有效的水處理方式。
　　6、加強(qiáng)鍋爐及供熱系統(tǒng)的維護(hù)，防止和減少熱損失。
　　鍋爐運(yùn)行時(shí)，由于維護(hù)不當(dāng)，對(duì)熱效率影響也很大。為提高鍋爐系統(tǒng)熱效率，減少熱損失，在運(yùn)行時(shí)應(yīng)著重注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
　　（1）隨時(shí)清除鍋爐內(nèi)的積灰，減少熱損失。積灰對(duì)提高鍋爐熱效率十分有害，灰垢的熱系數(shù)為0.1大卡/米.時(shí).度，當(dāng)鍋爐有效散熱面積灰1mm厚時(shí)，熱效率就要下降4-5%。因此及時(shí)清除鍋爐受熱面的積灰是提高鍋爐熱效率的有效措施。目前清除鍋爐積灰主要有機(jī)械及化學(xué)方法，而以化學(xué)方法應(yīng)用較廣。化學(xué)清灰劑是用硝酸鉀、硫磺混合粉末組成，使用時(shí)用高壓空氣噴入爐膛與煙灰起化學(xué)反應(yīng)，使灰垢變得松散而脫落。
　　（2）加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，防止和減少熱量損失。由于鍋爐及供熱系統(tǒng)溫度比環(huán)境溫度高的多，使鍋爐本體及供熱系統(tǒng)向周?chē)�放熱而產(chǎn)生損失在所難免。為了減少熱損失必須加強(qiáng)維護(hù)，對(duì)鍋爐本體及管道要做好保溫層，減少熱損失尤為重要。熱力管網(wǎng)及閥門(mén)等漏水也是熱損失一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)，熱力管路的絕熱保護(hù)必須妥善處理。對(duì)使用熱水管道集汽罐排氣時(shí)，盡量使用自動(dòng)排汽閥或密閉關(guān)鎖閥門(mén)，避免用胡亂開(kāi)閥門(mén)放熱水。另外經(jīng)常檢查供熱系統(tǒng)中閥門(mén)、接頭及散熱氣，隨時(shí)消除漏水現(xiàn)象。
　　（3）加強(qiáng)管理，提高節(jié)能意識(shí)。加強(qiáng)管理包括技術(shù)管理及成本管理兩方面。在技術(shù)管理方面，應(yīng)根據(jù)具體情況盡可能設(shè)置完善的管理系統(tǒng)。如燃燒中應(yīng)該有取樣裝置，各種計(jì)量裝置及儀表，設(shè)置水質(zhì)化驗(yàn)室，以適應(yīng)煤的工業(yè)分析、煙氣分析和灰渣含碳量分析等需要。在成本管理方面，燃料管理是十分重要的工作。煤場(chǎng)的煤應(yīng)按差別分別堆放。做好防風(fēng)雨措施，減少自然損耗。蒸汽和熱水是鍋爐房的產(chǎn)品，產(chǎn)量要有計(jì)劃，分析要有計(jì)量。鍋爐設(shè)備維修管理也是十分重要的，停爐時(shí)要有檢查制度，并派專(zhuān)人維修。
　　經(jīng)過(guò)采取以上措施，大大提高了鍋爐的熱效率，就以經(jīng)我們改造的高校鍋爐房供暖系統(tǒng)為例。實(shí)地測(cè)定結(jié)果顯示供暖狀況明顯改善，原距鍋爐房最遠(yuǎn)1000m處，室內(nèi)溫度僅為9℃，現(xiàn)在達(dá)到16℃；原距鍋爐房最近處，室內(nèi)溫度為25℃，現(xiàn)為19℃，室內(nèi)平均溫度提高3℃。耗煤量節(jié)約21%，耗電量節(jié)約25%，設(shè)備維修費(fèi)節(jié)約30%。爐拱、爐墻原每年砌筑維修，現(xiàn)三年完好無(wú)損。出渣機(jī)鏈條原每年更換一次，現(xiàn)兩年維修更換一次。大小爐門(mén)、預(yù)熱區(qū)、燃燼區(qū)爐排原一個(gè)采暖期后基本全部更換，現(xiàn)三年未變形。主燃區(qū)爐排原一個(gè)采暖期更換二次，現(xiàn)一個(gè)采暖期后只有1/2需更換。
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　總之，隨著科技手段的廣泛應(yīng)用，鍋爐供暖也進(jìn)入了發(fā)展時(shí)期，采用科學(xué)合理的節(jié)能措施，實(shí)行量化管理，必將推動(dòng)能源消耗改革的深入，創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]馬有江，段正利，魯慧文.一個(gè)供暖工程改造的范例［J］.節(jié)能效率，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少能源浪費(fèi)，以達(dá)到節(jié)能的目的。
　　[2]談供暖系統(tǒng)存在的問(wèn)題及其解決途徑［J］（2005）2