試論節(jié)能減排技術(shù)在城市集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用

城市供熱中存在多種供熱方式，燃煤鍋爐供暖分為熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域集中供熱和分散小鍋爐房供熱，集中供熱鍋爐房在鍋爐效率、除塵設(shè)備效率及可采用的供熱方式上都優(yōu)于分散供熱小鍋爐房。集中供熱作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的采暖方式，越來越被人們采納和接受?，F(xiàn)在，集中供熱已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于城鎮(zhèn)人民的生活中。由于我國能源結(jié)構(gòu)的限制，煤作為應(yīng)用最廣的一次能源，仍是集中供熱的主要燃料，因此，在集中供熱系統(tǒng)和供熱運(yùn)行中保護(hù)環(huán)境，同時(shí)節(jié)約燃料，已經(jīng)成為越來越被人們所關(guān)注的問題。本文根據(jù)供熱運(yùn)行實(shí)踐，結(jié)合各方面的技術(shù)資料，就集中供熱和供熱鍋爐運(yùn)行中的節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用做以分析。

集中供熱的節(jié)能減排措施

1并網(wǎng)分散供熱小鍋爐房、推進(jìn)集中供熱發(fā)展

以哈爾濱市華能集中供熱有限公司負(fù)責(zé)的道理集中供熱工程為例，該項(xiàng)目建成十幾年來，用高效、大容量鍋爐替代分散小鍋爐，社會(huì)環(huán)保效應(yīng)十分顯著，停用供熱區(qū)域內(nèi)原有鍋爐房823處，取消舊鍋爐1326臺(tái)，每年可減少燃煤消耗30萬噸，減少灰渣9.5萬噸，減少二氧化硫排放2200噸、煙塵排放1.1萬噸，利用倒出的儲(chǔ)煤、儲(chǔ)渣、儲(chǔ)灰場，新增城區(qū)綠地15萬平方米，區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量極大改善。實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)供熱，供熱質(zhì)量穩(wěn)定提高。城市集中供熱普及率提高15個(gè)百分點(diǎn)，近100萬居民受益。因此，該項(xiàng)目是一個(gè)民心、環(huán)保、德政工程。集中供熱區(qū)域通過并網(wǎng)也由以前的間歇供熱改為全天的低溫常供，供熱質(zhì)量得到顯著提高，小區(qū)環(huán)境也明顯得到改善。

2保證供熱設(shè)備設(shè)施的完好，供熱運(yùn)行高效

在日常供熱運(yùn)行管理中，供熱設(shè)備設(shè)施是否能在是否能維修保養(yǎng)及時(shí)到位，老化腐蝕設(shè)施是否能及時(shí)更新，技術(shù)落后低效高能的設(shè)備能否及時(shí)淘汰都是影響供熱節(jié)能效果的重要因素。主要有以下幾種情況：①鍋爐爐墻保溫性能差、漏風(fēng)散熱。②煙風(fēng)道有漏點(diǎn)，引起過?？諝庀禂?shù)大，煙風(fēng)系統(tǒng)不平衡。③水泵、風(fēng)機(jī)葉輪磨損引起效率低下。④管網(wǎng)老化腐蝕有泄漏。⑤建筑內(nèi)地溝敷設(shè)的供回水干線管道的老化腐蝕。結(jié)合供熱系統(tǒng)室外管網(wǎng)改造及室內(nèi)分支部分的腐蝕或堵塞等情況進(jìn)行整體的分戶改造，這樣可節(jié)約投資，效果也非常顯著。

鍋爐運(yùn)行節(jié)能減排措施

主要應(yīng)加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行調(diào)節(jié)，保證鍋爐熱效率的提高。鍋爐的熱效率是指輸出的有效能與輸入的能量之比。通過提高熱效率來降低燃料的消耗量，實(shí)際上就是力求使鍋爐的實(shí)際效率盡量的接近設(shè)計(jì)效率，一般情況下，除非經(jīng)過重大的技術(shù)改造，鍋爐的實(shí)際熱效率不可能高于設(shè)計(jì)熱效率。所以，提高鍋爐的熱效率在于保持良好的設(shè)備狀態(tài)，選用合適的煤種或者提高鍋爐對(duì)實(shí)際煤種的適應(yīng)能力，還有操作人員要有根據(jù)工況變化迅速調(diào)整運(yùn)行參數(shù)的能力。影響燃煤鍋爐運(yùn)行中熱效率的主要因素有以下幾個(gè)方面：一是爐膛燃燒工況;二是過量空氣系數(shù);三是排煙熱損失;四是灰渣熱損失等。而這幾個(gè)方面又都是相輔相成、互相影響、互相聯(lián)系的，并不是哪個(gè)方面單獨(dú)影響鍋爐的熱效率。

1爐膛燃燒工況

爐膛燃燒工況主要是指著火點(diǎn)位置、火床長度、火床平整度、火焰顏色、燃燼段長度等幾個(gè)方面。要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)良好的燃燒工況，需要從多個(gè)環(huán)節(jié)入手，逐一調(diào)整，并隨時(shí)觀察爐膛燃燒工況，一旦發(fā)現(xiàn)偏差，立即做出調(diào)整。風(fēng)量和風(fēng)門的調(diào)整可根據(jù)爐膛的火焰顏色來作出判斷：當(dāng)火焰明亮刺目呈白光時(shí)，說明風(fēng)量過大，此時(shí)應(yīng)減少風(fēng)量及關(guān)小風(fēng)門開啟度。當(dāng)火焰呈暗紅色時(shí)，說明風(fēng)量不足，此時(shí)應(yīng)增大風(fēng)量及風(fēng)門開啟度。當(dāng)火焰呈麥黃色或桔黃色時(shí)，說明風(fēng)量適中，爐膛燃燒工況良好。

2過量空氣系數(shù)

過量空氣系數(shù)是指向爐膛中的送風(fēng)量不僅是煤在完全燃燒時(shí)所恰好需要的空氣量，而應(yīng)是比這個(gè)數(shù)值略大的一個(gè)數(shù)值。這個(gè)值與爐膛中的煤完全燃燒所恰好需要的空氣量的比值，即稱為過量空氣系數(shù)。一般而言，過量空氣系數(shù)取1.2～1.3為宜供熱采暖網(wǎng)，但這個(gè)數(shù)值還取決于燃燒方式、鍋爐的密封性以及運(yùn)行調(diào)整的恰當(dāng)與否等等條件。給爐膛輸送過量空氣，可能降低爐膛溫度。但只所以要給爐膛輸送過量空氣，是為了燃料與空氣能更充分的混合，以便充分燃燒，提高鍋爐熱效率。在供熱運(yùn)行中，過量空氣是一個(gè)很抽象的東西，很難用一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值來衡量和控制它，這就需要運(yùn)行人員平時(shí)注意細(xì)心觀察，從排煙溫度、爐膛負(fù)壓、火焰顏色等間接數(shù)值和現(xiàn)象來判斷過量空氣的大小，從而控制爐膛內(nèi)燃料的燃燒。

3排煙熱損失

影響排煙熱損失的因素主要有三個(gè)：排煙量;排煙溫度;以及煙氣中含有的可燃?xì)怏w和碳粒。排煙量的多少主要是由過量空氣的數(shù)值決定的，過量空氣多，則排煙量多，反之，則排煙量少。排煙量越多，則熱損失越大。因此，只要調(diào)整好過量空氣系數(shù)，即可將排煙量控制在最佳范圍之內(nèi)。對(duì)于排煙溫度，可通過增加省煤器、空氣預(yù)熱器等設(shè)備來達(dá)到降低排煙溫度的目的，同時(shí)排煙量的多少也影響排煙溫度的高低。排煙溫度不宜太低，一般情況下應(yīng)大于160℃。煙氣中含有的可燃?xì)怏w和碳粒，是由于爐膛內(nèi)燃料燃燒狀況不良造成的，只要調(diào)整好爐膛內(nèi)燃料的燃燒狀況，則煙氣中含有的可燃?xì)怏w和碳粒就會(huì)降到最低限度。

4灰渣熱損失

灰渣熱損失主要包括兩個(gè)方面：由于灰渣的高溫帶走的物理熱量;灰渣中未完全燃燒的碳帶走的化學(xué)熱量。高溫灰渣帶走的熱量目前看幾乎是不可避免的，這一部分熱量還沒有有效的再利用辦法，我們只能通過控制燃燼段的長度來使它有稍微的變化(在不影響供熱負(fù)荷的情況下)。而灰渣中未完全燃燒的碳帶走的化學(xué)熱量則是可以避免的。只要及時(shí)觀察爐膛燃燒工況，一旦發(fā)現(xiàn)有掉火現(xiàn)象，及時(shí)調(diào)整、處理，最大限度的使?fàn)t膛內(nèi)的燃料完全燃燒，提高鍋爐熱效率。要想盡可能的提高鍋爐熱效率，除了應(yīng)掌握好各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)要領(lǐng)外，還要求運(yùn)行人員做到勤觀察，多動(dòng)手。在一點(diǎn)一滴中積累自己的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

效果顯著的新技術(shù)、新設(shè)備的推廣應(yīng)用

根據(jù)近幾年的運(yùn)行能耗情況對(duì)比，有三項(xiàng)技術(shù)在節(jié)能減排上效果非常顯著。一是分層給煤裝置，二是變頻控制手段，三是受熱面噴涂技術(shù)。安裝分層給煤裝置，可以實(shí)現(xiàn)煤層表面的平整或有序，使風(fēng)煤混合均勻，燃燒充分，對(duì)不同燃煤工況下的燃燒，均有辦法調(diào)整至最佳，增加了鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性;鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵安裝變頻器，通過變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長)，帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。變頻控制技術(shù)的應(yīng)用，將使鍋爐運(yùn)行調(diào)節(jié)變得更精確及迅速，對(duì)保持鍋爐運(yùn)行工況穩(wěn)定有著重大的作用。耐高溫紅外涂料噴涂鍋爐換熱管及鍋筒的迎火面，可以大大降低受熱面飛灰沉著，縮短啟爐時(shí)間，增強(qiáng)換熱，降低排煙溫度可達(dá)5度以上，減少排煙熱損失。

綜上所述，城市集中供熱工作中的節(jié)能減排目標(biāo)，與供熱企業(yè)的穩(wěn)步有序發(fā)展方向一致的，兩者相輔相成，把節(jié)能減排的理念貫穿于供熱工作的每一環(huán)節(jié)，將會(huì)取得企業(yè)效益和社會(huì)效益的雙贏。