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摘要：本文首先简要分析了影响燃气锅炉能耗的因素，在此基础上对燃气锅炉房节能技术工艺的应用进行论述。期望通过本文的研究能够对燃气锅炉房能耗的降低有所帮助。
关键词：燃气锅炉；工艺；节能
中图分类号：TK229.8 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）004-000377-01
燃气锅炉以天然气作为主要燃料，天然气具有污染小、价格低等特点，随着西气东输工程的顺利竣工，使得天然气的运输更加方便。在这一背景下，国内很多城市都开始应用燃气锅炉进行供热。然而，由于燃气锅炉相关的技术并不完善，加之使用经验有所不足，致使燃气锅炉房的能耗过高，这与国家提倡的节能理念相违背。鉴于此，必须采取合理可行的节能技术和工艺措施降低燃气锅炉房的整体能耗。
一、影响燃气锅炉能耗的因素分析
在燃气锅炉房消耗能量的过程中，燃气、水、电、空气为主要输入物料，热量和排放物为输出物料，其中热量主要以蒸汽或热水为载体，排放物则多为废水、废气和散热损失。在燃气锅炉房的能量损失构成中，排放物带走的能量是其重要组成部分。所以，在计算锅炉房的能量利用率时，需要计算有效利用能量与输入能量之比，用以判断锅炉房是否存在能耗过高的问题。为了提高锅炉房的能量利用率，必须减少锅炉房排放物带走的能量损失，同时还要减少能量输入。从整体情况来看，锅炉排污率、锅炉热效率、散热损失、实际供热量、系统补水率以及热量供需不平衡等因素，均会直接影响到锅炉房的能量利用率。天然气在完全燃烧的情况下，其热损失率为1.0-0.5%，如果气体不能完全燃烧时，热损失率将会有所增大，由此会导致燃气锅炉的能耗升高。燃气锅炉排出的烟气温度相对较高，约为150-250℃左右，过高的排烟温度会导致锅炉的热效率降低，这样会使锅炉的运行功耗增大。
二、燃气锅炉房节能技术工艺的应用
1.通过余热回收技术节能
余热回收装置分为以下两种：一种是直接接触换热器，其热质交换方式为水喷淋与烟气直接接触，具备余热回收效率高的优势。由于该类换热器能够吸收烟气中的有害物质，所以使得回收的水质呈现出酸性，对回收水的再利用带来一定限制；另一种是间接换热器，主要通过烟气冷凝热能对余热进行回收，又被称为冷凝热能回收装置。由于燃气锅炉中排放的烟气含有大量水蒸气，在水蒸气冷凝过程中可释放出汽化潜热，所以燃气锅炉更适用于使用间接换热器。将冷凝热能回收装置安装在锅炉烟道上，可大幅度减少能量损失，提高锅炉热效率，降低锅炉运行成本。同时，冷凝热能回收装置中使用的冷凝液可有效吸收氧化氮，安装该装置后可降低氧化氮的排放量，减少燃料消耗，从而降低废气的总排放量。因此，在燃气锅炉房安装余热回收装置能够实现节能环保的目标。
2.利用变频调速技术节能
循环水泵是燃气锅炉的重要辅助设备，水泵运转过程中需要消耗一定的电能，水泵电机的功率与其运行能耗有着直接关联。通过变频调速技术的应用，可以按照用户的实际用热需求，对循环水泵的电机频率进行调节，从而减少循环水量，由此可以大幅度降低水泵的电耗。此项节能技术是通过对系统压差、压力、供水温度等进行控制，来实现水泵的变频运行。相关研究结果表明，循环水泵的转速与循环水量之间成正比例关系，变频技术的应用可以使水泵的转速有所下降，这样水泵的循环水量也会下降，由此便可达到降低水泵功耗的目的。虽然实际工况下，循环水泵的轴功率与转速之间有时不成正比例关系，但通过现场实测，应用变频调速技术后，电能消耗较之未应用前显著降低。由此可见，变频调速技术的应用，可以使燃气锅炉房的能耗有所降低。
3.借助水力平衡技术节能
水力平衡技术是指利用供热管网各支路上布设的水力平衡装置对水力进行调节，提高管网水的利用效率，降低供热管网系统因水力失调造成的能量消耗。供热管网水力失调主要表现为以下两种形式：一种是静态水力失调，是因管网各支路的管道阻力系數比值与设计值之间存在明显偏差所造成的。静态水力失调与管网设计、施工、管材选用等因素有着直接关系，在管网运行中，主要表现为各支路用户的实际流量严重偏离设计流量，从而导致热力失调。一般情况下，若水流量实际值大于设计值，则室内获取的热量偏高；若水流量实际值小于设计值，则室内获取的热量偏低。在锅炉供热系统中，通过安装静态水力平衡阀可有效解决静态水力失调问题，确保实际流量接近于设计值；另一种是动态水力失调，是因各用户根据自己的热量需求变化对管网支路阀门进行调节所造成的。一旦用户出现调节管网流量的行为，就会影响其他用户的流量使用情况，进而产生供热系统运行过程中的水力失调。在实际操作中，可采取安装自力式压差控制阀和自力式流量控制阀的方式解决动态水力失调问题。
4.降低排污热损失节能
燃气锅炉的给水当中含有多种溶解的固形物，当水进入到锅炉内蒸发后，蒸汽会将水中少量的固形物带出，水转化为蒸汽后会所减少，为保证锅炉正常运行，需要向锅炉补水，这样一来，锅炉中的溶解固形物便会越积越多。国家现行的规范标准对锅炉水质有着严格的要求，锅炉运行时，需要凭借排污来使水质达到规定要求。锅炉给水中的溶解固形物的含量多少以及给水负硬度是影响锅炉排污率的关键因素，通过对锅炉给水水质的有效控制，能够使排污率降低，这样便可减少排污的热损失，燃气消耗量自然也会随之降低，进而达到节能的目的。
5.采取供暖能耗监测技术节能
通过对一些城市的燃气锅炉房进行调查后发现，其中部分燃气锅炉房应用了相关的节能技术，但节能效果却并不明显，导致这一问题的主要原因是忽视了供暖能耗。为此，应当有效措施加强对供暖能耗的监测，以此为依据，选择合理的节能技术。可以使用燃气流量计对锅炉的实际运行效率进行监测，或是采用烟气分析仪对燃气锅炉内天然气的燃烧情况进行监测，使用电功率表对循环水泵的电机功率进行监测，在此基础上，对燃气锅炉的节能潜力进行系统分析，从而有针对性地选择合理可行的节能技术，这样可以使能耗获得显著降低。
三、结论
综上所述，随着燃气锅炉房的大范围普及，加大对其节能技术的研究力度尤为必要。通过合理可行的节能技术及工艺措施的应用，可以使燃气锅炉的能耗得以有效降低，从而使锅炉房的运行符合国家的节能要求，同时，能耗的降低还可以使经济效益获得进一步提升。
关键词：燃气锅炉；工艺；节能
中图分类号：TK229.8 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）004-000377-01
燃气锅炉以天然气作为主要燃料，天然气具有污染小、价格低等特点，随着西气东输工程的顺利竣工，使得天然气的运输更加方便。在这一背景下，国内很多城市都开始应用燃气锅炉进行供热。然而，由于燃气锅炉相关的技术并不完善，加之使用经验有所不足，致使燃气锅炉房的能耗过高，这与国家提倡的节能理念相违背。鉴于此，必须采取合理可行的节能技术和工艺措施降低燃气锅炉房的整体能耗。
一、影响燃气锅炉能耗的因素分析
在燃气锅炉房消耗能量的过程中，燃气、水、电、空气为主要输入物料，热量和排放物为输出物料，其中热量主要以蒸汽或热水为载体，排放物则多为废水、废气和散热损失。在燃气锅炉房的能量损失构成中，排放物带走的能量是其重要组成部分。所以，在计算锅炉房的能量利用率时，需要计算有效利用能量与输入能量之比，用以判断锅炉房是否存在能耗过高的问题。为了提高锅炉房的能量利用率，必须减少锅炉房排放物带走的能量损失，同时还要减少能量输入。从整体情况来看，锅炉排污率、锅炉热效率、散热损失、实际供热量、系统补水率以及热量供需不平衡等因素，均会直接影响到锅炉房的能量利用率。天然气在完全燃烧的情况下，其热损失率为1.0-0.5%，如果气体不能完全燃烧时，热损失率将会有所增大，由此会导致燃气锅炉的能耗升高。燃气锅炉排出的烟气温度相对较高，约为150-250℃左右，过高的排烟温度会导致锅炉的热效率降低，这样会使锅炉的运行功耗增大。
二、燃气锅炉房节能技术工艺的应用
1.通过余热回收技术节能
余热回收装置分为以下两种：一种是直接接触换热器，其热质交换方式为水喷淋与烟气直接接触，具备余热回收效率高的优势。由于该类换热器能够吸收烟气中的有害物质，所以使得回收的水质呈现出酸性，对回收水的再利用带来一定限制；另一种是间接换热器，主要通过烟气冷凝热能对余热进行回收，又被称为冷凝热能回收装置。由于燃气锅炉中排放的烟气含有大量水蒸气，在水蒸气冷凝过程中可释放出汽化潜热，所以燃气锅炉更适用于使用间接换热器。将冷凝热能回收装置安装在锅炉烟道上，可大幅度减少能量损失，提高锅炉热效率，降低锅炉运行成本。同时，冷凝热能回收装置中使用的冷凝液可有效吸收氧化氮，安装该装置后可降低氧化氮的排放量，减少燃料消耗，从而降低废气的总排放量。因此，在燃气锅炉房安装余热回收装置能够实现节能环保的目标。
2.利用变频调速技术节能
循环水泵是燃气锅炉的重要辅助设备，水泵运转过程中需要消耗一定的电能，水泵电机的功率与其运行能耗有着直接关联。通过变频调速技术的应用，可以按照用户的实际用热需求，对循环水泵的电机频率进行调节，从而减少循环水量，由此可以大幅度降低水泵的电耗。此项节能技术是通过对系统压差、压力、供水温度等进行控制，来实现水泵的变频运行。相关研究结果表明，循环水泵的转速与循环水量之间成正比例关系，变频技术的应用可以使水泵的转速有所下降，这样水泵的循环水量也会下降，由此便可达到降低水泵功耗的目的。虽然实际工况下，循环水泵的轴功率与转速之间有时不成正比例关系，但通过现场实测，应用变频调速技术后，电能消耗较之未应用前显著降低。由此可见，变频调速技术的应用，可以使燃气锅炉房的能耗有所降低。
3.借助水力平衡技术节能
水力平衡技术是指利用供热管网各支路上布设的水力平衡装置对水力进行调节，提高管网水的利用效率，降低供热管网系统因水力失调造成的能量消耗。供热管网水力失调主要表现为以下两种形式：一种是静态水力失调，是因管网各支路的管道阻力系數比值与设计值之间存在明显偏差所造成的。静态水力失调与管网设计、施工、管材选用等因素有着直接关系，在管网运行中，主要表现为各支路用户的实际流量严重偏离设计流量，从而导致热力失调。一般情况下，若水流量实际值大于设计值，则室内获取的热量偏高；若水流量实际值小于设计值，则室内获取的热量偏低。在锅炉供热系统中，通过安装静态水力平衡阀可有效解决静态水力失调问题，确保实际流量接近于设计值；另一种是动态水力失调，是因各用户根据自己的热量需求变化对管网支路阀门进行调节所造成的。一旦用户出现调节管网流量的行为，就会影响其他用户的流量使用情况，进而产生供热系统运行过程中的水力失调。在实际操作中，可采取安装自力式压差控制阀和自力式流量控制阀的方式解决动态水力失调问题。
4.降低排污热损失节能
燃气锅炉的给水当中含有多种溶解的固形物，当水进入到锅炉内蒸发后，蒸汽会将水中少量的固形物带出，水转化为蒸汽后会所减少，为保证锅炉正常运行，需要向锅炉补水，这样一来，锅炉中的溶解固形物便会越积越多。国家现行的规范标准对锅炉水质有着严格的要求，锅炉运行时，需要凭借排污来使水质达到规定要求。锅炉给水中的溶解固形物的含量多少以及给水负硬度是影响锅炉排污率的关键因素，通过对锅炉给水水质的有效控制，能够使排污率降低，这样便可减少排污的热损失，燃气消耗量自然也会随之降低，进而达到节能的目的。
5.采取供暖能耗监测技术节能
通过对一些城市的燃气锅炉房进行调查后发现，其中部分燃气锅炉房应用了相关的节能技术，但节能效果却并不明显，导致这一问题的主要原因是忽视了供暖能耗。为此，应当有效措施加强对供暖能耗的监测，以此为依据，选择合理的节能技术。可以使用燃气流量计对锅炉的实际运行效率进行监测，或是采用烟气分析仪对燃气锅炉内天然气的燃烧情况进行监测，使用电功率表对循环水泵的电机功率进行监测，在此基础上，对燃气锅炉的节能潜力进行系统分析，从而有针对性地选择合理可行的节能技术，这样可以使能耗获得显著降低。
三、结论
综上所述，随着燃气锅炉房的大范围普及，加大对其节能技术的研究力度尤为必要。通过合理可行的节能技术及工艺措施的应用，可以使燃气锅炉的能耗得以有效降低，从而使锅炉房的运行符合国家的节能要求，同时，能耗的降低还可以使经济效益获得进一步提升。