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燃气模块锅炉供暖的节能分析

发布日期:2018-02-12 作者: 点击:

  作为对集中供暖的有力补充,以及在集中供暖条件受限时采取的措施,自备锅炉在供热方面有着不可替代的作用。随着人们环保意识的逐步提高,以煤为燃料的供暖锅炉己经逐步退出历史的舞台,取而代之的是燃油、燃气的供暖锅炉。

  

  由于我国现阶段的供暖主要是热水采暖,因此燃气热水锅炉近些年在我国的供暖领域中得到广泛的应用,其中燃烧方式为大气直燃式的模块锅炉因为其灵活的安装方式,安全的燃烧形式,维修维护方便,尤其是高效节能得到了用户的认同。模块锅炉作为供暖领域中的一类产品,确实有一些其他产品无法比拟的优点。在业界有一种较为普遍的说法,认为模块化燃气锅炉作为供暖热源使用,可以达到比单体大锅炉节能30%的效果。但是,本文作者在从事模块化燃气锅炉销售、安装、运行、维修的几年里,通过亲自实践发现,虽然模块化燃气锅炉在采暖运行中能够达到节能的目的,但是与业界所讲的30%仍有较大的差距,包头锅炉下面就详细分析模块锅炉在采暖中的节能效果。

  

  我们先来看一下锅炉行业内部对模块锅炉使用在采暖系统中的节能分析。进行能量评价时,需要考虑排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、辐射损失、准备热损失。

  

  锅炉热效率在90%热负荷以上及25%热负荷以下时锅炉的热效率会提高一些,但提高只有1%左右。但是从我们的经验得知,采暖季节热负荷在30%~70%这一负荷出现频率最高。在这种热负荷下锅炉的热销率降低很多。经实测供热量为21MW的单台大锅炉年热效率下降了12%。但是模块锅炉不存在年热效率降低的问题。因为模块锅炉是依靠台数来调节负荷的,锅炉始终在满负荷高效率状态下运行。

  

  从工程实例中我们了解到准备热损失,准备热损失排烟损失的0.7倍。一般锅炉的排烟损失为10%,准备热损失为10%*0.7=7%。

  

  我们知道单台大锅炉在低负荷运行时,除了烟气,炉膛中的热量也会从烟道中不断散失,而作为模块组合锅炉,每个模块都配有一个通风调节器,只有在每个模块运行阶段,通风调节器才会打开,这样就避免了待机模块炉体里残余热量的散失。经过无数次实测,模块锅炉要比单台锅炉节省2%的燃料费用。

  

  一般为固定点调节的大锅炉为了适应负荷的变化,不可避免的使锅炉频繁的启、停。鼓风式锅炉每次点火都要对炉膛进行长时间的吹扫,每次吹扫都会走炉膛大量的热量,使锅炉的实际效率降低。对于分段调节的锅炉分段时,风气进行配比需要有一过渡阶段。这些都会使燃烧不完全。燃料化学燃烧不完全热损失增加。通过分析,化学不完全燃烧热损失将会由设计数值o.5%提高至5%的水平。而大气式模块锅炉没有炉膛的吹扫,也没有分段调节,也就没有这方面的损失。

  

  模块锅炉燃烧时不需要电能,如果将电能折算成热能,鼓风式锅炉效率将降低2%。

  

  室内温度每升高1℃时燃料将多消耗5%左右。而单体大锅炉供暖时常使室内温度波动较大,造成不必要的燃料浪费,而利用泰克玛控制器很容易控制模块锅炉,使房间温度控制在±0。5℃。这可使系统效率提高2。6%。

  

  结论:单体大锅炉由于热负荷波动使得锅炉年燃料利用率下降了12%;单体大锅炉在负荷波动时准备热损耗为7%;带有通风调节器的模块锅炉节省2%的燃料费用;单体大锅炉在负荷波动时增加了4.5%的化学燃烧损失;单体大锅炉的鼓风式燃烧方式增加电能消耗2%;泰克玛与模块锅炉的组合控制室内温度减少能量消耗2.5%。

  

  通过以上分析我们可以得出结论:模块锅炉比单体大锅炉节能30%。

  

  以上分析摘自某品牌模块锅炉山东地区总代理的培训资料。

  

  采用反平衡法测定锅炉的效率时,燃气锅炉的热损失主要包括三个方面:排烟损失,化学不完全燃烧损失,散热损失。

  

  下面我们就围绕热损失的三个方面来逐条分析以上的结论。

  

  第一:单体大锅炉在负荷波动时使得锅炉年燃料利用率下降了12%。

  

  我们知道,所有的燃气锅炉的效率都是在其额定工况下测定的。部分负荷效率是一个长期被设计人员所忽视但是在实际运行中却不得不面对的一个问题。由于燃气锅炉的效率测试较为复杂,并且锅炉负荷随时变化,想要测试部分负荷效率十分困难。于是本文作者想到以蒸汽流量和燃气流量来测试锅炉效率的方法。

  

  某宾馆和食品加工厂安装两台1T/h的蒸汽锅炉,双方各安装蒸汽流量计一台,因此可以取得蒸汽流量的数据。而燃气流量计又可以读出燃气流量。燃气为西气东输提供的天然气,热值通过向燃气公司咨询后知道约为8647Kcal/Nm³,因为主要考虑冬季供暖时的锅炉效率问题,因此,只记录冬季供暖期四个月的数据。

  

  通过以上数据可以看出,在整个采暖期中,锅炉的效率为82%,比其额定工况下的效率降低9%,测试锅炉为1T/h的蒸汽锅炉,除去换热器的热损耗,锅炉效率应在82%以上,可见单体蒸汽锅炉在采暖期内负荷波动时效率下降约为9%左右,而如果是热水锅炉的话,由于燃烧设备相同,燃烧效率相同,又减少了换热设备的热损失,所以肯定要低于9%,所以12%的数据并不十分准确。此方面的节能与排烟损失、化学不完全燃烧损失以及散热损失三方面都有关。

  

  第二:单体大锅炉在负荷波动时准备热损耗为7%。

  

  本文作者查阅很多相关资料,均未找到与准备热损耗相关的信息。但我们从培训材料中似乎可以理解为准备热损耗随锅炉额定负荷以及停炉时间的增加而增加。即当锅炉己经停炉,而余热尚存时,锅炉存在热损失。但我们知道,炉膛内的温度只要高于锅炉的回水温度,就要存在热交换,因此,热损失只有在停炉后并且炉膛温度降至回水温度以下才会有热损失。可见,所谓的7%的准备热损耗表达的并不准确。

  

  第三:带有通风调节器的模块锅炉节省2%的燃料费用。

  

  我们暂且不说2%的数据是否准确,单从通风调节器来讲,在作者接触的七个品牌的模块锅炉里,只有一个品牌的两个小类的产品带有通风调节器。而单体锅炉停炉时,炉膛内是没有气流流过的。所以,所谓2%的节能效果,只是在有通风调节器和没有通风调节器的模块锅炉之间的比较,并不能作为模块锅炉比单体锅炉节能的一个措施。这一项是在锅炉停炉时的问题,与锅炉的总效率无关。

  

  第四:单体大锅炉在负荷波动时增加了4.5%的化学燃烧损失。

  

  此处,化学燃烧损失是与锅炉效率紧密相关的一个因素。我们在第一条里所测试的锅炉效率为锅炉的毛效率,其中己经包含了化学燃烧损失,所以在这里不应再考虑化学不完全燃烧损失。

  

  第五:单体大锅炉的鼓风式燃烧方式增加电能消耗。

  

  我们知道,对于燃气锅炉来说,无论正平衡法、反平衡法测试锅炉效率,因为安装过程中大部分的燃烧设备均为安装匹配,得到的锅炉效率均未扣除锅炉自身电能或蒸汽的耗量,因此,锅炉所消耗的电能应该予以计算。单体锅炉确实存在耗电量远远高于大气直燃式的模块锅炉。


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