试论节能减排技术在城市集中供热系统运行中的应用

城市供热中存在多种供热方式，燃煤锅炉供暖分为热电联产、区域集中供热和分散小锅炉房供热，集中供热锅炉房在锅炉效率、除尘设备效率及可采用的供热方式上都优于分散供热小锅炉房。集中供热作为一种高效、节能、环保的采暖方式，越来越被人们采纳和接受。现在，集中供热已经广泛的应用于城镇人民的生活中。由于我国能源结构的限制，煤作为应用最广的一次能源，仍是集中供热的主要燃料，因此，在集中供热系统和供热运行中保护环境，同时节约燃料，已经成为越来越被人们所关注的问题。本文根据供热运行实践，结合各方面的技术资料，就集中供热和供热锅炉运行中的节能减排技术应用做以分析。

集中供热的节能减排措施

1并网分散供热小锅炉房、推进集中供热发展

以哈尔滨市华能集中供热有限公司负责的道理集中供热工程为例，该项目建成十几年来，用高效、大容量锅炉替代分散小锅炉，社会环保效应十分显著，停用供热区域内原有锅炉房823处，取消旧锅炉1326台，每年可减少燃煤消耗30万吨，减少灰渣9.5万吨，减少二氧化硫排放2200吨、烟尘排放1.1万吨，利用倒出的储煤、储渣、储灰场，新增城区绿地15万平方米，区域大气环境质量极大改善。实现24小时连续供热，供热质量稳定提高。城市集中供热普及率提高15个百分点，近100万居民受益。因此，该项目是一个民心、环保、德政工程。集中供热区域通过并网也由以前的间歇供热改为全天的低温常供，供热质量得到显著提高，小区环境也明显得到改善。

2保证供热设备设施的完好，供热运行高效

在日常供热运行管理中，供热设备设施是否能在是否能维修保养及时到位，老化腐蚀设施是否能及时更新，技术落后低效高能的设备能否及时淘汰都是影响供热节能效果的重要因素。主要有以下几种情况：①锅炉炉墙保温性能差、漏风散热。②烟风道有漏点，引起过剩空气系数大，烟风系统不平衡。③水泵、风机叶轮磨损引起效率低下。④管网老化腐蚀有泄漏。⑤建筑内地沟敷设的供回水干线管道的老化腐蚀。结合供热系统室外管网改造及室内分支部分的腐蚀或堵塞等情况进行整体的分户改造，这样可节约投资，效果也非常显著。

锅炉运行节能减排措施

主要应加强锅炉运行调节，保证锅炉热效率的提高。锅炉的热效率是指输出的有效能与输入的能量之比。通过提高热效率来降低燃料的消耗量，实际上就是力求使锅炉的实际效率尽量的接近设计效率，一般情况下，除非经过重大的技术改造，锅炉的实际热效率不可能高于设计热效率。所以，提高锅炉的热效率在于保持良好的设备状态，选用合适的煤种或者提高锅炉对实际煤种的适应能力，还有操作人员要有根据工况变化迅速调整运行参数的能力。影响燃煤锅炉运行中热效率的主要因素有以下几个方面：一是炉膛燃烧工况;二是过量空气系数;三是排烟热损失;四是灰渣热损失等。而这几个方面又都是相辅相成、互相影响、互相联系的，并不是哪个方面单独影响锅炉的热效率。

1炉膛燃烧工况

炉膛燃烧工况主要是指着火点位置、火床长度、火床平整度、火焰颜色、燃烬段长度等几个方面。要创造一个良好的燃烧工况，需要从多个环节入手，逐一调整，并随时观察炉膛燃烧工况，一旦发现偏差，立即做出调整。风量和风门的调整可根据炉膛的火焰颜色来作出判断：当火焰明亮刺目呈白光时，说明风量过大，此时应减少风量及关小风门开启度。当火焰呈暗红色时，说明风量不足，此时应增大风量及风门开启度。当火焰呈麦黄色或桔黄色时，说明风量适中，炉膛燃烧工况良好。

2过量空气系数

过量空气系数是指向炉膛中的送风量不仅是煤在完全燃烧时所恰好需要的空气量，而应是比这个数值略大的一个数值。这个值与炉膛中的煤完全燃烧所恰好需要的空气量的比值，即称为过量空气系数。一般而言，过量空气系数取1.2～1.3为宜供热采暖网，但这个数值还取决于燃烧方式、锅炉的密封性以及运行调整的恰当与否等等条件。给炉膛输送过量空气，可能降低炉膛温度。但只所以要给炉膛输送过量空气，是为了燃料与空气能更充分的混合，以便充分燃烧，提高锅炉热效率。在供热运行中，过量空气是一个很抽象的东西，很难用一个准确的数值来衡量和控制它，这就需要运行人员平时注意细心观察，从排烟温度、炉膛负压、火焰颜色等间接数值和现象来判断过量空气的大小，从而控制炉膛内燃料的燃烧。

3排烟热损失

影响排烟热损失的因素主要有三个：排烟量;排烟温度;以及烟气中含有的可燃气体和碳粒。排烟量的多少主要是由过量空气的数值决定的，过量空气多，则排烟量多，反之，则排烟量少。排烟量越多，则热损失越大。因此，只要调整好过量空气系数，即可将排烟量控制在最佳范围之内。对于排烟温度，可通过增加省煤器、空气预热器等设备来达到降低排烟温度的目的，同时排烟量的多少也影响排烟温度的高低。排烟温度不宜太低，一般情况下应大于160℃。烟气中含有的可燃气体和碳粒，是由于炉膛内燃料燃烧状况不良造成的，只要调整好炉膛内燃料的燃烧状况，则烟气中含有的可燃气体和碳粒就会降到最低限度。

4灰渣热损失

灰渣热损失主要包括两个方面：由于灰渣的高温带走的物理热量;灰渣中未完全燃烧的碳带走的化学热量。高温灰渣带走的热量目前看几乎是不可避免的，这一部分热量还没有有效的再利用办法，我们只能通过控制燃烬段的长度来使它有稍微的变化(在不影响供热负荷的情况下)。而灰渣中未完全燃烧的碳带走的化学热量则是可以避免的。只要及时观察炉膛燃烧工况，一旦发现有掉火现象，及时调整、处理，最大限度的使炉膛内的燃料完全燃烧，提高锅炉热效率。要想尽可能的提高锅炉热效率，除了应掌握好各个环节的技术要领外，还要求运行人员做到勤观察，多动手。在一点一滴中积累自己的运行经验。

效果显著的新技术、新设备的推广应用

根据近几年的运行能耗情况对比，有三项技术在节能减排上效果非常显著。一是分层给煤装置，二是变频控制手段，三是受热面喷涂技术。安装分层给煤装置，可以实现煤层表面的平整或有序，使风煤混合均匀，燃烧充分，对不同燃煤工况下的燃烧，均有办法调整至最佳，增加了锅炉对煤种的适应性;鼓风机、引风机、循环水泵、补水泵安装变频器，通过变频器实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)，带有转矩自动增强功能的变频器，可以带全负载起动。变频控制技术的应用，将使锅炉运行调节变得更精确及迅速，对保持锅炉运行工况稳定有着重大的作用。耐高温红外涂料喷涂锅炉换热管及锅筒的迎火面，可以大大降低受热面飞灰沉着，缩短启炉时间，增强换热，降低排烟温度可达5度以上，减少排烟热损失。

综上所述，城市集中供热工作中的节能减排目标，与供热企业的稳步有序发展方向一致的，两者相辅相成，把节能减排的理念贯穿于供热工作的每一环节，将会取得企业效益和社会效益的双赢。