燃氣鍋爐對燃燒效率有什麼影響?摘要：“十四五”期間，我國繼續深入打好污染防治攻堅戰，增加大氣污染防治資金，重點支持北方冬季清潔取暖和打赢藍天保衛戰集中供暖結合地區實際情況，采取因地制宜，進行“煤改氣”或“煤改電”的技術改造工程各地區調整優化産業結構，能源結構，運輸結構，城市燃料結構以燃煤為主的鍋爐在集中供熱中将受到挑戰燃氣鍋爐憑借“投資小、占地小、效率高、運行可靠、清潔環保”等優勢在未來供熱中仍将占重要地位，今天小編就來說說關于燃氣鍋爐對燃燒效率有什麼影響?下面更多詳細答案一起來看看吧!

燃氣鍋爐對燃燒效率有什麼影響

摘要：“十四五”期間，我國繼續深入打好污染防治攻堅戰，增加大氣污染防治資金，重點支持北方冬季清潔取暖和打赢藍天保衛戰。集中供暖結合地區實際情況，采取因地制宜，進行“煤改氣”或“煤改電”的技術改造工程。各地區調整優化産業結構，能源結構，運輸結構，城市燃料結構以燃煤為主的鍋爐在集中供熱中将受到挑戰。燃氣鍋爐憑借“投資小、占地小、效率高、運行可靠、清潔環保”等優勢在未來供熱中仍将占重要地位。

筆者近幾年從事燃氣鍋爐調試、運行工作，本文就燃氣鍋爐在供熱運行中有關問題進行簡單探讨。

關鍵詞：燃氣鍋爐 燃氣供熱 安全運行

1、 燃氣鍋爐與燃煤鍋爐在供熱行業中比較分析

a、 投資分析

燃氣鍋爐房供熱（含鍋爐房、燃氣供應系統）投資約42-52萬元/MW，集中燃煤鍋爐房供熱投資（含鍋爐房、一次熱網、熱力站）約110-150萬元/MW。可見燃煤集中供熱較燃氣分散供熱的單位供熱量投資約高2-3倍左右。

b、 鍋爐房占地分析燃氣分散鍋爐房（按平均單座鍋爐房12.6MW）占地面積60-90平米/MW，燃煤集中供熱鍋爐房占地面積130-150平米/MW。可見燃煤集中供熱較燃氣分散供熱的單位供熱量占地面積約高50-100%左右。

c、 環境影響分析

相對于燃煤鍋爐，燃氣鍋爐不會産生SO2等有害氣體，不會産生廢渣、廢氣、廢液，且目前大多數燃氣鍋爐能控制NOX 排放在30 mg/m3 以内。燃煤鍋爐房噪聲源較多，特别是大型引風機、循環水泵，以及煤、灰渣的運輸等機械化設備等高噪聲，相對于燃氣鍋爐噪聲普遍較高。燃煤鍋爐房煤和灰渣的運輸與存儲可以采取封閉作業等措施盡量降低無組織粉塵排放。

d、 能源利用率分析燃氣鍋爐的熱效率高，尤其是燃氣熱水鍋爐的熱效率基本能達到90％左右。而且适度規模的燃氣鍋爐房可減少熱網輸送損失和動力消耗；燃氣鍋爐房由于其自動化程度高、運行調節方便、靈活，可以大大提高供熱系統的運行調節水平，降低能源消耗，提高能源利用率。

2、 燃氣鍋爐循環流量對運行的影響

熱力公司在燃氣鍋爐選型過程中，往往會根據未來幾年的熱負荷需求而選擇較大供熱能力的鍋爐，由于大部分熱源為直供系統，及鍋爐的循環流量就是一次管網的循環水量。無論選擇單台燃氣鍋爐，還是一用一備鍋爐運行模式，都會造成近期鍋爐循環流量與鍋爐額定循環流量不匹配，這樣會造成鍋爐運行效率低，鍋爐運行存在安全隐患等。所以在燃氣鍋爐選型過程中，應結合場地，近期、遠期的熱負荷需求，綜合選擇合理的鍋爐參數及台數。筆者建議鍋爐水系統盡量選擇帶有旁通的運行模式，根據實際熱負荷需求，随時調整鍋爐運行台數或者通過旁路調整運行來保證鍋爐在額定的循環流量下安全高效運行。

以某熱力公司為例，初期供熱面積為150萬㎡，後期每年陸續增長。一期建設一台29MW和一台58MW燃氣熱水鍋爐，并預留一台58MW燃氣熱水鍋爐安裝位置，系統供回水母管安裝旁通調節門。筆者在運行初期根據曆年當地室外平均氣溫編制了運行模式表，采用分階段變流量質調節的方式，詳見表1。

表1 運行模式表 設計指标40W/㎡ 室外溫度-6.2℃

此模式既保證鍋爐在額定流量下的安全可靠運行，又使鍋爐在高負荷狀态下經濟高效運行。此外鍋爐在各個階段運行中，根據具體室外溫度及時調整鍋爐負荷（即供水溫度），在滿足供熱需求的條件下，實現鍋爐安全、高效運行。

3、 排煙溫度對鍋爐熱效率的影響

燃氣鍋爐熱效率反平衡法計算公式：

η=100-（Q2 Q3 Q4 Q5 Q6）

η—燃氣鍋爐效率；

Q2—排煙熱損失；

Q3—化學不完全燃燒損失；

Q4—散熱損失；

由上面公式可以看出，燃氣鍋爐主要損失為Q2排煙熱損失，也是最具有回收價值的地方。目前降低排煙溫度的方法一種是加裝節能器，利用排煙溫度加熱鍋爐進水。另一種是加裝煙氣餘熱回收裝置。第一種加裝節能器方式由于節能器本身冷凝水量較大，應選擇耐腐蝕的材質，且節能器與鍋爐本體分開，更大程度的降低了鍋爐本體内的腐蝕，降低鍋爐維護成本。第二種方式目前有直接接觸式煙氣餘熱回收和直燃型吸收式熱泵機組兩種方式。餘熱回收裝置相比節能器提高鍋爐熱效率效果高得多，但前期投資大，後期運行維護成本高，企業可根據自身特點自行論證。

4、 煙氣再循環（FGR）實現低氮燃燒對鍋爐運行的影響

面臨環保壓力的不斷提高，全國各地政府部門不僅陸續提高鍋爐大氣污染物的排放标準，NOX排放限值普遍在30 mg/m3~ 50 mg/m3 ，而且還加大了檢查力度和超标排放的處罰力度。以河北省為例，2020年發布的DB13/5161-2020《鍋爐大氣污染物排放标準》中要求：新建鍋爐自本标注實施之日起執行表2規定的大氣污染物排放限值。2021年6月1日起，在用鍋爐執行表2規定的大氣污染物排放限值。

表2大氣污染物排放限值 單位：mg/m3（煙氣黑度除外）

燃氣鍋爐采用低氮燃燒器加煙氣再循環（FGR）技術是降低NOX排放方法之一。FGR技術即從鍋爐煙道出口上抽取部分煙氣與助燃空氣充分混合後再送進鍋爐爐膛燃燒。FGR技術不但可以降低燃燒溫度，而且能降低氧氣濃度，該技術可以降低40%~60%左右的NOX 的量。

燃氣鍋爐的每立方米煙氣中含有近18%的水蒸氣，煙氣中水蒸氣冷凝點在57℃~58℃，因此，隻要所取尾部煙道煙氣溫度高于58℃，煙氣中的水蒸氣都會進入冷風道内凝結成水或者結冰，影響鍋爐運行。

目前煙氣再循環（FGR）方法一種是将尾部煙氣直接引至鼓風機入口，通過風門調節風量；另一種是增加再循環風機，通過調整再循環風量和鼓風機風量來實現低氮燃燒。無論采用哪種方法，無論再循環煙氣怎麼混入到冷風道中都會存在煙氣中水蒸氣冷凝臨界點狀态。所以我們在設計階段要充分考慮平衡煙溫、風溫、風機選型等參數，盡量減少、引導、回收冷凝水。筆者建議采用風機入口增加混合風箱，風機出口風道設置積水坑對冷凝水進行集中回收；增加空氣預熱器，提高風機進口的冷風溫度；嚴格控制施工質量，要保證風道、煙道、節能器、空氣預熱器内冷凝水回收點在最低點，避免冷凝水排不出造成設備腐蝕，影響鍋爐安全運行。

5、 結論

“打赢藍天保衛戰三年行動計劃”雖以圓滿收官，但“十四五”期間，我國環境發展将面臨更加深刻複雜的挑戰，走出适合各地區實際的高質量發展之路。高質量發展同滿足人民美好生活需要緊密結合起來，推動堅持生态優先，推動高質量發展，創造高品質生活有機結合，堅持綠水青山就是金山銀山理念。對于集中供熱來說，燃氣鍋爐憑借其諸多優勢，未來在清潔供熱中仍然占主導地位。燃氣鍋爐的高效、節能運行必将會帶來更大的社會效益。

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