文/张立新 天津市河东区房管供热服务中心 天津 300162

燃气锅炉集中供热系统若干问题探讨

文/张立新 天津市河东区房管供热服务中心 天津 300162

为了改善城市人民生活，减少环境污染，使城市居民在蓝天白云，环境优美的城市中生活，节能减排，集中供热煤改燃势在必行。有效利用燃气锅炉升降温快的特点，优化用电设备运行参数，把供热系统平衡与运行参数优化有机结合，最大限度降低运行成本，效果显著。

燃气锅炉；质调节；运行参数优化；安全

1、引言

为了改善城市人民生活，随着科技水平的不断提高，节能环保意识的增强，减少城市环境污染，使城市居民在蓝天白云，环境优美的城市中生活，是城市居民的向往。因此，大力发展区域集中供热事业，在提倡降耗减排的大趋势下，采用无污染的新能源，集中供热系统煤改燃势在必行。采用燃气锅炉生产热源后，可以减少标煤消耗，减少二氧化碳的排放，有利于减缓温室效应，抑制全球变暖的趋势。与此同时，它还减少了烟尘、二氧化硫、煤渣的排放，减少雾霾天气的出现时间，改善空气质量，提高居民生活质量，有利于居民身体健康，社会效益显著；采用燃气锅炉后，使职工劳动强度大大降低，运行实现自动化，热能输出控制方便可靠。但是，生产相同热负荷，其成本远远高于燃煤锅炉，且安全性低于燃煤锅炉，输配电和控制均需采用防爆系统。根据燃气锅炉的特点，下面就相关问题进行一下探讨。

2、燃气锅炉房热源设备具有较强的设备备用能力和运行可靠性

万新村锅炉房设计采用4台58MW和2台29MW燃气热水锅炉搭配方式，随着室外气温和其他环境的变化，为满足不同热用户的需求，可灵活调整供热负荷的大小，来满足热用户的总需求。采用这种运行方式可以避免大马拉小车，尽可能的节省锅炉房的运行费用，还可以使设备轮换使用，在很大程度上增加了设备运行的可靠性，为系统稳定供热创造了必要的条件。

3、燃气锅炉系统适合质调节运行方式

所谓质调节，就是整个运行期一次网运行流量不变，充分利用燃气锅炉升降温快的特点，根据室外温度和环境的变化，热用户供热负荷总需求，调整锅炉房热负荷输出的方式。为了实现这一方式:

3.1 锅炉燃烧控制

在锅炉房设置气候补偿器一台，该气候补偿器将随着室外温度的变化，考虑太阳辐射、空气温度、风向和风速等气候因素的影响，根据储存在气候补偿器中的运行曲线，依据热负荷的需求随室外温度变化的规律，自动计算锅炉房供水温度，并通过可编程控制器，进行PID回路整定，实时调节锅炉房出水温度来满足热负荷变化的需求。以动态调节锅炉燃烧燃气进量，风门大小，进而达到根据需要的负荷调节锅炉燃烧，控制和调节输送给用户的供水温度，避免发生用户室温过高和过低的现象，避免造成能耗增加，有效的保证住户室温恒定的目的。实现在保证热用户达标供热的基础上，最大限度实现节约能源，减少环保污染，改善城市大气质量，造福于人民。

3.2 系统平衡是实现锅炉房质调节的基础

区域供热系统一般是由锅炉房把热源送到换热站，由换热站的换热设备，把热量由一次网交换给二次网，通过循环水泵把热水由总管，若干条支干管及建筑入口相连，送到千家万户，通过用户散热后，回到换热站进行加热，形成闭合管路循环系统。由于热用户距换热站的远近不同，每个环路的阻力不同，受环路阻力影响，水输送给热用户的量，并不是按照所需要量定量，有序流动。流量大、小受阻力的制约，调试原理，就是人为的改变环路阻力，使区域系统的阻力趋于相等，把近端阻力小的环路压头余量节约下来，分配给末端和环路阻力大的热用户，防止为了满足最不利用户的供热，而提高热源厂供热总量，实现节能目的。

3.3 质调节

系统调试平衡后，除特殊情况，可微调外，不再进行调整。锅炉房可根据室外温度变化，从实际达标供热要求出发，适时调整锅炉房供水温度，以满足热用户达标供热要求。

4、降低燃气供热系统运行成本，有效的方法是系统运行参数的优化

燃气锅炉房，通常把天然气作为燃料，一般情况下，产生一吨蒸汽，需要80立方米左右的天然气，它所产生的成本是固定的，降低成本只能从其它方面入手，经对往年运行成本分析发现，供热系统用电也是构成运行成本的主要因素，要解决这一问题，必须合理选用用电设备，水泵是主要用电设备之一，而运行参数是合理选用水泵的依据，因此，从运行参数优化入手，将运行参数优化与热网水力平衡有机地结合，供热节能效果显著。

4.1 运行参数优化的原则

不同设计单位对住宅小区热网设计方案的选择不同，尤其是对热网管径与系统阻力的匹配，由于考虑因素和每个设计者的思维方式的差异，易得到不同的设计成果。即使同一个设计方案，由不同施工单位实施，因各自的施工经验差异，施工成果及对以后运行管理产生的效果页截然不同。

4.2 运行参数的优化

在传统的大流量、小温差运行方式下，定压压力与系统供、回水压差之间的相互影响并不明显，主要原因为：在定压压力高时，资用压头分配较容易，便于热网水力平衡调节；在定压压力偏低时，系统压差大可在一定范围内给予补偿，从而削弱定压压力偏低对供热系统产生的不利影响。因此，无论是定压压力高还是低产生的影响，都将被供热系统大流量运行所掩盖。优化运行参数的确定除遵循上述原则外，关键要考虑运行参数的合理匹配，这里的优化运行参数主要包括二级管网供、回水压差及二级管网定压压力。

4.3 二级管网供、回水压差

二级管网供、回水压差要满足克服系统阻力的要求。循环泵消耗功率与供热介质体积流量的3次方变化趋势一致，因此降低供热介质体积流量将极大降低循环泵耗电量。这说明在考虑二级管网供、回水压差时，优先应确定系统的合理流量，以降低运行电耗。根据运行经验，单位建筑面积供热介质的质量流量一般取2.0～2.5kg/ (m2・h),具体取值要视供热系统的热力入口装置、室内供暖系统形式而定。总结逾10年的住宅小区热网运行经验，认为实现热网水力平衡后，与合理流量相匹配的二级管网供、回水压差为：单管顺序式供暖系统宜取40～80kPa，按户分环供暖系统宜取30～60kPa，传统的垂直双管供暖系统宜取60～80kPa。

采用上面的运行参数，不仅供热质量稳定，而且还大大降低了小区换热站循环水泵电耗，从1999年的每平米采暖建筑面积消耗电能1.98kW.h,降低到现在的0.42kW.h，最节能的小区每平米采暖建筑面积消耗电能为0.19kW.h，取得了显著效果。

5、燃气锅炉房运行安全

燃气锅炉房和燃煤锅炉房比较，安全隐患大于后者，为了解决这一问题，燃气锅炉房一定要设安全值班员，并且要持证上岗，随时检查燃气供热管道有无漏气点，防爆监控设备是否正常工作，发现问题，在及时上报主管部门外，及时组织相关人员处理安全隐患，防患于未然，确保燃气锅炉安全运行。

小结：

采用燃气锅炉房集中供热，比燃煤锅炉房成本高，但是通过合理利用燃气锅炉升降温快的特点，把供热系统平衡和运行参数优化有机结合，最大限度的降低了运行成本，减少了雾霾天气持续时间，有效的改善了城市居民生活质量，提高了居民健康水平，其公益效果显著。