马雅妮

(陇西县住房和城乡建设局 甘肃 陇西 748100)

0 引言

煤炭是一种非常重要的基础能源，一些区域具备煤炭能源优势，在矿井和地面建筑物采暖等多项供热过程中应用燃煤锅炉。近年来我国全方位推进生态环境保护工作，燃煤锅炉需要改为燃气锅炉，不仅要高效开展燃煤锅炉房清洁能源改造工作，也要选用科学合理的工程技术，在制定符合要求的改造方案之后，严格按照工程统一规定做好管理工作，为后续实现资源最优配置目标创造条件。现阶段人们生活品质逐步提高，最初的燃煤锅炉供热形式无法满足环境保护要求，这就要做好燃煤锅炉房清洁能源改造工作，要求工程技术人员做好本职工作，选用经济性强和实用性高的改造方案，在做好生态环境保护工作的基础上，保证各项工程技术充分发挥作用，为后续提高燃煤锅炉房清洁能源改造的效果奠定基础。本文从燃煤锅炉房清洁能源改造方案的内容入手，展开阐述，针对如何高效应用各项改造技术进行全面探讨。

1 燃煤锅炉房清洁能源改造方案

1.1确定建设方案

为了保证最终确定的燃煤锅炉房清洁能源改造方案具有合理性，就要在前期制定项目建设方案时，深入现场做好调查工作，并要结合燃煤锅炉改为燃气锅炉的实际要求、周边替代热源情况进行细致分析，确定各项内容符合实际要求的建设方案，具体包括以下几种类型。

一是如果发现建设项目周围存在可替代的热源，那么就要选择将所供用户接入背的热源和热网这一方案，并且还要将其作为临时供热的方案，在后续完场项目建设工作之后及时切换。这种方案具有诸多优势，如存在替代热源，供热保障度非常高、工期安排自由度比较大，但是其也存在弊端，如实际需要投入的资金比较多。

二是在调查分析之后，发现项目建设区域不存在可以替代的热源，这就要制定更加周密的建设方案，规定建设流程，已选择煤库等不影响现有供热系统的建设场地为主，并且还要将其作为新厂房建设用地，在等到完成新系统建设工作之后有效连接原锅炉房的系统[1]。这种方案能够缓解工程建设压力，但是也需要增加资金投入量。

三是遵循“原拆原建”原则建设新的厂房，如在实际操作过程中以土建结构为主，充分利用与之相关的设备和系统，并要保证在建设当年完工。这种方案的特征表现为：整体建设需要的资金比较少，甚至还可以简化前期办理手续，但是其也存在一定的弊端，如建设周期极易受到多项因素的影响，在实际建设过程中具有较大的压力，并且供热保障风险也比较大。

因此，为了做好燃煤锅炉房清洁能源改造工作，需要结合具体要求，在明确各个方面的优点和缺点之后，选择符合实际要求的建设方案，保证改造效果符合实际要求。

1.2确定建设项目的规模

将燃煤锅炉房清洁能源改造项目所在区域的供热规划方案作为核心依据，精准确定项目建设的具体规模。在此期间，需要精准判断负荷需求、未来规划、项目周边是否存在潜在用热需求等。通常状况下，在实际开展燃煤锅炉改为燃气锅这项工作时，将发展观念作为保障确定具体规模，并且要保证实际的供热能力满足近、远期发展用户的供热需求[2]。除此之外，需要充分利用用热需求信息资料，其主要来源包括当地政策文件、中期和长期发展规划、实地调研等。现阶段燃煤锅炉房清洁能源改造非常紧迫，既要保证最终确定的建设项目规模符合政策要求，也要保证实际改造期间的操作满足未来尖峰热源要求。因此，在实际确定建设项目规模时，一定要全面考虑项目所在区域的现状、未来规划、发展政策等多项内容。

2 合理设计热源供水和回水温度

通常状况下，很多煤改气项目会选择一次供水温度为130 ℃、一次回水温度为72℃，作为锅炉的热源供水和回水温度，将这项操作与低温差供热进行比较，可知具有方便按照用户需求合理调节水力工况和热力工况的优势。

此外，结合业内的另外一种设计理念进行研究，可知其存在一定的错误性，具体是指“大流量小温差”的设计理念，存在违背节能运行原则的问题，这种设计理念被广泛应用。深入研究，可知主要指在热源锅炉供回水母管上设置旁通道，并在供水母管、旁通道连接的位置上安装三通调节阀。在此种状况下，在热源锅炉运行期间，锅炉具体产生的高温热水会在气温补偿器的调控下，受到三通调节阀的影响，出现改变水母管与旁通管回水混合比的现象，在降低一次网的供水温度之后进行调节[3]。

一些设计人员认为此种方式可以消除冷热不均，提高锅炉出力，在节能方面具有重要作用。但是此种设计理念不正确，按照其运行方式进行研究，不难发现这种运行方式是一种变相的大流量小温差的运行方式，具体特征包括输入外网的循环流量大于进入锅炉的循环流量，并且在三通调节阀的作用下成定流量运。主要因为在此种模式的影响下，无形中加大了一次网的循环流量，并且加热用户侧不做任何调节的状况下，可以缓解冷热不均问题，提高供热效果，但是在实际判断供热系统是否具有节能特征时，需要从系统的种耗能状况入手进行考查。虽然此种运行方式能够改善供热效果，但是每当系统循环流量提高一倍，其电功率就会增加八倍，一旦供热系统使用此种运行方式，反而会产生更多能源消耗量，因此大流量小温差的运行方式存在弊端。

3 充分应用变频水泵系统

如果想要做好水泵变流量调节工作，就要不断创新水泵的变转速技术。在实际改变水泵转速过程中，实际上有多种调节方法可以进行选用，具体包括转子串电阻、定子调压、电磁耦合等[4]。结合这些调节方法进行研究，不难发现其存在功率因素低、转差损失大、转速调节范围小等特征。结合现阶段我国供热行业具体应用的调速方法进行分析，了解到主要是以应用液力偶合和变频调速两种方式为主。

一是液力偶合调节方法：液力偶合是一种非常关键的液体传动装置，主要安装在电机和水泵之间，将油液的动能和机械能二者之间的转换作为基础依据，这是满足水泵变速要求的重要保障，这种变速方法具有功率适应范围大的特征，并且在实际运行期间非常可靠，实际维修时需花费的费用适中。但是也存在一些弊端，如有一定的转差功率损耗，在处于高速转状态时效率高，会在转速下降的状况下效率随之下降。此外，如果从变转速的调节性能角度出发进行研究，可知目前比较理想的方法是变频调速。

二是变频调速：主要依靠变频器，在有效改变电机供电频率之后，能够达到改变水泵转速的目的。此种调节方法的优势在于实际调速过程中，具体产生的转差率非常小，能够使笼型异步电机达到调速的目的。对于其他类型的调速方法而言，无法得到与变频调速相同的运动性能。

变频器与其他普通装置不同，主要表现为属于高新技术的范畴，在科学合理匹配调节器的基础上，既能实现智能化控制目标，也能充分发挥循环水泵变流量的节电潜力，对于后续实现全自动无人值守运行目标具有重要帮助[5]。现阶段有效设计软件，可以保证调解器具备较强的控制功能，在严格执行节假日和夜间不同运行制度的自动转化指令之后，打破传统形式手工调节控制模式的束缚。

通过充分应用变频水泵系统的方式，达到燃煤锅炉房清洁能源改造的目的，需要精准计算供热循环水泵变频调速节能效益。在此之后，可知正确应用变速调节方法能够节省大量电能，但是考虑到现场设备存在一定的裕量，所以能够判断循环水泵变频调速节能的效果更强。基于此，在实际开展燃煤锅炉房清洁能源改造工作时，如果各项条件符合要求，那么就要应用水泵变频技术为主，这样可以达到预期改造目标。

4 设计并应用分散控制(DCS)系统

在实际开展燃煤锅炉房清洁能源改造工作时，为了进一步提高清洁能源改造工程的管控效果，就要着重开展运营效率提升工作，不仅要节省更多人力资源，也要减少能耗，在达到减少运营费用的目的之后，在实际开展设计工作时充分应用分散控制系统。

DCS控制系统充分发挥作用，可以对厂区内的燃气锅炉、主厂房附属设备的热工参数等，进行集中显示、集中操作、集中管理，甚至也能达到分散控制的目的。一般状况下，燃气锅炉随机配套的自动控制系统，主要以应用计算机网络通信方式为主，在将这一自动控制系统与全厂DCS系统进行有效连接之后，能够及时将信号上传到DCS系统中，这样有助于控制室集中控制各项设备。不仅如此，厂区内辅助设备、不配套控制系统的设备等都可以由DCS直接进行控制，较为常见的热力系统就是由DCS直接控制。

结合全厂控制系统进行研究，可知主要由DCS、现场各类热工仪表、电动执行机构等共同组建而成。将具体改造要求作为核心依据，需要在爱主厂房内合理设置控制室，并且还要在控制室内设置DCS 各操作员站、工程师站、实施电视监控显示器等，这样能够不受其他因素的限制达到实时显示工艺运行参数的目的[6]。需要在控制室内科学合理地设置运行值班人员，并且锅炉等各项设备的启停和运行工况矿中少量的现场操作内容，要求巡视人员积极配合，为后续进一步提高全厂运行控制和管理水平创造条件。控制功能较多，除去锅炉启动之前的准备工作和检修工作，像启动设备、停止、运行等多项操作都可以在控制室中完成。因此，设计功能丰富的控制系统，既能保证完成改造的供热厂运行具有较强经济性，也能实现精准化运行管理目标。

5 结合设计要求应用其他类型的节能措施

在开展改造工作时，燃煤锅炉房清洁能源改造工程将“高效 燃气热水锅炉”作为主要设备，同时还要为锅炉配备高效燃烧器，保证锅炉的实际燃烧效率处于大于93%的状态。不仅如此，具体应用的工程热网循环水泵、锅炉本体循环泵等多项设备，也要以使用设备高效节能产品为主，从而达到节能的目的。在实际开展设计工作时，既要不断优化设计方法，也要保证具体选用的保温材料符合节能要求，在精准确定合理的保温结构之后，节省更多保温材料。

6 结束语

总之，目前人们生活品质不断提高，大气治理工作提出严格要求，通过高效开展燃煤锅炉清洁房能源改造工作的方式，有效降低供热对环境造成的污染。为了进一步提高工程建设有效性，需要充分利用各项工程技术，如精准确定燃煤锅炉房清洁能源改造方案、合理设计热源供水和回水温度、充分应用变频水泵系统、合理设计并应用DCS系统，采取多种不同节能措施，在保证该项工程操作具有较强经济性和合理性的基础上，满足业主提出的合理要求，为后续做好环境保护工作创造条件。