燃?xì)忮仩t所需的燃料（如***、城市煤氣、液化氣等），屬于***能源，價(jià)格呈上漲態(tài)勢(shì)，以燃?xì)忮仩t供熱而形成的供熱系統(tǒng)，節(jié)能、環(huán)保運(yùn)行問題十分突出。

    KT-RQ燃?xì)忮仩t及供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，針對(duì)燃?xì)忮仩t及以此為熱源形成供熱系統(tǒng)，從煙氣排放余熱利用、降低熱水循環(huán)電耗以及鍋爐的***佳運(yùn)行控制等方面，提供了降低運(yùn)行成本的綜合治理方案。

    一、***鍋爐的節(jié)能潛力

    1.1 煙氣節(jié)能潛力

    為防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，燃?xì)忮仩t的排煙溫度一般不低于180℃，***高可達(dá)250℃。高溫?zé)煔馀欧旁斐纱罅繜崮芾速M(fèi)，同時(shí)也污染環(huán)境。

    1Nm3***燃燒后會(huì)放出9450Kcal的熱量，其中顯熱為8500Kcal，水蒸氣含有的熱量（潛熱）為950Kcal。燃?xì)忮仩t可利用的熱能是8500Kcal的顯熱。供熱行業(yè)中常規(guī)計(jì)算***熱值一般以8500Kcal/Nm3為基礎(chǔ)計(jì)算。這樣，***的實(shí)際總發(fā)熱量9450Kcal與***的顯熱8500Kcal比例關(guān)系以百分?jǐn)?shù)表示就是111%，其中顯熱部分占100%，潛熱部分占11%，對(duì)于傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t來(lái)說(shuō)，潛熱部分的熱量在運(yùn)行中實(shí)際上被全部浪費(fèi)。高溫?zé)煔馀欧旁斐傻呐艧煙釗p失，主要為煙氣顯熱和蒸汽潛熱。

    （1）1NM3天燃?xì)馊紵?，產(chǎn)生理論煙氣量約10.3 Nm3（大約12.5Kg），以過量空氣系數(shù)1.3計(jì)，產(chǎn)生煙氣14 Nm3（大約16.6KG）。

    （2）由于***燃料中含有氫元素，每1 Nm3***燃燒后可產(chǎn)生1.55K***蒸汽。在排煙溫度較高時(shí)，煙氣中的水蒸汽處于過熱狀態(tài)，不能凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱，而是隨煙氣排放，汽化潛熱被浪費(fèi)。鍋爐熱效率一般只能達(dá)到70～85%，約20％的熱能從爐體表面散發(fā)和通過煙氣排空而浪費(fèi)。

    取煙氣溫度200℃降低至70℃，1 Nm3***燃燒后的排煙中，可放出物理顯熱約1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，可放出汽化潛熱約1850 KJ，即總計(jì)放熱達(dá)3450 KJ。這正是燃?xì)忮仩t節(jié)能的潛力所在。

    1.2 循環(huán)水泵的節(jié)能潛力

    在以燃?xì)忮仩t為熱源組成的供熱系統(tǒng)中，水泵的揚(yáng)程、電機(jī)功率與實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)的負(fù)荷需求之間差別較大，加之管路水阻測(cè)算上的誤差，使得水泵“大馬拉小車“現(xiàn)象比較普遍。水泵工作在非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，功耗較大。

    供暖現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)水量的調(diào)節(jié)通常是通過控制閥門開度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種控制方式，是以犧牲電機(jī)功率為代價(jià)的節(jié)流控制方式。

    在循環(huán)水泵的運(yùn)行中約有30%～50% 的電機(jī)功率被浪費(fèi)。

    1.3 并聯(lián)運(yùn)行的燃?xì)忮仩t

    為節(jié)省燃?xì)赓M(fèi)用，往往采用多臺(tái)燃?xì)忮仩t并聯(lián)間歇式運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式，鍋爐的出力在大火和小火兩種工況之間調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)火力的能力較差，不能滿足供熱負(fù)荷變化的需求，在節(jié)省燃?xì)夥矫娴男Ч⒉焕硐搿?/p>

    綜上所述，燃?xì)忮仩t及供熱系統(tǒng)，在排煙余熱損耗、電力消耗、運(yùn)行方式等方面，存在著可觀的節(jié)能潛力。

    二、KT-RQ燃?xì)忮仩t及供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

    提高燃?xì)忮仩t熱效率的主要途徑是：提高燃燒系統(tǒng)的燃燒效率，優(yōu)化鍋爐運(yùn)行模式；提高排煙熱能利用率。

    KT-RQ燃?xì)忮仩t及供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，通過煙氣余熱回收、循環(huán)水泵節(jié)能、鍋爐運(yùn)行方式控制等多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)的綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)***利用燃?xì)狻p少環(huán)境污染的目的。各項(xiàng)技術(shù)相對(duì)***，即可單獨(dú)應(yīng)用其中一項(xiàng)，也可掛接在鍋爐運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中自動(dòng)運(yùn)行。

    2.1 排煙余熱回收

    燃燒條件一定時(shí)，提高排煙熱能利用率，是***利用***、減少環(huán)境污染的有效途徑。在***燃燒設(shè)備的尾部增設(shè)冷凝式換熱器，將排煙溫度降到煙氣露度以下，不僅可以回收利用排煙顯熱，還可以利用***燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸氣凝結(jié)時(shí)放出的潛熱。同時(shí)凝結(jié)液對(duì)煙氣中的CO2、NOX和SOX等***氣體有一定的吸納作用，因此，可提高能源利用率，并減少排煙對(duì)環(huán)境的污染。

    煙氣冷凝余熱回收器，利用溫度較低的水或空氣與煙氣進(jìn)行換熱。靠近換熱面區(qū)域，煙氣中水蒸汽冷凝，同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結(jié)潛熱釋放，而換熱器內(nèi)的水或空氣吸熱而被加熱，回送鍋爐或換熱器后，即可實(shí)現(xiàn)熱能回收利用，提高鍋爐熱效率，減少燃?xì)夂牧俊?**鍋爐排煙熱能回收方式，針對(duì)常壓鍋爐和壓力鍋爐，分為兩種類型。

    2.1.1 常壓鍋爐煙氣排放的回收方式

    圖中，供暖熱水的回水，全部進(jìn)入煙氣熱能回收器內(nèi)與煙氣進(jìn)行換熱，將溫度提高后，再進(jìn)鍋爐加熱，以降低燃?xì)夂牧俊?/p>

    2.1.2 壓力鍋爐煙氣排放的回收方式

    圖中，供暖熱水的回水，全部進(jìn)入煙氣熱能回收器內(nèi)與煙氣進(jìn)行換熱，將溫度提高后，再進(jìn)換熱器與熱媒換熱，從而降低燃?xì)夂牧俊?/p>

    冷凝式余熱回收器可將煙氣熱量回收，回收的熱量根據(jù)需要可用作鍋爐補(bǔ)水或生活用水，或加熱空氣可用作鍋爐助燃風(fēng)或干燥物料。節(jié)省燃料費(fèi)用，減少?gòu)U氣排放，節(jié)能環(huán)保一舉兩得。

    2.1.3 冷凝式余熱回收器特點(diǎn)

    ① 可靠性高  采用***換熱元件、耐腐蝕鋼制造，備使用壽命長(zhǎng)  鍋爐低溫部位的煙囪中，普遍會(huì)遇到燃料中含硫量偏高，在***溫度下形成***而造成設(shè)備腐蝕的問題，稱之為“******腐蝕”的現(xiàn)象。用普通鋼制作的鍋爐低溫部件，由于其耐******腐蝕性能很差，腐蝕嚴(yán)重，使用壽命很短。特種材料耐腐蝕鋼耐腐蝕性強(qiáng)，設(shè)備使用壽命大大延長(zhǎng)。

    ② 節(jié)省燃料  可有效利用煙氣中的潛熱，使鍋爐排煙溫度由180ºC降至80ºC左右，燃料熱能利用率可提高8～15%，有效提高了鍋爐熱效率，節(jié)約能源，降低運(yùn)行費(fèi)用。以一臺(tái)2.80MW燃?xì)忮仩t為例，每小時(shí)可節(jié)約***25～-45Nm³,一個(gè)供暖期就可節(jié)約燃?xì)赓M(fèi)用5.9～10.7萬(wàn)元（計(jì)算依據(jù)：一個(gè)供暖季120天、每天運(yùn)行10小時(shí)、***價(jià)格為1.98元/ Nm³）。

    ③ 環(huán)保  有效降低煙氣中氮氧化合物排放濃度，使所排放煙氣更能達(dá)到環(huán)保要求。

    ④ 安裝便利  結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，設(shè)備整體出廠，施工周期短。

    ⑤ 產(chǎn)品多樣化  可根據(jù)用戶實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)、定做非標(biāo)產(chǎn)品，同時(shí)我公司還竭誠(chéng)為用戶供暖系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。

    2.2 循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)

    2.2.1 閥門控制流量的功率損失

    閥門控制法的實(shí)質(zhì)是：水泵本身的供水能力不變，而是通過改變水路中的阻力大小來(lái)改變供水的能力（反映為供水流量），以適應(yīng)用戶對(duì)流量的需求。這時(shí)，管路特性將隨閥門開度的改變而改變，但揚(yáng)程特性則不變。

    如圖2-3所示，設(shè)用戶所需流量從QA 減小為QB，當(dāng)通過關(guān)小閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，管阻特性將改變?yōu)榍€③ ，而揚(yáng)程特性則仍為曲線① ，故供水系統(tǒng)的工作點(diǎn)由A 點(diǎn)移至B 點(diǎn)，這時(shí)流量減小了，但揚(yáng)程卻從HTA增大為HTB；由圖可知，供水功率PG與面積OEBF成正比。

    2.2.2 變頻控制循環(huán)水泵

    通過改變水泵的全揚(yáng)程來(lái)適應(yīng)用戶對(duì)流量的需求。當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速改變時(shí)，揚(yáng)程特性將隨之改變，而管阻特性則不變。
    以圖2-3中用戶所需流量從QA 減小為QB為例，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，揚(yáng)程特性下降為圖1的曲線④ ，管阻特性則仍為曲線② ，故工作點(diǎn)移至C 點(diǎn)?？梢娫谒繙p小為QB的同時(shí)，揚(yáng)程減小為HTC 。供水功率PG與面積OECH 成正比。

    對(duì)循環(huán)泵采用變頻控制，可調(diào)整系統(tǒng)***佳流量。實(shí)現(xiàn)熱力系統(tǒng)的變負(fù)荷運(yùn)行。

    2.2.3 循環(huán)泵增壓裝置

    該裝置的技術(shù)特點(diǎn)是，利用水泵富裕揚(yáng)程，使部分循環(huán)水進(jìn)入增壓裝置，在水泵出口等壓混合。由于部分循環(huán)水無(wú)需循環(huán)泵增壓，降低了循環(huán)泵電力能耗。示意圖如圖2-4所示。

    2.3 燃?xì)忮仩t監(jiān)控系統(tǒng)

    該系統(tǒng)是一套數(shù)字化的燃?xì)忮仩t節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，通過對(duì)供熱負(fù)荷、環(huán)境溫度以及系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)行模式和火力配置，同時(shí)對(duì)煙氣余熱回收、循環(huán)水泵變頻運(yùn)行等部分進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。

    系統(tǒng)具有豐富的組態(tài)功能，實(shí)時(shí)顯示鍋爐運(yùn)行狀態(tài)、氣候補(bǔ)償數(shù)據(jù)、變頻水泵狀態(tài)、燃?xì)庀牡认嚓P(guān)運(yùn)行參數(shù)，動(dòng)態(tài)仿真地描述供暖系統(tǒng)各輔機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)（運(yùn)行、停止或故障)，全中文界面，操作簡(jiǎn)單、參數(shù)實(shí)用，動(dòng)畫逼真。
    2.3.1 基本功能

    ⑴ 通過閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)跟蹤供熱負(fù)荷和環(huán)境溫度變化，控制鍋爐變負(fù)荷運(yùn)行以及變流量循環(huán)。通過監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)算得出***佳運(yùn)行方式，控制并聯(lián)運(yùn)行鍋爐投入臺(tái)數(shù)、火力大小的自動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)鍋爐變負(fù)荷運(yùn)行。

    ⑵ 監(jiān)測(cè)熱源（燃?xì)猓┯昧俊⒍尉W(wǎng)循環(huán)熱量以及二次網(wǎng)補(bǔ)水量。此參數(shù)用于分析供熱系統(tǒng)的運(yùn)行工況及熱力系統(tǒng)的流量分配情況，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)EAOC（能效分析與運(yùn)行優(yōu)化控制）。

    ⑶ 智能溫控技術(shù)  可隨戶外溫度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)水溫度，通過控制系統(tǒng)的“質(zhì)調(diào)控”使系統(tǒng)處于***佳狀態(tài)，***大限度地節(jié)約能源。

    ⑷ 自動(dòng)排污、自動(dòng)泄壓  回水管道上安裝過濾裝置和手動(dòng)排污閥，可通過判斷過濾裝置前后壓差，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污或手動(dòng)排污，減小系統(tǒng)運(yùn)行阻力。同時(shí)，隨著水溫的升高，回水壓力超過設(shè)定壓力，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開電動(dòng)閥泄壓，并維持正常壓力。 

    ⑸ 二次網(wǎng)漏量的監(jiān)測(cè)  通過監(jiān)測(cè)補(bǔ)水出口流量的變化，***大流量時(shí)段，分析判斷二次網(wǎng)的漏量情況。

    ⑹ 報(bào)警保護(hù)  系統(tǒng)檢測(cè)到下列故障后，通過聲光報(bào)警提醒管理人員排除故障：①二次網(wǎng)漏量大；②循環(huán)泵故障停泵； ③循環(huán)泵變頻器故障；④系統(tǒng)安全故障報(bào)警（超壓或失壓）。

    ⑺ 補(bǔ)水失壓保護(hù)  換熱站在運(yùn)行過程中如果系統(tǒng)嚴(yán)重失水或補(bǔ)水壓力過低，系統(tǒng)能夠自動(dòng)停機(jī)并發(fā)出報(bào)警，當(dāng)補(bǔ)水壓力***正常時(shí)又能夠自動(dòng)投入運(yùn)行。

    ⑻ 供水超壓保護(hù)  換熱站在運(yùn)行過程中如果二次網(wǎng)出口壓力嚴(yán)重超壓，系統(tǒng)將自動(dòng)停機(jī)并發(fā)出報(bào)警，當(dāng)二次網(wǎng)出口壓力***正常時(shí)能自動(dòng)投入運(yùn)行。

    系統(tǒng)軟件為中文界面顯示，操作簡(jiǎn)單。在線顯示實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，包括：熱媒流量、熱媒溫度、熱媒壓力、供熱量、室外溫度、供/回水溫度、供/回水壓力、二次網(wǎng)漏量等，并能調(diào)閱、打印實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)曲線。

    三、經(jīng)濟(jì)效益

    KT-RQ燃?xì)忮仩t節(jié)能系統(tǒng)的運(yùn)行，通過煙氣余熱回收、循環(huán)水泵降耗、鍋爐運(yùn)行監(jiān)控等三項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)降低燃?xì)庀?%～10%，降低電力消耗30%～50%的目標(biāo)。

    現(xiàn)以常壓燃?xì)忮仩t供暖系統(tǒng)為例，說(shuō)明采用KT-RQ燃?xì)忮仩t及供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)后的經(jīng)濟(jì)效益。

    某小區(qū)換熱站由六臺(tái)2.45MW燃?xì)獬簾崴仩t組成。圖3-1為鍋爐供熱系統(tǒng)圖。

    ⑴ 供暖面積：15萬(wàn)平方米左右。

    ⑵ 熱水出/回水溫：55℃/45℃。

    ⑶ 工作模式：6臺(tái)2.45MW鍋爐并聯(lián)間歇式運(yùn)行，其中5臺(tái)小火運(yùn)行

    ⑷ 鍋爐煙道的排煙溫度140℃。

    ⑸ 供暖期（120天，平均每天開機(jī)16小時(shí)）***費(fèi)用400 ～ 450萬(wàn)元。

    節(jié)能效益如圖3-2所示。其中單價(jià)取值：電費(fèi)：0.49元/ kWh；***：1.98元/NM3

    四、適用場(chǎng)合

    KT-RQ燃?xì)忮仩t節(jié)能系統(tǒng)，各組成單元可***安裝，發(fā)揮各自的節(jié)能作用。適應(yīng)于下列場(chǎng)合：

    ⑴ 氣—液式  從煙氣中吸收熱量，用來(lái)加熱給水，被加熱后的水可以返回鍋爐（作為省煤器），也可單獨(dú)使用（作為熱水器），從而提高能源利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。如常壓燃?xì)忮仩t供暖系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)；壓力燃?xì)忮仩t供暖系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng) 。

    ⑵ 氣—氣式  從煙氣中吸收余熱，加熱助燃空氣，以降低燃料消耗，改善燃燒工況，從而達(dá)到節(jié)能的目的；也可從煙氣中吸收余熱，用于加熱其他氣體介質(zhì)如煤氣等。對(duì)鋼廠，石化廠及工業(yè)窯爐而言，這是一種有效的的余熱利用形式。

    ⑶ 其他應(yīng)用場(chǎng)合：陶瓷窯爐、水泥工業(yè)、冶金工業(yè)，紡織工業(yè)、合成氨工業(yè)余熱回收。