工程類中級職稱論文小型熱水鍋爐及其配套工藝

　　摘要：目前供熱方式多種多樣，主要供熱設(shè)備分為“二合一”采暖爐、相變真空采暖爐、小型熱水鍋爐三種。其中，小型熱水鍋爐屬于應(yīng)用較新的一種供熱設(shè)備，本文就其工作原理、工藝流程、與其他供熱設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)缺點對比，以及運(yùn)行過程中的經(jīng)濟(jì)能耗等問題進(jìn)行分析。

　　關(guān)鍵詞：小型熱水鍋爐　二合一采暖爐　分析

　　1 小型熱水鍋爐及配套工藝技術(shù)簡介

　　結(jié)構(gòu)：

　　小型熱水鍋爐主要采用撬裝模塊式設(shè)計，內(nèi)部主要由燃燒室、熱交換器、自動燃燒器、自動控制裝置及配套設(shè)施構(gòu)成。

　　工作原理：

　　燃燒器將天然氣充分燃燒，產(chǎn)生的熱量被受熱面吸收傳給中間介質(zhì)水，完成加熱的水通過循環(huán)水泵打出，送至各采暖用戶，出戶后的冷凝水返回后再次被加熱，如此循環(huán)往復(fù)。

　　主要工藝流程：

　　清水通過全自動軟化水供水機(jī)組處理后打入加熱爐，天然氣通過全自動點火裝置將鍋爐點燃，將爐內(nèi)清水加熱至85℃左右，然后循環(huán)水泵將熱水打出送至各用戶。

　　工藝技術(shù)：該種鍋爐具備完善的自動控制系統(tǒng)，采用全自動燃燒器可以實現(xiàn)自動燃燒功能，并通過控制柜實現(xiàn)各項參數(shù)的精確輸出或發(fā)出故障信號，另外小型熱水鍋爐可以根據(jù)水溫的變化進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，當(dāng)水溫升高時，鍋爐自動停止燃燒;待水溫降低后再自動啟爐，有效的節(jié)約了鍋爐的的耗氣量。

　　熱水鍋爐水質(zhì)硬度指標(biāo)一般在0.3mmol/L，通過全自動軟化水供水機(jī)組處理后，水質(zhì)硬度指標(biāo)一般小于0.01mmol/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熱水鍋爐水質(zhì)要求，降低了鍋爐的腐蝕結(jié)垢情況及維修量。

　　2 與其它供熱設(shè)備技術(shù)對比分析

　　2.1運(yùn)行能耗：

　　“二合一”采暖爐爐膛溫度受熱不均、火焰偏燒，易造成局部過熱影響爐效，爐效平均值僅在75.7%左右，低于采暖系統(tǒng)爐效不小于80%的節(jié)能要求，增大了耗氣量和生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用。

　　小型熱水鍋爐爐效可達(dá)88%左右，節(jié)能煙箱的設(shè)計，通過在煙箱內(nèi)壁加涂特殊的輻射材料，降低熱損失;并在煙管內(nèi)加裝高效傳熱擾流構(gòu)件，進(jìn)一步強(qiáng)化傳熱等措施確保了鍋爐更高的燃燒及傳熱效率。

　　而且它具備自動啟爐和停爐的功能，當(dāng)爐內(nèi)水溫達(dá)到85℃左右時，小型熱水鍋爐可自行停止加熱，當(dāng)回水溫度降至55℃左右時，設(shè)備自動啟爐，開始加熱，大大降低了耗氣量。

　　相變真空爐則采用兩回程燃燒室和優(yōu)化的換熱面設(shè)計，確保了最佳的熱傳遞，使加熱爐效率高達(dá)87%-91%。

　　2.2安全性：

　　“二合一”采暖爐燃燒器沒有配置全自動點火和熄火保護(hù)裝置，而且加熱爐監(jiān)測力度及精細(xì)控制不夠，管理人員多靠觀察火焰及經(jīng)驗控制燃燒，爐膛內(nèi)易熄火，存在嚴(yán)重安全隱患問題。

　　小型熱水鍋爐采用全自動燃燒器和自動監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)輸出參數(shù)的精確控制，確保鍋爐安全運(yùn)行的同時，大大減少了鍋爐由于操作人員經(jīng)驗不足及人為因素造成的低效高耗使用情況。

　　相變真空爐運(yùn)行時，鍋殼內(nèi)部壓力始終低于外界大氣壓，絕無承壓爆炸的危險，運(yùn)行安全可靠。

　　2.3使用壽命：

　　“二合一”采暖爐腐蝕結(jié)垢問題嚴(yán)重，降低了鍋爐的使用壽命;同時，“二合一”采暖爐火管和煙管結(jié)垢快，造成受熱不均，靠近燃燒器2-3m處火管過熱，易發(fā)生變形損壞。

　　小型熱水鍋爐爐膛內(nèi)采用防腐襯膜技術(shù)，大幅度降低鋼材腐蝕速率，使本體維修率降低，使用壽命延長。

　　相變真空爐爐體內(nèi)部在真空無氧、無垢的環(huán)境下運(yùn)行，大大延長鍋爐使用壽命。濕背式回燃式結(jié)構(gòu)，有效保證了燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行壽命。

　　2.4管理維護(hù)及供熱負(fù)荷：

　　“二合一”采暖爐屬于壓力容器管理范圍，因此每年需要開機(jī)檢修，更換附件(更換火嘴、燃燒器、耐火磚;維修煙囪等)，而小型熱水鍋爐和相變真空爐的損壞現(xiàn)象很少，維修工作量相對較小。

　　“二合一”采暖爐和相變真空爐供熱負(fù)荷范圍比較大，而小型熱水鍋爐的最高供熱負(fù)荷為0.7MW,適用于小型場所。。

　　3 經(jīng)濟(jì)效益分析

　　3.1 初投資對比分析

　　若以一臺額定熱功率為0.29MW的爐子為例，小型熱水鍋爐、“二合一”采暖爐、相變真空爐主要設(shè)備工程投資比較具體情況見下列各表。

　　通過以上價格比較可以看出，小型熱水鍋爐投資費(fèi)用最低，比相變真空爐投資費(fèi)用節(jié)省12.1萬元，比“二合一”采暖爐投資節(jié)省5.5萬元。

　　3.2 運(yùn)行費(fèi)用對比分析

　　就小型熱水鍋爐、相變真空爐及“二合一”采暖爐進(jìn)行效益分析，以0.29MW采暖爐為例：

　?、俸臍饬?天然氣價格為0.99元/立方米估算、濕氣價格為0.54元/立方米估算)

　　小型熱水鍋爐耗氣量為33Nm3/h，年耗氣量為14.2x104Nm3，一年費(fèi)用為1.4萬元

　　相變真空爐耗氣量為32.4Nm3/h，年耗氣量為14x104Nm3，一年費(fèi)用為1.39萬元

　　“二合一”采暖爐耗氣量為40Nm3/h，年耗氣量為17.3x104Nm3，一年費(fèi)用為0.93萬元

　?、谀昃S護(hù)費(fèi)用

　　小型熱水鍋爐及相變真空爐均屬于自控程度較高的供熱設(shè)備，維修管理工作量很小，相對“二合一”采暖爐而言，每年可節(jié)省維修費(fèi)用0.8萬元。

　　因此，應(yīng)用小型熱水鍋爐或相變真空爐可以比二合一采暖爐節(jié)省年運(yùn)行費(fèi)用0.35萬元。

　　4認(rèn)識與總結(jié)

　　1.小型熱水鍋爐較其他供熱設(shè)備而言，一次性投入較低，可節(jié)約投資成本。

　　2.小型熱水鍋爐供熱效果良好，冬季室內(nèi)溫度均達(dá)到20℃～25℃，充分滿足小隊點供熱需求。

　　3.小型熱水鍋爐自動化程度較高，可以實現(xiàn)無人值守，管理方便。

　　4.小型熱水鍋爐運(yùn)行效果平穩(wěn)，維護(hù)工作量小，適合在具備氣源、距離較遠(yuǎn)的獨立小隊點推廣應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王鵬. 《小型熱水鍋爐水動力特性研究》. [D];東北電力大學(xué)2007，4，26-27

　　[2]解魯生. 《熱水鍋爐及供熱系統(tǒng)探討研究》. 全國供熱行業(yè)熱源技術(shù)研討會，2004

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