張文環(huán)

（天津正達世紀建設工程管理有限公司 天津 300130）

地球上蘊藏量最豐富的化石燃料是煤炭，它分布廣泛，易于開采，俗稱“黑色黃金”，是我國重要的基礎能源。以煤炭為主要燃料的鍋爐在我國得到廣泛的應用，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的燃煤技術使得大量二氧化碳和二氧化硫廢氣排放到空氣中，造成空氣和水質的污染，將使人的生命和健康受到嚴重的威脅。天然氣是目前世界上一種最清潔的燃料，它具有燃燒充分，熱效率高的特點。同時，氣體燃料通過管道輸送，可減少勞動強度，降低成本。近幾年來，我國各大中型城市積極推行以燃氣鍋爐為主的環(huán)保型供暖系統(tǒng)。

1 燃氣鍋爐的特點

1.1 燃氣鍋爐的年燃料消耗量多于燃煤鍋爐，但因為天然氣的費用比煤低，兩者熱值也不同，天然氣性價比高于煤。

1.2 在運行成本方面，燃氣鍋爐不存在廢氣的排污、監(jiān)測費用和脫硫的藥劑、水的費用。在正常用水相同的情況下，燃氣鍋爐在潔凈、防塵、除渣等輔助用水方面比燃煤鍋爐節(jié)約，并且燃氣鍋爐的自動化程度高。燃氣鍋爐由于在使用輔助設備時比燃煤鍋爐的機械設備少，導致所需人員就少，人工成本低。燃氣鍋爐耗電量低，節(jié)約生產(chǎn)用電費用。

1.3 燃氣鍋爐房布置靈活，產(chǎn)生噪音低，同燃煤鍋爐相比它無需儲存原材料的空間，所以使用空間相對較少。

1.4 改善環(huán)境。燃煤鍋爐產(chǎn)生大量的煙塵，不利于環(huán)保，天然氣無污染，低能耗，以天然氣為燃料的鍋爐更環(huán)保。

通過以上四方面的對比，可知燃氣鍋爐解決了脫硫問題，減少了大氣污染，避免了脫硫廢水的排放，對防治水污染起到了重要的作用。燃氣鍋爐的使用效益明顯，并且也帶來了良好的社會效益。

2 燃氣鍋爐的燃燒方式與特點

燃氣燃燒的特點是清潔、易于輸送、無灰渣、容易進行燃燒調節(jié)、作業(yè)性好、容易調整發(fā)熱量。燃氣燃燒方式一般按供給方式和數(shù)量劃分為擴散式燃燒、大氣式燃燒和無焰式燃燒。擴散式燃燒是指燃氣在燃燒前不預先混入空氣，即無一次空氣供給，其燃燒的特點為燃氣與空氣的混合全靠燃氣與空氣之間的擴散作用來實現(xiàn)。這種燃燒，其燃燒速度低、火焰熱強度低、易產(chǎn)生化學不完全燃燒；優(yōu)點是無回火現(xiàn)象，脫火速度高，燃燒較穩(wěn)定。大氣式燃燒又稱本生式燃燒，它是在燃燒前預先混入一部分空氣，一次空氣的供給一般靠引射吸入，它的燃燒火焰由內(nèi)外兩部分組成，內(nèi)焰呈青藍色，輪廓清晰，短而有力；外焰呈淡藍色，燃燒溫度提高，減少了不完全燃燒，但易發(fā)生回火或脫火現(xiàn)象。無焰式燃燒是燃氣燃燒前，燃氣與所需空氣完全混合，并有高溫點火源的存在，燃燒過程在瞬間完成，火焰很短，好像無火焰一般，其燃燒特點是燃燒完全、燃燒溫度高，熱效率高，赤熱的燃燒板表面可產(chǎn)生紅外線輻射。燃氣鍋爐對燃燒器的特殊要求是燃燒器的燃燒完全程度高，調節(jié)性能高、容量范圍廣。目前，燃氣燃燒器有直燃引風式擴散燃燒器、鼓風式擴散燃燒器，引射式燃燒器等。

燃氣鍋爐一般是微正壓爐，采用內(nèi)燃方式比較容易實現(xiàn)微正壓燃燒。如燃氣臥式蝸殼式鍋爐，其爐膽是一個圓筒，爐膛和鍋爐封閉問題容易解決，而且爐膽的形狀比較符合燃氣燃燒器的火焰形狀；爐膛和對流受熱面布置比較容易，可采用多回程，可以布置適當?shù)奈膊渴軣崦嬉越档团艧煖囟取Ｓ捎跔t膛的結構特點，還可使燃燒在爐膽中燃燒后的煙氣在爐膽中產(chǎn)生回流作用，使煙氣進入煙管換熱，這種現(xiàn)象稱“中心回燃式”。采用內(nèi)燃方式微正壓燃燒，使爐內(nèi)的溫度較為均勻，增大對流換熱效果，不需要引風機，結構簡單合理。燃氣鍋爐經(jīng)然放棄燃燒器噴人爐膛內(nèi)的燃氣，如果熄火或與空氣在一定范圍內(nèi)混合，易形成爆炸氣體，所以均需采用先進的自動化燃燒系統(tǒng)，包括火焰檢測、點火程序控制、熄火保護、各種連鎖控制、檢漏系統(tǒng)以及聲、光，電報警裝置。對鍋爐爐膛、煙道等易積聚氣體的地方，應安裝防爆裝置。

3 燃氣鍋爐在供暖系統(tǒng)方面的應用

燃氣鍋爐既有熱水鍋爐，也有蒸汽鍋爐；既有火管鍋爐，也有水管鍋爐；既有臥式鍋爐，也有立式鍋爐。燃氣鍋爐在供暖系統(tǒng)方面分為以下三種形式：

3.1 家用燃氣壁掛爐采暖。家庭燃氣熱水鍋爐可省去家庭熱水器投資，這種采暖方式，用戶可以根據(jù)需要自覺調節(jié)供熱量，與集中燃氣鍋爐相比，平均節(jié)省30%~40%的燃氣，從而降低運行成本。3.2分散燃氣鍋爐采暖。

3.3 集中區(qū)域燃氣鍋爐采暖。燃氣鍋爐需要通過區(qū)域管網(wǎng)經(jīng)過熱水循環(huán)向建筑物內(nèi)供熱。以天然氣為材料，輸送成本低，無污染，熱效率高，運行費用低，容易實現(xiàn)自動管理。按照現(xiàn)在煤料價格，使用燃煤的造價為天然氣的3~4倍。

燃氣鍋爐供暖的節(jié)能技術措施主要有以下七種：

3.4 氣候補償系統(tǒng)：可以根據(jù)室外氣候的溫度變化，用戶設定的不同時間的室內(nèi)溫度要求，自動控制供水系統(tǒng)和限定最低回水溫度。

3.5 煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)：添加煙氣冷凝熱能回收利用裝置，它是增設在天然氣熱能動力設備尾部的余熱回收裝置。

3.6 鍋爐集控系統(tǒng)：系統(tǒng)中的每臺鍋爐的切換工作可由內(nèi)部定時系統(tǒng)自動完成。

3.7 變頻風機系統(tǒng)：添加變頻控制柜裝置使系統(tǒng)更好的控制風機運行。

3.8 分時空控制供熱系統(tǒng)：通過增設分時空控制器和電動閥的方式，對供熱要求不同的區(qū)域進行分時分區(qū)自動調控。

3.9 水力平衡系統(tǒng)：為使整個系統(tǒng)達到平衡，在各個調節(jié)裝置處的流量達到計算流量值，需加裝調節(jié)裝置（平衡閥、調節(jié)閥和自力式流量控制器）。

3.10 溫調控系統(tǒng)：用戶通過在各個房間的散熱器上加裝恒溫閥，來調節(jié)室內(nèi)溫度。

4 結語

總體上看，環(huán)保型燃氣鍋爐高效率意味著可以節(jié)約日益緊張和昂貴的能源。燃氣鍋爐用新型燃燒技術和強化傳熱技術，使之鍋爐的體積比以前大為降低。燃氣鍋爐采用的低阻力型火管傳熱技術和低阻力高擴展受熱面的緊湊型尾部受熱面，使得其排煙溫度大為降低。我國的能源消費結構遠遠跟不上國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，而能源的消費結構將從根本上影響我們所處的環(huán)境。燃氣鍋爐能有效地降低能源的浪費和環(huán)境空氣的污染。應通過漸進方式逐漸改變，使燃煤鍋爐向燃氣鍋爐逐步過渡。

[1]劉加平.建筑節(jié)能與建筑設計中的新能源的利用,2011.

[2]陳蘭英,趙洪平.建筑節(jié)能的技術措施.建筑技術開發(fā),2004.

[3]李春華.環(huán)境科學原理.南京大學出版社,2003.

[4]李相然.城市化環(huán)境效應與環(huán)境保護.中國建筑工業(yè)出版社,2006.