1前言 

    目前民用建筑能耗量占全國(guó)商品能源消耗近27.5%，單位建筑容積采暖能耗相當(dāng)于氣候相近的發(fā)達(dá)國(guó)家采暖能耗2～3倍，因此，國(guó)家要求新建建筑能耗嚴(yán)格按50%設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這也相應(yīng)對(duì)我國(guó)城市集中供熱的節(jié)能提出更高要求，從2000～2006年我國(guó)城市集中供熱情況（表1）的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，單位面積耗熱量的最好年度為2006年達(dá)到72.31W/m2、相應(yīng)的蒸噸供熱面積為6546m2、供熱能力的利用率為67.62%。這與目前行業(yè)中的先進(jìn)水平差距很大，據(jù)河南濮陽(yáng)油田供熱管理處2007～2008年度供熱669萬(wàn)m2的數(shù)字統(tǒng)計(jì)，單位面積耗標(biāo)煤18.12kg/m2年，單位面積耗熱量39.42W/m2，鍋爐熱效率達(dá)到78.24%，蒸噸供熱面積17757m2，而且還有潛力。因此作者根據(jù)30多年的供熱實(shí)踐，對(duì)熱源鍋爐實(shí)現(xiàn)按75～80%的熱效率運(yùn)行、基本消除熱網(wǎng)中30～60%的無(wú)效電耗、消除冷熱不均產(chǎn)生的無(wú)效熱量約30%，從而實(shí)現(xiàn)比較理想的均衡供熱等方面提出建議和相關(guān)的技術(shù)措施，雖然有些技術(shù)措施實(shí)施時(shí)有一定難度，但我們相信，只要共同努力積極組織實(shí)施是能夠?qū)崿F(xiàn)再節(jié)能50%的目標(biāo)的。 

    2.實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行熱效率75～80%的措施

    表1內(nèi)的數(shù)據(jù)表明，供熱能力利用率低、熱效率低以及出力不足是常見(jiàn)問(wèn)題，據(jù)北京市2005年統(tǒng)計(jì)，燃煤鍋爐平均運(yùn)行效率只有55～60%，比國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平低10～15%，比國(guó)外先進(jìn)水平低20～25%，全市5346座鍋爐房中，采取節(jié)能措施的僅占5%，國(guó)內(nèi)其它地區(qū)也大致相同，但也有一些好的鍋爐房，為什么是這樣？有技術(shù)上的問(wèn)題，也有管理問(wèn)題，為此，建議在鍋爐制造方面應(yīng)采用先進(jìn)的等壓風(fēng)倉(cāng)和45°爐排傾角技術(shù)以及全膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行方面要重視衛(wèi)燃帶的作用和配風(fēng)燃燒造成的排煙等五個(gè)熱損失監(jiān)控。如果能順利組織實(shí)施，那么同樣燃燒一噸煤，可增產(chǎn)熱量15～20%，按節(jié)能建筑總面積21.6億平方米計(jì)算，到“十一五”期末，僅這一項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)北方采暖地區(qū)節(jié)能1600萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的目標(biāo)。

    2.1改善爐床送風(fēng)條件，采用等壓風(fēng)倉(cāng)的送風(fēng)結(jié)構(gòu)

    由于煤在爐排上燃燒是分階段分區(qū)進(jìn)行的，所以沿爐排長(zhǎng)度方向所需的空氣量也是不等的，煤在預(yù)熱干燥時(shí)，可以不需要或少量的空氣，在揮發(fā)物析出區(qū)，有一部分可燃?xì)怏w已經(jīng)開(kāi)始著火，因此需要一部分空氣，使不斷析出的可燃?xì)怏w著火燃燒，以后揮發(fā)物燃燒和焦炭的燃燒區(qū)域是燃燒過(guò)程的主要部分，需要送入大量空氣，最后是爐渣的形成區(qū)，燃燒過(guò)程基本結(jié)束，所以不需要很多空氣，主要是冷卻爐排需要送風(fēng)。因此各區(qū)段所需空氣量是不等的，呈梯形狀的變化過(guò)程，即由少到多，再由多到少的變化過(guò)程，而相應(yīng)的通風(fēng)壓頭是隨著著火燃燒直至燃盡是逐漸遞減的。為適應(yīng)鏈條爐的這種送風(fēng)特性，幾十年來(lái)一直沿用分段送風(fēng)的方式，即沿爐排長(zhǎng)度方向設(shè)3～9個(gè)不等的分段送風(fēng)室，單面或雙面向爐膛內(nèi)送風(fēng)，其最大問(wèn)題是爐床上風(fēng)壓不均，風(fēng)量大小不一，使燃燒的爐床易產(chǎn)生“火口”或“火溝”燒壞兩側(cè)密封鐵等，影響鍋爐熱效率和出力，多少年來(lái)雖然也采取一些布風(fēng)措施，但一直沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。上海四方鍋爐廠從丹麥引進(jìn)的等壓風(fēng)倉(cāng)結(jié)構(gòu)，徹底解決了送風(fēng)不均、風(fēng)壓不等的問(wèn)題，據(jù)悉個(gè)別爐排廠也在改造爐床結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)等壓送風(fēng)。從大量的應(yīng)用實(shí)踐表明，這種等壓送風(fēng)結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的熱效率提供了前提條件，一般情況下可以提高熱效率2～3個(gè)百分點(diǎn)。

    2.2采用45°爐排傾角

    目前的爐排設(shè)計(jì)一般傾角為60°，這就給漏煤提供了條件，特別是近年原煤粒度偏小，煤末比例多，加上運(yùn)行中加水不足，漏煤現(xiàn)象比較嚴(yán)重，促使q4熱損失超過(guò)10%。同樣是上海四方鍋爐廠從丹麥引進(jìn)的爐排結(jié)構(gòu)，由60°改為45°，這樣基本上可以杜絕漏煤現(xiàn)象，爐排片還具有扇形送風(fēng)槽，組合的爐排通風(fēng)截面比較小，通風(fēng)間隙分布均勻，爐排冷卻條件好，因而在運(yùn)行中更安全可靠，由于消除了送風(fēng)死角，可使煤得到充分燃燒，因此不僅可使漏煤損失降到最低，爐床的燃燒條件得到很大改善，加上與爐拱的配合，q4的熱損失可由目前的8～10%，降到5～6%。

    2.3重視衛(wèi)燃帶的作用，確保次、強(qiáng)燃燒區(qū)維持一定的高溫

    在燃用揮發(fā)物較低的煤質(zhì)時(shí)，為保證著火穩(wěn)定，在爐兩側(cè)水冷壁管用耐火磚或耐火塑料涂起來(lái)并有一定的高度，這樣，由于耐火材料層有較大的導(dǎo)熱熱阻，而且耐高溫，因而衛(wèi)燃帶的表面溫度大大增高，該區(qū)域的輻射換熱減少，從而使?fàn)t膛火焰溫度升高，同時(shí)在前后拱的作用下，才能確保煤的全過(guò)程完全燃燒。因此，爐拱（含衛(wèi)燃帶）與煤種的適應(yīng)性對(duì)燃煤供熱鍋爐的出力和燃燒效率具有決定性的影響，所以，不僅在前拱上希望拱高不要超過(guò)爐膛的火焰高度，以保證拱內(nèi)有足夠的火焰充滿度，并維持那里的高溫，當(dāng)然，拱長(zhǎng)的影響要比拱高大得多，所以根據(jù)煤種確定拱長(zhǎng)是很重要的。然而，前拱區(qū)的溫度還取決于爐膛拱區(qū)的空氣動(dòng)力工況，即后拱的布置形式及在前拱布置較高時(shí)，側(cè)墻（衛(wèi)燃帶）的傳熱作用不能忽視，所以，必須加強(qiáng)與后拱和衛(wèi)燃帶的配合。因?yàn)闆](méi)有衛(wèi)燃帶的水冷壁管的表面溫度只有120～130℃，如果將衛(wèi)燃帶厚度由50mm增加到100mm時(shí)，衛(wèi)燃帶的表面溫度也由410℃提高到650℃左右，這對(duì)二類(lèi)煙煤的著火（煙煤的著火溫度在400～500℃）大有好處，對(duì)維持次、強(qiáng)燃燒區(qū)達(dá)到1000～1300℃的高溫并穩(wěn)定燃燒創(chuàng)造條件。因?yàn)槊旱臒崃恐饕獊?lái)源于碳，而碳又需要比較高的溫度（860℃）才能燃燒，純碳是很難燃燒的，所以含碳越多的煤，著火和燃盡的難度越大，如果能把1kg碳完全燃燒能得到3391×104J（8100大卡）的熱量，相反，如果碳不能完全燃燒時(shí)只能得到2400大卡的熱量，損失熱量達(dá)70%，所以當(dāng)煤質(zhì)較差時(shí)，特別是揮發(fā)物偏低含碳量偏高的煤，一定要增設(shè)衛(wèi)燃帶并維持燃燒區(qū)域的溫度，才能促使碳的完全燃燒，且才有可能把灰渣含碳量降到8%以下，飛灰含碳量降到25%以?xún)?nèi)。

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