一、前言
目前的供熱按供熱方式分主要有四種：城市熱網(wǎng)供熱、區(qū)域鍋爐房供熱（含燃煤、燃氣、燃油、電熱鍋爐）、清潔能源分戶自采暖（天然氣壁掛爐、電采暖）和小火爐取暖。按燃料種類分主要有燃煤、燃油（氣）和電熱。
為保證和改善大氣環(huán)境質(zhì)量，大力推廣和使用了清潔能源，許多燃煤鍋爐改為燃油（氣）鍋爐。燃油（氣）鍋爐房與燃煤鍋爐房相比的優(yōu)點是：占地面積小、工作環(huán)境好、污染物排放量低、有利于環(huán)保；最大的缺點是燃料成本大幅度增加。因此在燃油（氣）鍋爐房的工程設(shè)計中要充分考慮鍋爐的特點，首先要安全，其次應(yīng)節(jié)能。
天然氣是十分可貴的能源，尤其去年出現(xiàn)天然氣緊張，因此，如何實現(xiàn)燃氣鍋爐供熱的節(jié)能，就成為人們十分關(guān)注的熱點問題。要想做到燃氣供熱鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能，需要從設(shè)計、施工到運行的全方面入手。下面從設(shè)計方面闡述燃氣鍋爐房所采取的節(jié)能措施。
二、燃氣供熱節(jié)能技術(shù)
1．氣候補償系統(tǒng)
建筑物的耗熱量因受室外氣溫、太陽輻射、空氣濕度、風(fēng)向和風(fēng)速等因素的影響時刻都在變化。要保證在上述因素變化的條件下，維持室內(nèi)溫度恒定（18℃±2℃）或滿足用戶要求，供熱系統(tǒng)的供回水溫度就應(yīng)在整個供暖期間根據(jù)室外氣象條件的變化進行調(diào)節(jié)，以使鍋爐供熱量、散熱設(shè)備的放熱量和建筑物的需熱量相一致，防止用戶室內(nèi)發(fā)生室溫過低或過高的現(xiàn)象。通過及時而有效的運行調(diào)節(jié)可以做到在保證供暖質(zhì)量的前提下，達到最大限度的節(jié)能。室外溫度的變化決定了建筑物需熱量的大小也就決定了能耗的高低，運行參數(shù)必須隨室外溫度的變化每時每刻進行調(diào)整，始終保證鍋爐房的供熱量與建筑物的需熱量相一致，只有這樣才能實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。每個鍋爐房都應(yīng)該按自己的運行曲線去運行，這條曲線才是該鍋爐房的最佳運行曲線。氣候補償系統(tǒng)即是給鍋爐房提供最佳運行曲線的系統(tǒng)。
2．煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)
中小型燃氣（油）蒸汽鍋爐（包括進口鍋爐）大部分都不帶省煤器和空氣預(yù)熱器，因而造成鍋爐排煙溫度偏高，一般在160℃以上，有的甚至達到200℃，鍋爐的排煙損失較大。由于燃氣鍋爐沒有機械未完全燃燒損失和灰渣的物理熱損失，所以燃氣鍋爐排煙熱損失占鍋爐總熱損失80%以上，合理控制排煙溫度對提高鍋爐熱效率，節(jié)約能源將起很重要作用。
通過對各種燃料的煙氣成分進行分析，發(fā)現(xiàn)了如下特點：水蒸氣容積在各種燃料的煙氣成分中所占的比例分布是：天然氣20%、油12%、煤4%。為什么天然氣的煙氣成分中水蒸氣容積的比例最大呢？因為天然氣的主要成分是甲烷（CH4），由于其有大量的氫元素，燃燒時與氧結(jié)合，產(chǎn)生了大量的水蒸氣。
1公斤水蒸氣所攜帶的熱量是2400KJ，0.7MW的鍋爐每小時產(chǎn)生水蒸氣30～40公斤大致相當(dāng)于25～33小時帶走0.7MW的熱量。因此熱損失是很大的，必須將這部分熱量回收回來，提高鍋爐熱效率，降低燃氣耗量。
國外早已認識到這個問題的嚴(yán)重性，目前排煙溫度已經(jīng)普遍降到70℃，最低可到40℃。煙氣的露點溫度大約是58℃左右，其只要接觸到低于露點溫度的介質(zhì)，就會冷凝成水，釋放出大量的熱量。其熱量是由兩部分組成：（一）物理顯熱：通過降低煙溫來實現(xiàn)，排煙溫度可控制在70～80℃。經(jīng)過測試，降低煙溫20～50℃，可提高鍋爐熱效率1%～3%；（二）汽化潛熱：通過水蒸氣冷凝成水的相變來實現(xiàn)，經(jīng)過測試可提高鍋爐熱效率3%～5%。兩者綜合可提高鍋爐熱效率3%～8%。
燃氣鍋爐本身的熱效率已經(jīng)達到90%，如再通過改造鍋爐本體來提高熱效率將得不償失，事倍功半。通過采用煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)，在不影響鍋爐本身熱效率的前提下，再提高鍋爐熱效率3%～8%，將是一種投入最低、收益最大的節(jié)能方式。
3．供暖系統(tǒng)水力平衡
供熱系統(tǒng)能耗的高低，不僅取決于熱源，而且與整個管網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)。在供暖系統(tǒng)中，普遍存在著水力失調(diào)的問題，水力失調(diào)造成系統(tǒng)冷熱不均，距離熱源較近的用戶，室內(nèi)溫度較高，距離遠的用戶室內(nèi)溫度偏低。為保證遠端用戶室內(nèi)溫度，不得不提高管網(wǎng)供水溫度和加大循環(huán)水量，不但很難保證供暖質(zhì)量，而且造成巨大浪費。
通過實際測試，往往近端用戶單位流量是遠端用戶單位流量的數(shù)倍，為使遠端用戶達到16℃，近端用戶室溫已經(jīng)超過20℃，甚至開窗戶造成能源浪費。因此通過實踐，經(jīng)過水力平衡調(diào)試可以節(jié)約能源10%左右。
4．燃氣鍋爐房供熱集中控制系統(tǒng)：
燃油（氣）鍋爐的熱效率比燃煤鍋爐要高得多，一般可達到92%以上（大氣式燃燒的模塊鍋爐除外），但鍋爐廠家所提供的鍋爐熱效率是在額定負荷下的熱效率，當(dāng)鍋爐運行工況偏離設(shè)計點時，鍋爐的熱效率是變化的。目前，進口鍋爐一般可以提供出鍋爐熱效率隨負荷變化曲線或數(shù)據(jù)，但國產(chǎn)鍋爐很難提供出鍋爐熱效率隨負荷變化曲線或數(shù)據(jù)。在實際運行中，外界所需熱負荷始終是變化的，運行的鍋爐不可能恒定在最佳工況點定負荷運行。
在鍋爐房設(shè)計中不僅要選擇熱效率高的鍋爐，同時也要采取措施提高鍋爐房的總熱效率。多臺并聯(lián)運行的鍋爐通過群控來提高鍋爐房總熱效率是必要的。所謂群控就是根據(jù)外界所需熱負荷的變化合理確定鍋爐運行的臺數(shù)，科學(xué)分配各運行鍋爐的運行熱負荷，盡量使每臺鍋爐都在最佳工況點運行，從而提高鍋爐房總熱效率。
對于不進行群控的多臺并聯(lián)運行的鍋爐，當(dāng)外界所需負荷變化時，運行鍋爐則同時降負荷，同時升負荷，使每臺鍋爐都不在最佳工況點運行，勢必造成鍋爐房總熱效率不高，甚至比不上安裝模塊鍋爐的鍋爐房。
5．分時分區(qū)控制：
通過對住宅、辦公區(qū)域采取分時、分區(qū)控制其室內(nèi)溫度，達到按需供熱的目的，能夠很好的節(jié)約能源。對于區(qū)域供熱范圍，有辦公和學(xué)校建筑的應(yīng)當(dāng)按照需要進行供熱，減少浪費。
6．一水多用，節(jié)約資源
在鍋爐房設(shè)計中采取措施，使各系統(tǒng)的排水根據(jù)其特性充分重復(fù)利用，主要節(jié)水措施有：除向蒸汽用戶供應(yīng)蒸汽外，其他熱水用戶的熱交換器系統(tǒng)均設(shè)置在鍋爐房，一方面便于集中管理，減少運行人員，更重要的是全部回收凝結(jié)水，減少水量和熱量的損失；
對于鍋爐房外蒸汽用戶要求其采取閉式凝結(jié)水回收裝置回收蒸汽凝結(jié)水，以保證凝結(jié)水的量與質(zhì)；
蒸汽鍋爐的連續(xù)排污水進入連續(xù)排污擴容器，其二次汽進入熱力除氧器，高溫?zé)崴湃氩膳到y(tǒng)補水箱作為采暖系統(tǒng)的補充水。
三、總結(jié)
燃煤鍋爐供熱已有幾十年歷史，而燃氣鍋爐供熱從九十年代才開始啟動，實際運行只有幾年的歷史，在設(shè)計和運行等方面皆缺乏經(jīng)驗，問題較多。
燃氣能源形勢已經(jīng)變得越來越嚴(yán)峻，以至于如何合理地節(jié)約使用現(xiàn)有能源已經(jīng)到了迫在眉睫的程度。通過上面所列舉的節(jié)能措施，可以看出使用燃氣鍋爐房節(jié)能系統(tǒng)還有很多工作要做。如能在社會普遍采用燃氣供熱節(jié)能系統(tǒng)，將會帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
