燃气蒸汽锅炉房节能改造技术应用(1)

摘要：为解决燃气蒸汽锅炉房能耗高、尾气污染严重的问题，本文以北京智飞绿竹生物制药厂供热系统为例，设计了供热系统节能技术改造方案，并自主研发了低氮节能燃烧系统，采用烟气余热回收技术和自动监测技术，提高了蒸汽燃气的热效率，降低了氮氧化物的排放浓度，实现节能减排的同时也实现了降本增效。

关键词：蒸汽锅炉;低氮节能燃烧;余热回收;节能减排

0 引言

如今，节能是低碳环保的重要组成部分，甚至被视为“第二能源”[1]。在企业中实施节能改造技术，在减少企业能源消耗的同时又减少了废气、污染物的排放，降低了企业运营成本的同时又保护了环境，具有重要意义。烟气冷凝回收技术使安装在气冷凝回收装置后，可对热量进行充分回收[2-3]。基于此，本文采用烟气冷凝回收技术，将锅炉供热过程中的尾气余热进行回收利用并降低氮氧化物的排放，研发低氮节能燃烧系统，本文将以北京智飞绿竹生物制药燃气蒸汽锅炉房进行节能技术改造及应用。

1 项目概况

北京智飞绿竹生物制药厂供热范围主要包括生产用蒸汽和冬季供暖用蒸汽及热水制备，供热热源为锅炉房。锅炉房中配备2台容量为10t/h燃气蒸汽锅炉。该锅炉房目前年采暖季生产和供暖能耗高达879.7万元，热效率为85%左右，改造前存在热效率不高的问题。

2 节能改造技术方案

北京智飞绿竹生物制药厂具有丰富的烟气余热资源，利用自主研发的低氮节能燃烧系统，可有效回收利用烟气余热，提高热效率，达到降低能耗的效果。低氮节能燃烧系统技术通过锅炉及普通燃烧器加上低氮节能装置，实现氮氧化物排放低于20mg/m³，同时实现锅炉能耗降低10%以上，通过低氮改造实现节能、环保的目的。

2.1 方案原理

如图1所示，低氮节能燃烧系统的方案主要为在锅炉尾部加装烟气余热回收器（烟/水换热）回收余热加热锅炉补水，如图1所示，将锅炉排烟温度降至80℃左右，在烟气余热回收器的后面再加装冷凝换热塔，进一步将80℃烟气进一步降至40℃，深度冷凝回收烟气余热;利用产生的冷凝水作为媒介将蒸发塔内的助燃空气加热，进一步提高锅炉效率，同时可将氮氧化物的浓度降低至20mg/m3以下。

2.2、系统组成

如表1所示，改造后的系统由冷凝塔、蒸发塔、烟气余热回收器、分体式燃烧器、智能控制柜、水泵等6部分组成。

2.3 可行性分析

本项目既是节能环保工程，同时也是降本增效工程。本项目改造符合环保和节能政策，氮氧化物排放低于20mg/m3，提高锅炉效率，降低能耗，可降低10%～15%的燃气耗量。且该系统占地面积小，维护保养简单，可对锅炉的运行状况实施监控。

2.4 系统应用

在锅炉房应用该系统后，锅炉中烟气温度降低了23.8℃，锅炉水温升高了0.9℃，使冷却塔的燃烧率达到了100%，减少了能源损失，同时氮氧化物的排放浓度也控制在了10.3ppm，降低了对环境的污染。在高效交换热塔技参数中，进风温度为21.1℃，排烟温度为44.8℃，回收了大量能源。

3 结果分析

应用该系统后节能减排结果如图2所示，改造前锅炉房耗气量879.7万元/年左右，改造后耗气量785.7万元/年左右，节气率可达10.6%，每年可减少94万元能耗投入，達到节能的目的。锅炉房氮氧化物排放80mg/m3，改造后实现氮氧化物实现20mg/m3，预计减排率75%，实现减排的目的。

4 结论

本文对自主研发的低氮节能燃烧系统及烟气余热回收方案设计进行了简单介绍，分析了该项目改造前后热效率、排气量等因素，节能、减排指标均达到预期效果，且加装低氮节能燃烧系统后，可以提高锅炉热效率10-15%，氮氧化物可降低至20mg/m3。

[1]王建兵.供热系统节能改造的研究与应用[J].门窗，2019（02）：5-6.

[2]曾艳.小型燃气锅炉房节能控制的策略[J].化工管理，2021（16）：43-44.

[3]许清.燃气锅炉房余热节能改造实例[J].新型工业化，2021，11（05）：203-204.

作者简介：牛毓慧，女，1972年3月出生

山西华阳新材料科技集团有限公司节能环保部，高级工程师