锅炉的三种热效率

锅炉的三种热效率

锅炉燃烧热效率是指锅炉燃料燃烧热量与燃料化学能之比，它与燃烧方式和燃料品质有关。

　　锅炉稳态热效率是指锅炉在额定工况下运行时的热效率，即锅炉输出热量与锅炉输入热量之比。影响该热效率的主要因素有锅炉的结构、炉体保温和锅炉运行状况等。

　　锅炉季节运行热效率是指热用户供暖季正常需求热量（建筑热负荷）与锅炉输出热量之比。锅炉台数和配置是影响季节运行热效率的主要因素。众所周知，供暖需热量取决于室外温度的波5九在供暖季的开头或末尾以及每日的白天，热用户对供热量的需求较少；而在供暖季中期和每曰的夜间9室外温度较低，热用户对供热量的一般热用户每日供热量的需求是不断变化的，其波动范围在建筑热负荷的20%~100%之间。这就要求锅炉供热系统能随供暖负荷变化提供相应的热量以保证热用户室内温度的稳定。大多数情况下，锅炉供热系统是以过度供热为代价来满足用户对室温的要求；但过度供热量越大锅炉的季节运行热效率越低。

　　上述3种热效率的每一种都很重要。只有燃烧效率高的锅炉才能有高的稳态热效率，只有高的稳态热效率才能保证有高的锅炉季节运行热效率。

　　但是稳态热效率高的锅炉并不一定会有高的季节运行热效率，主要是由于锅炉选配或供热系统设计合理与否的影响。如同汽车以额定速度匀速行驶时，其百km耗油为8L，这相当于锅炉的稳态热效率；当汽车频繁启停时，百km耗油达15L，这相当于锅炉的季节运行热效率。我们经常会看到，许多稳态热效率达90%以上的燃气锅炉，其季节运行热效率往往只有60%左右。稳态热效率是季节运行热效率所能达到的最高值。

　　以北京某燃气供热工程为例进一步说明上述问题。该工程建筑热负荷2 040kW.按常规锅炉选型原则，一般选用两台1 050kW锅炉。根据供热系统运行对比图，其过度供热量要超过建筑热负荷的40%左右。该工程实际选用的锅炉为6台340kW的美国某品牌燃气铸铁锅炉，总计供热系统输出热量2040kW，分6段调节。6台锅炉由一个能源管理控制器控制，锅炉可以自动顺序启动和均衡使用时间，在该工程中没有设置备用锅炉。通过供热系统运行对比图（见）可见，6台340kW锅炉阶梯运行曲线可以比较接近建筑物季节变化热负荷曲线，其过度供热量只比建筑热负荷多10%左右。通过两个供暖期运行，供暖季单位建筑面积耗气量是9.8m3/m2，折合年费用为17.6兀/（m2a）。而另一同处北京的工程，其供暖面积与热用户的需求同前例基本一致，但考虑了较大裕量，选择2台1 400kW的燃气锅炉供暖，分2段调节。由于锅炉配置不合理，季节运行热效率远低于前一工程，其供暖期平均耗气14.7m3/m2，折合年费用近26.5元/（m24），这与对比图分析结果基本一致。

　　燃气模块组合锅炉供暖方式是提高锅炉供热系统季节运行热效率的有效方法。从理论上讲，模块组合锅炉台数越多，其季节运行热效率就越高。

　　但是在工程实践中，模块组合锅炉应控制在4~8台为宜这样投资与效益比较为理想。除了合理选此择锅炉台数和配置来提高供暖系统季节运行热效率外，还应从以下几个方面加强对供暖系统的管理：①减少供热系统的渗漏；②补水应软化；③使用室内外温度传感器控制供水温度或供热量；④尽量减少锅炉启停次数；⑤采用分户热计量和热调节。

　　总之，锅炉供热是个复杂的系统工程，影响锅炉季节运行热效率的因素有很多，但是对选用燃气锅炉的热用户来讲，最重要的是在供暖方案设计阶段就应该把选用合理的锅炉组合形式、提高供热系统季节运行热效率放在首要位置，而不应仅局限在锅炉的价格和品牌等因素上。因为，燃气锅炉供热系统运行费用的支出远大于锅炉设备的支出。