摘要：為解決燃氣蒸汽鍋爐房能耗高、尾氣污染嚴重的問題，本文以北京智飛綠竹生物制藥廠供熱系統(tǒng)為例，設(shè)計了供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造方案，并自主研發(fā)了低氮節(jié)能燃燒系統(tǒng)，采用煙氣余熱回收技術(shù)和自動監(jiān)測技術(shù)，提高了蒸汽燃氣的熱效率，降低了氮氧化物的排放濃度，實現(xiàn)節(jié)能減排的同時也實現(xiàn)了降本增效。

關(guān)鍵詞：蒸汽鍋爐;低氮節(jié)能燃燒;余熱回收;節(jié)能減排

0 引言

如今，節(jié)能是低碳環(huán)保的重要組成部分，甚至被視為“第二能源”[1]。在企業(yè)中實施節(jié)能改造技術(shù)，在減少企業(yè)能源消耗的同時又減少了廢氣、污染物的排放，降低了企業(yè)運營成本的同時又保護了環(huán)境，具有重要意義。煙氣冷凝回收技術(shù)使安裝在氣冷凝回收裝置后，可對熱量進行充分回收[2-3]?；诖?，本文采用煙氣冷凝回收技術(shù)，將鍋爐供熱過程中的尾氣余熱進行回收利用并降低氮氧化物的排放，研發(fā)低氮節(jié)能燃燒系統(tǒng)，本文將以北京智飛綠竹生物制藥燃氣蒸汽鍋爐房進行節(jié)能技術(shù)改造及應(yīng)用。

1 項目概況

北京智飛綠竹生物制藥廠供熱范圍主要包括生產(chǎn)用蒸汽和冬季供暖用蒸汽及熱水制備，供熱熱源為鍋爐房。鍋爐房中配備2臺容量為10t/h燃氣蒸汽鍋爐。該鍋爐房目前年采暖季生產(chǎn)和供暖能耗高達879.7萬元，熱效率為85%左右，改造前存在熱效率不高的問題。

2 節(jié)能改造技術(shù)方案

北京智飛綠竹生物制藥廠具有豐富的煙氣余熱資源，利用自主研發(fā)的低氮節(jié)能燃燒系統(tǒng)，可有效回收利用煙氣余熱，提高熱效率，達到降低能耗的效果。低氮節(jié)能燃燒系統(tǒng)技術(shù)通過鍋爐及普通燃燒器加上低氮節(jié)能裝置，實現(xiàn)氮氧化物排放低于20mg/m3，同時實現(xiàn)鍋爐能耗降低10%以上，通過低氮改造實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的目的。

2.1 方案原理

如圖1所示，低氮節(jié)能燃燒系統(tǒng)的方案主要為在鍋爐尾部加裝煙氣余熱回收器（煙/水換熱）回收余熱加熱鍋爐補水，如圖1所示，將鍋爐排煙溫度降至80℃左右，在煙氣余熱回收器的后面再加裝冷凝換熱塔，進一步將80℃煙氣進一步降至40℃，深度冷凝回收煙氣余熱;利用產(chǎn)生的冷凝水作為媒介將蒸發(fā)塔內(nèi)的助燃空氣加熱，進一步提高鍋爐效率，同時可將氮氧化物的濃度降低至20mg/m3以下。

2.2、系統(tǒng)組成

如表1所示，改造后的系統(tǒng)由冷凝塔、蒸發(fā)塔、煙氣余熱回收器、分體式燃燒器、智能控制柜、水泵等6部分組成。

2.3 可行性分析

本項目既是節(jié)能環(huán)保工程，同時也是降本增效工程。本項目改造符合環(huán)保和節(jié)能政策，氮氧化物排放低于20mg/m3，提高鍋爐效率，降低能耗，可降低10%～15%的燃氣耗量。且該系統(tǒng)占地面積小，維護保養(yǎng)簡單，可對鍋爐的運行狀況實施監(jiān)控。

2.4 系統(tǒng)應(yīng)用

在鍋爐房應(yīng)用該系統(tǒng)后，鍋爐中煙氣溫度降低了23.8℃，鍋爐水溫升高了0.9℃，使冷卻塔的燃燒率達到了100%，減少了能源損失，同時氮氧化物的排放濃度也控制在了10.3ppm，降低了對環(huán)境的污染。在高效交換熱塔技參數(shù)中，進風(fēng)溫度為21.1℃，排煙溫度為44.8℃，回收了大量能源。

3 結(jié)果分析

應(yīng)用該系統(tǒng)后節(jié)能減排結(jié)果如圖2所示，改造前鍋爐房耗氣量879.7萬元/年左右，改造后耗氣量785.7萬元/年左右，節(jié)氣率可達10.6%，每年可減少94萬元能耗投入，達到節(jié)能的目的。鍋爐房氮氧化物排放80mg/m3，改造后實現(xiàn)氮氧化物實現(xiàn)20mg/m3，預(yù)計減排率75%，實現(xiàn)減排的目的。

4 結(jié)論

本文對自主研發(fā)的低氮節(jié)能燃燒系統(tǒng)及煙氣余熱回收方案設(shè)計進行了簡單介紹，分析了該項目改造前后熱效率、排氣量等因素，節(jié)能、減排指標(biāo)均達到預(yù)期效果，且加裝低氮節(jié)能燃燒系統(tǒng)后，可以提高鍋爐熱效率10-15%，氮氧化物可降低至20mg/m3。

[1]王建兵.供熱系統(tǒng)節(jié)能改造的研究與應(yīng)用[J].門窗，2019（02）：5-6.

[2]曾艷.小型燃氣鍋爐房節(jié)能控制的策略[J].化工管理，2021（16）：43-44.

[3]許清.燃氣鍋爐房余熱節(jié)能改造實例[J].新型工業(yè)化，2021，11（05）：203-204.

作者簡介：牛毓慧，女，1972年3月出生

山西華陽新材料科技集團有限公司節(jié)能環(huán)保部，高級工程師