搜索
模块锅炉优越性介绍及运行费用分析一、概述目前，在发达国家，涌现出新一代锅炉房——模块组合式锅炉系统。模块组合式锅炉系统是一种节能、控制灵活、环保的供热方式（分散性集中供热）。使用清洁燃料（天然气、液化石油气、轻柴油、甲醇等）。节能效果显著，近20年内，欧洲、美国、日本等发达国家以及国内发达城市，政府大力推广。这种系统的最大特点是把稳定参数的热媒按质、按量、按时有效而适时的供给采暖用户（也就是按需分配方式），最大限度的提高了锅炉运行热效率和运行负荷，彻底解决了锅炉运行中的低负荷和无效损失（也就是常说的大马拉小车）。采暖热负荷按整个采暖季分布是波动的。由于外界环境温度的变化，建筑物的热负荷也在变化。其负荷曲线呈山峰状：两头低，中间高。在1月份时间采暖热负荷最高，而10~11月份和3~4月份最低，往往只相当于最高热负荷的20~30%。采暖热负荷按每日随时间分布也是波动的。大致上午7：30分和下午20：30分有两个分值；中午12：00~14：00是日间热负荷低谷；而从21：00到次日6：00都处于最高负荷状态。所以以往任何锅炉在运行过程中所承担的负荷都低于其设计负荷。在设计锅炉时，必须按照最高热负荷的要求设计。从下表图可以看出，锅炉在实际运行中，最高负荷（满负荷）状态只有占整个采暖期时间的3~5%，也就是有95%以上的时间在低于设计负荷状态下运行。通常在锅炉产品说明书上，所标注的锅炉热效率是锅炉的设计效率，而绝非锅炉的实际运行热效率。一般常规锅炉房必须选用足够满足最冷季节负荷的（传统锅炉）单体大容量锅炉；而模块组合式锅炉系统是按设计负荷量的10~20%以下来选择单个模块锅炉进行并联组合起来的系统。使用（传统锅炉）单体大容量锅炉，一年内满负荷运行时间不足3~5%，在其余的大部分时间里因能力过剩都造成能源浪费。而模块组合式锅炉系统可实现输出与需求的密切配合。在实际运行过程中，模块组合式锅炉还显示出其它的节能效益，这些效益主要是避免和克服了各种运行损失。二、模块组合式锅炉与单体大容量锅炉的比较1、（传统锅炉）单体大容量的锅炉：（1）启动燃料损失：一般的锅筒式或锅壳式锅炉的水容量大，从启动到产生热需20~30分钟的预热时间。在这个期间，锅炉并不出效率，其燃烧消耗是无效的。锅炉吨位越大，其损失就越大。（2）ON-OFF吹扫热损失：燃油、燃气锅炉为了防止炉膛内可燃气体发生爆炸，在启动前、后都要进行炉内吹扫过程，特别是燃烧器刚停时，炉膛温度超过1000°C，此时用冷风吹扫不仅大幅度降低炉膛温度，而且也降低了水温，这是运行效率低的一个原因。锅炉越大，炉膛容积越大，吹扫时间越长，热损失也越大。（3）锅炉的散热损失：锅炉的体积越大，其散热损失就越大。而且在低负荷运行状态下，锅炉散热损失对锅炉运行效率的影响就越大。（4）不完全的燃烧损失：锅炉达不到最佳运行状态，燃料的燃烧不彻底，会造成不完全燃烧而出现沉积碳黑，特别是长期低负荷运行。炉膛温度过低，传热面上会出现大量的碳黑导致传热系数下降，燃料的消耗量增加。低负荷运行时间越长，锅炉越大，传热面积越大，其损失量也越大。2、模块组合式锅炉：（1）体积小：独立锅片组合方式仅为同吨位钢制锅炉的1/3，满足地下室、车库、楼顶或狭小锅炉房等不同工况需求，相当程度上减少了占地面积和基建费用。（2）寿命长：采用优质低硫低磷珠光体铸铁制造，抗腐蚀、抗酸洗、耐高温，使用寿命是普通钢制锅炉的3-4倍，极大的减少了设备折旧费用。（3）高效节能环保：全水冷壁结构，采用高效的热辐射传热方式，强化了传热效果。侧二重水柱设计增强了水对流换热效果，降低了锅炉表皮温度，使散热损失极小。独特的集热锥高效对流换热面是传统传热方式系数的3-4倍，水包火全湿背设计热效率达94%多台连控可进一步提高使用效率。高效换热面和降低火焰温度设计大大降低了氮氧化物的排放。（4）智能化：模块锅炉是利用同程群组，电脑逻辑智能化控制以达到按需分配供热需求，避免大马拉小车以达到节能效果。模块组合式锅炉系统具有先进的智能控制系统和自动安全保护系统。采用计算机逻辑运算，对锅炉系统进行全自动群组控制，不需专人操作，能监测外界气温和建筑物供热系统循环水的温度。当外界温度升高或降低时，模块组合式锅炉系统能相应地降低或提高系统中的水温。它还可以自动启动或关闭模块来满足采暖用户的需求，维持室温的稳定。模块锅炉的自动安全保护系统包括：高温限制、低水位切断、蒸汽自动排除，断电保护，燃气泄漏报警及保护等。如发现其中一个模块锅炉出现故障，它会自动报警停机，不会影响其它模块运行，从而保证了连续供热。模块组合锅炉为同程式并联。经过每个模块锅炉的水量相同，系统总水量等于所有锅炉循环水量之和。（举例：一个系统由四个模块锅炉组成，设计运行温差ΔT=20℃。每个模块锅炉对自己负担±5℃的供水温差。当系统温差保持不变时,控制器可以降低或升高供水温度。在维持舒适条件的同时也保证了高效节能。）前田公司是目前国内唯一一家具备全流程生产能力的铸造商，是世界上单台出力最大铸铁锅炉制造商。模块铸铁燃气组合式锅炉最大单个模块出力为10~240万大卡,占地面积仅为0.42~3.9m²，重量从685~9332kg,总高度从1.6~2.07m,用推车和一般的吊车即可搬运。可以安装在一般基础上，包括普通房间，屋顶或地下室内。模块之间的间距为50~200mm,而且单个模块已在工厂组装完毕，在现场只需简单配管和接线即可，施工简便，整个锅炉系统占地小。燃气的模块锅炉使用低压燃气，可直接接用城市燃气管网。另外，模块锅炉采用低硫低磷珠光体铸铁材质，独特的工艺处理，提高了铸铁的强度和导热系数，使产品热膨胀系数小，耐高温，抗腐蚀，不易结垢，可确保锅炉长期使用。由于模块锅炉的燃烧器比大型锅炉的强力燃烧器要小，所以噪音极低。模块组合式锅炉房内，地面，屋顶，墙壁都可以进行室内装修，使锅炉房的环境达到明亮，干净。身穿整洁工作服的操作工人只需按动电钮就可进入全智能控制程序。比起以往的六十年代燃煤锅炉房，真是有天壤之别。三、模块组合式锅炉系统与传统集中供暖的比较先进性：智能控制系统有两个传感器（供水温度传感器和室外温度传感器）。按照大自然规律一年365天气温变化，通过室外温度传感器和供水温度传感器计算出热负荷，经电脑逻辑处理，锅炉热负荷随着自然温度变化的曲线，进行启动模块锅炉台数达到增减热负荷需求，实现了无人操作，按需分配热量，智能化程序控制。从而节省燃料，降低运行成本。这是任何锅炉不可比拟的优越性使它鳌占全球，是最有现代意识的新产品，是我们今天需要的理想锅炉——前田锅炉市政集中（传统大型锅炉）供暖，最多只能做到锅炉自动控制，没有办法使室外温度的变化，让锅炉知道控制，室外温度变化，只能用人来定水温，回水温度来控制锅炉启动，保持室内采暖温度。节能性：模块燃气铸铁锅炉，不需要预热。本系统通过计算机逻辑分级启动模块数量来满足热负荷变化的需求，实现了供需一致，整年高效运转，以达到节约能源。本系统比传统集中供暖锅炉要节约40~60%，是当今世界上最节能的锅炉系统。而市政集中（传统大型锅炉）供暖，庞大的锅炉能发挥其全部能力的时间每年不足10~20%，即在每年最冷的季节才可达到。锅炉在采暖负荷低于锅炉出力满负荷时，会频繁的启动和关闭锅炉，每启动和关闭一次锅炉要吹扫和预热，会造成很大的能源浪费。再加上室外管网庞大能源浪费更大，这是大型锅炉无法比拟的。模块锅炉炉体采用特殊工艺铸造的低硫低磷珠光体铸铁，材质均匀细密，具有强抗腐蚀力和高伸缩性；炉片结构紧凑，可抵御温度变化和热冲击；完美换热面积设计，可以最大限度地吸收烟气中的热量，并避免拉伸裂缝。确保锅炉长期使用(使用寿命50年)，具有优良的热工性能。而市政集中（传统大型锅炉）供暖，是采用钢管（钢板）制造的，没有办法解决钢管（钢板）的腐蚀、酸洗和氧化。所以国家标准使用寿命只有15年。分户计量：本锅炉系统能做到真正的分户计量。每个单元用户利用室内的温控器来调节室内的温度，使采暖的流量和温差的变化来记录每个用户的热耗量。并可以选用IC卡计热表来计量收费。分户计量的变化，使整个系统的负荷也在变化，模块锅炉根据负荷变化分级启动，达到按需分配，使锅炉系统输出负荷与采暖的负荷相一致，做到同步变化，以达到节约能源。而市政集中（传统大型锅炉）供暖，系统庞大和锅炉庞大，没有办法使庞大的锅炉系统知道分户计量温度调节所带来的负荷变化。即使用户做分户计量控制，锅炉还是照样燃烧，做不到供需一致，能源燃烧跟不计量系统一样，燃气烧掉比暖气费收来更少。很不适合做分户计量。安全与可靠性：铸铁模块锅炉采用独特的电脑对系统进行全智能群组控制，不须专业技术人员操作，其安全保护系统包括A：高温限制B：低水位切断C：蒸气自动排除D：断电保护E：天燃气泄露保护F：排风报警。如发现其中一个模块锅炉出现故障，它会自动报警停机，不会影响其它模块运行，从而保证了连续供热。而市政集中（传统大型锅炉）供暖，一但锅炉安全装置坏了和锅炉系统坏了，只能停下来做修理，没有办法保证连续供热。投资灵活性：一个大面积开发，房产开发商会分几期的投资和建设。采用模块铸铁锅炉可以根据安装现场的工况，灵活随意组合，以达到采暖热负荷的需求。不需要特意建锅炉房，不需要建小区管网，节约了投资。而市政集中（传统大型锅炉）供暖，首先要建大型的管网和庞大的锅炉用地征用投资，造成了开发商在首期投资很大，没有办法做到灵活投资。环保性：本锅炉系统采用天然气、液化石油气、轻柴油、甲醇等清洁燃料，是目前世界上最环保的锅炉，所以锅炉排放是符合国际排放标准和我国环保部门制定的排放标准，并取得欧美和中国环保部门的许可。而市政集中（传统大型锅炉）供暖，如果采用煤当燃料，是没有办法解决锅炉排放的。现行环保法规要求改造所有在用燃煤锅炉，新建系统不允许采用燃煤锅炉。在国际上很多燃煤热电厂都在拆除，改用燃油气环保锅炉。四、模块铸铁锅炉节能特点及运行费用分析前田热能技术股份有限公司生产制造的铸铁锅炉是通过ASME国际和国内ISO9001，ISO14001质量体系认证的高效锅炉，它采用先进的制造技术和高效的制造材料，使锅炉具有效率高、寿命长、抗冷凝能力强、操作方便、控制先进和节能突出等优势。控制模式先进CMF系列产品在设计过程中，安全运行是设计理念的第一重点，选材决定铸铁锅炉不会发生爆炸，水包火全湿背设计，受热均匀杜绝干烧。CMF系列产品所采用的独特集热锥高效对流换热面及特殊的大炉膛辐射燃烧室设计，使该系列产品具有卓越的整体性能，以及94%以上的热效率和更加节能的运行方式。CMF系列产品采用合金外壳，高质量的电喷树脂涂层，形成漂亮、美观的外形。整体结构合理的设计，同样体现在最大程度上满足对设备维护和清理的需要，特别方便使用者从正面对设备内部进行维护和修理。每台CMF产品，都配有独立的控制面板，可以实现对设备的启停、温度调节、空气混合、多种安全组件的控制。锅炉系统可采用电脑群控，可根据需热量自动启停运行。系统调温方便，温控效果好，系统设有室外温度自动补偿系统，节能效果显著。设备选型合理、运行费用低本锅炉房由多台锅炉构成，锅炉控制系统主要用于作为热源多台锅炉的集中优化控制。把作为热源的多台锅炉看成是一个整体，进行优化控制达到热源整体效率的最大化。锅炉控制系统是以微控制技术为核心的智能化自控系统，供暖系统和生活热水系统安装了温控调节阀，可根据外部环境温度和负荷的变化动态给出系统的最优化控制运行方式，达到热量生产过程的供需平衡和最优化控制，从而最大限度的提高热源的运行效率，有效的降低整个供热系统的无功能量消耗。在采用模块锅炉分级控制及在系统中安装温控调节阀等节能控制元件的话，其运行费用比普通锅炉系统节约10%-20%。模块铸铁锅炉供暖运行费用分析供暖季热负荷曲线如下表所示：1.1供暖季用户需求热量取决于供暖季户外温度及昼夜变化。1.2供暖季用户正常需求热量一般在20%到100%之间波动。1.3供暖季锅炉输出热量越能随需求热量变化，则季节热效率越高。2、根据以上图表及公式，我们可以清楚地看到：在较长时间的供暖季初期及末期，用户热负荷需求较