近年來，湖州地區(qū)部分用熱企業(yè)為單純追求經(jīng)濟效益，舍去原本既節(jié)能又環(huán)保的熱電廠集中供熱方式，而采用導熱油小鍋爐供熱。這不僅有礙于節(jié)能減排，同時在理論上也混淆了兩種供熱用汽方式的實質內涵。為此有必要加以分析比較，從而鼓勵企業(yè)采用熱電廠集中供熱方式用汽模式的選擇，更好地推動節(jié)能減排。
通過理論分析和實例比較證明：指出導熱油小鍋爐供熱方式用汽的缺陷和用熱企業(yè)采用熱電廠集中供熱方式用汽的優(yōu)越性。不僅有利于節(jié)能減排，而且有利于企業(yè)降低成本、提高效益。
1.鍋爐熱平衡方程式簡介
無論是油鍋爐還是蒸汽鍋爐都是利用燃料燃燒發(fā)熱生產一定數(shù)量和質量焾值的油或蒸汽，從能量平衡角度看，無論鍋爐處于何種工況運行，輸入鍋爐的熱量與輸出的熱應當平衡。
我們可簡單的把鍋爐輸入熱量等于輸出熱量的這種平衡用下面鍋爐熱平衡方程式來表示：
Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
式中Qr——進入鍋爐的熱量
Q1——對應于入鍋熱量的有效利用熱量；
Q2——對應于入鍋熱量的排煙損失熱量；
Q3——對應于入鍋熱量的化學不完全燃燒損失熱量；
Q4——對應于入鍋熱量的機械不完全燃燒損失熱量；
Q5——對應于入鍋熱量的鍋爐散熱損失；
Q6——對應于入鍋熱量的爐渣物理熱損失。
其中對應于鍋爐來講影響最大的是Q2排煙損失，理論上排煙熱損失q2按下方式計算：
q2=■（100-q4）%
式中hpy——排煙的焓；
h■■——理論冷空氣的焓；
apy——鍋爐排煙處的過量空氣系數(shù)。
可見排煙損失的主要因素是排煙溫度和排煙容積。顯然排煙溫度越高，排煙容積越大，熱損失就越大。降低排煙溫度和降低爐內過量空氣系數(shù)即減少送風量，從而可以降低排煙損失，但排煙溫度不能過低，一般小型鍋爐排煙溫度為160～200℃，大型鍋爐為110～160℃。因為降低排煙溫度，勢必要增加鍋爐尾部受熱面，不但增加鋼材消耗量，同時也增加煙氣阻力，使風機電耗增加；另外排煙溫度過低，會使鍋爐尾部受熱面遭受低溫腐蝕，影響使用壽命。
以小排煙容積即過量空氣系數(shù)過小，會增大化學不完全燃燒和機械不完全燃燒損失，所以合理的過熱空氣系數(shù)和排煙溫度是由鍋爐本身設計的特性所決定的。特別是導熱油小鍋爐，其導熱的進出利用差一般在30℃左右，即進油溫度一般在220，出油溫度在250℃左右，進油溫度決定了其排煙溫度在220℃以上，其排煙溫度高于一般小型鍋爐；排煙熱損失，也同樣高于一般小型鍋爐。相對于大型鍋爐來講，小型鍋爐的過量空氣系數(shù)在1.3～1.4，比大型鍋爐1.15～1.3高出許多，僅此一項排煙熱損失小型鍋爐比集中供熱鍋爐熱效率要低6～8%以上，導熱油小鍋爐更是要低于12～15%左右。
至于化學不完全燃燒是鍋爐越大，可燃氣體在鍋爐內燃燒時間越長，燃燒得越充分，小鍋爐根本不能與大型集中供熱鍋爐來比。機械不完全燃燒損失主要指飛灰損失、爐渣損失和漏煤。
Q3化學不完全燃燒，Q5鍋爐散熱損失，Q6爐渣物理熱損失，集中供熱的熱效率為85%以上，比小鍋爐要高30%以上，比油鍋爐高36%以上，實質上油鍋爐的鍋爐熱效率大致在50～55%左右。
2.兩種供熱用汽方式的經(jīng)濟性對比
通過以上分析可知：集中供熱的熱效率較其他供熱方式都高。那為什么有些企業(yè)覺得用了導熱油加熱反而比使用集中供熱蒸汽要來得合算？分析主要原因為：
和用熱企業(yè)的用熱性質和方法有關。當用熱企業(yè)的用熱為表面性加熱或烘干時，由于蒸汽得不到充分利用就以飽和水或汽水混合形式排掉，損失了大量的熱焓，造成熱利用率僅到蒸汽熱焓的60～80%左右。而導熱油因循環(huán)利用，其熱焓在管道的利用率反而高達90%以上。綜合鍋爐和管道效率、總體利用率導熱油鍋爐可達45～50%，而使用蒸汽表面加熱或烘干利用率僅能達到40～46%左右，其利用率反比低于近5個百分點。但如果我們合理利用或回收其直排剩余20～40%的熱焓，那么蒸汽總體的綜合利用率至少可達到60%以上，甚至可高達80%以上，就遠遠高于一般導熱油鍋爐的利用率。無論從節(jié)能或經(jīng)濟效益來講都要合理、經(jīng)濟。例如，某皮革企業(yè)的一臺YLW-4100kW的油鍋爐目前運行情況分析，現(xiàn)在每天耗煤量在28.3噸，每天耗電量1320千瓦時，兩項成本每小時1042元，每天2.5萬元（其中每天按5500大卡，800元/t計算）。
如用熱電廠蒸汽，熱電廠供0.7MPa以上220℃的過熱蒸汽，蒸汽焓較高，為2884kJ/kg。為保證皮革廠用汽特性，要求底溫為165℃以上，因此熱電廠蒸汽壓力最低保證在0.7MPa以上就能滿足要求，因使用后為0.7MPa的飽和水，其飽和水溫度為165℃，其水焓為720kJ/kg，使用焓差為2164kJ/kg，因此每小時與油鍋爐相同的焓值下需使用7t/h蒸汽，每天168噸蒸汽。按煤炭同比價格和熱電廠熱水回收后，噸蒸汽成本為150元。每小時皮革廠用汽同比成本為1050元/小時，日為2.52萬元，兩者相比較，每月用油鍋爐的費用為75萬元，用蒸汽為75.6萬元左右，僅相差0.6萬元。但從總成本上來看，從安全、環(huán)保、財務成本來分析，使用熱電廠的蒸汽更經(jīng)濟。
3.導熱油小鍋爐供熱用汽方式的缺陷分析
3.1從油鍋爐效率來看。因為油鍋爐進油與出油油溫差一般在30℃左右，排煙溫度200℃以上，且鍋爐熱損失、機械不完全燃燒較大。在該皮革企業(yè)實測，其排煙溫度203℃，煤渣含碳量為15.29%，飛灰可燃物為29%，與大鍋爐相比相差非常遠。目前電站鍋爐一般底渣含碳量在2%以下，飛灰在8%以下，因此從反平衡計算油鍋爐的熱效率低于55%，非常不經(jīng)濟。
3.2再從減排來講，更是無以比擬的。集中供熱循環(huán)流化床鍋爐在設計和制造過程中就考慮其SO2的脫硫和低的減排問題。目前集中供熱鍋爐SO2的排放之前都是比小鍋爐減排70～80%，現(xiàn)在新的熱電機組項目要求為90%以上，而小鍋爐不存在脫硫的設施；另其煤炭進口也存在魚目混珠現(xiàn)象，可以采用高硫煤種，又無煙氣在線監(jiān)測，基本處于無控的排放，而目前全省的熱電企業(yè)全部都進行煙氣在線監(jiān)測并網(wǎng)運運，脫硫設施要求近100%的投運并達標排放。NoX的減排主因是循環(huán)流化床其燃燒理念為低溫燃燒，NoX的產生物一般在200～300mg/m3左右，而高溫燃燒其溫度超過950℃以上，其次產生物濃度就高達800mg/m3以上，所以NoX的減排是其一大優(yōu)特點。集中供熱是具有小型鍋爐無法比擬的優(yōu)越性，是完全體現(xiàn)減排政策的可控和可行性。
綜上所述，合理使用集中供熱蒸汽要比使用導熱油小鍋爐熱效率高15%以上，即節(jié)能15%以上；而且從減排來講，SO2排放要減排80%以上、NoX減排70%以上、粉塵減排70%以上。正如《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》第六章，建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會中提出十大節(jié)能重點工程第二項：區(qū)域熱電聯(lián)產發(fā)展采用熱電聯(lián)產和熱電冷聯(lián)產，將分散式供熱小鍋爐改造為集中供熱。
因此我們認為：熱電聯(lián)產將為我國的國內生產總值能源消耗降低20%做出巨大貢獻。提請政府主管部門給予足夠的重視，拆除區(qū)域范圍內的供熱小鍋爐和變相的供熱導熱油小鍋爐。---湖州加怡新市熱電有限公司 蔡明燈
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