龍?zhí)锾柲苠仩t預(yù)熱系統(tǒng)簡介
一、概述
1、本系統(tǒng)是一種新興的鍋爐裝置，由太陽能熱水器和鍋爐組成，太陽能把生產(chǎn)的熱水自動注入保溫水箱，并儲存起來，然后水箱和鍋爐的管道系統(tǒng)連接，水箱內(nèi)的熱水順利進入鍋爐的管道系統(tǒng)，太陽能本身能產(chǎn)生較高溫度的熱水，相當(dāng)于鍋爐需要加熱的熱媒水的起始溫度大大增高，鍋爐不需要滿負荷運行就能把水加熱到額定溫度，這樣用起來十分節(jié)能。
太陽能鍋爐由于是主要采用綠色能源太陽能產(chǎn)生的熱力，可以替代常規(guī)能源50%-90%的能源消耗，所以能夠節(jié)省使用常規(guī)能源所產(chǎn)生的費用，經(jīng)濟效益高；由于它無排放、無污染，屬于環(huán)保節(jié)能設(shè)備，社會效益顯著，是實現(xiàn)減排目標(biāo)的最好選擇。
2、太陽能鍋爐改造
目前，常規(guī)燃煤、燃油、燃氣、電、沼氣和其他能源鍋爐運行成本高，污染環(huán)境，已漸漸不能滿足多數(shù)使用鍋爐企業(yè)的需求，因此太陽能鍋爐改造技術(shù)以其節(jié)能環(huán)保的巨大社會效益和經(jīng)濟效益被人們所推崇。 所謂太陽能鍋爐改造就是通過利用太陽能熱力技術(shù)，并結(jié)合對常規(guī)燃煤、燃油、燃氣、電、沼氣和其他能源鍋爐進行節(jié)能減排改造來達到節(jié)能降耗減排目的的復(fù)合技術(shù)工程。
太陽能鍋爐工程，它切合用戶實際需要整體設(shè)計及施工，并可以為用戶提供多種個性化解決方案。此外利用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的太陽能中高溫?zé)崂眉夹g(shù)并結(jié)合相關(guān)鍋爐節(jié)能減排改造技術(shù)，在優(yōu)先使用太陽能鍋爐改造的前提下，對傳統(tǒng)鍋爐進行綜合技術(shù)改造，采用余熱回收、冷凝水回收、分級燃燒節(jié)煤、鍋爐降溫等設(shè)備，通過對鍋爐的燃燒控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、出渣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等進行優(yōu)化完善，節(jié)能效果可達10%到30%之間。
太陽能為無污染的可再生能源，太陽能鍋爐前景可觀，投資回收率較高，設(shè)備折舊率較低，所以進行太陽能鍋爐改造是各企事業(yè)單位較為理想的選項，而這也正是國家對此類項目工程給予扶持政策和優(yōu)惠措施的原因。以下是幾種常見的太陽能鍋爐形式。
二、低溫太陽能鍋爐預(yù)熱系統(tǒng)
利用太陽能系統(tǒng)為鍋爐進行新水預(yù)加熱。運行原理是經(jīng)太陽能集熱系統(tǒng)加溫后的熱水進入儲水箱且溫度不斷升高。鍋爐系統(tǒng)需要補水時，將儲水箱熱水注入鍋爐達到節(jié)能的目的。這是一種較為簡單的太陽能系統(tǒng)。
★適合場所：適用于對水溫?zé)o特殊要求的鍋爐系統(tǒng)。
★系統(tǒng)特征：此系統(tǒng)為一級開式低壓系統(tǒng)，利用太陽能在低溫時的高效率加熱新水。
★太陽能集熱：新補入的軟化水首先進入太陽能集熱器進行加熱后進入緩沖水箱，系統(tǒng)根據(jù)集熱器出口溫度與緩沖水箱的溫差啟動循環(huán)泵，使軟化水溫度不斷升高。
★節(jié)能體現(xiàn)：當(dāng)鍋爐的水位下降或壓力降低時，鍋爐給水增壓泵啟動，將緩沖水箱的高溫水注入鍋爐，利用提高進水溫度來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
★系統(tǒng)特點是：系統(tǒng)簡單、操作簡便、造價低、回收期短、綜合節(jié)能效果明顯等。
三、一級低溫太陽能鍋爐預(yù)熱系統(tǒng)
1、運行原理：是利用太陽能低溫集熱系統(tǒng)將鍋爐的補水升溫至60-80℃左右后，再利用增壓泵將其注入省煤器進行二次升溫后進入鍋爐。
2、系統(tǒng)說明
★適合場所：適合冷凝水大部分回收的鍋爐系統(tǒng)。
★系統(tǒng)特征：此系統(tǒng)一級閉式高壓系統(tǒng)，利用太陽能在高溫時的效率加熱回流的冷凝水與一小部分新水。
★太陽能集熱：冷凝水與新補入的軟化水首先進入太陽能集熱器進行加熱后進入緩沖水箱，系統(tǒng)根據(jù)集 熱器出口溫度與緩沖水箱的溫差啟動循環(huán)泵，使回收的冷凝水與軟化水溫度不斷升高。
★節(jié)能體現(xiàn)：當(dāng)鍋爐的水位下降或壓力降低時，鍋爐給水增壓泵啟動，將緩沖水箱的高溫水注入鍋爐，利用提高進水溫度來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
★系統(tǒng)特點是：系統(tǒng)較規(guī)范、操作簡便、造價較高、回收期稍長、節(jié)能效果明顯等。（下圖為一級太陽能鍋爐系統(tǒng)圖）
四、二級太陽能中溫鍋爐系統(tǒng)
1、運行原理是利用太陽能低溫加熱系統(tǒng)將新水升溫后，再由中溫系統(tǒng)經(jīng)行二次升溫的系統(tǒng)。
2、系統(tǒng)說明：
★適合場所：適合冷凝水部分回收的鍋爐系統(tǒng)。
★系統(tǒng)特征：此太陽能系統(tǒng)采用一級開式低壓系統(tǒng)與二級閉式高溫、高壓系統(tǒng)聯(lián)合工作。
★太陽能集熱： 利用低溫太陽能加熱補入的新水；利用二級閉式高溫、高壓系統(tǒng)對加熱后的新水與回收的冷凝水進性二次升溫。
★節(jié)能體現(xiàn)：當(dāng)鍋爐的水位下降或壓力降低時，鍋爐給水增壓泵啟動，將緩 沖水箱的高溫水注入鍋爐，利用提高進水溫度來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
★系統(tǒng)特點是：系統(tǒng)復(fù)雜、初投資高、回收期長、節(jié)能效果顯著等。（下圖為二級太陽能鍋爐系統(tǒng)圖）
五、龍?zhí)锕咎柲茴A(yù)熱工程簡介
1、項目簡介：?？h綠源熱力公司是一家專業(yè)城市供熱企業(yè)，第三供熱站日用蒸汽量達到240~300余噸。由于鶴壁市禁止使用煤鍋爐，因此，其鍋爐房采用了2臺6噸燃氣鍋爐，一臺4噸燃氣鍋爐，考慮到天然氣消耗量較大。為達到節(jié)約能源、提高燃氣鍋爐效率及使用壽命的目的，2013.4月委托安陽市龍?zhí)锾柲芄緸槠湓O(shè)計了太陽能鍋爐預(yù)熱系統(tǒng)，為鍋爐進行新水預(yù)熱，現(xiàn)已建成并投入使用。系統(tǒng)太陽能集熱器面積1200平米，設(shè)計日產(chǎn)溫升30度的熱水80--120噸，系統(tǒng)投入運行后每天可節(jié)約燃氣500余方，經(jīng)濟和社會效益十分顯著。該公司表示如系統(tǒng)節(jié)能效果明顯將會建設(shè)更大的太陽能系統(tǒng)。（下面以每天將90噸水從15℃升高到55℃所需能耗進行比較計算）
2、總能量：系統(tǒng)每天將90噸15℃的水升溫到55℃，總共耗費的能量計算如下：
Q=Cpm△T＝4.18×90×103×（55－15）＝1.51×107kJ
式中：
Q—該熱水系統(tǒng)運行需要的能量（kJ）
Cp—水的定壓熱容（Cp=4.18KJ/kg℃）
△T—水的溫升（即熱水溫度與基礎(chǔ)水溫之差）
m—水的質(zhì)量（kg）。
3、 太陽能、電和燃氣、燃煤等不同熱水系統(tǒng)經(jīng)濟性對比
3.1、各種燃料的當(dāng)量熱值分別為：
電：3600 kJ/ Kwh；燃氣：33440 kJ/m3。
3.2、鍋爐效率及能源費用如下表.
類別 效率 能源費用
燃氣鍋爐 85％ 氣：3.5元/m3
電鍋爐 95％ 1.0元/KWh
燃煤鍋爐 60% 煤：1.2元/kg
表中能源費用為當(dāng)前全國當(dāng)前市場均價
3.3、各能源費用計算如下（按15年）：
a、若上述熱量完全由燃氣提供
每天耗氣量為：1.51×107kJ/（33440 ×85％）＝531m3
每天氣費為：531×3.5元＝1858.5（元）
每年氣費為：1858.5×365=678352.5（元）
15年氣費為：678352.5×15=10175287.5（元）
設(shè)備初期投資按300000元（包括設(shè)備及鍋爐房）。
每年運行維護費用按6000元計算。
則15年總投資為10175287.5+300000×2+6000×15=10865287元。
（燃氣鍋爐使用壽命按8年計算）
b、若上述熱量完全由電能提供
每天耗電量為：1.51×107kJ/（3600×95％）＝4415（Kwh）
每天電費為：4415×1元＝4415（元）
每年電費為：4415×365=1611475（元）
15年電費為：1611475×15=24172125（元）
設(shè)備初期投資按80000元（包括設(shè)備及鍋爐房）。
每年運行維護費用按6000元計算。
則15年總投資為24172125+80000×2+6000×15=24341125元。
（電鍋爐使用壽命按8年計算）
結(jié)論：一個1200平米的單級太陽能預(yù)熱系統(tǒng)產(chǎn)生的能量，在其15年壽命期內(nèi)，如采用燃氣鍋爐需要花費10865287元。如采用電鍋爐需要24341125元。如考慮能源漲價因素費用將更加可觀。因此，如場地允許太陽能將會給您帶來相當(dāng)可觀的綜合經(jīng)濟效益。
下表為生產(chǎn)1噸熱水需要的能源對比表，供參考。
