燃气锅炉所需的燃料（如***、城市煤气、液化气等），属于***能源，价格呈上涨态势，以燃气锅炉供热而形成的供热系统，节能、环保运行问题十分突出。
KT-RQ燃气锅炉及供热系统节能技术，针对燃气锅炉及以此为热源形成供热系统，从烟气排放余热利用、降低热水循环电耗以及锅炉的***佳运行控制等方面，提供了降低运行成本的综合治理方案。
一、***锅炉的节能潜力
1.1 烟气节能潜力
为防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态下，燃气锅炉的排烟温度一般不低于180℃，***高可达250℃。高温烟气排放造成大量热能浪费，同时也污染环境。
1Nm3***燃烧后会放出9450Kcal的热量，其中显热为8500Kcal，水蒸气含有的热量（潜热）为950Kcal。燃气锅炉可利用的热能是8500Kcal的显热。供热行业中常规计算***热值一般以8500Kcal/Nm3为基础计算。这样，***的实际总发热量9450Kcal与***的显热8500Kcal比例关系以百分数表示就是111%，其中显热部分占100%，潜热部分占11%，对于传统燃气锅炉来说，潜热部分的热量在运行中实际上被全部浪费。高温烟气排放造成的排烟热损失，主要为烟气显热和蒸汽潜热。
（1）1NM3天燃气燃烧，产生理论烟气量约10.3 Nm3（大约12.5Kg），以过量空气系数1.3计，产生烟气14 Nm3（大约16.6KG）。
（2）由于***燃料中含有氢元素，每1 Nm3***燃烧后可产生1.55K***蒸汽。在排烟温度较高时，烟气中的水蒸汽处于过热状态，不能凝结成液态的水而放出汽化潜热，而是随烟气排放，汽化潜热被浪费。锅炉热效率一般只能达到70～85%，约20％的热能从炉体表面散发和通过烟气排空而浪费。
取烟气温度200℃降低至70℃，1 Nm3***燃烧后的排烟中，可放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，可放出汽化潜热约1850 KJ，即总计放热达3450 KJ。这正是燃气锅炉节能的潜力所在。
1.2 循环水泵的节能潜力
在以燃气锅炉为热源组成的供热系统中，水泵的扬程、电机功率与实际运行系统的负荷需求之间差别较大，加之管路水阻测算上的误差，使得水泵“大马拉小车“现象比较普遍。水泵工作在非经济运行状态，功耗较大。
供暖现场循环水量的调节通常是通过控制阀门开度来实现的。这种控制方式，是以牺牲电机功率为代价的节流控制方式。
在循环水泵的运行中约有30%～50% 的电机功率被浪费。
1.3 并联运行的燃气锅炉
为节省燃气费用，往往采用多台燃气锅炉并联间歇式运行方式。这种运行方式，锅炉的出力在大火和小火两种工况之间调节，动态调节火力的能力较差，不能满足供热负荷变化的需求，在节省燃气方面的效果并不理想。
综上所述，燃气锅炉及供热系统，在排烟余热损耗、电力消耗、运行方式等方面，存在着可观的节能潜力。
二、KT-RQ燃气锅炉及供热系统节能技术
提高燃气锅炉热效率的主要途径是：提高燃烧系统的燃烧效率，优化锅炉运行模式；提高排烟热能利用率。
KT-RQ燃气锅炉及供热系统节能技术，通过烟气余热回收、循环水泵节能、锅炉运行方式控制等多项节能技术的综合运用，实现***利用燃气、减少环境污染的目的。各项技术相对***，即可单独应用其中一项，也可挂接在锅炉运行监控系统中自动运行。
2.1 排烟余热回收
燃烧条件一定时，提高排烟热能利用率，是***利用***、减少环境污染的有效途径。在***燃烧设备的尾部增设冷凝式换热器，将排烟温度降到烟气露度以下，不仅可以回收利用排烟显热，还可以利用***燃烧时产生的大量水蒸气凝结时放出的潜热。同时凝结液对烟气中的CO2、NOX和SOX等***气体有一定的吸纳作用，因此，可提高能源利用率，并减少排烟对环境的污染。
烟气冷凝余热回收器，利用温度较低的水或空气与烟气进行换热。靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而换热器内的水或空气吸热而被加热，回送锅炉或换热器后，即可实现热能回收利用，提高锅炉热效率，减少燃气耗量。***锅炉排烟热能回收方式，针对常压锅炉和压力锅炉，分为两种类型。
2.1.1 常压锅炉烟气排放的回收方式
图中，供暖热水的回水，全部进入烟气热能回收器内与烟气进行换热，将温度提高后，再进锅炉加热，以降低燃气耗量。
2.1.2 压力锅炉烟气排放的回收方式
图中，供暖热水的回水，全部进入烟气热能回收器内与烟气进行换热，将温度提高后，再进换热器与热媒换热，从而降低燃气耗量。
冷凝式余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要可用作锅炉补水或生活用水，或加热空气可用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用，减少废气排放，节能环保一举两得。
2.1.3 冷凝式余热回收器特点
① 可靠性高 采用***换热元件、耐腐蚀钢制造，备使用寿命长 锅炉低温部位的烟囱中，普遍会遇到燃料中含硫量偏高，在***温度下形成***而造成设备腐蚀的问题，称之为“******腐蚀”的现象。用普通钢制作的锅炉低温部件，由于其耐******腐蚀性能很差，腐蚀严重，使用寿命很短。特种材料耐腐蚀钢耐腐蚀性强，设备使用寿命大大延长。
② 节省燃料 可有效利用烟气中的潜热，使锅炉排烟温度由180ºC降至80ºC左右，燃料热能利用率可提高8～15%，有效提高了锅炉热效率，节约能源，降低运行费用。以一台2.80MW燃气锅炉为例，每小时可节约***25～-45Nm³,一个供暖期就可节约燃气费用5.9～10.7万元（计算依据：一个供暖季120天、每天运行10小时、***价格为1.98元/ Nm³）。
③ 环保 有效降低烟气中氮氧化合物排放浓度，使所排放烟气更能达到环保要求。
④ 安装便利 结构紧凑，安装方便，设备整体出厂，施工周期短。
⑤ 产品多样化 可根据用户实际情况进行设计、定做非标产品，同时我公司还竭诚为用户供暖系统进行优化改造。
2.2 循环水泵节能技术
2.2.1 阀门控制流量的功率损失
阀门控制法的实质是：水泵本身的供水能力不变，而是通过改变水路中的阻力大小来改变供水的能力（反映为供水流量），以适应用户对流量的需求。这时，管路特性将随阀门开度的改变而改变，但扬程特性则不变。
如图2-3所示，设用户所需流量从QA 减小为QB，当通过关小阀门来实现时，管阻特性将改变为曲线③ ，而扬程特性则仍为曲线① ，故供水系统的工作点由A 点移至B 点，这时流量减小了，但扬程却从HTA增大为HTB；由图可知，供水功率PG与面积OEBF成正比。
2.2.2 变频控制循环水泵
通过改变水泵的全扬程来适应用户对流量的需求。当水泵的转速改变时，扬程特性将随之改变，而管阻特性则不变。
以图2-3中用户所需流量从QA 减小为QB为例，当转速下降时，扬程特性下降为图1的曲线④ ，管阻特性则仍为曲线② ，故工作点移至C 点。可见在水量减小为QB的同时，扬程减小为HTC 。供水功率PG与面积OECH 成正比。
对循环泵采用变频控制，可调整系统***佳流量。实现热力系统的变负荷运行。
2.2.3 循环泵增压装置
该装置的技术特点是，利用水泵富裕扬程，使部分循环水进入增压装置，在水泵出口等压混合。由于部分循环水无需循环泵增压，降低了循环泵电力能耗。示意图如图2-4所示。
2.3 燃气锅炉监控系统
该系统是一套数字化的燃气锅炉节能监控系统，通过对供热负荷、环境温度以及系统运行参数的监测，动态调节锅炉的运行模式和火力配置，同时对烟气余热回收、循环水泵变频运行等部分进行自动监控。
系统具有丰富的组态功能，实时显示锅炉运行状态、气候补偿数据、变频水泵状态、燃气消耗等相关运行参数，动态仿真地描述供暖系统各辅机的实时运行状态（运行、停止或故障)，全中文界面，操作简单、参数实用，动画逼真。
2.3.1 基本功能
⑴ 通过闭环控制，实时跟踪供热负荷和环境温度变化，控制锅炉变负荷运行以及变流量循环。通过监控系统的运算得出***佳运行方式，控制并联运行锅炉投入台数、火力大小的自动配合，实现锅炉变负荷运行。
⑵ 监测热源（燃气）用量、二次网循环热量以及二次网补水量。此参数用于分析供热系统的运行工况及热力系统的流量分配情况，同时可实现EAOC（能效分析与运行优化控制）。
⑶ 智能温控技术 可随户外温度的变化，自动调节循环水温度，通过控制系统的“质调控”使系统处于***佳状态，***大限度地节约能源。
⑷ 自动排污、自动泄压 回水管道上安装过滤装置和手动排污阀，可通过判断过滤装置前后压差，实现自动排污或手动排污，减小系统运行阻力。同时，随着水温的升高，回水压力超过设定压力，系统会自动打开电动阀泄压，并维持正常压力。
⑸ 二次网漏量的监测 通过监测补水出口流量的变化，***大流量时段，分析判断二次网的漏量情况。
⑹ 报警保护 系统检测到下列故障后，通过声光报警提醒管理人员排除故障：①二次网漏量大；②循环泵故障停泵； ③循环泵变频器故障；④系统安全故障报警（超压或失压）。
⑺ 补水失压保护 换热站在运行过程中如果系统严重失水或补水压力过低，系统能够自动停机并发出报警，当补水压力***正常时又能够自动投入运行。
⑻ 供水超压保护 换热站在运行过程中如果二次网出口压力严重超压，系统将自动停机并发出报警，当二次网出口压力***正常时能自动投入运行。
系统软件为中文界面显示，操作简单。在线显示实时运行参数，包括：热媒流量、热媒温度、热媒压力、供热量、室外温度、供/回水温度、供/回水压力、二次网漏量等，并能调阅、打印实时及历史数据曲线。
三、经济效益
KT-RQ燃气锅炉节能系统的运行，通过烟气余热回收、循环水泵降耗、锅炉运行监控等三项节能技术，可实现降低燃气消耗8%～10%，降低电力消耗30%～50%的目标。
现以常压燃气锅炉供暖系统为例，说明采用KT-RQ燃气锅炉及供热系统节能技术后的经济效益。
某小区换热站由六台2.45MW燃气常压热水锅炉组成。图3-1为锅炉供热系统图。
⑴ 供暖面积：15万平方米左右。
⑵ 热水出/回水温：55℃/45℃。
⑶ 工作模式：6台2.45MW锅炉并联间歇式运行，其中5台小火运行
⑷ 锅炉烟道的排烟温度140℃。
⑸ 供暖期（120天，平均每天开机16小时）***费用400 ～ 450万元。
节能效益如图3-2所示。其中单价取值：电费：0.49元/ kWh；***：1.98元/NM3
四、适用场合
KT-RQ燃气锅炉节能系统，各组成单元可***安装，发挥各自的节能作用。适应于下列场合：
⑴ 气—液式 从烟气中吸收热量，用来加热给水，被加热后的水可以返回锅炉（作为省煤器），也可单独使用（作为热水器），从而提高能源利用率，达到节能的目的。如常压燃气锅炉供暖系统、热水供应系统；压力燃气锅炉供暖系统、热水供应系统 。
⑵ 气—气式 从烟气中吸收余热，加热助燃空气，以降低燃料消耗，改善燃烧工况，从而达到节能的目的；也可从烟气中吸收余热，用于加热其他气体介质如煤气等。对钢厂，石化厂及工业窑炉而言，这是一种有效的的余热利用形式。
⑶ 其他应用场合：陶瓷窑炉、水泥工业、冶金工业，纺织工业、合成氨工业余热回收。