集中供热行业做为锅炉使用和能源消耗的大户，***与节能是永恒的话题，是关乎供热行业生存与发展两个十分重要的方面。按照市委市政府的统一战略部署，自2013年始至2015止利用3年的时间，我市将完成外环线以内全部集中供热锅炉房的燃煤锅炉改燃气锅炉（简称煤改燃）工程，燃气热水锅炉将普遍使用。和燃煤锅炉相比较，燃气锅炉在***与节能方面面临的问题有着新的鲜明特性和内在原因。很有必要对其机理进行深入的研究分析，并采取现实可行的措施方法认真加以应对解决，以期充分利用煤改燃工程的实施为供热行业注入的创新活力与优势，促进全行业的健康发展。
1、燃气***及其防控措施是燃气热水锅炉运行过程中***工作的重点。
和燃煤热水锅炉一样，燃气热水锅炉（汽）水系统同样有发生爆炸的可能危险。由于燃气热水锅炉所使用的燃料天然气具有易燃易爆的显著特性，这就使得燃气锅炉不仅其（汽）水系统有发生爆炸的危险，而且其燃气输送系统也有发生爆炸的可能。前者属于物理爆炸，后者属于化学爆炸，而后者往往比前者更敏感、更易于发生，危害性更大。一旦发生爆炸，其后果往往是灾难性的。因此，燃气热水锅炉在使用过程中，在做好其（汽）水系统***控制的同时，把工作的重点要放在燃气系统的***控制上，坚决杜绝燃气***事故的发生。具体地讲应从事前教育、过程监督、措施到位、事后总结等以下几个方面切实做好***防范工作。
1.1.加强职工***教育。
决定一切事物的关键因素在于人。为保证燃气热水锅炉的运行***，**高度加强对全体职工特别是参与运行人员的***教育。***教育的培训内容主要包括燃气热水锅炉的基本构造及其运行原理、天然气的组分构成、物理化学特性、爆炸极的概念、天然气的***特性、燃气热水锅炉运行中易于出现***事故的环节及**注意的相关问题、燃气事故发生的处置及应急预案、劳动纪律等。并坚持常抓不懈，警钟长鸣。
1.2.加强职工技能培训。
根据国内外燃气锅炉发生爆炸事故的统计分析表明，运行操作失误是大部分爆炸事故的主要原因。所以，要防范和减少燃气事故的发生，**抓好运行作业培训这一中心环节，其中关键是燃气锅炉的管理者和操作人员**具有相应的***技术知识和技能。
燃气锅炉的自动化程度远远高于燃煤锅炉，在具体运行操作控制过程中其操作方式已由传统的电气点位操作转变为电子计算机触摸屏操作。由于运行人员普遍文化程度不高，对新生事物的接受相对困难。不敢操作、不会操作、误操作的现象比较普遍。特别是在燃气锅炉启运点火时易发生***事故，尤为至关重要。同时，为保护锅炉，锅炉的点火、停火过程均需要在一定负荷下逐步完成，防止锅炉温度的骤升、骤降。因此，**加强对运行人员的操作技能培训，在正确的指导监督下引导运行人员反复实践练习，直到使其能够熟练掌握为止。
必要时，实行锅炉点火、停火操作票制是一种很好的选择。所谓操作票制是对电气作业中变电站送、停电作业操作票制度在司炉作业中的借鉴引用。在操作票上明确唱票人、监票人、操作人，明确锅炉点火、停火的具体操作步骤和程序。操作时实行一人唱票、一人监票、一人操作，从而有效避免误操作，保证操作准确性，弥补司炉运行人员的技能缺陷。
1.3.配备利用必要的燃气泄漏检测设备，强化对输气系统的主动巡检。
天然气经市政管网输入到炉前中间经历的环节不在少数，引入距离相对也不算短。在此途中易于发生各种燃气泄漏事故，一旦遇到明火、静电、雷电等起火因素，就会酿成***事故，对此**高度重视，努力做到防患于未然。
一般而言，燃气锅炉房施工设计方案中在锅炉房顶部均设有燃气泄漏自动检测报警装置及自动排风系统，但这种配置只是一种被动应对。为加强对燃气***的**控制和主动控制，供热站应当再行配置必要的检测设备，主动对燃气输送系统的各个环节随时检测，确保燃气***控制的万无一失。
市售的手持型燃气泄漏检测仪已经达到相当高的灵敏度，具有可靠的声光报警功能，实践证明对于预防燃气泄漏具有很好的使用价值。燃气锅炉房应当配备、并应安排运行人员每班定时对输气系统进行检测。
1.4.制定燃气泄漏事故应急预案并定期组织应急预案演练。
燃气泄漏事故是燃气锅炉房的易发事故。“凡事预则利，不预则弊废”，及时制定燃气泄漏事故处理应急预案，对于能够有条不紊地及时处理突发的燃气泄漏事故至关重要。应急预案的制定应当根据供热站自身的人员配备情况因地制宜而制定，努力做到条理清晰、反应迅速、责任明确、分工明确、利于实战。
应急预案编制完成后，为磨练队伍、增强实战能力、检验应急预案的可操作性，要定期开展应急预案的模拟实战演练。模拟实战演练要切忌走过场，虚假应付。要一切从实战出发，一切从为了一旦事故发生能拉得出、打得赢出发，真刀真枪落在实处。从而使参练人员充分锻炼，磨合出相互配合能力。
通过演练还可对应急预案的不足充分暴露，从而有利于及时修改和纠正，不断完善。
1.5.严格内部管理。
1.5.1.燃气锅炉房的常开通道要有门禁，可有效避免无关人员随意进入锅炉重地，带来不***因素。
1.5.2.操作规程和设备巡回检查制度要在显著位置上墙。
1.5.3.要定期对燃气泄漏监测装置及排风系统灵敏性、可靠性进行检测，还要积极配合消防部门定期做好消防***报警装置的年检工作。
2、对燃气热水锅炉尾部烟道震动形成原因的初步分析及解决方法。
煤改燃以来， 对于安装燃气锅炉在2台以上，将锅炉尾部烟气集中到水平烟道进而利用原有燃煤锅炉旧烟囱进行排放的锅炉房，不止一个站点出现了锅炉尾部烟道的剧烈震动。不仅扰民，乃至有的烟道被震开裂；某锅炉房在运行中甚至在尾部烟道还出现了剧烈的爆燃现象，对锅炉***构成重大威胁。笔者认为出现上述情况在于下属原因：
2.1.为利用旧烟囱，受地势和空间的限制，锅炉尾部烟道往往走急转弯，乃至180°折返的路径，烟道阻力过高，使烟气排放不畅。
2.2.和燃煤锅炉不同，燃气锅炉为微正压燃烧，无引风机，烟气完全是靠鼓风机“吹”出去的。锅炉尾部烟道无负压段，处于正压的尾部烟道相对较长，而尾部烟道恰恰又是钢制材料，钢度较燃煤锅炉常使用的砖烟道差，易于引起共振。
2.3.同样以14KW热水锅炉为例：燃煤锅炉一般配备鼓风机1台，功率N=37KW，流量Q=32079m³/h，压力P=2559Pa；引风机1台，功率N=75KW，流量Q=50356m³/h，P=3393Pa。而燃气锅炉只配备鼓风机1台，功率N=55KW,流量Q=19440Nm³/h，压力P=7000Pa。
燃煤锅炉在严寒期满负荷运行条件下，鼓风机运行功率控制在额定功率的30%左右，引风机运行功率控制在额定功率的60%左右。由于鼓风机的任务基本在于克服炉排及煤层阻力向炉内提供丰富的O2，燃煤锅炉为微负压燃烧（-5～-10Pa），炉膛内的压力近似等于大气压力。在同样的进气条件下，对于同一台风机其相似率完全适用。
令N1为额定功率、P1为额定风压、N2为实际运行下降功率值、P2为降功
即燃气锅炉的尾部烟道压力是燃煤锅炉的1.4倍。可见在容量相同条件下燃气锅炉尾部烟道承受的压力远高于燃煤锅炉。
2.4.实践表明，和燃煤锅炉相比较，燃气锅炉对于烟气排放系统的要求更高，也更为敏感。烟气排放不通畅势必会影响炉膛内的室式燃烧，造成燃气的燃烧不充分，使锅炉烟气中可燃气体含量增高。对于不完全燃烧物CO而言，其爆炸极限为12.5%-74.2%，比天然气的爆炸极限5%-15%范围更宽，从而也更加危险。因烟气排放不畅造成个别燃气锅炉房出现爆燃现象也就是情理当中的事情。这种现象是相当危险的，**高度警惕，一旦条件具备甚至有引起锅炉爆炸的风险。
综上，对于燃气锅炉将其尾部烟气集中于水平烟道进而利用原有燃煤锅炉旧烟囱进行排放的方式，值得商榷。把用于处理燃煤锅炉烟气排放方式凭想当然照搬于燃气锅炉，处置不当，得不偿失，甚至带来高风险。
对于燃气锅炉而言，建议每一台锅炉均采用独立的烟道系统。其初投资规模并不大，而燃烧运行效果非常好，是解决上述问题的理想选择方案。且对于任一供热站改燃工程而言基本上都能找到空间进行合理布置，实现单台锅炉烟气的独立排放。
3、对燃气锅炉水外侧金属腐蚀形成原因的初步分析及预防应对措施。
燃气热水锅炉使用的燃料是天然气，天然气的主要成分CH4。CH4在燃烧过程中存在以下化学反应：
CH4+2O2=2H2O+CO2
根据上式，经化学计算可得知，每燃烧1Kg的天然气大约将产生2.25Kg的水，亦即每燃烧1Nm3的天然气会产生1.74Kg的水。在实际运行中天然气燃烧产生的这些水分很大一部分在锅炉内部遇冷而生成冷凝水。由于天然气中含有一定量的H2S,H2S在燃烧中生成SO2或SO3和水结合后生成H2SO3或H2SO4；空气中含有大量的N2，在炽热燃烧的情况下，会生成NO及NO2，和水结合后产生HNO3，因而冷凝水是呈酸性的。经实际测试，冷凝水的PH值在3-6之间不等，它们附着在锅炉内部的金属表面上，会对锅炉金属结构产生较强的腐蚀作用。同时锅炉在燃烧过程中为使天然气充分燃烧，需要一定的过量空气，空气过量系数一般控制在1-1.2之间。过量空气中的O2在经燃烧反应被加热温度较高又有凝结水的环境下，活性增强，也会加速对锅炉金属结构的氧化腐蚀。
上述因素是燃气锅炉产生腐蚀的根本原因。
应当说只要锅炉燃烧运行，酸腐蚀和氧腐蚀就不可避免。关键在于实践表明，越是那些能保持运行在较高负荷段、燃烧状态充分的锅炉，腐蚀反而越轻、甚至微乎其微；越是那些“大马拉小车”不得已运行在较低负荷段、燃烧状态不充分的锅炉，腐蚀反而越重、乃至达到触目惊心的地步。因此，为防止由于金属严重腐蚀对锅炉***的破坏作用，**对锅炉的运行状况进行控制。
综上，笔者建议采取以下预防应对措施：
3.1.锅炉运行中**考虑锅炉容量和供热面积之间的合理匹配，以期能够使得无论在任何供热阶段，运行几台锅炉对外供热均能使每台锅炉运行在效率工况，这就是锅炉容量上的模块化配置，可有效减少冷凝水的产生。
3.2.在保证***的条件下适当减少锅炉的循环水量，提高炉膛温度，同样可以达到减少冷凝水产生的目的。
3.3.供热期结束后要及时对锅炉内部进行检查、除锈、清理，防止腐蚀进一步加深。
3.4.在对锅炉内部水侧进行湿保养的同时，不放弃对锅炉内部金属结构水外侧的夏季保养，阻止酸腐蚀、氧腐蚀的加剧。
3.5.加强对锅炉易腐蚀部位的观察、检测，尽早采取果断措施进行维修。
4、对燃气热水锅炉运行过程中节能特性的分析比较及节能措施。
我国是一个油、气资源相对贫乏的***。和燃煤相比，天然气价格昂贵，来之不易，当念物力维艰。
从目前实际运行结果看，各供热站气耗量均在10m³/m²·a上下不等，（注：本文所指m²，均按供热建筑面积计算，下同）如暂按10m³/m²·a粗略测算，根据天然气销售价格为3.25元/m³，则单位面积供热成本仅此一项费用就达到32.5元/m²·a，远高于居民采暖价格25元/m²·a。为实施煤改燃工程，政府需要投入巨额资金以支持供热企业运转。
节能减排、降低碳排放量、减少温室气体效应、遏制气候变暖是我国的基本国策，也是我国政府对**做出的庄严承诺。
因此，供热行业做为能耗大户，**树立全局意识，站在***大政方针，胸怀天下的高度在保障***的前提下，把节能工作列为头等大事，认真做实做好。
下表为河北区供热办所辖12个燃气锅炉房2014-2015采暖期基本情况调查汇总表：
序号
站名
供热建筑面积 （万㎡）
气耗 （m³/m²）
炉型 数量（品牌）
运行方式
1
桥园里
31.73
9.47
WNS14-1.25/115（95）/70-Y.Q×2特富 M64A024×1菲斯曼
初、末寒期开1台，严寒期再加1台调峰
2
长青北里
19.95
8.69
WNS14-1.25/115(95)/70-Y.Q×1青义
全运行期只开1台
3
富强道
145.99
9.36
KDZS29-1.25/130/70-Y(Q)I×4 宝成
初、末寒期开2台，严寒期3台
4
繁华里
37.25
10.31
WNS14-1.25/115（95）/70-Y.Q×2特富
初、末寒期开1台，严寒期开2台低负荷运行
5
国宜里
19.09
9.95
模块锅炉10台 博士
初、末寒期3-4台，严寒期5-6台
6
文江里
31.25
9.79
WNS14-1.25/115（95）/70-Y.Q×2特富
初、末寒期开1台，严寒期再加1台调峰
7
革新道
30.4
8.26
WNS14-1.25/115/70-Q×2 法罗力
初、末寒期开1台，严寒期再加1台调峰
8
正义道
51.07
9.61
SZS29-1.6/130/70-Q×2 方块
全运行期只开1台
9
乌江路
68.05
8.87
WNS14-1.25/115/70-Q×4 法罗力
全运行期只开2台
10
爱贤里
33.4
9.09
SZS21-1.6/130/70-Q×1 SZS29-1.6/130/70-Q×1 方块
交替运行
11
民权门
29.22
10.36
模块锅炉16台 志好
初、末寒期开5-6台，严寒期8-9台
12
江都路
74.65
9.43
M64A024×2菲斯曼 WNS14-1.25/115/70-Y×3富尔顿
初、末寒期开1-2台，严寒期2台****，1台60-70%
结合各供热站点的技术条件，仅从考量燃气锅炉自身角度出发，对上表进行初步分析可得出如下结论：
4.1.各站的气耗存在明显差异，气耗站和气耗站差距达1.62m³/m²a，这一差距整个运行期结束，由于燃气价格高昂全气耗成本存在巨大差额，经济效益将显著不同。
4.2.气耗的高低和锅炉品牌有关，同一规格型号的锅炉，相比较而言品牌不同负荷能力、热效率不同，气耗水平不同。
4.3.气耗的高低和锅炉采用的类型有关，同等容量下不同类型的锅炉气耗水平不同。
4.4.气耗的高低和锅炉容量与供热面积之间的相互匹配有关，亦即和锅炉的运行状态有关，匹配越合理，锅炉越是能在效率工况运行，气耗水平越低。
4.5.气耗的高低和锅炉房工艺设计布局、烟气排放方式有关。锅炉烟气独立排放的方式优于2台以上锅炉利用旧烟囱集中排放的方式。
在上述诸多因素中，综合各种实际情况，为达到节能降耗的目的，建议采取下列方法运用于煤改燃工程建设：
1.择优选用节能效果明显的锅炉品牌。
2.供热站煤改燃设计中**考虑锅炉容量和供热面积之间的合理匹配，以期能够实现良好的锅炉容量上的模块化配置，保证锅炉在效率工况运行，降低能耗。
3.燃气锅炉**实行单台锅炉烟气的独立排放，以利于充分燃烧。
4.对于已经改燃、能耗偏高的供热站，经技术经济分析确定技术改造方案可行，合理期限内通过降低能耗能够收回改造投资的，应当立即进行技术改造。
结束语：煤改燃工程的实施，使清洁能源在我市供热行业获得广泛应用。这对于减少有害污染物排放、改善环境质量、综合治理雾霾、实现供热行业的可持续发展、造福子孙后代有着崭新的时代意义，功在当代、利在千秋。
对于燃气热水锅炉在运行过程中***与节能方面出现的具体实际问题，“挑战与机遇并存”，做为供热人我们更有着不可推卸的责任和义务，**积极应对，在深入研究分析的基础上认真加以解决。通过不懈的努力充分利用煤改燃工程实施为供热行业注入的创新活力和优势，促进全行业的健康发展。
