工业锅炉的节能方法(共9篇)
工业锅炉的节能方法 篇1
1 锅炉监测测试应在正常生产实际运行工况下进行
标准明确规定测试应在“正常生产实际运行工况”下进行, 这一规定是和进行节能监测的宗旨相一致的。节能监测是要把锅炉使用中明显不合理、明显浪费能源的现象管住, 监测是针对实际用能过程进行的。在整个能源消费管理体系中对用能过程实际状况的管理和监督, 它和能源使用以前 (进入终端浪费前) 的管理, 例如对加工转换环节的管理和优化, 对生产、分配、输送环节的管理等, 具有不同特色, 它和能源浪费以后的统计分析、效果检查考核不同。它和能源使用环节和使用设备在使用能源以前的预计分析、设计计算也不同。监测工作的特点要求监测工作能反应使用过程实际。而监测又是在一个短时间内 (一天内) 进行的, 那如何反映长期使用实际情况呢?这就是标准中提出的要求, 即监测应在“正常生产的实际运行工况下”进行。
这就意味着锅炉在监测时的负荷率应和保证生产系统用汽设备用汽的经常运行负荷一致。这里所说经常只能是指多数情况, 对监测单位来说这是可以通过对运行日记的检查了解到的。
另外标准中还特别强调了正常生产, 这是指产品生产、用汽设备和装置正常工作。生产安排组织长期不合理的影响不能作为排除监测不合格的理由, 但某些生产上的偶然因素要排除在监测结果评价影响因素之外, 也即生产出现偶然异常情况时不进行监测, 这是监测单位应注意到的。
在生产正常的情况下, 锅炉设备不正常如负荷较低、参数配合不当等, 在监测时应维持锅炉使用的本来面貌, 不应人为的调整到某种“最佳状态”。
2 监测时间
从热工况达到稳定状态开始, 监测时间应不少于1小时。除需化验分析以外的测试项目每隔15分钟读数记录一次, 取算术平均值。
关于监测时间的规定首先是考虑到获得必要可靠的具有权威性测试结果的需要。对小型锅炉, 工况达到稳定状态的准备时间约需1小时, 在稳定后的一小时内各种热力工况继续保持稳定一般说是可做到的, 这就要求生产用汽在二小时内参数不变负荷不变。对于特殊企业难以维持稳定一小时以上者, 将有可能要求采取一些非常措施, 如放汽放水维持稳定保证测试条件, 对较大型的工业锅炉4—10t/h以上, 根据一般经验实现的可能性是有的。
从测试的准确性来讲, 每小时监测四组数据从测量理论的角度说这是数理统计的基本要求, 10个样品的样本属于大样本事件, 4个样品的样本属B级和C级之间的样本, 对母体的代表性较好, 但又不是很高。
每隔15分钟测一组数这一规定是由锅炉热工参数变化的灵敏性和出现某一干扰使整个负荷达到基本稳定的时间要求决定的。对工业锅炉来说蓄热放热过程, 工质变化过程都至少15分钟。另外从锅炉监测测试的工作量来看, 如果我们认真的去做这些测定的话, 完成一组数扰的测试周期也大约要15分钟, 时间间隔太短将使测试工作过于匆忙并影响质量, 特别是对烟气取样和较大型锅炉的锅炉壁面温度等非自动记录式的测定更应细致的去作。
3 监测所用的仪表应能满足监测项目的要求
仪表必须完好, 并应在检定周期内, 其精度不度低于2.0级。
所谓满足监测项目的要求是指适应监测特点, 即:要方便能在线进行测量, 测头的安装拆卸不用大动土木, 对原设备不带来破坏, 适应监测人员的技术水平, 高级人员可使用复杂仪表。
仪表必须完好, 并在检定周期内, 是保证监测结果权威性的要求, 保证监测结果在执法争议中权威地位的要求。
监测用仪表精度的要求, 规定不低于2.0级, 这是最低要求, 可能困难较大的是烟气分析, 但不能再进一步放宽, 否则将无法作为监测执法依据。
检定周期内, 不论是进口还是国产仪表, 只要所使用的仪表经过了法定的检验, 符合精度要求, 并在检定周期内, 就满足了标准的规定。
4 排烟温度的测试
排烟温度的测试应在工业锅断面最后一级尾部受热面后1米以内的烟道上进行, 测温热电偶应插入烟道中心并保持电偶插入处的密封。
标准规定了排烟温度的测试, 首先是规定了测试地点, 即“排烟温度的测试应在工业锅炉最后一级尾部受热面后一米以内的烟道上进行”。锅炉烟气离开尾部受热面后, 在烟道上由于散热, 其温度不断有所降低, 大约每米2℃, 随尾部烟道保温不同略有不同。为正确反映排烟热损失的大小, 所以要求其测点不能离尾部受热面太远。但同时我们也应考虑到烟气离开尾部受热面之后有一定混合均匀化的作用。有时在尾部受热面积灰结垢的情况下, 烟气刚离于尾部受热面时具有较大的沿截面的不均匀性, 测试结果代表性较差, 排烟温度测点也不宜离受热面太近。
对于小型锅炉尾部烟道截面不大于1.2m2时我们忽略烟气成分和温度沿截面分布的不均匀性, 以烟道中心点烟气温度代表烟气平均温度。
在排烟温度测试时, 测温热电偶穿墙测试孔往往由于不严密而有冷空气漏入, 尾部烟道烟气负压要比炉膛大得多, 冷空气量增大影响烟气的成分和温度, 这常常被测试者所忽视, 所以标准特别指出应保持热电偶插入处的密封。
对于大于10t/h的锅炉, 排烟温度应进行多点测量, 测量点按烟道截面等面积布置, 截面可分为二、四、六个, 视容量大小而定。
5 空气系数
烟气取样应在工业锅炉最后一级尾部受热面后1米以内的烟道中心位置处, 烟气取样与测温应同步进行。
空气系数按公式 (1) 计算:
式中:O2、RO2、CO、CH4、H2……干燃烧产物的百分含量, 为相应成分在干燃烧产物中的百分含量, %。由燃烧产物取样化验分析测得。对于固体和液体燃料不分析H2和CH4。
为了得到具有代表性的烟气我们要求: (1) 取样和测量温度应同步进行, 即取样同时测温; (2) 每15分钟取样一次, 每次不得少于2升; (3) 注意取样管的密封不得有冷空气漏入。
一般烟道烟气的温度都低于600℃, 可采用ф (8—12) mm的钢管作为取样管, 取样管顶端封闭, 测面按间距5—10cm均匀开孔ф (3~5) mm, 在烟道深度方向均匀抽取烟气样。
取样时应首先将空气排出, 抽出烟气后, 用球胆接通出气孔, 以烟气冲洗三次, 再用球胆取样, 密封送化验分析。
烟气成分分析可用奥氏气体分析器或其他分析仪器, 注意按使用说明要求正确配制试剂和进行操作。
6 炉渣含碳量
装有机械除灰设备的锅炉, 可在出灰口处定期取样 (一般每15—20分钟取一次) , 取样应注意均匀性和代表性。
原始灰渣样数量应不少于总灰渣量的2%, 当煤的灰分大于等于40%时, 原始灰渣样数量应不少于总灰渣量的1%, 但总灰渣数在不少于20kg。当总灰渣量少于20kg。当总灰渣量少于20kg时应予全部取样, 缩分后的灰渣样数量应不少于2kg, 1kg送化验, 1kg封存备查。
根据工业锅炉的热平衡分析, 机械不完全损失是锅炉的主要热损失之一, 机械不完全热损失的大小主要决定于炉渣含碳的多少。
炉渣的取样是测定炉渣含碳量的关键, 因此锅炉监测中炉渣取样是一项十分关键的工作。为了减少测试误差, 锅炉监测期间应尽量避免湿法除渣以保证取样的方便性和取样的代表性。标准规定对于装有机械除灰设备的锅炉, 可在出渣口定期取样, 取样可在每组测试数据抄读完后进行, 间隔为15分钟到20分钟。如果使用小车人工除灰, 则每次放灰时在小车取样, 灰渣样从小车四角和中心位置等量检取, 检取在适当考虑渣块的大小和残碳分布。不能专捡烧不透的或烧得好的。
灰渣原始样的数量应不少于总灰渣量的2%, 当煤的灰分含量大于或等于40%时, 原始灰渣样数量不少于灰渣总量的1%, 每次监测原始灰渣样数量不少于20kg。在实际操作中如在一小时内取样四次按每次5kg取样。
灰渣分析样的制取:原始灰渣块粒一般较大, 应首先破碎至10mm以下, 然后在清洁地面 (铁板上) 采用四分法缩分, 即先混合搅拌均匀, 用人工自然堆积成圆锥体, 再以顶点为中心进行十字分割, 取相对两部分作为分析样品。标准规定缩分后的分析用灰渣样应不少于2kg, 取1kg送化验室进行含碳量化验, 1kg封存备查。从原始灰渣样到分析灰渣样一般要经过3次的缩分。
7 炉体外表温度
炉体外表面温度测点应具有代表性, 一般0.5~1平方米一个测点, 取其算术平均值, 在炉门、烧咀孔、探孔等附近边距300毫米范围内不应布置测点。
在进行锅炉节能监测的情况下, 一般要求简单快捷、直观又能反映能源浪费 (损失) 的本质, 从传热的机理来分析锅炉的散热损失根本上说是由于外壁温度高于周围环境温度而引起的, 所以由于保温不好及维修较差使炉壁外表面温度过高才引起散热, 外壁温度升高还引起热污染恶化锅炉房工作条件。因此监测时只要把外壁温度控制住就能控制其散热损失。外壁温度的测定并不困难, 所以标准将其规定为监测项目, 而不计算锅炉外壁散热损失的绝对值。
外墙壁面温度的测量可用多点表面温度计、表面热电偶或其他温度表进行。
为使所测表面温度能反映锅炉整体保温状况, 标准规定应在炉壁外表面进行多点测量, 大约0.5~1平方米表面积一个测点, 取算术平均值作为测量结果。
为防止测量偏差过大, 标准还规定表面温度的测点不应太靠近炉门、烧咀孔、探孔等受炉内辐射热影响较大的地方。
工业锅炉的节能方法 篇2
-----湖南利圣德节能科技有限公司
2007年的两会上,温家宝总理指出,“两高”行业节能减排工作的进展,在一定程度上决定着节能减排目标能否实现。作为石化工业装置中的“集团军”,石化工业泵的节能降耗已成为当务之急。石化工业泵占全国工业用泵总量的1/3.如果每台石化工业泵的耗电量降低一点点,则整个石化工业的能耗问题将大为改观。
如何才能实现石化工业泵的节能降耗已成当务之急,归纳起来大致有如下几种方法。
(1)提高泵本身的效率,在泵的设计与制造上狠下功夫,采用先进的设计和加工手段制造泵,或者采用先进技术实现泵的利用效率。
(2)应用变频器改变泵的转速,提高泵的运行效率。实践证明,变频调速装置是企业技术改造、节能降耗的理想设备。毫无疑问,这种调速方式将成为石化企业中驱动系统的中枢。
(3)泵的选型与使用正确与否,也决定着石化工业节能降耗的真正实现。生产企业有责任与用户沟通,提供合理的产品型号及相关服务,而用户必须把好选型这一关,防止以往“大马拉小车”之类不必要的能耗。
(4)在泵组运行过程,通过注意细节、挖掘能效的做法,实现操作挖潜、状态运行振动检测动态管理,进一步控制资源和能源的浪费。加强现场维护和管理任何机器都需要进行维护和保养。
工业锅炉的节能技术与应用 篇3
关键词:工业锅炉;节能技术;应用
随着我国社会经济的发展,我国原有的工业发展模式已经不能够适应社会的需求,从而造成大量的资源浪费。我国工业发展中,工业锅炉作为重要的组成部分,但是它的节能状况比较低下,消耗的资源比较多,从而给企业发展带来一定的影响。如何降低工业锅炉的燃料消耗,提高它的节能水平,成为当前许多技术人员研究的课题之一。只有加强对工业锅炉节能技术应用的分析,提高我国工业锅炉的使用效率和节能水平,才能够达到国家可持续发展的战略目标,提高我国资源的利用率,减少对当地环境的污染和破坏。
1.当前我国燃煤工业锅炉存在的问题
1.1运行效率比较低下
要想提高我国工业发展水平,首先需要提高资源的利用率,但是在实际的工业锅炉应用中,许多锅炉的耗能量比较大,存在着比较多的问题,如果不能够及时进行解决,将会影响到我国整个工业的发展水平。其中工业锅炉运行负荷效率较低就是问题之一,尤其是在当前我国工业转型的重要時期,许多工业锅炉的运行负荷达不到相关要求,存在着锅炉多,应用少的现象。这主要是由于企业在进行锅炉设计时过分考虑企业未来发展水平,使得许多锅炉闲置无法发挥它的作用。
1.2锅炉设计和制造存在一定问题
我国工业锅炉设计和制造体系的问题,使得许多工程设计人员在设计的过程中,过于重视炉型和受热面的设计,但是对于燃烧设备和设备的深度设计不足,长期在这样的状况下不仅会影响到锅炉的使用状况,同时也会降低锅炉的节能水平,最终不利于我国工业的健康发展。除此之外,锅炉制造方面其制造工艺和技术相对落后,许多中小容量锅炉的链条炉排没有过大的变化,在原来的基础上容易产生漏煤、火口、漏风以及调风门不严密的现象,如果不能够及时解决这些问题,将会影响到锅炉的正常运行,对煤炭资源造成大量浪费,降低锅炉机组的燃烧、换热效率。
1.3锅炉燃煤质量不稳定
工业锅炉燃煤设计是以层燃燃烧为主,而且大多数会是链条炉排,所以煤炭的品质会对锅炉污染物的排放状况和燃烧效率产生较大的影响。在我国工业锅炉燃煤主要是原煤,这些原煤没有经过相应的洗选和加工,一些供应商甚至为了自身的利益,将许多煤种混合在一起卖给工厂,这样会导致煤种质量存在较大的差异性和不稳定性,导致煤炭热值低于锅炉的设计热值,最终导致燃烧工况变差,使得锅炉出力不足,锅炉燃烧率较低,影响到工业锅炉的运行质量。
1.4锅炉控制状况较差
燃煤工业锅炉需要有比较好的运行条件,这样才能够达到工业锅炉设计使用的要求,促进我国工业水平的提升。但是在实际的运行中,许多工业锅炉的控制水平比较差,控制人员专业素质不高,检测仪表配置较少,监控工作不到位,导致工业锅炉运行数据掌握不准确,影响到锅炉的运行维护,从而产生比较大的安全隐患。还有一些司炉工人由于自身工作责任意识比较差,在工作中不能够严格按照相关要求来进行,对锅炉的运行状况不能够进行准确判定,也就无法准确及时的进行调整,这样就会降低锅炉的运行质量,导致锅炉燃烧率下降,产生大量资源浪费,进而影响到企业的发展,不利于我国整体工业水平的提升。
2.工业锅炉节能技术应用
工业锅炉节能技术有着非常重要的作用,它会关系到燃料的利用状况,同时也会关系到企业的发展水平。相关人员在进行技术改造时应该要将节能放在重要地位,结合不同锅炉的特点来加强对节能技术的应用,从而达到节能目标。
2.1给煤装置改造技术
我国许多工业锅炉都是燃烧原煤为主,大部分为正转链条炉排锅炉,在给煤装置上主要采用斗式给煤装置。该装置容易导致煤块和煤末混合堆实在炉排上,从而阻碍了锅炉的进风,影响到锅炉燃煤的燃烧率。所以在进行改造时,设计人员可以将装置改为分层给煤装置,可以利用重力来对原煤进行筛选,将煤块和煤末自上而下松散的分布在炉排上,这样更利于锅炉进风,提高燃烧状况,同时也可以提高锅炉温度,达到锅炉设计要求。通过改善锅炉的燃烧状况,还可以减少灰渣含碳量,使其得到充分燃烧,减少对煤炭资源的浪费,最终达到节能效果,降低企业燃煤资金支出,实现企业利润最大化,帮助企业获得更好的发展空间。
2.2炉拱改造技术
我国工业锅炉采用的链条炉炉拱主要是由一个拱面形状的前拱和后拱组成的,该种形式的炉拱使得链条炉前后两个部分的烟气以及相邻的烟气各自上升,从而会降低锅炉炉膛前部的温度,这样不利于新煤的燃烧。而且在这样的状态下,锅炉内的烟气混合水平较低,产生燃烧不完全的现象,降低了锅炉的温度,最终影响到煤炭的燃烧率,不能够达到节能减排的目标。所以再进行锅炉改造时,设计人员可以将传统的结构中的前拱拱高降低,同时还要拉长拱长,可以降低变为人字形前拱,做好煤闸门的保护工作,使其不暴露在热辐射中,也可以提高新煤的燃烧率。
2.3分层燃烧技术
要想提高工业锅炉的燃烧效率,就要做好充分的分析,掌握锅炉燃烧的实际状况,制定出更加科学的改造技术,完成工工业锅炉节能改造任务。分层燃烧作为节能的重要技术措施之一,技术人员应该要加强对该项技术的分析,从而达到节能的目标。
2.4煤粉复合燃烧技术
煤粉复合燃烧技术主要是通过利用链条炉排以及煤粉这两种燃烧方式来进行,只有将这两种燃烧方式充分结合,才能够提高煤炭的燃烧率,减少污染物排放,同时也可以达到节能目标。在运用该项节能技术时,可以将炉排内的煤粉充分燃烧,不仅能够提高工业锅炉内的温度,同时也可以让扩大炉内的通风量,使其氧气量能够满足煤粉的充分燃烧,增强煤粉的燃烧率。煤粉利用炉排火来点燃,在燃烧过程中释放大量热,从而提高锅炉温度,这样能够为炉排上煤层燃烧提供热源,提高锅炉燃烧稳定性,减少煤炭资源的浪费。
3.总结
综上所述,工业锅炉在运行的过层中需要技术人员做好节能改造,这样才能够提升锅炉的运行效率,同时也可以企业赢得更多的利润。
参考文献:
工业锅炉的节能方法 篇4
能源是国家战略性资源,是一个国家经济增长和社会发展的重要物质基础。长期以来,中国经济快速增长,但也付出了资源的沉重代价。目前中国万元GDP能耗水平是发达国家的3倍到11倍,能源使用率仅为美国的26.9%、日本的11.5%。为此,中国将节能减排作为基本国策[1]。在这种大背景下,从2007年开始,中央财政奖励连续六年安排节能专项资金,采取“以奖代补”方式对十大重点节能工程给予支持和奖励,奖励资金与企业节能技术改造项目实际节能量挂钩[2]。燃煤工业锅炉,作为除发电锅炉以外的第二大耗能设备,具有极大的节能潜力。燃煤工业锅炉节能改造,被列为十大重点节能工程的第一项[3],针对此类项目的节能量确认,有多种计算方法[4]。通过实践发现燃煤工业锅炉节能改造,改造前初步审核(以下简称“初审”)时无改造后产品产量和能耗数据,改造后最终审核(以下简称“终审”)时改造前后的能耗数据计量通常不完善,没有一种计算方法可以精确且万能的核算节能量。如何选取合适的节能量计算方法来保证项目核查时的准确性,是本文探讨的主要问题。
1 燃煤工业锅炉节能改造技术
燃煤工业锅炉型式各异,主要是层燃烧锅炉(链条炉排锅炉占总数的60%以上),由于种种原因,它们的热效率普遍较低,如结构设计不合理,制造质量不良,辅机配套不协调,可用煤种与设计不符,运行操作不当等,都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题,结果是能源消耗量过大,甚至不能满足生产要求。对于半新以下的锅炉,一般采取技术改造措施来解决问题;对于接近寿命期的锅炉,则以更新为佳。由于在用的工业锅炉链排炉锅炉居多数,当前推广的节能改造技术,大部分是针对链条炉排炉的[5]。燃煤工业锅炉节能改造技术,主要有以下几点:
1.1 给煤装置改造
层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的是链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤,即使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进风,改善了燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%~20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好。投资很少,回收很快。
1.2 燃烧系统改造
对于链条炉排炉,燃烧系统技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧,可以获得10%左右的节能率。但是,喷入的煤粉量喷射速度与位置要控制适当,否则将增大排烟温度,影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉,是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器,改造效果与原设备状况相关,原装越差,效果越好,一般可达5%~10%。
1.3 炉拱改造
链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉不能燃用设计煤种,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗,现在已有适应多种煤种的炉拱配置技术。这项改造能获得10%左右的节能效果。
1.4 锅炉辅机节能改造
燃煤锅炉的主要辅助———鼓风机和引风机的运行参数,与锅炉的热效率和耗能量直接相关,用适当的调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓风量、引风量,维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,又可以节约风机的耗电。锅炉的最佳效率区大约在额定蒸发量的85%~100%范围内。低于80%的负荷下运行或短时超出100%负荷运行,锅炉效率将急剧下降,效率降低10%~20%[6]。
1.5 层燃锅炉改造成循环硫化床锅炉
循环硫化床锅炉是煤粉在炉膛内循环硫化燃烧,一般改造后平均热效率约为80%±2。所以,它的热效率比层燃锅炉高15%~20%,而且可以燃用劣质煤。由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫,所以,不但可以大大减少燃煤锅炉酸雨气体SO2的排放量,而且其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例,但它的改造投资较高,约为购置新炉费用的70%。
1.6 旧锅炉更新
这项改造是用新锅炉替换就锅炉,包括用新型节能锅炉替换就型锅炉,用大型锅炉替换多台小型锅炉,用高参数锅炉替换低参数锅炉,以实现热电联产等,如用适当台数大容量循环硫化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉,实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率,节能效益可观,投资回收期较短。
1.7 控制系统改造
工业锅炉控制系统节能改造有两大类,一是按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉经常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造,对于负荷变化幅度较大,而且变化频繁的锅炉来说,其节能效果很好,一般可达10%左右。二是对供暖锅炉,在保持足够室温的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。实现这类控制,可使锅炉节约20%左右的燃煤。
2 燃煤工业锅炉改造项目节能量计算方法(见表1)
燃煤工业锅炉节能改造节能量计算方法有3种,即按锅炉效率计算、利用热水(蒸汽)单耗计算和利用产品单耗计算,3种计算方法的优缺点对比情况如表1所示。通常初审项目按锅炉效率计算节能量,终审项目优先考虑利用热水(蒸汽)单耗计算,当用能企业蒸汽计量不完善时,可利用产品单耗计算节能量,按锅炉效率计算的情况较少。
2.1 按锅炉效率计算节能量
当锅炉改造前后近期的效率已知易求且运行负荷变化不大,可按照锅炉改造前后热效率和锅炉改造前的耗煤量计算节能量[7]。即:
式(1)中:ΔE为改造锅炉节能量,tce;η0n为改造前锅炉效率,%;η1n为改造后锅炉效率,%;E0n为改造前单台锅炉年耗煤量,tce。
这种方法需要获得改造前后的锅炉的运行效率,可通过第三方检测机构出具的锅炉运行测试效率报告、锅炉设计参数或经验值获取。通常情况下,锅炉实际运行热效率比设计热效率低,在进行节能量估算时,可参照表2所示的锅炉热效率经验值进行取值[8]。通过此种方法估算的节能量,精确性较差,但对于计量的要求不高,因此适用范围广,在初审时广泛采用。终审时,通常采用这种方法验证计算出的节能量的合理性。
2.2 利用吨热水(蒸汽)单耗计算节能量
若改造前后锅炉煤耗有完善统计,热水(蒸汽)产量有完善计量,则可通过用吨热水(蒸汽)单耗计算节能量。若改造后热水(蒸汽)品质发生明显变化,则利用水及蒸汽焓值表查出改造前后热水及蒸汽各自的焓值,通过焓值比例,将改造后实际热水(蒸汽)折算为改造前同品质的量。利用吨热水(蒸汽)单耗计算节能量,即:
式(2)中:ΔE所有改造锅炉总节能量,tce;E0为改造前所有锅炉年耗能量,tce;E1改造后所有锅炉年耗能量,tce;G0改造前所有锅炉年产生的能量,tce;G1改造后所有锅炉年产生的能量,tce。
采用此种方法计算节能量时,边界范围清晰,不受其它因素影响,因此计算结果较为精确,是终审时节能量确认首选计算方法,但此种方法要求锅炉改造前后的煤耗和蒸汽产量都有单独的计量,在初审时一般难以采用。
2.3 利用产品单耗计算
通过现场核查和查阅用能企业产量报表和能源消耗台账,核实改造前后耗能量和产品年产量,利用产品单耗计算节能量[9],即:
式3中:Eu0=E0/M0,Eu1=E1/M1;ΔE为项目节能量,tce;Eu0为改造前单位产品能耗量,tce/t;Eu1为改造后单位产品能耗量,tce/t;M0为改造前产品产量(应折为标准产品产量),t;M1为改造后产品产量(应折为标准产品产量),t。
这种方法是《节能项目节能量审核指南》推荐的节能项目计算方法,对计量要求低,但这种计算方法扩大了项目边界[10],受其它改造因素的影响。当产品工艺复杂,蒸汽管道较多时,其他改造对项目节能量会产生影响,造成节能量计算不准确。
3 节能量确定计算应用实例
某造纸厂燃煤工业锅炉节能改造项目终审,采用1台15 t/h高效率的循环流化床锅炉(SHXF15-1.25-AII),替代公司原有的2台10 t/h链条式燃煤锅炉(DZL10-1.25-AII)。用能企业蒸汽产量没有计量,煤耗和产品产量统计情况如表3所示。
该项目为终审项目,理论上首选吨热水(蒸汽)单耗法计算节能量,但由于用能企业蒸汽产量没有计量,此种方法计算缺乏基础数据,因此难以采用。另外,用能企业产品结构单一,且改造前后煤耗数据有完善统计,可利用产品单耗计算节能量。但此种方法易受其它改造的影响,通常,在终审时,需按锅炉效率估算节能量,将两种方法计算出的结果进行对比,从而验证利用产品单耗计算结果的合理性。
3.1 利用产品单耗计算节能量
改造前锅炉年耗煤量:
改造后锅炉年耗煤量:
改造前产品产量M0=35 513 t;
改造后产品产量M1=17 878 t;
锅炉改造节能量:
3.2 按锅炉效率计算节能量
改造前锅炉年耗煤量:
改造前2台10 t/h链条式燃煤锅炉效率η0n取经验值65%;
改造后1台15 t/h高效率的循环流化床锅炉效率取经验值80%;
锅炉改造节能量:
通过对比两种方法计算出的节能量,节能率相差仅为1.07%,因此利用产品单耗计算结果较为合理,在此种情况下,一般采用利用产品单耗法的计算结果,认定该项目最终节能量为3 317 tce。
若通过对比发现,两种方法计算出的节能量差别较大(具体见表4),则需要进一步核实在锅炉改造之外是否有其它改造行为发生,如其它改造项目的节能量无法单独剔除,利用产品单耗法的计算结果不准确,此种情况下,一般将按锅炉效率计算的节能量认定为该项目最终节能量。
4 结语
文中对燃煤工业锅炉改造节能量计算的3种方法:按锅炉效率计算、利用热水(蒸汽)单耗计算和利用产品单耗计算,进行了全面的分析和比较,3种方法在精确性、适用范围和计量要求方面存在着差异。在实际的节能量认定过程中,需要根据现场实际情况,加以灵活运用,给出相对合理的计算方法和计算结果。
摘要:在分析大量文献资料的基础上,结合现场经验,对燃煤工业锅炉常用节能改造技术进行了归纳总结,并对燃煤工业锅炉节能改造节能量计算的3种方法:锅炉效率法、热水(蒸汽)单耗法和产品单耗法,进行了对比分析,并针对初审和终审项目的不同情况,对如何选取合适的计算方法进行了总结,最后结合实际案例进行了具体分析。
关键词:燃煤工业锅炉,节能改造,节能量计算
参考文献
[1]史培甫.工业锅炉节能减排应用技术[M].北京:化学工业出版社,2009.
[2]唐宝坤.关于节能项目节能量确定方法的探讨[J].中国能源,2010,32(9):28-31.
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工业锅炉节能用水论文 篇5
工业锅炉节能用水论文就锅炉的节水问题提出几点建议。
工业锅炉节能用水论文【1】
摘要:工业锅炉是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。
超过80%的锅炉是以水为介质,锅炉用水节能直接影响着煤、电、气、油等多种能源的节约。
关键词:工业锅炉,水、排污,节能,环保
我国作为世界上的人口最多的国家,各类资源长期短缺或严重依赖别国进口,与此同时又是世界第二大能源消耗国。
节约能源和提高能源利用效率是确保我国成为世界强国的重要因素。
节能减排作为“十一五”时期调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展的重要抓手和突破口,已取得了显著成效。
为保持经济继续平稳较快发展国务院印发“十二五”节能减排综合性工作方案;作为特种设备安全监察的奠基之法的《特种设备安全监察条例》在首次进行修改,并增加了特种设备节能减排要求,新条例的核心内容是“以安全为核心,注重节能减排”。
锅炉作为能耗最大的特种设备尤其要做好节能减排。
超过80%的锅炉是以水为介质,锅炉用水节能直接影响着煤、电、气、油等多种能源的节约。
工业锅炉又是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。
而工业锅炉耗能是为了生产二次能源――蒸汽或热水。
蒸汽或热水是通过热力管网送往各种用热设备。
锅炉、管网和用热设备组成了热力系统,该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积,即η能=η锅.η管.η设。
由此可见,锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低,而且也决定于热力系统的能源利用率。
尤其是在新疆维吾尔自自治区的最南缘―和田地区更要惜水如金。
本文仅从锅炉运行、排污、水垢、环保等方面阐述锅炉用水节能的重要性,目的是引起锅炉作业人员、管理人员和检验人员的重视,以期抓好节能工作。
一、锅炉用水浪费环节
1、给水:工业锅炉用水的来源一般为自来水和地下水,这些看上去清澈透明的水中存在着许多杂质,在锅炉的运行过程中会产生导热性能很差的水垢,并且腐蚀锅炉金属,造成锅炉汽水品质下降,甚至影响锅炉安全运行。
为保证锅炉汽水品质和安全运行就必须对进入锅炉的水进行处理,常见的锅炉水处理方法是对锅炉给水进行软化处理和热力除氧,通过钠离子与生产水垢的钙离子和镁离子交换从而避免水垢的产生,为使钠离子软化器始终保持这种功能,必须按周期对钠离子交换器进行再生,再生过程中有大量水被直接排掉,造成给水环节水资源浪费。
同样在热力除氧过程中用于除氧的蒸汽产生大量的凝结水因未回收造成锅炉给水环节水资源浪费。
2、锅水:虽然对锅炉给水进行了处理,但是随着锅炉运行锅炉内水质仍会产生各种问题,如汽包内汽水分界面盐浓度增高、锅水碱度增高、PH值增高、沉积物增多等问题,为使运行中的锅炉水质时刻满足要求,必须对锅炉进行一定的排污,由于锅炉作业人员及水处理人员业务水平低,存在随意排污和超量排污问题,造成锅炉使用环节大量水资源浪费。
3、冷凝水:无论是用于生产还是生活采暖的蒸汽锅炉,往往有许多个使用情况差异各不相同且与锅炉之间距离远近不一的蒸汽使用终端,使用单位一般只对一个或少数几个终端产生的冷凝水进行回收利用,由此造成使用环节锅炉用水浪费。
二、存在问题分析
1、锅炉房蒸汽管道和耗能设备保温差。
在用工业锅炉炉体、蒸汽管道及耗热设备大多数采取简易保温,加之维修不力,散热损失严重;各种管道、阀门漏汽漏水,浪费严重,导致大量热量在传输过程中散失。
2、锅炉房给水质量较低,冷凝水回收较差。
目前不少锅炉房不注重水质处理,锅炉水质处理工作形同虚设,给水质量达不到GB/T1576《工业锅炉水质》标准要求,导致锅炉结垢,直接影响锅炉传热及热效率;冷凝水的回收利用更差,大多直接排放,既浪费了燃料,又浪费了高质量的锅炉给水。
3、锅炉房管理人员及司炉人员技术素养不高。
多年来,企业配备专职技术人员从事工业锅炉运行管理较欠缺,且司炉人员的文化水平偏低。
据测试,在炉型、煤种、用汽等条件相同的情况下,由于操作水平的差异,工业锅炉运行效率可相差3~10个百分点,这种情况直接影响了锅炉的安全经济运行和节能降耗。
三、锅炉节水措施
1、给水环节:在给水满足GB/T1576-《工业锅炉水质》的前提下,提高水的使用率,对钠离子交换器的再生水回收利用。
对热力除氧器保温并对除氧器产生的凝结水回收再利用,减少水资源浪费。
2、运行环节:配备有资质的水处理人员,严格按照GB/T1576-2008《工业锅炉水质》的要求控制锅水指标。
由水处理人员根据水质分析结果指导锅炉作业人员排污,严格控制排污次数、排污量、排污时间。
同时对排污水进行回收再利用。
3、使用环节;锅炉房建造初期就应对各个终端使用的情况进行合理规划,使锅炉与使用终端之间做到安全距离与资源回收利用相互兼得。
锅炉年年使用是个长期的过程应对锅炉各个使用终端的冷凝水的都进行回收利用,积少成多,随着时间的推移节约的水资源源会越来越多。
4、采取针对性的节能措施的同时建立健全节能减排制度。
一是建立锅炉运行管理制度,包括对锅炉的日常燃料消耗量,锅炉燃料的符合性,介质出口温度和压力,锅炉补给水量,补给水温度,排污量,排烟温度,炉墙表面温度,系统有无跑、冒、滴、漏等情况,产生的蒸汽(热水)量,热量回收利用、计量仪表的配置与管理,主要目的是掌握锅炉各个环节各类资源的消耗情况,从而制定出对应的节能减排措施;二是建立考核、奖惩工作机制,主要目的为提高管理与作业人员的节能意识,运用经济杠杆的手段,充分调动相关管理人员和作业人员积极性。
5、以人为本,加强司锅炉工与水处理人员业务水平。
众所周知,锅炉的热效率与运行管理和操作关系非常密切。
由于目前我国大多数燃煤工业锅炉自动化程度较低,运行工况监测及燃烧调整受人为因素影响较多,因此使用管理中要求锅炉使用单位要加强对锅炉运行管理人员和作业人员的节能知识培训,以使相关人员熟悉锅炉节能法规,掌握节能减排技术,提高业务水平。
6、加强监督、指导与监测力度。
特种设备安全监察单位负责监督使用单位各项节能措施的执行,特种设备检验单位负责对使用单位节能技术和作业人员及管理人员业务水平进行指导,并定期对锅炉节能减排效果进行监测与评价。
综上所述,通过对锅炉水介质循环的三个环节分析,提出锅炉用水节能方面建议,锅炉使用单位应当结合本单位情况,以人为本,在各个环节制定出科学合理的措施,使有限的能源发挥最大的作用,为中国经济和社会发展做贡献。
工业锅炉节能减排【2】
摘 要:本文从高效清洁燃烧技术选择、燃烧系统优化、信息化控制、蒸汽的有效利用、热管换热器回收锅炉烟道余热、提高人员意识等方面探讨了我国工业锅炉节能减排问题。
关键词:工业锅炉;节能减排;燃烧技术
1 采用高效清洁燃烧技术
1.1循环流化床锅炉 该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点,克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。
循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等,燃烧效率为89 %~92 %,容量35~130蒸吨。
1台75蒸吨锅炉每年节煤1万吨,一年减少二氧化碳排放1.69万吨,寿命期内可减排二氧化碳25.42万吨。
1.2抛煤机燃烧锅炉 抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。
在抛煤燃烧过程中,煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧,较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。
此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。
还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失,提高运行效率,减少污染排放。
与链条炉排相比,此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。
锅炉热效率大于84%,容量为10~30蒸吨。
1台75蒸吨锅炉每年节煤8100吨,年减少二氧化碳排放1.33万吨,寿命期内可减少二氧化碳排放19.97万吨。
1.3振动炉排锅炉 振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。
该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率,每年可节煤500吨,年减少二氧化碳排放827吨,寿命期内可减少二氧化碳排放1.24万吨。
1.4 翻转炉排(万用炉排)锅炉 BL型万用炉排是一种用推力送料,类似于往复炉排的燃烧设备,属于一种水冷式层状燃烧装置。
适用范围广,可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。
此种炉排与链条炉排相比,制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。
热效率可达80 %~82 %,锅炉容量可达4~20蒸吨。
1台6蒸吨翻转炉排锅炉,每年可节煤400t,年减少二氧化碳排放约666吨,寿命期内可减排二氧化碳近1万吨。
2 锅炉燃烧系统的优化
2.1采取均匀分层给煤技术 由于我国煤炭管理环节粗放,我们所用的燃煤是未经筛分分选的宽筛分燃煤,煤粒粒度大的可达40 mm以上,另外还有40 %左右的粒径是小于3 mm的粉末煤,超过层燃炉对燃煤粒度的要求,原来的给煤机构为煤闸板式,燃煤经煤闸板挤压后形成的煤层非常密实,大颗粒煤之间的间隙被细煤填满,造成通风困难,在开始通风较强区域的燃烧速度快,空隙率增加的速度也相应加快,使强风区域风量越来越大,从而很快被燃烬。
相反,通风较弱的地方风量越来越小,最终在此处造成较大的不完全燃烧损失,细煤比较集中的地方易形成火口。
消除火口的有效方法是采用分层给煤装置,对燃煤进行粒度分选,使落到炉排上的燃煤按粒度大小分层排列,即大块煤在下面,中块煤在中间,细煤在煤层表面。
这样煤层比较疏松,煤粒之间有间隙,降低通风阻力,减小鼓风机负荷,有效避免炉排上出现的火口和燃烧不均匀现象,改善煤的着火条件,提高火床的热强度和燃烧速度,有利于煤的充分燃烧。
2.2改善炉墙的密封性和保温性,燃烧过剩空气系数设计值为1.8~2.0,实际运行时可达3.0~4.0,大量多于燃烧所需空气经过炉堂吸热,导致热量被烟气带走,提高锅炉密封和保温性,辅以炉堂负压控制,可大大降低过量空气系数,减少排烟、散热损失。
3 采用微机控制技术
蒸发量大于10吨/h的锅炉应采取计算机控制系统;小型锅炉也要配备必要的热工仪表。
实行计算机控制后,可对锅炉的水位、汽压、给水流量、蒸汽流量、炉膛温度、排烟温度、燃料消耗、风量、风压等运行参数进行数字显示和记录,并能对给水系统和燃烧系统精确控制,从而达到节能目的。
实行计算机控制,可以记录各项运行数据,便于统计和考核,为锅炉运行情况的考核提供产量和能耗依据。
随着计算机应用技术的`提高,以及微机价格的降低,工业锅炉微机控制系统日益成熟和廉价,逐渐进人工业锅炉房,对锅炉的安全和节煤将起巨大作用。
工业锅炉的节能方法 篇6
【关键词】电厂锅炉;节能;现状;降耗技术
一、电厂锅炉的现状分析
近年来,我国也逐渐出现了一些水电发电、风力发电,这些发电方式虽然在我国已经有所发展,但目前为止,我国的电力市场的供电来源主要还是以火力发电为主。火力发电是目前为止使用最广泛的一种发电方式,但随着对节约资源以及环境保护等政策出台以后,我国对电厂供应方面也提出了更为严格的要求。对于电厂来说,最主要的作用就是化学能与电能的转化,通过把煤炭等燃料燃烧之后产生的热能转化成动能进而转化成电能。而作为发电设备的主力之一的锅炉,对于电厂的安全经济运行有着非常重要的意义,因此,我国有很多家的电厂都已经对锅炉进行了改造,其目的就是为了能够达到节能降耗、降低成本的目的,从而在节约能源的同时对能源达到最合理的利用,而且还可降低排放量,最终起到保护环境的作用。但目前我国正处于工业高速发展阶段,对于能源的需求也是越来越多,而由于有一些资源没有得到合理有效的使用,这就直接造成了资源的浪费,这种浪费在短期内也许不是特别明显,但如果长期地被忽视,就有可能会给我国后期的工业发展带来资源短缺、环境恶化等诸多问题。目前肆虐我国各地的雾霾问题,无疑就是给我们敲响了环境承受能力不足的警钟。
二、电厂锅炉在使用过程中存在的一些问题
电厂锅炉的在使用过程中,其中提供动力的关键设备就是锅炉,所以说,电厂锅炉技术的好坏与否,直接关系到电力生产发展的状况。我国是在20世纪50年代以后才开始制造电厂锅炉的,并在1953年时正式成立了上海锅炉厂,两年之后,我国的第一台中压链条锅炉生产出来,20世纪80年代末我国已经能够制造出每小时1000吨的垂直上升管直流锅炉,同时并能够为30万千瓦机组,以及60万千瓦机组配套的电厂锅炉。但在不断发展的过程中也不可避免的出现了一些问题,如设备老化、辅机运行状态不佳、燃用煤长期偏离设计煤种、设备设计生产水平还停留在上个世纪90年代末期,从而造成生产成本过高、资源配置严重不合理等等。这些问题也是造成电厂锅炉不能够达到节能减耗的主要原因所在,针对这些问题,再加上国家方针政策的一些要求和规定,接下来要做的就是要及时采取相应的措施对这些问题进行调整,同时这也是提高电厂锅炉运行效率的有效途径之一,最重要的就是能够达到节能减耗的目的。
三、电厂锅炉节能减耗的有效措施
(一)在电厂锅炉开启过程中使用汽动给水泵
对于电厂锅炉30MW以上的机组配置来说,是需要配置一台50%的电动给水泵的,但在这种情况下开机时,每次都要运行10小时以后才能够将电动给水泵,之后才能够退出,这种电动给水泵的方法耗电量是非常大的,大概开一次机需要一万元左右。而如果在电厂锅炉开启的过程中使用的是汽动给水泵,那么这种辅助开机的方法将会有效减少锅炉运行中对电能的损耗,并能够有效地达到节能减耗的作用,这种汽动给水泵利用开机过程中节能减耗的方法,不仅能够有效降低电厂成本的目的,还能够提高电厂的经济效益以及对市场的影响力。
(二)对电厂锅炉设备进行改造
要对电厂锅炉设备进行改造,其目的不仅是为了满足国家的方针和政策要求,更多地也是为了达到节能减耗的目的。对于使用年代已久的电厂锅炉设备来说,更要对其进行定期的检查,除此之外,还要通过一些技术改造等措施,以达到提升煤炭能源使用效率的目的,同时这也是为电厂锅炉节能减耗的有效措施之一。对于近些年来刚建成的电厂锅炉来说,在选择锅炉设备时,就应选择一些高能源利用率、以及技术更新高的设备,这样做的目的同样是为了提升能源的利用率,从而达到电厂锅炉节能减耗的目的。而在实际的电厂锅炉技术改造中,通过空预器密封改造、锅炉受热面改造、锅炉智能吹灰、辅机系统变频改造、尾部受热面改造、低低温省煤器改造等一系列技术难度较大的改造之后,电厂锅炉设备就会有很多的优势显现出来。除了通过技术改造能够节能减耗以外,对于锅炉操作人员来说,他们自身对于改造技术经验方面的积累,也是能够为电厂节能减排的主要方式之一,所以说,操作人员在对电厂锅炉进行改造的过程中,除了要做到节能减耗以外,还要能够熟练运用先进的技能技术,以此来提高电厂锅炉设备的经济性与安全性。
(三)最大限度的降低由于排烟造成的烟热损失
对于电厂锅炉的运行来说,除了要消耗大量的资源以外,还会造成排烟热损失,而影响排烟温度最直接的原因就是因为漏风,所以说,要想能够有效解决排烟热造成的损失,首先就要对漏风进行控制。由于不同的负荷机器下的出氧量是有所不同的,而且锅炉的总风量变化也是不一样的,这就需要及时对送风量进行调整,当锅炉在运行的时候,还要对锅炉的水封槽进行定期检查,检查的目的就是为了根据不同的环境和温度变化及时作出调整,对使用结束后的锅炉来说,也是需要对烟道以及炉膛进行定期检查的,这样做的目的就是为了防止漏风现象的发生。除此之外,还要对锅炉的空预器及时进行清洁,还有就是要对锅炉的各个受热面进行定期清理,以免发生堵灰的现象,这样做的目的不仅是有利益提高锅炉换热的效率,对于降低排烟温度,以及降低排烟热损失都是有很大帮助的。
四、结语
对于现有的电厂来说,其运行过程中要进行节能减耗的方面还有很多,但通过对锅炉设备的改造、操作人员的技术提高以及技术的提升,这些都是能够在一定程度上达到节能建好的目的的,同时这也是能够让电厂获得更远发展的必要条件之一。
参考文献:
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锅炉水处理方法适情选择增效节能 篇7
为了保证锅炉的经济安全运行, 减少锅炉热力系统的结垢和腐蚀, 依据水质的不同, 选择合理的锅炉水处理方式, 以免选择不当而造成的浪费, 就有关问题作以下探讨。
1 水处理要解决的问题
热力设备在使用中因为水质不良造成受热面上的结垢和腐蚀, 给水硬高度, 将在省煤器、水冷壁等管道内壁产生结垢, 最终导致省煤器、水冷壁等管道局部过热而爆管。对于蒸汽锅炉, 还要注意盐类的沉积。以上不利现象的形成是一个积累的过程, 有时问题不容易被发现, 只有在炉管堵塞, 锅炉受热面发生鼓包, 变形, 泄露的时候, 导致锅炉经常修理, 甚至于报废锅炉。有时候虽然采取了水处理措施, 但是因为方法选择不当, 也给用炉单位造成了一定的浪费。
2 水处理方式有炉内与炉外两大类
2.1 原水的预处理。
污染天然水的杂质除氧、二氧化碳等气体和悬浮物外, 还有溶解固形物溶解固形物最常见的有八种离子:氯离子、硫酸根离子、重碳酸根离子、碳酸根离子、钠离子、镁离子、钙离子、钾离子。以上杂质的水溶液, 如果直接用于锅炉给水, 则对锅炉和蒸汽品质都会直接或间接地造成危害:产生水垢与沉渣;对锅炉腐蚀;恶化蒸汽品质。要除掉水中的悬浮杂质和胶体杂质, 通常采用混凝、沉淀和过滤等方式。预处理水质的好坏对下一步炉外水处理有很大的影响。这些杂质若进入交换器内, 使树脂层的阻力增大, 更容易吸附在树脂表面影响树脂的交换能力, 缩短树脂的使用寿命。特别是使用松花江水, 其悬浮物含量太高, 必须经过预处理。
2.2 炉外水的处理
2.2.1 钠离子交换软化处理。
它是用钠离子置换水中的钙和镁离子, 从而去除水中的硬度离子, 失效后再用食盐水进行再生。
a.单级钠离子交换系统, 通常用两台交换器, 一台运行, 一台备用, 此系统简单紧凑, 投资少, 基本上能保证连续不断的供水。
b.单级钠离子串联运行。此系统虽然较复杂, 但是交换器内树脂的交换容量得到了完全利用, 并能降低盐耗, 它适合于硬度较高的原水。
c.双极钠离子交换系统。它虽然第二级盐耗较高, 但可以利用再生二级交换器的废盐液去再生一级交换器, 而且二级交换器运行周期较长, 其总盐耗比单级钠离子交换还要低一些, 钠离子交换法适用于碱度较低的原水。
2.2.2 软化降碱联合处理。
水中的碱度成分是重碳酸根, 它在高温下发生分解和水解反应, 使水中游离的氢氧根增加, 蒸汽中二氧化碳浓度增加。
a.钠离子交换加酸系统 (通常加盐酸) 。该系统设备简单, 占地面积小, 能降低锅炉排污率, 提高蒸汽品质, 但是对碳钢防腐不利。其适用于原水碱度大, 特别是对有负硬度的水。
b.石灰——钠离子交换系统。此系统先是石灰与游离二氧化碳、碳酸氢钙、碳酸氢镁反应, 再用钠离子交换器进行软化处理, 既降低了碱度又降低了硬度。它适用于碳酸盐硬度比较高, 过剩碱度不是很高的原水。
c.氢-钠离子交换系统。它是一部分原水经强酸H型离子交换树脂, 另一部分原水经钠型离子交换树脂, 两部分水经离子交换反应混合在一起, 从而达到降碱和去除硬度的目的。
2.2.3 水的预脱盐。
当原水中的溶解固形物含量过高或者相对含盐量过高时, 可以用电渗析或者反渗透法进行预脱盐, 再进行软化及除碱处理。
2.2.4 水的除氧。
对于给水中的溶解氧超标时, 还要进行热力除氧, 铁屑除氧和亚硫酸钠除氧等, 一般使用热力除氧。
2.3 炉内水处理。
这种方法适用于任何压力和出力的锅炉。压力较高的锅炉是进行炉外水处理的同时, 辅以炉内处理;对于压力较低的锅炉可直接采用炉内水处理而不用炉外处理。常用药剂:a.纯碱, 它与钙离子反应生成碳酸钙沉淀, 同时碳酸钙水解使水中氢氧根含量增大, 氢氧根与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀。在锅水碱度和PH值较高条件下, 新生成的碳酸钙结晶核的表面易吸附氢氧根, 阻碍了结晶的增长, 使碳酸钙沉淀分散成无定性水渣。b.磷酸钠, 它是使磷酸根保持浓度的, 与钙离子维持一定的平衡关系, 防止硫酸钙、硅酸钙等水垢形成, 对防止硅酸盐垢的形成效果更为明显, 但是对防止镁垢的形成效果很差。c.烧碱, 它能维持锅水的碱度和PH值, 是磷酸盐与钙镁反应时, 不生成磷酸钙、磷酸镁等易形成二次水垢的物质, 且能与该镁离子反应, 阻碍碳酸盐等沉淀物在金属表面形成水垢。d.栲胶, 它具有络合、凝聚、吸氧防腐作用, 还具有绝缘层作用。只单一使用以上药剂防垢效果不很理想, 常用复合防垢剂。
纯碱、磷酸盐复合防垢剂, 它是以纯碱为主, 磷酸为辅;磷酸、烧碱复合防垢剂, 它以磷酸为主, 烧碱为辅, 它对易形成硫酸盐垢和硅酸盐垢的水质有良好防垢效果。
三钠一胶复合剂, 它是将纯碱、磷酸钠、火碱和栲胶按一定比例配制而成。碳酸盐硬度大的水质, 宜适当增加火碱用量;对非碳酸盐硬度大的水质, 要多加纯碱;而硫酸盐及二氧化硅含量高的水质, 要增加磷酸钠的用量;碱度大于硬度的水质, 适当减少纯碱和火碱用量;含镁离子较高的水质, 要减少磷酸钠的用量;硬度大于4毫克当量/升的水质, 适当增加栲胶用量, 当给水有机物含量高时, 减少栲胶用量。当给水硬度大于3~4毫克当量/升, 采用复合防垢剂更经济。
复合防垢剂中各种成分需要根据计算用量进行配置。配制的成品, 可根据购进药品情况及储存、运输和使用的条件, 制成粉状、块状和液体状三种。配制的数量, 可根据本单位的锅炉台数、处理水量、药剂储存条件及人员条件等具体情况而定。在有专门投药人员时, 可一次配制三班 (二十四小时) 的用药量, 由储存设备或库房条件的, 一次可以配置数天乃至数月的用量。为了使药性充分发挥作用, 最好采用自动连续加药, 让加药均匀, 不要在锅炉排污前加药。应该严格执行排污制度, 坚持每个班都排污否则由于排污不当, 锅内沉积水渣过多, 会影响锅炉水循环, 在锅炉受热面上生成二次水垢, 使锅炉安全运行受到影响。
3 实用举例
3.1 某企业用一台WNN型蒸汽锅炉, 冬
季供暖, 常年供应洗澡水, 安装运行后一直用钠离子交换器进行炉内水处理, 根据水样化验结果进行排污, 因炉水碱度经常超标, 不得不加大排污, 排污率超过25%。后改为炉内水处理, 根据水质情况准确合理计算各药剂投入量, 使炉水碱度保持在标准范围内, 排污率控制在5%以内, 经一年运行, 节约燃料率为14%。
3.2 某工厂自备电厂原设计水处理系统采
用电渗析预处理后再加一级串联阴-阳离子交换除盐系统, 经一段时间运行, 工厂觉得制水成本太高, 后经合理改进, 选择串联氢-钠离子交换水处理方式, 再生液的消耗大大降低, 提高了经济效益。
4 结论
综上所述, 锅炉水处理方法的选择应根据当地水质状况, 依据水样分析结果, 对照国家水质标准, 计算得出结论, 合理选择。对于不需除碱的水质, 首选钠离子交换处理, 对需要除碱的水质, 如:有负硬度的水选择钠离子加酸;如碳酸盐硬度较高, 选用石灰-钠离子交换系统, 对原水含盐量高, 先预脱盐再软化降碱处理。对一些低压锅炉, 选用炉内加药处理, 合理调整药剂配比, 做到经济有效。
摘要:为了保证锅炉的经济安全运行, 减少锅炉热力系统的结垢和腐蚀, 依据水质的不同, 选择合理的锅炉水处理方式, 以免选择不当而造成的浪费。
关键词:锅炉水处理,适情选择,增效节能
参考文献
[1]姚继贤, 许兴炜, 李悦英.工业锅炉水处理及水质分析[M].北京:中国劳动出版社.[1]姚继贤, 许兴炜, 李悦英.工业锅炉水处理及水质分析[M].北京:中国劳动出版社.
工业锅炉的节能方法 篇8
在石油化工行业中,加热炉是运用较广泛的设备,在炼油生产中主要能耗产生在加热炉中。以常压装置为例,其能耗占到全装置综合能耗的75%左右,因此提高加热炉效率,降低燃料消耗,实现节能便具有重要的意义[1]。辐射室内加热体发出的热射线,除了直接射向工件的少部分外,多数射线要在炉内进行入射、反射、吸收等,结果导致部分热量通过炉墙而损失了,到达工件的热射线较少,热效率不高。另外,随着时间的延长,炉内壁也逐渐腐化,壁面材料开始脱落,影响到传热效果。针对以上问题,为了提高加热炉热效率,实现节能,人们进行了大量的研究,找出了许多方式对加热炉进行改进,取得了不错的效果。然而,所提出的方法大都是针对特定的情况,不具有广泛性。鉴于此,本文将加热炉辐射传热节能的方法进行总结分析,便于进行查找与对比。
1 加热炉内装强辐射元件
在工业加热炉中,传统的节能方式以加热炉合理选择炉墙材料,用轻质砖代替重质砖,在炉膛内壁贴耐火纤维等方式,来实现减少蓄热和散热损失;这些措施起到一定的作用,但其目的都只是将热量积聚在了炉膛里,并没有解决热射线是否集中到达加热体的本质问题,使得发热体发出的热量到达加热体的仍然比较少,效率仍较低。
针对上述情况,李治岷等人[2]先对加热炉热效率低进行分析,得出其本质原因在于炉膛内热射线呈漫反射状态,最终部分热射线通过炉壁散热损失了。针对于此,提出了一种新的节能方式——黑体强化辐射传热。
从加热炉内工件获得的热量入手得到
Q=α辐undefined
式中 εM、εW——分别表示工件、炉墙的黑度;
FM、FW——分别表示工件、炉壁的面积;
tM、tW——分别表示工件、炉墙的温度;
α0辐——εW=εM时的辐射换热系数。
以式(1)为依据提出一种方式既可以实现增大黑度又可以增加面积的方法——启用黑体元件,在不增加炉子的功率,不减少发射率的情况下,该黑体元件集增大炉膛面积、提高炉体黑度、增加辐照度三项功能于一体。根据兰贝特定律,热源空间各方向发射的辐射能,法线方向能量最多,将黑体元件安装在炉内顶部较佳。
该方法节能的效果较好,可使炉体黑度达到0.95,迅速吸收射向元件的漫反射状热射线,随即将射线从无序到有序直接发射给工件,提高了射线的到位率,使工件吸收的能量增加,从本质上改变炉内射线呈漫反射的状态。此方法比较适于大批量连续生产,黑体元件要安装在炉内顶部才可达到射向工件的能量最多,对于一些顶部不便于安装的加热炉,需要重新考虑安装位置。此外元件是特别设计的,增加了实施的不便性。
2 辐射室出口装新型反射板
加热炉的传热方式主要为辐射传热,经其辐射室出口的烟气温度较高,直接流出带走了相当部分的热量,使辐射室的热效率较低;若能增加辐射室吸收的热量,则整个加热炉的效率就会提高,进而可以减少燃料的消耗,实现节能。
针对于此,窦从从等[3]提出了在辐射室内出口处安装反射板,在烟气流出辐射室之前,让其先进行回流增加了烟气在室内的停留时间。利用数值模拟的方法对辐射室设置不同反射板的圆筒式加热炉进行燃烧及传热的三维计算,得到了如下四种工况下的流场、温度场、辐射传热及热效率的详细结果:不加反射板(工况1)、直径较小的反射板(工况2)、直径大的反射板(工况3)、新型反射板即两边带有倾斜度(工况4)。
研究结果表明,工况2和工况3延长了烟气在辐射室内的停留时间,与工况1相比,气流循环得到了加强,工况4室内烟气回流明显增强,向上流动的烟气在板的两侧形成涡旋,进一步延长了烟气在炉膛内的停留时间,较大程度的改善了传热。工况2和工况3对温度场产生的影响较小,工况4使炉膛内温度分布更加扁平,径向温度随着反射板在炉膛内的高度增加而趋于均匀,改善了炉上部受热情况。工况2和工况3对流场、温度均匀分布的影响较小,但增加了部分辐射热量,随反射板直径的增大反射热量增加,使辐射室辐射传递的热量增加。对于工况4,改善了炉上部的受热情况,烟气出口温度降低,提高了辐射热效率。这种在辐射室内加装新型反射板的方式,有一定的节能效果,操作起来也比较方便,不需要在加热炉中做过多的改动,只需要将反射板安装在炉膛内,另外反射板的结构设计也较简单。该方法是在圆筒式加热炉内进行的,可对其他形式加热炉的节能改造提供参考借鉴。
3 加热炉衬里涂装高辐射涂料
在大多数锅炉、加热炉中,辐射室炉墙衬里采用的都是耐火材料,但随着运行周期的延长,炉管积灰日益严重,导致传热率下降。事实上,加热炉的结构及炉管的表面热强度分布是不均匀的,靠近火焰一侧,其表面热强度较高,而另一侧较低,如此降低了整个炉的表面热强度,传热效率降低。为了达到要求的加热温度,就需要大幅度的提高炉膛温度,但这样便导致了燃料消耗的增加。于是很多人提出在炉内衬里涂高辐射涂料。对以辐射传热为主的工业加热炉,高辐射涂料可以提高炉内参与辐射传热的物体表面辐射系数,达到节能的目的。
3.1 高温红外辐射涂料
涂红外辐射涂料能增加基体表面黑度,增强基体表面对热源热量吸收后的辐射传热,改变了传热区内辐射的波谱分布,将热源间断式的波谱转变为连续形式的波谱,进而促进被加热物热量的吸收。红外线通常是指波长在2.5~1 000 μm范围内的电磁波,通过被物体吸收使物质内部质点产生共振,从而使物体温度上升。通常情况下,高红外辐射涂料由辐射粉体基料、粘接剂、载液组成。
英国在1988年研制出的以氧化锆、氧化硅、氧化铝为基料,胶体悬浮液为粘接剂的ET-4红外辐射涂料[4],能与基体牢固粘合。随后Herbert Beven公司推出的主要由碳化硅和化学添加剂组成的涂料,通过烧结后化学添加剂在碳化硅表面形成保护膜,防止高温氧化,使用寿命较长[5]。
在我国,1974年上海硅酸盐研究所研制出的涂料运用到金属上,适用温度范围为60~1800℃,平均节能达5%左右[6]。90年代初南京航空航天大学以Fe2O3和MnO2为辐射基体,比例从20%~80%变化,以CuO、CoO、Co2O3为助烧剂[7],研制出了一类高红外涂料;由于Co2O3价格高,随后又研制出以主要成分为SiO2的矿石粉末为基础,掺杂Fe2O3的新型低成本红外涂料。在这之后进行了许多研究,到21世纪初山东淄博市新材料研究所研制生产的以Al2O3等优质远红外辐射复合粉料为基料的ZGW、ZYT远红外辐射涂料[8],其抗冲击性、抗震性好,节能率达15%~30%。吉林市绿源节能材料制造有限公司等单位联合开发了FHC和FRS-DQ远红外节能涂料[9],其中FHC是一种在高温时具有较高辐射率的新型水性无机涂料,主要由高温辐射材料、高温粘接剂及悬浮剂、稀释剂等组成。FHC可以涂在各种高温加热炉的炉膛表面,经使用表明涂层具有较好的理化性能,使用寿命较长。红外辐射涂料施工便利,在工业炉窑运用较多,但是许多材料与其基体的结合力不强,鉴于此,武汉钢铁集团等单位研制出一种与自制红外辐射涂料粉料相适应的涂料粘接剂,其结合力达6次水淬而不至脱落[10],这为红外辐射涂料在炉窑热工设备的基体上的应用创造了很好的条件。
3.2 高辐射陶瓷涂料
在国外,1997年美国Cressie E Holcombe等人[11]研制出了以稀土氧化物CeO2或TeO2为基料,以Al(H2PO4)3、磷酸为粘接剂的辐射涂料,使用温度高达1 100℃以上。Wessex[12]把获得专利许可的NASA高发射率技术合并产生了EMISSHIELD高发射率涂料族。将该涂料喷涂到热处理高合金铸件的加热炉室内时,其节能率达15%;运用于高温隧道煤窑,经使用第一年的节能率达到了16%。Cockeram等人[13]提出用真空等离子喷雾(ZrO2+18%TiO2+10% Y2O3,Cr2O3,ZrC,Fe2TiO5,ZrTiO4,ZrO2+8%Y2O3+2% HfO2,TiC,TiC+5% Al2O3+5% TiO2,ZrB2,ZrB2+10% MoSi2,Al2O3+TiO2),弧变形(C和SiC电极),泥浆融合(SiO2+C),激光烧蚀变形,铼晶体化学汽相沉积等方式增大钼、铌、Haynes230(镍基合金)的发射率。热循环试验结果表明,六种等离子喷雾涂层(ZrO2+18% TiO2+10% Y2O3,ZrC,Fe2TiO5,ZrTiO4,ZrO2+8% Y2O3+2% HfO2,Al2O3-TiO2)和铼晶体化学汽相沉积可使钼、铌、Haynes230的发射率达到0.8左右,效果较好。B.Rousseau等[14]结合喷雾热解法与快速热退火,得到一种掺杂镨氧化镍(Pr2NiO4)的厚膜,通过远红外到中红外区域光谱发射率的测量结果表明该膜具有强黑体的特征,比较符合工业红外陶瓷辐射板的热效率。
在我国,最早于1994年研制出了高辐射陶瓷涂料。1997年,王志发等人[15]采用锆英砂、铬铁矿、耐火粘土、轧钢氧化铍以及少量稀土氧化物作为配料,按比例在耐火度测量锥及粘土表面,进行1 300℃的比较试验后,确定各组分为:ZrO2 10%~20%,SiO2 10%~20%,Cr2O3 15%~20%,Fe2O3 25%~30%,Al2O3 5%~10%,MgO 5%~10%,La2O3 1%-5%,运用结果表明,该涂料隔热效果好,节能效果达14%。1998年黑龙江科学院石油化学研究所的耿庆生等[16],采用以复合氧化物为主,采用我国特有的资源-稀土氧化物,经过活化处理,按比例混合,研制了GJT-高辐射陶瓷涂料。哈尔滨石化公司引进了该辐射涂料,使用结果表明GJT使炉墙衬里的热辐射系数由0.30~0.40提高到0.90~0.95,辐射系数随着温度的升高而增大。该涂料辐射率高,粘接性强,抗高温氧化和腐蚀,在石油化工、机械等行业的加热设备具有广泛的应用前景。
高辐射陶瓷涂料能较大幅度的增加炉墙的辐射系数,节能效果明显,不需要对加热炉原来的结构形式做任何的改变,实施方便;对于任何能进行喷涂辐射涂料的加热炉都能运用,范围较广;该技术运用到实际中使炉膛温度降低100℃左右,加热炉效率显著提高;但为了减少炉管和炉墙积灰,用燃料气效果最好;涂层与内壁要保持高度的粘性,否则涂层易脱落,影响传热,同时还需要加强清灰。
4 优化管式加热炉结构形式
管式加热炉辐射室中主要通过烟气及炉墙向炉管进行辐射传热;目前炼油厂及石油化工厂所使用的加热炉均为水平管双面辐射管箱式炉型[17],根据其炉子的特点,在辐射室顶部拐角处不可避免地存在烟气内回流区,而造成辐射室内烟气温度及辐射管热强度分布不均匀,所以导致其能耗大,热效率低。
针对上述问题,北京拓首科技发展有限公司研发了一种新型加热炉[18]。该炉辐射室侧墙设置为倾斜状,侧墙底部有一段垂直墙,垂直墙高度在侧墙总高度的1/10~7/10之间,侧墙的倾斜角度为10°时最佳。这种新型管式加热炉辐射室内避免了烟气回流,辐射室两侧的倾斜度缩小了辐射室内部与辐射管之间的距离。此后为了进一步提高传热效率,中国石油天然气华东勘察设计研究院李明等[19]研制了一种中间炉管座吊组合结构的管式加热炉,其由辐射室中间炉管、炉管支座结构、炉管联排结构、炉管吊架结构组成的以座为主吊座组合结构,解决了加热炉增设辐射室中间炉管困难的技术缺陷。在新型加热炉的基础上,上海惠生化工工程有限公司李保有等人[20]从增大换热管的表面积出发,提出了一种传热效率得到大幅度提高的辐射炉管,该辐射炉管由外管、空心内管、定位块组成,外管与内管之间设有环形间隙,其定位块在环形间隙内;用于乙烯裂解炉,增大了管比表面积,提高了传热效率,在内、外管间的环形间隙设置的螺旋形状的定位块,使间隙内的流体产生旋转,减薄了管内流体的边界层,减小了热阻,进而提高了辐射传热效率。
新型结构加热炉辐射室内沿辐射管高度方向的热强度分布更为均匀,降低了辐射管管壁最高温度,减少了燃料的消耗,降低装置操作费用;它使辐射室内烟气温度场及辐射管热强度分布更为均匀,提高了辐射管的辐射及对流传热效率;由于倾斜度的设置,缩短了辐射室内部与辐射管之间的距离,提高了烟气流动速度,从而提高辐射室上部辐射管的辐射传热及对流传热。这种通过结构改造的方法,提高了生产经济效益,节能效果较明显。由于侧墙倾斜的设置和底部还有一段垂直高度,加大设计时候的难度,外侧墙的倾斜角度也需要谨慎设置,不同的角度达到的节能效果不同。
5 辐射传热节能技术的发展趋势
综上所述,加热炉内最主要的传热方式是辐射传热,其节能技术的研究发展也主要围绕辐射传热的理论与特点展开。根据其技术的发展脉络和存在的问题,辐射传热节能技术研究的重点与发展趋势总结如下。
(1)加强研究炉内强辐射元件安装位置的普适性;
(2)着力改善高温辐射涂料的粘结剂,提高粘结剂与基体间的结合力,避免涂层脱落,延长涂层的使用周期;
(3)深入加强红外辐射涂料节能机理的研究,为高温红外辐射涂料的研制开发提供坚实的理论基础;
(4)进一步优化加热炉的结构,使炉内温度分布更为均匀;
(5)辐射涂料超细超薄化、成分复合化、功能多元化;
(6)延长易损元件和涂料的使用寿命,维修方便、维修成本更低。
摘要:工业加热炉炉温都比较高,所以传热的方式以辐射为主,基于加热炉辐射传热的节能理论,综述分析了炉内装强辐射元件、炉内衬喷涂辐射涂料、在辐射室装反射板、优化改造加热炉等加热炉辐射传热节能方法。其中喷涂辐射涂料以其不改变原本加热炉的结构,操作起来较为方便,且节能效果好,得到了较多的使用。文末对辐射传热节能的研究重点与发展趋势做了简单的分析述评。
谈工业锅炉节能控制 篇9
【摘 要】本文结合工作实际介绍了相应的措施以期减轻锅炉在应用中的能源消耗。
【关键词】工业锅炉;节能减排;计算机控制;燃烧效率
节能减排是时代的要求.面对日益严重的能源危机和环境污染问题,我们有必要采取措施来巩固人类的可持续发展能力。工业锅炉是常见的高耗能工业设备,而且目前为止并没有一种设备能替代它。所以节能这一手段,在工业锅炉的应用中显得极为重要。
1.工业锅炉节能概况
我国工业锅炉中,燃煤锅炉占有很大的比重,燃油燃气锅炉所占比重不大,虽然增长很快,却不会在短期内改变“煤炉”独大的局面。基于这种局面,我国工业锅炉应用有以下特点:
(1)热效率低。由于我国工业锅炉主体的燃层平均热效率只有60%左右,所以总体热效率比发达国家低15%-20%。并且,由于各种原因,锅炉的实际热效率,要比设计热效率低10%-15%。
(2)设备整体技术水平低。主要表现在:①自动化程度低,燃烧过程不能实现自动检测,自动调节,特别是小型燃煤锅炉,加煤、调风、除渣、给水排污等过程调调节不能有一个量化指标反馈,完全凭借经验进行操作;②节能、环保技术落后,甚至没有相应的环保措施。
(3)锅炉操作水平低。相关操作人员并不是完全是持证上岗。某些人员甚至没有这方面的专业知识。这也导致了锅炉设备的保养不当,完好率低。
(4)我国国情的影响。我国是产煤大国,市场上供应的煤燃料充足也是导致燃煤锅炉占据大量比重的重要原因。我国的燃煤工业锅炉通常都是按Ⅱ、Ⅲ类烟煤设计。我国燃煤供应目前仍是卖方市场,一般都是直接供应原煤,没有根据煤质及粒度情况进行加工分类,用户难以做到按需购买,且煤质多变,造成运行调整困难,机械不完全燃烧增加,热效率下降。
2.工业锅炉非正常耗能因素分析
2.1热力系统损失
锅炉产生的热力并不是完全被利用。在热力的传输过程中会损失掉一部分。锅炉、管网和用热设备组成的热力系统,该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积。由此可见,锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低,而且也决定于热力系统的能源利用率。因此,对于高效传热网的建设,也是节能措施必须考虑的部分。
2.2运行操作不当造成能源损失
(1)我国是锅炉作业人员普遍文化程度不高,化学专业知识掌握不多,缺乏必要的专业技能,而企业几乎不会进行专业培训。作业人员在水处理交换剂随着交换水量达到一定量而失效时,没能及时发现、及时再生,延误再生时机,造成锅炉结生水垢;其次交换剂交换使用一定时间时,部分交换剂会由于各种原因而发生破碎或被异物堵塞造成处理能力下降,没对再生后的交换剂实际水处理能力进行必要修正。水垢会给工业锅炉正常运行带来极大危害:浪费燃料、损坏受热面、降低锅炉出力、降低锅炉使用寿命。
(2)在运行中,经常将高压蒸汽膨胀为低压蒸汽送往用热设备。在锅炉启动时,往往将蒸汽大量排空造成浪费。热力管网上各种阀门跑冒滴漏现象司空见惯,并且没有及时修理,甚至得不到重视。锅炉排污量没能合理控制,常常使锅炉内部淤积垢渣。
2.3设备配置不齐全造成热能浪费
(1)缺乏蒸汽冷凝水回收装置和蒸汽蓄能器,让优质蒸汽凝结水任其流失,剩余的蒸汽也得不到储存,造成热浪费。
(3)烟道尾部没有装设换热器设备,无法充分利用锅炉排烟余热,造成排烟损失。
(4)风机、水泵等设备的调速方法不当,使电机输出功率大量损耗在挡板、阀门截流过程中。
(5)风机水泵等设备功率往往过大,在热控制过程中造成功率浪费。
(6)排污系统缺乏扩容器或换热器,以便于对排污热量进行利用。
2.4热力管道安装设计不科学
(1)对露天输汽、水管道保温层控制不力,没有做好防雨防潮措施,造成管道降温和其他问题。
(2)输送距离较远时,采取的蒸汽管径较大,造成压降较大,能耗损失大。
3.节能型锅炉选购建议
工业锅炉是把燃料的化学能转化为热能的设备。在这个转化过程中要消耗燃料、电和水资源。搞好节能工作,首先要在设备的选取方面采取措施。
(1)选用节能型锅炉:在经济条件和满足生产要求的前提下,工业锅炉的选择,能用热水的,不用蒸汽;能用饱和蒸汽的,不用过热蒸汽,以利安全节能。
(2)必须满足热负荷和热介质参数的要求。首先根据工艺生产、采暖通风和生活要求,计算出企业热负荷;然后选择锅炉台数和容量。锅炉出力应能适应用户热负荷的变化。
(3)锅炉的热效率越高越好,可以选择一些大厂的名牌产品。当然也要选购优质的配套件。
(4)要求锅炉按照当地可用煤种的特性(如发热量、挥发份、灰份、含硫量等指标)选用适宜的锅炉。要求选用的锅炉能有效地燃烧选用的燃料,对燃料品种有较大适应性。即使不能选用专用炉,也要注意锅炉的可调性,即能根据煤种的不同对锅炉进行适应性调整。锅炉用煤一般采用就近煤种,避免长途运输;有条件采用当地低质煤种,而且在经济上合理时,宜采用低质煤。
(5)按照不同的地区选用不同燃料的锅炉,以满足环境的要求。在市区、风景区应安装层燃炉、型煤锅炉或燃油燃气锅炉,而不能安装粉尘排放浓度大的循环流化床锅炉和煤粉锅炉。
4.锅炉后期维护建议
锅炉设备的完好程度对锅炉的热效率影响很大,因此必须加强设备的维护工作。
(1)定期检修炉排,保证炉排平整没有缺损。避免因炉排短缺或不平整所引起的漏煤和跑风现象。
(2)清理积灰。积灰对锅炉热效率的影响很明显,工作人员应该及时有效地清除锅炉受热面上的积灰,以降低锅炉排烟温度,提高热效率。
(3)及时维修和处理小问题:由于锅炉炉墙、汽水管道的温度比周围环境温度高,因此,要重视保温,减少散热损失。中小型工业锅炉的炉膛和尾部漏风现象很普遍,漏风使烟气量增加,炉膛温度降低,对燃烧和锅炉效率都有很大影响。应加强检查和堵塞漏风。对于汽、水系统的跑、冒、滴、漏情况,要及时的维修,而不能等设备出大问题了才重视。
5.计算机控制技术在工业锅炉运行中的作用
工业锅炉的计算机控制是近年来发展起来的一项新技术,它是微型计算机软(硬)件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物。
计算机控制不仅能最大限度地保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减轻操作人员劳动强度,而且可对锅炉进行自动检测、自动控制,有效地避免人员检测的不足,提升检测效率。锅炉控制的自动化,在减轻人员劳动强度的同时,也减少了操作人员的数量,节约了单位成本。计算机可以根据锅炉运行过程中采集到的信息,按照锅炉运行的数学模型自动改变执行机构的给定值,实现智能化控制,保证锅炉在最优状态下运行,达到保证安全、降低煤耗、提高供汽质量的目的。锅炉的稳定运行,不仅加强了本身的寿命,也减少水垢的产生,降低了锅炉发生爆炸的可能性。
计算机控制与工业锅炉节能是相辅相成的。一方面,计算机控制可以为锅炉的运行提供一个量化的指标,让操作人员直观的得到锅炉的热效率值,另一方面,锅炉在最优化状态下的运行本身就是一项节能措施。
6.总结
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