节能式锅炉（精选8篇）
节能式锅炉 篇1
能源是人类生存的重要物质基础, 也是社会发展必不可少的源动力。由于经济发展的需求, 能源已成为当今各国政治、经济、军事和外交等领域关注的焦点。世界各国都在大力发展节能技术, 达到降低能源消耗的目的。而在我国, 有80%的工业用煤用于锅炉燃烧, 且工业燃煤锅炉的运行热效率仅有65%左右, 与发达国家相比有很大差距。因此, 提高锅炉的热效率将成为我国节能减排中的关键问题。
1 系统的主要组成和工作原理
1.1 系统的主要组成部分
附加能量式节能锅炉系统的主要组成部分包括主锅炉、高压蒸汽发生器、水分离器、分汽缸、低压热交换器、低品位热源、一级引射器、二级引射器、三级引射器和阀门等部件。该系统与传统锅炉系统相比, 新增了高压蒸汽发生器、引射器和低压热交换器等部件, 导致系统结构较为复杂, 且附加能量式节能锅炉主锅炉内部会根据锅炉设计运行, 出口状态可为蒸汽或热水。因此, 高压蒸汽发生器设计工况参数应高于主锅炉, 且可以调节。
1.2 系统的工作原理
锅炉给水分为3路:第一路连接主锅炉的补水口、第二路连接高压蒸汽发生器的补水口、第三路连接低压热交换器的补水口。因3路的补水压力不同, 可在分路上加装不同程度的减压阀。工作原理为:高压蒸汽发生器内的水会吸收燃料 (比如燃煤) 燃烧释放的热量, 生成高温、高压的蒸汽;蒸汽经过水分离器, 其中的水会分离出去;蒸汽进入分汽缸;分汽缸的出口与多级引射器的喷嘴相连, 即分汽缸的多路出口分别与单个引射器的主喷嘴相连, 第一级引射器的抽气管与上述低压热交换器的出汽口相连, 次一级引射器的抽气管与上一级喷射器的出口相连, 出口可直接与主锅炉相连, 也可与下一级引射器的抽气管相连;通过阀门控制, 最后一级喷射器的出口与主锅炉的入口相连, 或最后一级不使用。经过引射器的引射作用, 在低压换热器的上方会形成低压区, 使换热器下方的水处于低压环境, 从而降低饱和水蒸汽的温度。此时, 换热器内的水可吸收热源热量, 以补充被引射器抽走的蒸汽, 从而维持平衡。在引射器中, 引射蒸汽与被引射蒸汽混合, 并被下一级引射器引射, 反复此环节后, 待最终混合蒸汽的压力高于主锅炉时, 直接供给主锅炉使用。
1.3 系统热力理论分析
该锅炉系统的热力学原理图如图1所示。从图1中可以看出, 各个点分别代表附加能量式节能锅炉部件的热力学状态参数:点“0”表示给水状态, 点“1”表示高压蒸汽发生器出口蒸汽的状态, 点“6”表示低压换热器的给水状态, 点“5”表示低压换热器出口蒸汽的状态, 点“4”表示一级引射器出口状态, 点“3”表示二级引射器出口的状态, 点“2”代表三级引射器出口的状态。低压换热器中的水吸收的热源热量由点6状态变为点5状态;点1状态的蒸汽通过一级引射器的喷嘴 (假设引射器绝热) 经过绝热膨胀变成点5’状态, 并与点5状态的蒸汽在引射器接受段与混合段中充分混合形成点5”状态的蒸汽;点5”状态的蒸汽进入扩压段后绝热压缩, 最终变为点4状态蒸汽;点1状态的高压蒸汽再次通过二级引射器;引射点4状态的蒸汽变为点3状态蒸汽;经过三级引射器, 将点3状态的蒸汽最终变成将点2状态的混合蒸汽 (或汽液混合物) 后, 输送至主锅炉。
在引射器中, 引射蒸汽和被引射蒸汽均处于绝热过程。因此, 由点1状态的单位质量的高压蒸汽引射所产生的附加能量值为:
式 (1) 中:q1为附加能量值;μ1为一级喷射器1 kg高压蒸汽引射的锅炉给水量;h表示单位质量的焓值。
则可将引射效率ε定义为引射吸收的能量与引射投入能量的比值:
式 (2) 中:ε为引射效率;μ2, μ3分别表示二级、三级喷射器1 kg蒸汽引射的前级锅炉汽液混合物量;h0表示环境温度下给水的焓值。
通过式 (2) 可计算通过引射器多级引射作用所增加能量的百分比, 也可计算锅炉系统热效率的提高程度。
2 系统性能的对比分析
目前, 提高锅炉热效率的方法有很多种, 比如在锅炉炉膛内使用拱炉、分层燃烧技术、烟气余热利用等, 这些技术均可减少能量损失、提高能源利用率。但就目前锅炉系统的运行热效率看, 这些技术的应用并没有起到预期的效果。在热电厂等锅炉使用场所, 通过回收部分被排入到环境中的能量, 理论上可使热效率达到95%以上, 但因系统庞大, 并不适宜推广, 且目前锅炉系统的排烟温度较高 (不宜<200℃) , 这在无形中浪费了大量的热量。
本文介绍的附加能量式节能锅炉系统可实现“以热制热”, 而不像传统锅炉以提高热量利用率为出发点。附加能量式节能锅炉系统在原有的热量利用率下, 将产生的压力转换成动能, 并以动能作为能量源“制造”新的热能。由此可见, 与传统锅炉系统相比, 附加能量式节能锅炉系统在能源利用率上有了很大的提高。附加能量式节能锅炉系统通过低压换热器, 可吸收自然环境中的热能, 而自然环境中的能量是巨大、可再生和无污染的, 从而使锅炉系统对环境造成的污染也很小。附加能量式节能锅炉系统在提高锅炉热效率的同时, 还可制冷, 达到了一机多用、充分利用能源和减少能源消耗的目的。
3 结束语
本文通过介绍附加能量式节能锅炉系统的结构组成、系统原理等, 为提高锅炉系统的热效率提供了一种崭新的方法, 拓宽了提高锅炉系统热效率的途径。同时, 该方法突破了传统提高锅炉系统热效率方法的瓶颈, 尤其是可使锅炉系统的热效率得到质的提高, 且具有节能减排、无污染的优点, 可为提高锅炉系统热效率的研究提供参考, 从而为我国的节能减排作出更大的贡献。
参考文献
[1]江泽民.对中国能源问题的思考[J].上海交通大学学报.2008, 42 (03) :345-359.
[2]柳鹏飞.高效节能型冷凝式锅炉的研究与开发[D].大连:大连理工大学, 2012.
[3]田琦.太阳能喷射式制冷[M].北京:科学出版社, 2007.
[4]曾丹苓.工程热力学[M].北京:人民教育出版社, 1980.
节能式锅炉 篇2
【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：
[1] 唐禹明.工业锅炉节能减排分析及对策[J].应用能源技术，201102.
浅析冷凝式燃气锅炉节能减排 篇3
随着经济和社会的迅速发展, 我国承受着能源短缺和环境污染的双重压力。锅炉作为高耗能、高排放的工业能量转换设备, 同时面临着节能减排的巨大压力, 国家重视推进并实施节能减排。燃气锅炉与燃煤锅炉相比锅炉热效率高、污染物排放很少, 节能减排方面潜力巨大。目前燃气锅炉节能技术主要包括:
(1) 烟气深度冷却———冷凝技术;
(2) 大容量或高参数锅炉整装化技术;
(3) 先进的燃烧与控制系统节能技术。
冷凝技术是提高燃气锅炉效率的直接途径。特别是天然气含有大量氢元素, 燃烧生成大量水蒸气。经过计算, 天然气汽化潜热约占天然气的低位发热量的10%左右。天然气燃烧后当排烟温度较高时, 水蒸气不能被冷凝释放潜热, 随高温烟气排放, 造成热量浪费。同时, 高温烟气带走显热, 由于显热和潜热随烟气被直接排放到大气环境中, 在形成热能损失的同时, 烟气中氮氧化物、硫化物等造成对大气的污染。冷凝式燃气锅炉就是使用冷凝式换热器将燃气锅炉排烟中水蒸气凝结下来, 以达到提高锅炉热效率降低污染的燃气锅炉。如果降低排烟温度到露点温度以下, 回收排烟气中水蒸气的潜热, 锅炉的热效率可以提高15%左右, 热效率提高十分明显。该技术在国外已经成熟应用, 随着我国对节能环保的要求不断提高, 因此冷凝技术将是一项最具有前景和经济的节能技术。
2 冷凝式燃气锅炉热效率的计算
2.1 正平衡测量法
正平衡测量法是指直接测量输入热量和输出热量来确定效率的方法[1]。国家标准对各种形式的锅炉的热效率正平衡法的计算公式以低位发热量为基础, 公式如下:
式中:燃料量B, 燃料低位发热量Qr, 工质流量G, 工质进口焓值hjs, 工质出口焓值hcs。
2.2 反平衡测量法
反平衡测量法是通过测定各种燃烧产物热损失和锅炉散热损失来确定效率的方法。燃气工业锅炉燃烧以后没有固体未完全燃烧热损失。主要有气体未完全燃烧热损失q3、排烟热损失q2和散热损失q5, 其低位发热量的计算公式为:
式中:Qgr, ν, αr———高位发热量k J/m3;
Qnet, ν, αr———低位发热量k J/m3。
尽管相关文献也提出了计算的不同方法。也有文献认为冷凝锅炉的热效率大于100%推导结果可能不合适。但作为国家标准GB10180按照低位发热量计算热效率依然是目前权威的依据。在专门针对冷凝燃气锅炉相关性能试验规程公布以前, 在此基础上进行计算修正也是合理。
3 冷凝式燃气锅炉的节能特性分析
冷凝式燃气锅炉的深度冷却冷凝技术创新满足了相关节能减排的要求, 根据正反平衡热效率计算结果, 燃气锅炉的过量空气系数满足《锅炉节能技术监督管理规程》 (TSG G0002-2010) 规定值, 冷凝式燃气锅炉排烟出口处CO≤1000ppm, 锅炉化学未完全燃烧损失q3≤0.5%。新的保温技术使得燃气锅炉的散热损失q5≤0.5%。因此排烟温度和空气过量空气系数大小直接决定排烟热的损失q2。同时影响了冷凝式锅炉热效率的高低, 因此在冷凝式燃气锅炉的节能特性分析过程中, 主要从排烟热损失出发进行节能浅析。
3.1 燃气种类对排烟热损失的影响
冷凝式燃气锅炉燃气种类包括天然气、矿井气、液化石油气等。不同的燃气组成成分各不相同, 发热量也不同。组成成分不同, 燃烧所需的理论空气量不同、燃烧产物更是不同。特别是所H元素含量不同, 天然气H元素含量的质量百分数往往高达18~26%。冷凝式燃气锅炉中燃气燃烧的产生的水蒸气体积分数和烟气体积分数的不同。以福建天然气为例主要成分见表1。其燃烧化学反应方程式:
根据燃烧化学反应方程式结合福建天然气成分显示冷凝燃气锅炉有别于燃用其他燃料锅炉冷凝。燃其他燃料锅炉中含H元素低, 燃烧过程中产生的水蒸气份额并不大。尽管采用冷凝技术手段让其烟气中的水蒸汽90%冷凝下来, 放出的全部显热和潜热被锅炉的冷凝器热交换系统全部吸收后对外供热。效率提高也不明显。
然而, 冷凝锅炉燃用的天然气产生大量的理论水蒸汽容积份额占烟气容积份额的18~25%。也包含少部分入炉冷空气带入的水蒸汽。相比较燃煤锅炉燃烧产物的水蒸汽份额仅为5~10%, 燃油锅炉燃烧产物的水蒸汽含量为8~15%。烟气的水蒸汽容积份额越高, 烟气露点温度也越高。天然气高位发热量和低位发热量相差很大。福建天然气标况101.325k Pa, 0℃下高位发热量40.74MJ/m3, 低位发热量36.61MJ//m3。差值高达4.13MJ/m3。实测燃烧1m3天然气产生水蒸气, 包括入炉空气带入的水蒸汽含量约2.0~2.3m3。约占烟气容积份额的18.5~22.7%。烟气热量的主要依靠大量的水蒸汽携带。携带的热量约为所有排烟热损失总和的50~79%。正因为天然气的该特性使冷凝式燃气锅炉能够充分利用这部分热量, 进而提高锅炉的效率。
3.2 排烟温度对排烟热损失的影响
在冷凝式燃气锅炉的使用过程中, 排烟温度对排烟热损失产生重要的影响, 当燃气锅炉无烟气冷凝器时, 排烟温度一般都在250℃左右。过量空气系数小于1.15条件下, 按照规程规定低位发热量计算锅炉的热效率约91%。燃气锅炉配置冷凝器时, 如果冷凝器进口工质温度为环境温度, 排烟温度降低至露点温度或者以下。回收烟气中理论干烟气和水蒸气 (显热和潜热) 余热后的按照规程规定低位发热量计算锅炉的热效率约98~105%。这与按照规程规定理论计算和现场实测的数据吻合。露点温度作为冷凝式燃气锅炉使用过程中排烟温度的关键点, 对排烟热产生影响。烟气中水蒸汽冷凝条件是:烟气温度已达到或低于烟气中水蒸汽分压力下的饱和温度, 此饱和温度即为露点温度 (tld) 。
通过计算, 露点温度主要取决于烟气中水蒸汽份额。烟气的露点越低, 说明烟气的体积分数越低。理论计算的燃用天然气锅炉烟气露点温度一般55~60℃。依据燃烧计算规程计算排烟处水蒸汽体积与排烟处烟气体积之比 (VH2O/Vpy) , 查水蒸气容积份额表得露点温度。取露点温度tld为58.2℃, 排烟热损失在露点温度为界前后两个期间内变化明显。当tpy<tld (58.2℃) 属于直接冷凝, 即烟气中的水蒸汽呈雾状, 烟气本身直接冷凝[2]。通过冷凝不但回收烟气中水蒸汽的显热, 也回收汽化潜热。减少排烟热损失, 热效率高。余热回收明显。当tpy>tld (58.2℃) 不存在烟气直接冷凝, 因为冷凝器高效的换热螺纹管的管壁导热系数远远高于烟气与壁面的对流换热系数。换热螺纹管的管壁面温度等于冷凝器进口工质温度, 且接近露点温度时, 流经壁面上的烟气温度也降低至露点温度。水蒸气开始凝结, 不断放出汽化潜热。由于锅炉尾部烟道流量会变化。在变化烟气温度场下, 进行着复杂的冷凝→蒸发→再冷凝→再蒸发等过程。所以保持冷凝器工质参数稳定 (流量, 进出口温度) 。余热回收的效果明显。当排烟气温度大于100℃, 又处于微负压。使得壁面冷凝水再蒸发, 冷凝水量不高。烟气温度在100~170℃之间比较回收效率平缓。在露点温度通过实测烟气凝结水量在320~1200kg/h, 根据数据计算冷凝率在0.30~0.55之间。表2为实际测试得到的冷凝式燃气锅炉相关数据, 从表2可以看出, 排烟温度对排烟热损失和锅炉效率有很大的影响, 当排烟温度低于露点温度时, 锅炉排烟热损失快速降低, 锅炉效率也显著变大。
3.3 过量空气系数对排烟热损失的影响
总体来说, 过量的空气系数增大会增加烟气的体积, 水蒸汽容积份额减少, 从而使水蒸汽分压力减小, 烟气的露点温度也呈降低趋势。增加烟气中水蒸汽冷凝的难度[3]。过量空气为1.15时露点温度为58.2。降低烟气露点温度对蒸汽冷凝热量的回收产生影响。
除此之外, 冷凝器的对外供热系统进出口工质参数、燃烧空气的参数都会对冷凝式燃气锅炉的排烟热损失产生影响, 特别冷凝式燃气锅炉中的换热系统 (冷凝器或节能器) , 通过工艺流体工质与换热器热交换, 进而降低烟气温度, 减少排烟热损失。入炉空气的含湿量和温度参数, 标准状态下入炉空气的含湿量为10g/m3。这些参数变化都会对冷凝燃气锅炉中的排烟热损失产生影响。
4 冷凝式燃气锅炉减排
燃气锅炉燃烧后产生的烟气中含有大量的二氧化碳 (CO2) 、气态硫化物 (SOx) 、氮氧化物 (NOx) 等有害含酸性气体和烟尘 (降尘、飘尘) 。特别是在空气不足时, 产生一氧化碳 (CO) , 碳氢化合物, 燃烧分解产生炭黑粒子形成烟尘。硫化物 (SOx) 在大气中生成硫酸烟雾。氮氧化物 (NOx) 形成光化学烟雾严重污染大气。冷凝式燃气锅炉能够通过排烟的冷凝产生大量的水蒸汽与二氧化碳 (CO2) 、气态硫化物 (SOx) 、氮氧化物 (NOx) 等有害含酸性气体经过复杂的传热、传质过程, 吸收气态有害物质呈液态。可考虑就近接入市政管道集中到城市污水环保处理厂进行综合处理。减少有害气体的无序排放。还能减少专门的脱硝脱硫环保设施投入。
5 结语
倡导低碳、绿色发展。应对面临严峻的能源状况和保护环境, 冷凝式燃气锅炉作为一种高效节能用能设备, 以天然气等清洁能源替代煤炭, 大力推进热效率高冷凝式锅炉的应用。并不断创新提高锅炉热效率, 节约了天热气减少有害物质的排放, 有利于建设资源节约, 生态友好。
摘要：我国节能环保问题日益突出, 各地出现严重的雾霾, 要求能源结构发生改变。天然气作为清洁能源应用于锅炉。福建建成了多个天然气电厂, 锅炉煤改气在建成区内逐步实现。本文结合福建冷凝式燃气锅炉节能减排现状, 根据日常试验数据和经验, 从热效率测试计算, 燃气种类、排烟温度、过量空气系数等方面浅析了冷凝式燃气锅炉的节能减排特性, 为冷凝式燃气锅炉节能减排提供一些思路。
关键词：冷凝式燃气锅炉,节能,减排,排烟温度
参考文献
[1]《工业锅炉热工性能试验规程》 (GB/T10180-2003) .
[2]梁耀东, 李之光, 刘峰, 徐浦, 刘立波.冷凝燃气锅炉评价与热效率计算[J].工业锅炉, 2015, 04, 009.
锅炉节能减排技术分析 篇4
一、蒸汽冷凝水回用
在当前能源紧缺的情况下, 蒸汽锅炉冷凝水回收利用, 将产生显著的经济效益。在造纸、纺织印染、石油、化工等行业, 锅炉直接回收利用冷凝水有着广阔的应用前景。
1. 水温不同情况下的能量变化的计算。
蒸汽冷凝水有较高的回水温度, 直接利用蒸汽冷凝水, 可以提高锅炉补给水温度, 降低煤耗。考虑在常温 (25℃) 常压下, 回水温度为80℃, 饱和水的焓值分别为:h2=104.8 KJ/kg, h1=355 k J/kg。根据热力学第一定律, 热量计算公式为:
式 (1) 中, G为水的质量。考虑G=1 kg, 由公式计算得到水的能量变化为250.2 kJ=0.250 2 MJ, 则1 000 kg、80℃的饱和水降温至25℃时, 可以释放出250.2 MJ的能量。因此, 每用1 000 kg蒸汽冷凝水可降低煤耗8.54 kg标准煤 (1 kg标准煤的发热量等于29.27 MJ) 。
2. 节约用盐。
蒸汽冷凝水回用量一般可达到锅炉补给水量的40%～80%, 节约锅炉软水量, 减少了树脂再生次数, 降低了用盐量。如果市政用水硬度在2.0～3.0 mmol/L, 每吨冷凝水可节约用盐量300 g。
3. 蒸汽冷凝水含盐量和溶解固形物含量较低, 可以防止锅炉结垢, 降低排污率, 提高锅炉热效率。
4. 蒸汽冷凝水回用可以提高给水温度, 提高炉膛温度, 有利于燃料的充分燃烧, 减少了烟尘排放量和污水排放量。
二、锅炉的几种热损失
1. 固体不完全燃烧损失。
固体燃料在锅炉中燃烧后形成灰渣, 它的一部分随烟气通过各受热面时少量被分离, 大量在除尘器中落下, 以及从烟囱中排入大气的统称为飞灰。另一部分从炉膛下部排出的称为灰渣。飞灰和灰渣中残存一部分可燃物质。对于层燃炉, 还有少部分燃料未经燃烧就通过炉排通风孔隙漏入灰坑。这3部分就构成了固体不完全燃烧损失。
2. 气体不完全燃烧损失。
燃料在锅炉中燃烧, 除了存在固体不完全燃烧损失外, 还有气体不完全燃烧损失, 它是由于锅炉炉膛出口烟气中含有一部分可燃气体, 如CO、H2和CH4等, 没有燃烧就随同烟气离开锅炉而引起的热损失。
3. 排烟热损失。
由于技术经济条件的限制, 工业锅炉的排烟温度一般为150～180℃或更高一些。许多锅炉没有省煤器或空气预热器, 排烟温度高达300℃以上, 这些温度较高烟气排向大气是工业锅炉的主要热损失之一。
4. 散热损失。
锅炉运行时, 锅炉部分炉墙、锅筒、管道及其他附件等裸露, 使得表面温度高于周围的空气温度, 这些都是不可避免的, 造成锅炉的散热损失。
5. 灰渣物理热损失。
灰渣从锅炉排出的温度很高, 带走部分热量, 它主要取决于燃料灰分, 灰渣温度与灰渣份额。燃烧方式不同, 热损失不同, 但应设法降低。
三、降低各种热损失的措施
由于设计、制造、安装和运行管理等水平的限制, 燃料在锅炉内很难完全燃烧, 造成固体、气体不完全燃烧损失。本文, 笔者提出如下改进建议。
1. 提高炉膛温度。
这样做的原因一是高温下可使用燃料在较短的时间内完全燃烧, 二是高温可提高辐射换热温度。提高炉膛温度的途径主要有:利用耐火砖或耐火混凝土遮挡一部分辐射受热面, 降低炉内水冷温度;增设空气预热器, 使冷风经空气预热器加热后送入炉膛, 增加可入炉热量, 既可提高炉温又能降低排烟热损失。
2. 增设炉拱和二次风。
在炉膛内, 利用耐火砖或耐火混凝土构筑一定形状的炉拱 (前拱、中拱、后拱) 或挡火墙, 可使炉膛形状与各种燃烧设备相匹配, 以造成各种燃料的完全燃烧。尤其对于劣质燃料, 炉拱或挡火墙的重要作用在于保证新煤的引燃和炉内可燃气体与空气混合。对于劣质煤和无烟煤, 引燃是第一位的, 对挥发量高的烟煤, 混合作用是主要的。为使炉内各部烟气混合良好, 使炉内烟气充分扰动, 还可以采用二次送风, 二次送风与炉拱相结合, 效果更好。
3. 采用机械化燃烧设备。
在我国现用的工业锅炉中, 手烧炉还有一定的比例, 1 t/h以下的小容量锅炉应用量大而且范围很广。手烧炉加煤、出灰、拨火等操作全靠人工, 不仅劳动强度大, 而且燃烧效率低, 黑烟滚滚, 对周围环境污染严重。为节省能源, 减轻大气污染, 必须对手烧炉进行技术改造, 对1t/h以下的小容量锅炉应采用机械化燃烧设备。
4. 利用排烟余热。
对于没有尾部受热面的工业锅炉, 应增设省煤器或者空气预热器回收排烟余热, 这是提高锅炉热效率的主要途径。
燃气锅炉节能改造 篇5
河南中烟郑州卷烟厂目前有4台20t/h全自动燃气锅炉 (表1) , 压力变感器将锅炉蒸汽压力转化为电信号 (0~10V) 后送入比调仪, 比调仪调节燃气调节阀开度、配风等参数实现控制要求。锅炉蒸汽压力检测值同设定值经过比较, 其偏差信号输入控制器, 控制器经过PID运算后控制鼓风机风门 (挡板) 开度。为保持锅炉蒸汽压力稳定, 系统引入蒸汽流量作为前反馈信号, 调节天然气调节阀和鼓风机风门开度。
PLC输出信号给程序控制器, 满足启动条件后程序控制器开始动作, 动作过程是先检漏→检漏正常→锅炉鼓风机Y—△启动后一直保持工频 (50Hz) 状态运转。同时锅炉燃烧机的伺服执行器电机得电, 伺服执行器逆时针旋转, 带动鼓风机风门控制连杆将风门开到最大位置, 鼓风机大风量进行吹扫。吹扫完毕, 伺服执行器顺时针旋转将风门关到最小位置 (点火位) , 开始点火, 点火完成后再由比调仪控制大火、小火负荷, 进入正常运行。
锅炉房实际设计时很难准确计算管网阻力, 而且考虑长期运行过程中可能发生的各种问题, 因此通常将系统最大风量和风压富裕量作为选择风机型号的设计值。威索公司设计锅炉燃烧机时, 设计风量配给富裕量较大, 并且始终使锅炉鼓风机处于满负荷运行状态, 而天然气燃烧时需要风量, 主要依靠鼓风机风门开启度与伺服执行器的天然气控制调节阀进行配比调节。
由于鼓风机采用Y—△启动, 电机启动电流为额定电流的4~7倍, 不仅消耗电能, 还会冲击电网。而且生产过程中锅炉蒸汽燃烧负荷 (大火、中火、小火) 经常波动, 锅炉鼓风机风门也在不断变化, 例如当锅炉蒸汽压力达到设定值时, 锅炉就会自动转成小火燃烧, 鼓风机风门会关小, 而鼓风机仍以1450r/min额定速度运行, 这时就有大量空气经过压缩后直接冲击鼓风机风门, 产生噪声最高达104dB (国家噪声标准为85dB) 。为此, 开发锅炉鼓风机变频系统。
二、锅炉鼓风机变频系统
1. 设计思路
将鼓风机电机定频率运转改为变频运转, 实现减噪、节能的目的。去掉锅炉鼓风机风门, 利用传动装置将天然气所需风量通过角度变送器的反馈信号传至变频器, 由变频器调节锅炉鼓风机转速。天然气用量增加, 变频器输出频率提高, 鼓风机转速也随之提高, 从而增大进风量, 满足天然气燃烧所需风量。
2. 变频系统数据采集
通过累积测量, 得到锅炉运行风压及天然气流量, 以及燃烧全过程气门开启度与伺服执行器主轴转过角度的关系图 (图1) 。
根据威索燃烧机运行原理, 伺服执行器主轴旋转至40°时开始点火, 旋转至130°时锅炉燃烧机天然气阀门开启为最大90°, 达到最大负荷 (大火燃烧) 。进一步得到图1b的极坐标展开图 (图2) , 40°~90°区间内所包含的曲线即为研制的传动装置运行轨迹, 通过计算该曲线相对于基点距离的比例关系, 得到传动装置轨迹图 (图3) , 由此制作出轨迹扇形轮。
3. 鼓风机控制电路 (图4)
变频器12#端子为变频器内部输出电源, 提供24V电压, 27#端子为变频器启动控制端, 当其获得24V电源时变频器进入运行状态。因此, 直接将12#、27#端子相连, 即可实现在L1、L2、L3得电同时启动变频器, 使变频器和锅炉其他控制系统同步运行。变频器60#端子接收角度变送器反馈的4~20mA信号, 根据变频器安装要求, 39#端子 (模拟/数字输出地线) 必须与55#端子 (模拟电压输出地线) 相连。
4. 安装制作
制作材料: (1) 1个角度变送器 (开度0°~90°, DC 24V/4~20mA) ; (2) 1个扇形轮 (包括1个扇形钢带、5个轨道保持架) ; (3) 1根信号线 (长度视距离而定) ; (4) 1个角度变送器托架; (5) 1根连杆, 一端连接到角度变送器的轴上, 另一端安装1个轴承, 可在扇形钢带 (渐开线轨迹) 上滑动。
先去掉伺服执行器上的风机挡板连杆并且将风机挡板锁定到最大位置不变, 开度为100%, 然后在伺服执行器上加装扇形轮和角度变送器。伺服执行器得电将带动扇形轮同步运行, 由于连杆在扇形轮轨迹上作运动, 因此带动角度变送器运动, 使角度变送器发生角度变化, 角度变送器向变频器60#端子输入4~20mA信号, 调节电机频率。伺服执行器逆时针旋转时, 角度变送器输出20mA信号, 逆时针旋转, 角度变送器输出4mA信号。
5. 系统运行
风机变频启动后, 伺服执行器逆时针旋转, 风机以大风量运行 (50Hz) 进行吹扫, 吹扫完毕, 伺服执行器又作顺时针旋转, 变频风机以小风量运行 (10Hz) 、风压在1100Pa点火。点火完成后, 根据负荷情况由比调仪、程序控制器、伺服执行器和变频器共同完成控制锅炉鼓风机电机频率, 配合天然气调节阀完成大火、小火的燃烧负荷调节。
三、改造效果
改造过程简单、安全、可靠, 基本保留原有控制电路, 只加装扇形轮和角度变送器, 电机回路只是将Y—△启动改为变频启动。为检测锅炉燃烧运行过程中氧气与天然气的配比是否达到技术要求, 使用Testo325xl型烟气分析仪分析锅炉排放到大气中的烟气 (一氧化碳、二氧化碳、含氧量) , 各项指标均符合中华人民共和国锅炉大气污染物排放标准。4台锅炉每年可节约近百万元电费, 噪声降低到85dB。此改造项目已获国家知识产权局国家发明专利 (专利号:200710054554.x) 。
参考文献
[1]杨公源.变频器应用实例.电子工业部出版社, 2006
[2]杨诗成, 王喜魁.泵与风机.中国电力出版社, 2007
节能式锅炉 篇6
1 节能降耗的意义
近年来, 随着我国节能降耗工作的开展, 电力行业逐渐采取了相应的技术, 以减少能源消耗, 提高能源利用效率, 减少火力发电对环境的影响。电厂发电主要通过煤炭、天然气和其他燃料燃烧发电。我国电厂发电目前存在资源利用率低、燃料燃烧对环境的污染严重等问题。热能转换为电能主要是通过在锅炉内燃烧燃料, 产生热能, 使水蒸发为水蒸气, 蒸汽推动涡轮机转动来实现的。经济的发展促进了技术的发展, 而技术的发展将提高资源的利用率, 进而推动电厂的发展。在电厂锅炉运行中, 我们需要注意节约能源。
2 影响电厂锅炉节能的因素
2.1 水质问题
电厂锅炉的水质问题是影响锅炉节能的重要因素之一。电厂锅炉的用水需要经过专业的处理才能够使用, 但现今, 多数电厂都忽视了这一问题。锅炉蓄水部位没有安装净化水器, 造成不干净的水流入到锅炉中, 在锅炉加热后, 水中的杂质会黏附于锅炉壁上。长此以往, 锅炉壁上就会形成较厚的水垢, 造成锅炉热能流失, 进而增加了电厂的生产成本。
2.2 锅炉控制水平低下
目前, 在我国部分电厂锅炉的运行过程中, 锅炉的控制水平不高, 配备的检测仪表也相对较少, 监控手段不完善, 而且燃烧效率难以控制, 导致相关工作人员无法全面了解锅炉的运行状况, 加上运行人员缺乏经验, 无法准确地对锅炉的运行状况作出判断和调整, 导致锅炉无法处于最佳运行状况。锅炉的空气量与燃烧效率之间的关系如图1所示。
3 电厂锅炉节能降耗措施
3.1 改进锅炉设计和制造技术
随着人们电力需求的增大和对电力质量要求的提升, 现代火力发电厂中所使用的锅炉不仅在体型上变得巨大, 结构上变得复杂, 同时所使用的材料和各个部件之间的连接与配合方式也发生了很大的变化。尽管锅炉在工作的可靠性、稳定性和使用寿命上都取得了大的进步, 但许多电厂的锅炉在运行中仍难以保证高的能源利用效率, 造成大量能源被浪费。为了适应时代的发展, 提升能源的利用率, 需要电厂锅炉的设计者在对当前的锅炉进行改造的过程中, 针对锅炉运行中常出现的问题和自身在节能减排方面的缺陷对其结构和材料作出调整。锅炉的制造商在制造和加工锅炉时, 要严格按照相关的制造流程和加工工艺进行, 同时要认真把控每一个锅炉加工制造环节, 保障加工制造的精度, 使制造出来的锅炉能够按照设计者的意图工作, 实现发电功能和节能降耗。
3.2 辅机节能
对一个动力设备使用效率影响最大的因素就是电厂锅炉的辅机效率, 而且这些辅机也会对能源消耗产生影响。多数锅炉设计者都能考虑到主系统的能源节约问题, 但却会忽略辅助系统的能源节约问题。辅机是一个能源消耗主体, 会对电厂锅炉的正常运行起到至关重要的作用。我们今后在对电厂锅炉进行节能改造的过程中需要改造辅机的相关部件, 从而有效提升电厂锅炉的使用效率。比如使用风机改造叶轮, 更好地降低系统的能源消耗;通过有效降低风机的负荷, 达到节约能源和降低能源消耗的目的。
3.3 对锅炉燃料进行管理
锅炉燃料是锅炉运行最主要的动力。从电厂发电成本角度考虑, 燃料的储存、购买和运输都会对其造成影响。但是在市场竞争日益激烈的情况下, 电厂燃料的成本也在不断增加。因此, 做好电厂锅炉节能工作, 还要重视对燃料成本的控制, 做好燃料管理工作。
4 结束语
综上所述, 我国现在大力倡导节能降耗, 电力行业节能降耗势在必行。对此, 我们要不断创新电厂的管理技术和节能改造技术, 以实现节能降耗, 使电厂在目前的市场竞争中占据有利位置。另外, 电厂要培养员工的节能意识, 以促进电厂的持续发展。
摘要：在经济发展的过程中, 电厂是提供能源的单位。探究电厂如何变革与发展, 并在电厂锅炉中实现对节能降耗技术的有效应用已经成为了相关领域的重要研究方向。分析了电厂锅炉运行中出现的问题, 探讨了节能降耗技术在其中的应用, 希望可以为实现电厂锅炉的节能降耗提供一定的参考与借鉴。
关键词：电厂锅炉,节能降耗,锅炉设计,节能改造
参考文献
[1]赵红军.节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用[J].机电信息, 2015 (9) .
[2]付小文.电厂锅炉的节能现状及节能降耗技术初探[J].科技风, 2014 (18) .
节能式锅炉 篇7
随着科技水平的不断发展, 节能环保的意识深入人心, 但仍有一些企业沿用老旧的燃煤锅炉作为热源, 不仅热效率低还污染环境。在国家大力倡导使用无污染的新能源, 提倡降耗减排的大趋势下, 很多企业响应号召, 进行了老旧燃煤锅炉的改燃工程, 效果显著。下面以天津某药厂为例进行说明分析。
二、锅炉房改造后节能降耗分析 (1) 方案介绍
某药厂原有6T/h燃煤锅炉2台, 提供生产工艺所需蒸汽。
2007年底, 考虑到燃煤锅炉效率低、能耗大、污染重等因素, 响应国家节能降耗的号召, 企业领导决定淘汰原有燃煤锅炉, 重新设置燃天然气蒸汽锅炉, 作为热源同时满足生产用蒸汽、办公楼采暖和员工洗浴等用热需求。
锅炉房改造方案有如下技术特点:
(1) 一律采用蒸汽锅炉, 一是使锅炉房热源设备具有较强的设备备用能力和运行可靠性。二是采用这种多台锅炉搭配的方式, 可以根据用户用热负荷的变化, 灵活调整锅炉供热负荷的大小。采用这种运行方式, 可以避免大马拉小车, 尽可能节省锅炉房运行费用;还可以使设备轮换使用, 互为备用, 在很大程度上增加设备的运行可靠性, 保证了企业生产的需求。三是设备的操作运行和维修保养具有相同的特点, 方便锅炉房管理。
(2) 采用燃气蒸汽锅炉作为热源, 设置采暖换热机组进行二次换热提供采暖热水, 设置洗浴换热机组进行二次换热提供洗浴热水, 如果企业需要, 还可以设置多台换热机组进行二次换热提供各种不同温度的热水, 为企业提供优质可靠的热水来源。
采用蒸汽锅炉作为一次热源, 比较理想的供热方式是采用二次换热方式间接供热, 尽量避免采用蒸汽直接供热的方式。
(3) 采用凝结水回收装置回收蒸汽换热后产生的凝结水, 输送至水箱进行二次利用。使热量和水源实现循环利用, 最终达到节能、降耗、减排的目的。
(2) 使用燃气锅炉的节能降耗分析
某药厂锅炉房改造完成后, 经过2008年全年的约120余万元。某药厂为此专门采集数据, 出具了《关于2008年锅炉改燃后各种能耗节约情况》报告书, 其中详细的列出来了锅炉用水、用电、消耗燃料等各项节能降耗具体数据。
燃气锅炉与燃煤锅炉相比的优势:
(1) 燃气锅炉热效率高。
(2) 燃气锅炉具有很高的安全可靠性。使用寿命长, 维护简便。
(3) 燃气锅炉升温速度高, 产生蒸汽快。
(4) 燃气锅炉可实现全自动控制, 操作简便, 自动化控制程度高。
(5) 燃气锅炉整装出厂, 占地面积小, 节省锅炉房建设投资费用。
(6) 燃气锅炉使用清洁能源, 对环境污染小。
(3) 高效节能的换热机组的应用
本方案以燃气蒸汽锅炉作为热源, 设置采暖换热机组进行二次换热提供采暖热水, 设置洗浴换热机组进行二次换热提供洗浴热水。
汽———水换热机组把整个换热站的全部功能集于一身, 具有结构紧凑、外形美观、质量可靠、操作简单、高效节能等优点。可广泛用于宾馆、饭店、商厦、写字楼、居住小区、工矿企业、医院等场所的采暖供热, 空气调节系统供热和生活热水供应。它能给您提供满足生产工艺要求和温暖、舒适的工作生活环境。
(1) 汽———水换热机组一般采用板式换热器。换热效率高, 比壳管式换热器高3-5倍。
(2) 汽———水换热机组设备的技术方案由专业公司提供, 设计单位只需给出基本应用参数即可, 减轻设计负担, 提高工作效率。
(3) 汽———水换热机组可以根据用户的具体要求进行设计, 理论上还可以提供“二合一”或“三合一”机组, 即利用同一热源交换出不同温度的热水。如, 用蒸汽热源同时为用户提供采暖热水, 空调热水和生活热水。
(4) 汽———水换热机组只有4-5个接口, 只需接上蒸汽进口, 冷凝水出口, 用户供回水接口, 及补水系统, 通上电源就可以运行, 为用户节省大量安装费用。
(5) 汽———水换热机组设计合理, 结构紧凑, 占地面积小, 维修保养简单方便。
某药厂使用蒸汽锅炉作为生产加热、冬季采暖和员工洗浴的共同热源。蒸汽在各生产用汽设备中放出汽化潜热后, 变为近乎同温同压下的饱和凝结水, 由于蒸汽的使用压力大于大气压力, 所以蒸汽凝结水所具有的热量可达蒸汽全部热量的20%左右, 且压力、温度越高, 凝结水具有的热量就越多, 占蒸汽总热量的比例也就越大, 是一种数量可观、品质优良的理想余热资源。
如果将蒸汽凝结水排放掉, 则蒸汽的显热———饱和凝结水所具有的热量就全部被丢弃了, 而且还会造成环境的热污染和能源的浪费。
凝结水回收装置的应用过程:
进入换热机组的蒸汽换热后产生的凝结水经凝结水回收装置加压后送回到水箱再利用。
凝结水回收的意义:
(1) 凝结水回收并有效利用, 可减少锅炉燃料费, 降低生产成本。
(2) 凝结水为最纯的蒸馏水, 不含锅炉水垢的固体成份, 若加以回收利用可节省锅炉清洗费, 水费及电费。
(3) 提高锅炉给水的水质, 使蒸汽品质提高, 同时减少锅炉排放, 减少能源的流失。
(4) 凝结水回收, 可减少补给水量, 使炉内及炉外水处理费用减少。
(5) 给水温度提高, 水中含氧量减少, 可避免锅炉及蒸汽管路的氧腐蚀, 同时空气减少, 增加热传速度, 提高锅炉传热效率。
(6) 给水温度提高, 减少锅炉传热温差, 避免钢板热胀冷缩, 应力的不平衡, 延长锅炉的寿命。
(7) 给水与炉水温差小, 锅炉给水时, 蒸汽压力稳定。
(8) 给水温度升高, 增加锅炉蒸发量, 能应付锅炉负荷改变, 减少备用锅炉使用机会。
(9) 给水温度升高, 减少单位蒸汽生产热能的需要量, 直接节省燃料消耗, 提高锅炉效率。
三、结论
节能式锅炉 篇8
目前北方冬季采暖主要采用集中供热方式, 而大多都是采用燃煤锅炉运作, 每年燃煤锅炉都要消耗大量的煤炭, 煤炭的燃烧热值较天然气低, 而且燃烧不充分时, 会给大气造成严重的污染。为了保护生态环境, 改善近年来北方冬季严重的雾霾现象, 采用燃气锅炉替换燃煤锅炉有着重大的意义。
1 燃气锅炉与燃煤锅炉比较
燃气与燃煤锅炉比较结果如表1所示。
2 燃气锅炉的优势
天然气是一种清洁的气体燃料, 在燃烧使用的过程中会产生较少的粉尘以及颗粒物, 燃烧热值高, 燃气锅炉较燃煤锅炉效率高, 可以达93%。燃烧后烟气几乎无粉尘, 具有较低的环境污染水平, 相较于传统的燃煤型锅炉, 无论是在环保水平还是在经济成本方面都具有明显的优势。
(1) 能够有效地减少对环境的污染。燃气中含有较少的硫化物以及氮化物, 相较于燃煤的锅炉, 在生产过程中会产生较少的粉尘以及颗粒物, 可直接排放。因为燃气锅炉房的燃气供应从城市中压燃气管网通过燃气调压柜接入, 然后由低压管道接至锅炉房, 均采用管线输送, 无需车辆运输, 减少交通拥堵以及粉尘大气污染等环境问题。
(2) 能够有效地降低设备投资成本。燃气锅炉在安装使用的过程中可以选用热负荷较高的炉膛, 从而缩小了炉膛的体积, 同时因为不会产生受热面的污染、结渣或者是污染的问题, 所以在实际使用的过程中, 可以以较高的烟速进行工作, 进而能够有效的减小对流受热面的体积;此外, 通过对流管束的布置改进, 能够使得燃气锅炉在小体量、轻重量以及少投资的情况下实现自身的功能。
(3) 能够实现灵活的调节以及快速的启动。由于这两种优点的存在, 使得燃气的锅炉能够有效减少能耗, 加上燃气的锅炉的废气内杂质较少, 使得燃气的锅炉在使用的过程中不会出现管道结渣的现象, 从而延长了锅炉的使用寿命, 同时也因为侵蚀性小, 所以减少了后期的养护维修成本, 进一步降低了设备的投入成本, 减轻了企业的负担。
3 燃煤锅炉改造的原则与方法
对于一些企业来说原有的设备比较适合进行改造, 因为改造的成本要远低于大量购置替换的成本, 所以在实际的锅炉改革中, 大部分的企业都在根据自身的实际进行锅炉的改造工作。
3.1 改造需要遵循的原则
能够进行改造的锅炉设备必须要有良好的受压元件, 能够保证燃气锅炉改造之后能正常发挥其作用, 同时也要保证原有的给水引风系统能正常工作, 这样才能进行燃气锅炉的改造。
另外, 也要保证改造后的锅炉能够按照正常的参数进行工作, 比如蒸汽的温度、压力以及相应的水温条件等。此外, 消烟除尘的工作也要及时有效, 满足工作需要的同时, 也要保证能够达到环保的要求。
最后便是改造的成本问题, 本着一次投资长期受益的原则, 在尽量保留原有设备的情况下, 应该尽量减少工程的造价、缩短工程的工期并且保证当前的技术水平, 在最短的时间内为企业带来效益。
3.2 改造的具体办法与措施
3.2.1 锅炉本体的改造
在对锅炉的本体进行改造之前, 需要对锅炉本身的校核性进行热力计算, 对锅炉的水循环以及烟气与风力的阻力等进行校核, 并根据情况的需要采取相应的防腐措施;同时也要对锅炉的烟筒、联箱以及风口或者气管进行全面彻底的清洁, 清除设备内部的污垢以及煤灰层, 提高锅炉的工作效率;最后, 便是在锅炉的内部安装二次辐射装置, 改造锅炉内部的辐射换热面, 进而减小锅炉的辐射换热量。
3.2.2 燃烧系统的改造
锅炉的燃烧系统包括了煤气与空气的供应系统以及锅炉的排烟系统, 在对这一系列的系统进行替换的过程中, 需要拆除原有的燃煤锅炉的加煤系统、除尘装置以及落灰装置, 但是原有的引风机以及鼓风机需要保留, 并将原来的排烟通道与引风机的入口相连, 将除尘器中供烟气进出的烟道隔断并封焊好。
此外, 燃烧器的选择是关键。燃烧器是燃气锅炉的主要部件, 也是燃气锅炉的心脏部分, 目前大部分的国内企业选用的都是进口的燃烧器, 虽然具有较优越的性能, 但是价格昂贵, 所以在实际的锅炉改造过程中, 企业可以根据自身的实际情况进行燃烧器的改造, 不仅能够有效降低改造成本, 还能够很好地提高燃烧器的适用性, 有效提高资源的利用率。
3.2.3 锅炉自控以及检测系统的改进
为满足锅炉房节能与运行管理的要求, 根据锅炉燃烧的热工原理, 对锅炉的燃烧过程进行动态监控, 使之处于经济燃烧状态。由于天然气具有较高的易燃易爆性, 为了提高锅炉房的安全性, 需要将自控系统的现场仪表均改为防爆型, 并增设锅炉房内的防爆预警, 进而提高改造后锅炉的检测、报警以及调控等方面的灵敏度以及反应能力, 保证锅炉内部气压维持在合理的范围之内。
每台燃气锅炉需设有8路报警信号, 需具备自动联锁, 当出现出水压力低、出水温度高、排烟温度高、燃气压力高、燃气压力低超过一定界限以及风机故障、燃烧器故障、发生联锁时, 闪光报警器发出声光信号, 就必须及时采取联锁动作, 紧急停炉, 保证锅炉的安全运行, 防止事故的发生。设置燃气泄漏检测系统, 对各个可能产生燃气泄漏的地方实行不间断检测, 当可燃气体浓度达到爆炸下限的25%时, 声光报警, 启动排风扇。如果燃气浓度达到爆炸下限的50%时, 自动切断燃气, 停止锅炉运行。
此外, 在系统设计与安装的过程中需要将保护系统与检测系统分开设置, 将后备的手动操作系统作为控制系统设计的内容之一, 保证突发事件发生时依然能够对系统进行操作与控制, 提高控制系统的可靠性。
4 结语
锅炉系统涉及企业的能耗水平, 为了适应国家的环保要求, 需要企业根据自身实际进行燃气型锅炉的改造与替换, 进而降低锅炉的能耗, 在改造的过程中不仅需要对原有装置进行保留与利用, 还需要遵循相关的规范以及制度, 确保改造后的锅炉能够正常工作, 满足企业生产发展过程中的要求。
参考文献
[1]万耀强, 马富琴.燃煤锅炉改为燃气锅炉有关问题的探讨[J].河南建材, 2009 (5) .
[2]史意, 臧建彬, 陆爱军.燃煤锅炉改为燃气锅炉的节能分析[J].节能, 2010 (2) .
[3]邱真, 张慧渊.天然气锅炉集中供暖节能技术探讨[J].环保低碳, 2012 (5) .