锅炉房节能设计（精选12篇）
锅炉房节能设计 篇1
正常技术条件下, 对于一般住宅建筑, 1蒸吨可供10000m2供暖;至于供热锅炉的热效率, 按照产品样本, 工业锅炉, 2~40t/h的蒸汽锅炉或1.4~29MW的热水锅炉, 设计和鉴定热效率一般为72~80%;小于等于4t/h容量的锅炉热效率为低限值, 6t/h容量以上的锅炉, 其热效率都在75%以上。锅炉运行实践证明, 在正常技术条件下, 一些锅炉可长期稳定在75%以上热效率工况下运行, 锅炉设备利用率较全国平均水平可提高40%, 热效率提高13%, 这两种指标的综合效益是, 不但节约燃料、电能、运输、人力等, 还减轻了对环境的污染, 节约了初投资, 其中包括设备投资、建筑投资、土地面积等。锅炉房节能除上述两种硬指标外, 还有锅炉辅机节电、降低锅炉设备和辅机的储备系数, 合理利用投资等。可见, 目前锅炉房设计中锅炉容量配置过高, 造成巨大浪费, 故供热锅炉房节能潜力巨大。
1 锅炉选型。
就锅炉产品而言, 影响锅炉负荷的重要因素是燃烧设备、炉膛结构形式及其内部的气流组织等。对锅炉部分, 其受热面在长期运行期间灰污程度是否较低, 也是影响锅炉负荷的重要因素。选择锅炉炉型时, 不仅根据所需热负荷量、热负荷延续图、工作介质选择锅炉结构形式、容量和台数, 更重要的是针对用户本地供应燃料的品种选择燃烧设备, 其次是按投资金额、施工进程、土地使用面积因素选择组装锅炉或散装锅炉。
2 运煤设备选择和系统设计。
运煤设备对大容量锅炉不仅是将煤输送给燃烧设备, 而且还要将块煤破碎到合适的粒度。当煤干燥时要均匀加水, 使煤的收到基水分适度。煤斗的设计, 包括煤斗进料和出料都要考虑煤的粒度分布, 避免块煤进入炉排两侧, 煤细屑进入中区, 而使炉排上煤层粒度沿横向分布不匀, 尤其当燃料层薄时更容易出现火口, 破坏煤的稳定燃烧。采取煤斗几个进煤口等时间进料, 或采取筛分措施将块煤送入料房下部, 碎煤进入料层上部的分层燃烧, 对燃料更为有利。
3 除渣系统设计。
除渣设备是锅炉房中最易出现故障之处。无论选择何种除渣设备, 设计时要注意对炉膛的密封作用。有的采用重型刮链, 采用水槽密封。对大容量锅炉, 灰渣落差很高, 这时要防止灰渣垂直向下直接落入水槽。尤其当灰渣形成块状时, 大块渣具有较高温度, 直落水槽, 会产生大量水蒸汽, 进入炉膛可短时间使炉膛形成正压, 重者可烧伤正在观火或拨火的工人, 轻者造成锅炉房污染, 而且水蒸汽突然大量进入炉膛影响正常燃烧工况, 故应避免这种情况发生。
4 送风、引风系统设计。
随着单机锅炉容量的增大, 鼓风机、引风机风道断面尺寸和风道壁面压力或吸力也相应增大, 风道壁面要适当加厚, 并采取加强刚度的措施, 以减少运行中风道金属壁面振动。另外, 要在风道转弯处或截断面变化剧烈处增设导流板, 以避免产生漩流引起振动。大断面风道常发生振动, 一旦与某些部件发生共振, 则产生巨大噪声, 甚至振破烟、风道, 影响锅炉正常运行。
5 热工测量仪表配置。
建立微机运行调度、监测系统, 按照热负荷延续图和室外温度进行合理的供热系统调节。其测试仪表给出的炉膛出口温度, 炉膛负压情况, 烟风道各处负压情况、排烟温度, 各风室风压等都是司炉调节锅炉运行的依据。有些测试数据可用微机显示或记录, 但有些数据要在司炉操作处显示, 以便司炉按数据调试, 而不是按视觉调试。
锅炉房节能设计 篇2
浅谈工业锅炉系统的节能降耗
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。而工业锅炉耗能是为了生产二次能源——蒸汽或热水。蒸汽或热水再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。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，降低工业锅炉耗能必须从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。
Abstract: Industrial boiler is one of the most energy-consuming equipments in china, the annual consumption of energy accounts for about one-third of the national energy consumption.Industrial boilers energy consumption aims for the production of secondary energy-steam or hot water.Steam or hot water heating water transfers a variety of equipment through hot pipe network.Boiler, pipe network and thermal device composed heat device system, whose energy efficiency is equal to procuct of the boiler thermal efficiency, thermal efficiency and the use of the network equipment, the thermal efficiency.Thus, more or less ofthe boiler energy consumption not only determined by level of thermal efficiency, but also depends on the heating system energy efficiency.Therefore, reducing energy consumption of industrial boilers must be considered from three aspects of boiler, pipe network and the use of thermal equipment.关键词：工业锅炉系统；节能；降耗
Key words: industrial boiler system；energy saving；reduce consumption
1工业锅炉的节能降耗措施
1.1 加强管理，提高操作人员的技术水平锅炉的管理人员和司炉工的技术水平对锅炉运行效率起着重要的作用，据测试，在炉型、煤种、用汽等条件相同情况下，由于操作水平的差异可使工业锅炉运行效率相差3-10个百分点，这种情况目前在中小型企业表现得尤为突出。然而由于传统观念的限制，人们普遍对司炉工存在不重视的观念，认为该岗位不重要，不需要具备专业知识和技术水平，殊不知操作人员的技术水平对锅炉的节能具有直接影响。在比较重视一点的单位，虽然安排了具有专业知识的人员，但也只是在管理层工作，没有直接参与到锅炉的具体操作中。通过对管理人员和司炉工的培训，提高他们的专业知识，使其通过提高自己的管理和操作水平来实现节能的要求。
1.2 提高控制系统自动化程度目前我国工业锅炉的自动化程度较低，有一些简单的水位报警、超压报警装置等，也仅仅是为了保证锅炉的安全运行。就是这些基本的功能在一些中小型的工业锅炉上甚至都不存在。“看天烧火”、“凭经验烧炉”一度成为司炉人员调节燃煤锅炉燃烧工况的法宝，这无疑对锅炉运行效率产生了很大的影响，增加了能耗。
提高锅炉自动化控制除了在微机监控系统中完成常规仪表功能外，还可以通过微机自动跟踪室外温度的变化，调节运行负荷、燃烧系统及风煤比、维持炉膛负压值、调节给水系统，使锅炉始终在最佳工况下安全、经济地运行。
1.3 炉拱与煤种相适应提高燃烧效率锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉使用的煤种与设计煤种不一致，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。不同的煤种对链条炉的影响是不同的。链条炉排锅炉适用于挥发份15%以上，热值大于4500kcal/kg、灰熔点高于1260℃、粘结性弱的烟煤。可以选择设计煤种也可以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，目前已有适用多种煤种的炉拱配置技术。
1.4 保持锅炉受热面的清洁，防止锅炉结垢锅炉的水冷壁、对流管束、省煤器等受热面的积灰结垢和锅炉结垢会影响锅炉传热。根据试验测定，水垢的热阻是钢板4倍，灰垢的热阻是钢板的400倍。因此要提高锅炉用水的质量，保证水处理设备的正常工作和提高水处理人员的技术水平，使水质达到的GB/T1576《工业锅炉水质》标准要求。做好锅炉除灰和除垢工作，保证锅炉受热面的清洁，以提高锅炉效率，延长锅炉使用寿命，节能降耗。
1.5 优化炉衬结构工业炉炉衬材料分为砖砌炉衬、浇注料炉衬和纤维炉衬。筑炉材料的发展趋向是“两高一轻”，即高温、高强、轻质。合理选择炉衬材料和优化复合炉衬结构，可以减少炉体散热、炉体蓄热损失，取得很好的节能效果。
炉体蓄热损失为：Q蓄热 ＝ m·c·△t
其中：m为炉衬重量（kg）；c为炉衬的比热值（kJ/kg·℃）；△t为炉体平均温度（℃）。
炉体散热损失为：Q散热＝∑Axq
其中：∑A炉体表面积（m2）；q为炉墙综合传热系数（kJ/m2·h）。
2做好热网保温，降低能耗
传统的供暖管道大多采用地沟敷设方式，检查中如发现有保温层脱落、地沟积水等情况应及时处理，以免造成不必要的热损失。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。
3用热设备的节能减耗
在热水采暖系统中，采用容水量小的散热器是经济合理的。但是容水量小的散热器当停止供暖时，室内温度下降的也快，即热得快凉的也快，这是因为在供热参数不变的条件下，热媒中的焓值是一定的，散热器中容水量大，所含的热量也大，当停止供暖时，室温下降的也慢；反之亦然。但是，在正常采暖过程中，供暖应该满足用户合理用热需求和节省费用的目的。所以，在热水采暖系统中，应当尽可能采用容水量/散热量的比值小的散热器，这样不仅可以提高供热质量和效率，同时也可以达到节能的目的。
综上所述，节约能源是实现可持续发展的关键，提高工业锅炉的热效率、减少供热管网的热量损失、提高用户端散热设备的散热率以及合理选择散热设备是降低工业锅炉供热系统能耗的关键。这里只是简单介绍一些基本和常见的节能措施，还有很多节能措施等待我们去研究和利用。供热系统的节能降耗工作应该着眼于未来，积极贯彻落实国家的节能政策，加大对供热系统节能的重视力度，并付诸实施。
参考文献：
锅炉设计中的节能问题 篇3
【关键词】工业锅炉；高热量；高耗能；节能减排
锅炉是现代工业生产过程中所涉及到的一个重要方面，但是由于锅炉对于煤炭的消耗量极大，其中所存在的任何一个污染指标提高，在全国范围来说，就是一次重大的污染。而其中任何一个方面的指标下降，都能够使得环境状态能够得到一个极大的提升。所以，针对锅炉设计进行节能改良，有着极其重要的作用。下文主要针对锅炉设计中的节能设计问题进行了全面详细的探讨。
1、分析现阶段工业锅炉在节能减排方面的各种问题
1.1高热量高污染
1.1.1锅炉容量小、热效率低。近几年来，我国的热点联产项目在持续不断的增多，但是其项目中所涉及到的锅炉容量上升幅度却较大，相当大一部分锅炉都是处在低负荷的状态之下运行，这直接导致煤炭不能完全燃烧，其排烟温度持续提升，燃煤热量在这一过程中的损失也在持续增大时，再加上煤种、煤质等无法得到保障，直接影响到了锅炉的生产效率，并且带来了重大的污染。此外，我国的工业锅炉90%以上都采用的层煤锅炉，其层煤锅炉自身由于构造方面的原因，导致其对于不同煤种的适应性极差，尤其是在煤种出现了巨大变化之后，其燃烧工况在这一过程会迅速的发生变化，并且其燃烧过程中的效率也逐渐下降。
1.1.2排烟温度高、污染大。企业大量使用有机热载体锅炉，而有机热载体锅燃烧方法大多数以层燃为主，其排烟温度长期在300℃～350℃之间，大量高温烟气及粉尘SO2、CO2、NO对环境造成极大污染，热量流失严重。
1.2自控装置水平低
锅炉在实际运行的过程中，其中所涉及到的自动化控制水平较低，并且大部分工业锅炉在进行设计的过程中，都没有安装上相应的运行监测仪表。这直接导致锅炉运行过程中的相关操作人员在进行锅炉燃烧工况调整的过程中，无法对其具体的负荷变化进行掌控，各个方面的运行数据也无法完全知晓。如果说不能够依据锅炉当前实际的负荷状况来进行工况调整，那么锅炉、电机等方面在实际运行的过程中，其效率必然不高，导致了极大的能源耗损。
1.3能源浪费严重
在相当长的时期内能源浪费现象十分严重，我国的能源结构以煤为主，燃煤工业锅炉仍将是主导产品，同时也是我国主要的煤烟型污染源。根据国家质检总局特种设备安全监察局的统计资料：目前，全国在用工业锅炉保有量50多万台，约180万蒸吨/小时。燃煤锅炉约48万台，占工业锅炉总容量的85%左右，平均容量约3.4蒸吨/小时，其中20蒸吨/小时以下超过80%。113个大气污染防治重点城市中约有燃煤工业锅炉24万台，90万蒸吨/小时，均占全国的1/2。
2、节能减排的具体实施办法
2.1降低燃耗的方法是提高燃料利用率
2.1.1在进行锅炉设计的过程中，一个首要的目的就是为了对炉膛容积进行改善，使得燃料在投入到炉膛之后，能够充分的进行燃烧，并且完全被炉气所迅速填充，这能够帮助料胚在短时间内便能够受热。并且炉膛容积会随着所采用的燃烧方式、煤种不同、燃烧布置、热负荷等多个方面的不同而存在较大的差异性。从燃烧的形式上来说，其燃烧单位所产生的不同单位热量、废气体积等多个方面都有着极大的不同，所以，不同情况下对于燃煤空间的需求有着极大的不同。通常情况下，其锅炉的发热值越高，那么其中所产生的废气体积也应当有相应的减少，并且从本质上来说实际所消耗的燃料和空气也应有大幅下降。所以，在炉膛内部热量完全相同的情况下，其中所产生的废气流量也有着极大的不同，那么在炉膛容积进行设计的过程中，应当要先确定尺寸，并且还要在确定空间容积的过程中，考虑到什么样的空间进行不同煤种燃烧都能够达到完全燃烧的效果。此外，在炉膛设计过程中所涉及到的炉高也是极其重要的一个因素。在外形整体设计的过程中，要考虑到炉高自身是否符合炉膛的需要，以及其炉膛是否在该炉高下正常的运转，一般要尽量保持炉膛在较低的位置。
2.1.2炉底结构应能使物料下表面由炉内冷却水管滑道造成的“黑印”尽量减轻消除。工业的炉的炉底承受加热件的重量、装出料时的碰撞和摩擦、氧化铁皮的侵蚀以及旋转过程温度的反复变化，因此要求炉底上层的耐火材料具有抗高温、耐急冷急热、磨、不与氧化铁皮起化学反应等性能。
2.2高烟囱排放
烟囱是在锅炉燃烧过程中极为常见的一个组成部分，所起到的主要作用便是排烟，其炉内燃料在经过燃烧之后，所产生的烟气会直接通过烟道而排入到大气之中。其排烟的具体方式主要根据运作形式的不同分为自然排烟、机械排烟两种，烟囱在实际安装的过程中，其自身务必要设计成为完全独立的存在，不能够直接和烟道这一部分的基础直接进行连接。烟囱底部所存在的设计，应当要以人孔的形式来确保烟囱功能的实现。此外，烟囱在进行设计的过程中，还必须要针对烟囱高度、排放浓度等方面进行周密的考虑，保证尺寸、高度、排放浓度都能够符合各方面的要求。利用科学合理的设计，虽然说无法直接降低排放物所具有的有害物质海量，但是能够在某种程度上降低浓度，其烟囱自身的高度只要越高，那么烟体自身的浓度也就越低。
2.3燃料的选用和改质
2.3.1燃料中含有的硫在燃烧时产生SO2，在氧化条件下SO2能被氧化成SO3，再与水汽相遇便生成H2SO4具有很强的腐蚀性。SO2除直接危害人体健康外，对环境的危害是以酸雨的形式出现的。因此在选用燃料时采用低硫或不含硫燃料或通过洗煤等措施降低煤中的含硫量。再就是从燃料燃烧的过程中脱硫采用烟气脱硫技术。
2.3.2大气中的NOx主要来源于燃料的燃烧过程。NOx吸收并散射光线，在空气中与光化学氧化剂、颗粒物以及日光发生一系列的复杂的反应而形成光化学烟雾，不仅降低能见度而且对人体的健康有很大危害。防治NOx的方法有两种：一是通过燃烧技术的改进来抵制它的生成。二是从烟气中将NOx除去，即烟气脱除NOx。
3、结语
综上所述，在我国经济飞速发展的过程中，能源方面对于整个经济体系所带来的影响越来越大，这直接促使各个方面的能源消耗节能问题成为了充分发展经济的一个重要话题。尤其是消耗煤炭量最大的工业锅炉，已经成为了我国节能降耗工作中首先要加以解决的问题之一，有针对其进行相应的节能措施实施，才能够使得锅炉的燃烧效率得到提升，最终达到工业锅炉能源消耗降低的目的。
参考文献
[1]夏喜英.锅炉与锅炉房设备[M].中国建筑工业出版社，2011.
[2]徐生荣.锅炉原理与设备[M].中国水利水电出版，2009.
作者简介
浅谈供热锅炉房的节能设计 篇4
1 燃气供热锅炉房节能设计的重要性
随着人们在能源开采技术的发展以及人们在运输工程上的建造, 天然气燃料已经逐渐成为了人们在生活生产过程中的主要燃料。尤其是西气东输工程的顺利完工, 天然气以其运输方便、污染小、价格低廉等优点而得到了人们的广泛认可, 并且得到快速推广, 燃气锅炉房在城市中的投入和使用给城市带来了巨大的改变, 提高了人们的生活质量, 改善城市的环境。燃气锅炉房与传统的燃煤锅炉房相比具有以下特点:优点:燃气锅炉房的占地面积更小, 这对城市日益紧张的土地来说无疑是巨大的帮助, 同时燃气在燃烧过程中对环境造成的污染更小。缺点:燃气的造价要比煤更高, 将会导致成本上涨。
因此在城市燃气锅炉房的规划建设中, 要依据城市的特点全面的了解锅炉的特点, 因为城市在动力上的调整对我国的经济发的发展将会产生移动影响, 同时经济的发展也会对动力布局产生一定的影响, 如果合理使用动力、能源已经成为全社会都在关注, 并探讨的话题, 这也对我国从事动力事业研究的人们提出了更多的要求。节约动力也就是节能能源, 这不仅是我国在发展过程中的一项国策, 同时也是人们的需求, 因为动力在供应过程中出现的严重问题, 国家加强了在节约能源问题上的研究, 近几年, 各地城市在供热锅炉正逐渐的由传统的煤炭锅炉逐渐转变为燃气锅炉, 由于处于转变阶段, 技术和经验上都存在一定的问题, 从而导致锅炉房的节能问题日益突出, 同我国的可持续发展理念相违背, 因此必须要对其进行调整, 解决出现的问题。
2 燃气锅炉节能差的主要因素
2.1 燃气锅炉运行过程中热丢失
燃气锅炉具有排污小、水容量大的等特点。人们在设计过程中经常会因为燃气锅炉的排污热损失的能量较小而忽略不计, 在设计中规定了低压热蒸汽炉在实际运行过程中在排污率上应当小于10%, 但从实际情况来看, 该规定主要依据的是燃煤锅炉在运行过程中经济性和节约动力, 导致了燃气锅炉的排污热损失在运行过程中经常被忽略, 没有计算核锅炉热功率之内, 因此, 将会导致锅炉在热丢失上的设计存在问题, 从而导致热丢失过大, 对燃气锅炉的节能设计产生较为严重的影响。
2.2 燃气锅炉热功率低的主要原因
燃气锅炉燃煤锅炉的最主要的区别就是燃料的不同, 前者的燃料是气体, 而后者的燃料则是固定。燃气锅炉在提高自身热功率上并不需要花费大量的精力研究燃气锅炉在运行过程中各个环节的热丢失。因为, 燃气锅炉的燃料气是气体, 气体燃烧过程中基本不会生成灰分, 更加很少出现液体或固体燃料在燃烧工程中因为燃烧不充分而造成的能源损失。引起燃气锅炉在节能设计上应当从以下几个对问题进行分析。1、散热丢失, 散热丢失主要来自空气的对流换热, 而在小型锅炉运行过程中使用的空气主要都来自锅炉间, 散热在一定程度上会起到对锅炉间加热作用, 从而提高锅炉间内空气, 燃气锅炉内的管道与辅佐间出现能够实现辅佐间的功能效果。因此, 在正常的燃气锅炉设计中, 只需要应用科学的保温方式, 除锅炉散热丢失外的其他散热丢失对锅炉房动力的使用都不会产生太多的影响, 可以忽略不计。2、气体的燃烧的不充分, 在调试燃气锅炉时, 调试人员需要燃气锅炉的运行情况进行全面的调式, 并要做好检测工作, 从而使燃气锅炉在运行过程中能够得到最理想的焚烧状况。在燃气锅炉方设计过程中, 选用的燃烧器应当具有调理功能, 可以依据供热负荷的情况对空气与燃气的比例进行合理的调整, 从而使燃烬度始终处于一个较高的状态, 起到节能效果。3、燃气锅炉在运行过程中的排烟热损失, 燃气锅炉在运行过程中会排除一定量的烟气, 烟气中不仅会含有一定量的热显能, 同时还会含有大量的潜热, 部分丢失的热量通过触摸式被换热设备所回收。
2.3 主动化操作水平
对目前我国运行的许多燃气锅炉房的运作进行剖析, 锅炉房的操作和运作管理水平会对锅炉房的耗能情况产生直接影响。燃气锅炉房在运作过程中必须要以及实际的供热需求对运行科学管理, 锅炉房在运行过程中供热量与实际供热量越接近锅炉反在运行过程中动力利用率也就越高。传统燃煤锅炉房在运行过程中主动化较低, 尤其是部分小型燃煤锅炉房, 运转操作上主要依据经验完成, 在实际运行过程中, 经常为了确保供暖质量高于要求, 而大幅度的超过实际供暖需求, 从而导致动力的大量浪费。
3 燃气锅炉在设计中需要注意事项
3.1 水利平衡
供热系统在实际应用过程的耗能水平不仅有受热源影响, 同时也会受到整个网管的影响, 供热锅炉设计上要注重水利调节问题, 锅炉房设计过程中经常会因为水利调节而导致系统在冷热上存在严重的不均衡, 从而导致距离热源近的用户室内温度较高, 而距离热源较远的地区的用户室内温度偏低, 因此为了确保距离热源偏远的住户的室内温度能够得到保障, 必须要加强大循环数量和水温这将会造成巨大的能源浪费。依据实际测试结果表明, 距离热源较近的用户在单位时间内的水流量往往会是距离热源远的用户的数倍, 实际运行过程中, 为了使较远的用户的室内温度能够达到16℃, 较近的用户室内的温度往往都会超过20℃, 甚至需要通过打开门窗来使室内的温度能够达到自己期望温度, 燃气锅炉房节能设计上要注重水利平衡调节。
目前几乎所有城市都处在快速发展阶段, 热力管道新增开口不断增加, 设计初期的水利平衡计算对后期的运营意义不大, 建议增加一些“均流阀”使用的内容
3.2 供热集中控制
燃气锅炉房同燃煤锅炉房相比, 热效率要高很多, 通常情况下, 燃气锅炉房的热效果能够超过92%, 但燃气锅炉所标示的热效率是锅炉在额定负荷下的效率, 而在燃气锅炉在实际运行过程中不可能一直在额定负荷下工作, 一旦锅炉运行中与设计点发生了偏离, 锅炉的热效率也就会发生较大变化。因此, 在锅炉房设计过程中必须要选择热效率较高的燃气锅炉, 同时也要通过合理的措施使锅炉房的总热效率能够得到进一步提升。例如, 将多台锅炉进行并联运行, 通过群控使锅炉房的总热效率能够得到提升。群控就是依据外界在热负荷上的需求变化对锅炉运行的台数进行确定, 对各个运行锅炉的运行热负荷进行科学分配, 从而使每台云心的锅炉尽量的维持在最佳工况点, 从而使锅炉房的总热效率能够得到提高, 达到节能目的。如果多台并联运行的锅炉无法实现群控, 那么但外界的负荷发生变动时, 运行锅炉为了影响外界负荷的需求需要同时升负荷或同时将负荷, 将会导致运行中的每台锅炉都无法处于最佳工况运行点, 锅炉的总热量效率将会大幅度下降, 甚至比没有安装模块锅炉房的锅炉房更差。
3.3 一水多用
通常情况下, 供热负荷会随着室外温度的变化而改变, 因此在设计燃气锅炉房时应当适当的对自动装置加以应用, 依据室外的温度对供热温度进行适当的调节, 从而确保锅炉房在供热上能够与外界的温度相吻合, 这样不仅可以使用户在采暖上的舒适度得到提升, 同时可以实现节约能源的目的。
在锅炉房设计过程中, 可以依据系统自身特新对水资源进行重复利用, 实现一水多用。例如, 在锅炉房运行过程中, 除了向蒸汽用户提供可蒸汽之外, 而且可以针对热水用户在锅炉房内热安置热交互器系统, 实现集中管理, 在节约人力、减少运行人员的基础上对凝结水进行回收, 对于蒸汽用户, 可以利用封闭式凝结水回收装置对蒸汽凝结水进行回收。凝结水在锅炉房内可以被二次利用, 从而降低水资源和热量的损耗。蒸汽锅炉内连续排污水进入连续排污扩容器, 二次汽将会进入到热力除氧器中, 热水也可以进入到补水箱中的系统所利用, 同时采暖系统中使用的补水也可以来自除氧器的溢流水及排水。
3.4 科学利用排烟热
燃气锅炉在运行过程中, 排烟热损失主要体现在以下两个方面:1、空气系数。2、排烟温度。当空气系数过大, 也就数通风强度过大时, 因为气体的快速循环将会加大锅炉中热量的大量流失, 因此在设计上应当在确保氧气充足的情况下, 合理的对空气系数进行调整, 这对节能有着巨大帮助。其次, 可以对锅炉中的燃料成分进行调整, 使燃料可以与空气进行充分的接触, 提高燃料的燃烧效率, 当然在设计过程中也可以通过选用更好的焚烧器, 在空气系数较大的情况下, 仍然可以使燃料充分燃烧。
燃气锅炉中的燃料在燃烧过程中会含有一定量的水蒸气, 因为水的比热容较大, 因此水将会带走大量的热, 但环境温度降低时, 水蒸气的热量将会被再次利用, 此时就可以很好的对排烟过程中的热损失进行控制, 提高了燃气锅炉在燃料上的利用率。
3.5 降低电能的使用量
实际生产过程中, 要非常了解设备的运行情况, 对锅炉房中的设备搭配压也要进行详细的研究, 找出最佳搭配, 这样一方面可以使整个设备在生产运行过程中井然有序, 另一方面对节能也有着巨大帮助。例如, 采取变频节能技术, 以及定期对整个电网进行那个维护, 都可以降低事故的发生几率, 此外也助于锅炉房的管理。
4 结语
燃气锅炉房是现代供热的主要设备, 而随着人们节约能源意识的逐渐加强, 人们开始注重燃气锅炉房的节能设计。现阶段我国在燃气锅炉房的节能设计还处于发展阶段, 但是相信随着人们意识的提高以及我国科技的技术发展, 在不久的将来, 我国在燃气锅炉房节能设计上一定会处于世界的领先。
参考文献
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锅炉节能降耗措施 篇5
1、做好分场节能降耗工作动员，从节约一滴水、油、电、煤做起，努力降低各项生产消耗。
2、加强煤场管理工作，合理储存、堆放、取用，做好新煤和旧煤、高热煤及混合煤的掺配工作。通过合理掺配有效提高锅炉的燃烧稳定性和燃煤利用率，降低煤耗。
3、加强锅炉燃烧调整，掌握锅炉低负荷稳燃调节技术，减少锅炉稳燃用油，控制好锅炉运行的烟气含氧量，降低锅炉排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉燃烧效率，确保锅炉稳定经济运行。
4、可通过技改增加锅炉底部邻炉加热装置，缩短锅炉启动时间，降低启炉用油。
5、煤粉锅炉启动时，在热风温度达到要求后，应及时投入制粉系统，保证制粉出力，缩短升温升压时间，以便尽早建立稳定燃烧工况，降低启炉用油。
6、锅炉运行中保证制粉系统磨煤机运行工况在最佳状态，在煤粉细度规定值内保证最大给煤量及通风量，保证磨煤机最大出力。运行时不应当通过开冷风来对磨煤机出口温度进行控制。若出口温度过高或过低，应通过调节给煤控制。
7、锅炉油枪改用2.0mm小口径雾化片，稳定控制燃油压力1.3---2.0Mpa范围内，在保证雾化效果的同时，有效节约锅炉启动、稳燃用油。
8、加强燃烧调整，保证脱硫、脱硝数据在经济合理范围内，建立脱硫脱硝数据定期校验工作，掌握各环保数据变化与脱硫剂、氨水的变化曲线，降低石灰石粉、氨水的消耗量。
9、通过燃烧调整将飞灰可燃物煤粉炉控制在3%以下,流化床锅炉控制在5%以下，降低机械不完全燃烧热损失。
10、凡有设备出现泄漏，必须在最近一次具备消缺检修条件时进行处理，消除设备内、外漏，避免汽水及各种原材料的损失。
11、锅炉运行积极主动联系水质化验员，及时掌握锅炉水质，调整好锅炉连续排污量，减少不必要的炉水外排，减少热、水损失。
12、消防池内潜水泵保证正常备用，及时启泵回收#6炉冷取水回水，防止外排。
13、锅炉分场环境卫生冲洗水改接高压冲渣水或用污水站二次利用水，各炉段冲渣水母管加装冲洗水接口，杜绝利用新水，达到节水目的。
锅炉分场
把脉锅炉 助力节能减排 篇6
熟悉唐建城的人都知道，他是那种将大部分时间都奉献给现场的技术人员，不是解决技术难题，就是做员工的思想工作。多年来，他全身心投入到热电分公司的各个技术改造和攻关项目中，为企业环保品质的提升作出了突出贡献。2012年11月26日，唐建城在全国“讲理想、比贡献”活动中被评为科技标兵。
锅炉改造显实力
对电厂而言，锅炉可以说是一个较大的环境污染源，不仅排放粉尘污染，还有废气、废水污染。面对国家越来越严格的排放限制，电厂锅炉改造势在必行。近些年，为了达到国家的环保指标，神华国华北京热电分公司一直致力于电厂零排放的研究，从2003年开始，以唐建城为首的研究团队开始对电厂锅炉进行了脱硝改造。
锅炉实行了低氮燃烧+SNCR+SCR的联合脱硝技术最终目的是为了降低氮氧化物的排放。根据北京市2005年出台的相关标准规定，2005年11月1日以后，锅炉NOx排放浓度须小于250mg/Nm3。，而2008年奥运会前，北京市又作出更严格的规定，锅炉NOx排放浓度须小于100mg/Nm3。据唐建城介绍，当时一些新建电厂锅炉通过实施脱硝方法，很容易就达到了排放标准，但神华国华北京热电分公司在役锅炉，实施脱硝改造从技术方案上、现场施工上难度较大，经反复论证改造技术路线，确定改造分三步进行，即低氮燃烧技术、选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术、选择性催化还原（SCR）脱硝技术实施。
唐建城介绍说，目前国内和国际上主要通过上述三种技术降低锅炉氮氧化物的排放，而北京分公司存在锅炉结构设计紧凑，尾部烟道省煤器和空预器交错布置，锅炉厂房为封闭形式，且锅炉与除尘器较近等现实困难，唐建城决定第一步及第二步先进行低氮燃烧、选择性非催化还原（SNCR）改造，初步使锅炉达到小于250mg/Nm3的排放标准。唐建城说，“还达不到北京市规定小于100mg/Nm3的排放标准，为此，第三步进行了SCR技术改造，以达到最终目标锅炉NOx排放浓度小于100mg/Nm3。”
唐建城表示，整个改造过程中，最难实现的是对锅炉系统的改造，因为既要达到排放标准，又要保证锅炉的燃烧效率。为此，他充分结合了三种技术的优点，克服种种技术难题，创新地提出了将三项技术融合为一体的“三合一”脱硝，充分利用各种技术的优势，挖掘各项技术的潜力，在国内首次将三项技术应用在同一台锅炉上，为在役锅炉的改造提供了一条新的思路。此技术的推广应用对电力行业脱硝技术的发展以及改善大气环境具有重要的推动作用和重要意义。
据了解，改造之后的效果非常明显，由原锅炉氮氧化物的排放600mg/Nm3降低到100mg/Nm3以下。按照全厂年燃煤量130万吨计算，每年减排氮氧化物约6435吨，改造后每年仅氮氧化物排污费就减少了400万元，不仅为企业创造了显著的经济效益，也为北京市节能减排任务作出了突出贡献。此次改造共实施申请了43项专利技术，其中发明专利5项，取得专利证书26份，另17份正在受理中，并荣获中国电力科学技术三等奖。
节能减排为理想
唐建城年轻时到农村插过队，然后按部就班上学、进修，毕业后被分配到现在的单位从事电厂锅炉相关技术研究，至今一直坚守在这个岗位上。他的理想是希望通过自己及广大科技人员的努力，实现锅炉的节能减排和城市绿色环保电厂 。
近年来，唐建城带领团队一方面对锅炉改造后的相关问题进行了进一步调整和完善，另一方面也在关注着锅炉节能减排新技术的发展。去年，他与其他同行一起，对电厂锅炉PM2.5的排放进行了测试。“现在北京市对PM2.5的排放很重视，尽管锅炉脱硫、脱硝指标已经达到了国内最先进水平，但我们还想弄清楚在全部PM2.5排放量中，电厂具体排放了多少。”唐建城说，目前他们已经获得了初步的测试报告，但从现有技术条件来看，要想降低PM2.5排放量仍然存在较大难度。这次测试的目的是对电厂PM2.5排放量进行一次摸底，然后再逐步根据国内的技术发展情况，进一步研讨出一个适合的改造方案。
自国家提出节能减排以来，各行各业都十分重视，纷纷开拓创新，进行升级改造，以响应国家号召。对于电厂来说，不断运用新的科技方法降低污染物的排放将会是未来的重要任务之一。唐建城认为，科学是把复杂的东西简单化，再利用到生产实践中。“具体到锅炉的改造问题上，广大科技人员应该对负责的改造项目进行深入研究，并结合自己的设备寻找创新点，制定出最适合的改造方案，这样才能满足改造的需要和目的。”
“讲、比”活动做动力
作为公司的老前辈，唐建城在为公司发展作出贡献的同时，还积极总结科研经验，将自己的成果撰写成文，与同仁们分享。其中，他撰写的《锅炉制粉系统爆炸原因分析》在国华电力公司2002年度优秀科技论文和科技成果评审中荣获二等奖，《410T/H燃煤锅炉冷水壁结渣原因探讨及解决对策》荣获第六届北京工业企业优秀科技论文三等奖。
唐建城认为，自己取得的这些成绩很大程度上得益于公司积极开展各项科技评比活动，鼓励科技人员开拓创新，为科技人员营造良好的工作氛围。
唐建城所在的神华国华国际电力股份有限公司北京热电分公司隶属于神华集团国华电力公司，担负着为华北电网供电，为北京市约1/5集中供热区域供热和为北京东部地区工业用汽供气的任务，是北京市主要的集中供热热源和电力支撑点。近年来，公司以“清洁能源，服务首都”为使命，树立保护环境、保护人身安全、保障劳动者健康和企业可持续发展的大局观，积极推进经济运行和节能降耗。2005年北京热电分公司成为国内电力行业第一家“国家环境友好企业”，并连续三年获得“全国电力行业实施卓越绩效模式先进企业”和“全国电力行业用户满意企业”称号。
据唐建城介绍，公司科协每年都会按照中国科协、北京市科协和公司“讲、比”活动的相关程序，详细列出具有研究价值的科技项目和技术攻关项目、研究计划和目标，并成立若干个攻关小组，分别负责具体的研究项目。“年底，公司将会派出评审委员会、技术委员会专家、领导，对每个项目的实施情况、完成情况进行评估，对优秀的科研项目进行奖励。”唐建城说，每年公司都在资金、人员上对这样的活动提供大力支持。通过这种方式，不仅让科技人员拥有更多展示技术才华的机会，同时，也启迪了更多科技人员特别是年轻科技人才的创新思维，为企业发掘更多优秀的科技人才起到了推波助澜的作用。
唐建城认为，“讲、比”活动体现了对基层科技人员的重视，能够在这种活动中受到表彰，是很大的荣幸，也是对自己所做的科技工作的肯定和认可。通过“讲、比”活动的方式，能够将科技项目很好地运用到具体的生产实践中去，对科技企业的发展起到了重要的推动作用。而对他来说，成绩只代表过去，今后他还将在工作岗位上继续努力，积极带领技术人员解决专业技术难题，为实现锅炉节能减排的梦想而努力，为北京国华热电机组的稳定运行作出应有的贡献。
锅炉房节能设计 篇7
关键词：重容车间,节能设计,切割,焊接,加热
1 引言
锅炉、压力容器是我国电力、化工等国民经济重要行业的关键生产装备。目前, 我国锅炉、压力容器厂重容车间的能耗比率约占全厂的30%~50%, 有的制造企业重容车间的能耗比率高达60%左右, 是我国装备制造业中的耗能大户。随着我国经济的快速发展, 能源问题日益突出, 一方面能源的缺口进一步加大, 另一方面能源的利用率低, 浪费严重。受技术水平、装备水平、制造水平和管理水平等影响, 我国重容车间能耗水平与世界先进水平之间还存在很大的差距, 能源利用效率远低于发达国家。
为了推动我国工业的可持续发展, 响应国家工业节能“十二五”规划节能要求, 在不断提高我国装备制造业技术水平同时, 对装备制造提出了高质量、高效率、低能耗的要求。在锅炉、压力容器厂重容车间工艺设计中做好节能设计, 提高能源利用率, 节约能源势在必行。
2 重容车间节能设计
锅炉、压力容器厂重容车间主要生产工艺流程为:切割下料→热卷 (压) 成型→焊接→无损探伤→去应力退火→试验 (水压试验、气密性试验等) 。其中, 切割下料、热卷 (压) 成型、焊接及消除焊接应力退火均为高耗能工序。针对车间高耗能工序, 采取的节能设计主要体现在采用先进节能的生产工艺, 选用节能设备, 应用节能新技术和做好生产管理节能等方面。
2.1 切割节能设计
重容车间的切割主要是筒体板材、封头余量、管座和人孔开孔的切割。工艺设计中采用氧气-丙烷切割替代氧气-乙炔切割的热切割工艺。乙炔具有发热量大、火焰温度高、预热速度快、切割速度快、耗氧量较少等优点, 在热切割中得到了十分广泛的应用。但是乙炔是由电石加工而成, 生产1t电石则需耗电3 600k W·h、焦炭0.72t、电极材料0.02t, 生产1t乙炔气需要电石4t[1], 是一项耗能极高的产品。而丙烷是化工行业提取乙烯、丙烯的副产品, 成本低, 切割中厚板时不塌边, 切割质量好于乙炔, 挂渣少, 易清除, 尤其是减少了乙炔气体制备的能源浪费 (煤、水、电) 和环境污染。因此, 采用丙烷代替乙炔的热切割工艺具有经济、节能、环保三重良好效益。
2.2 热卷 (压) 成型加热、去应力退火节能设计
板焊结构重型容器单节筒体的制作通常采用热成型 (热卷或瓦片热压) 后焊接的工艺。不同钢材的热成型加热温度范围为950~1 150℃, 热作成型温度一般大于800℃。重型容器焊接后消除焊接应力的整体退火, 需在退火炉中加热到钢材Ac1 (钢加热时开始形成奥氏体的温度) 以下某一确定温度, 通常温度范围为500~650℃, 必经要的保温后, 在炉内均匀冷却。热成型和消除焊接应力退火是两个需加热的高耗能的工序, 主要加热设备分别选用台车式燃气加热炉和台车式燃气退火炉。在台车炉选型时, 选用全纤维节能型蓄热式天然气台车炉, 它与普通台车炉相比, 炉壁表面温度与室温差由50℃降至5~10℃[2]。同时选用的台车炉采用燃烧 (加热) 的精确控制、高效燃气辐射管等先进技术, 可自动调节和控制实现天然气/空气最佳燃烧比, 可选择最佳加热速率, 智能控制燃气炉工艺温度, 进而实现优化加热速率和实时控制, 充分降低能源消耗, 实现设备节能, 这两个工序炉子综合节能效率可达50%。
2.3 焊接节能设计
2.3.1 选择节能的焊接工艺
随着重型容器的大型化和高参数化, 锅炉筒体和压力容器壳体的壁厚不断增加, 600MW锅炉筒体采用美国钢种SA-299 (C-Mn钢) 壁厚达到182mm;400T和560T热壁加氢反应器壳体采用2.25Cr-1Mo钢, 壁厚分别达到200mm和210mm;300MW和600MW核电站压力壳的壁厚达到250~300mm。因此, 设计中采用高效、优质、节能的窄间隙埋弧焊工艺替代普通埋弧焊、电渣焊工艺已势在必行。厚壁容器对接焊缝的窄间隙埋弧焊代替普通埋弧焊, 总效率可以提高50%~80%, 可节约填充金属30%~50%, 节约焊剂55%~60%。电渣焊工艺的焊缝热输入大, 焊后焊缝和热影响区晶粒粗大, 为改善焊缝综合机械性能需要进行细化晶粒890~980℃的正火处理, 采用窄间隙埋弧焊替代电渣焊, 不仅可以节约大量填充金属和焊剂, 还可以节省一道正火工序的能耗, 同时可以降低工人劳动强度改善工作环境。
2.3.2 选择节能的焊接设备
1) 选用节能型焊接电源
重型容器的对接焊缝通常采用的焊接工艺为焊条手工电弧焊或TIG焊打底+埋弧焊填充盖面工艺, 部分特殊抗腐蚀装备的筒体及封头内壁堆焊采用先进的埋弧带级堆焊工艺, 重容车间70%以上的焊接工作量采用埋弧焊。埋弧焊效率高、焊接电流大, 电焊机输入功率高, 国内部分压力容器厂大多还采用晶闸管整流自动埋弧焊机。而随着大功率电子开关器件, 特别是IGBT (绝缘栅双极晶体管) 作为大功率开关器件的成熟使用, 逆变焊机配件供应及维修技术的逐步提高, IGBT逆变焊机体积小、重量轻、具有明显的节能优势, 逐渐成为替代晶闸管整流焊机的主流焊机。与晶闸管整流焊机相比, IGBT逆变焊机除了具有优异的焊接控制性能外, 还具有无与伦比的节能优势。以某品牌的ZD5-1000和ZD7-1000两款埋弧焊机技术数据进行对比, 如表1所示。
由表1可见, ZD7-1000逆变焊机与ZD5-1000晶闸管整流式焊机相比, 每台每小时节省有功电量4.59k Wh, 可节省无功电量22.71k W·h, 电网容量下降15k V·A。
按每年工作251d, 每天工作8h, 工作负荷80%计算, 每台逆变焊机比晶闸管整流焊机每年节电4.59k W×251×8h×80%=7373k W·h, 电费按照0.7元/k W·h计, 则每台逆变焊机可节约用电成本5 161.1元。
逆变焊机在功率因数方面明显由于晶闸管整流焊机, 在很大程度上改善了供电质量, 同时也降低了车间供电线路的损耗。
2) 正确选择电焊机容量
合适的电焊机容量选择对车间节能也至关重要。焊机选型时, 不能以大代小或宁大勿小, 片面认为大容量电焊机可以大小兼顾, 而不适当地选用大容量焊机, 致使焊机多在轻载状态下使用, 造成能源浪费。因此, 应做好工艺分析, 充分考虑使用要求, 又要考虑节约能源, 合理选择焊机容量。
3) 降低空载损耗
在电焊机运行过程中, 空载时让其自动停止供电, 减少功率损耗, 提高功率因数。部分企业的打底焊还采用交流电焊机, 空载有功损耗占其容量的1%~2.5%, 无功损耗占其容量的8%~9%。空载功率因数为0.1~0.3, 在设计改造中采用空载停电节能装置, 可大大减少功率损耗, 提高功率因数。以17~40k V·A的交流电焊机为例, 它的有功节能5~8k W, 无功节能为17~25k W, 功率因数可提高0.1~0.15[3]。同时, 全车间配电设计采用无功集中补偿的形式, 对无功损耗进行补偿。
4) 节约焊接保护气体
采用内置智能节气控制系统可节约大量焊接保护气体。某品牌电焊机采用内置式智能节气控制系统, 可以实时调节用气状况, 其高效的节流装置和动态气流控制装置共同监控气体消耗并保持最佳气体流量, 一台焊机一年最大可节约50%的气体, 降低气瓶的更换频率, 节能环保。
2.3.3 焊接辅助装备节能设计
1) 采用机械化自动化焊接辅助装备
提高焊接辅助装备的机械化、自动化水平, 工件的装焊尽量采用胎夹具, 大型工件焊接过程中使用变位机、滚轮架、焊接操作机、焊接机器人等机械化装置, 重容车间的焊接自动化率可达到50%, 保证焊接操作的再现性有利于节能。
2) 焊接预热、后热装备
重型容器材质大多为低合金耐热钢、耐蚀钢, 为了减少焊接应力, 加速氢的扩散, 避免产生淬硬组织, 防止焊缝金属或热影响区开裂, 焊前需进行预热, 且预热的焊件在整个焊接过程中层间温度不能低于预热温度的下限。有冷裂倾向焊件不能立即进行焊后热处理, 还需进行后热。焊接预热、后热通常采用燃气加热和电加热两种方法。国内某些企业重容车间焊接预热大多还采用大号喷嘴火焰加热, 加热效率低, 能量不可控, 温升速度不可控, 能源浪费严重;部分企业重容车间焊前预热采用电加热设备加电脑温度控制仪, 具有自动程度高、控温精度高等优点;但其缺点比较明显, 主要是设备比较复杂, 内为与工件接触的履带式电阻加热器外加绝缘保温层, 安装时间长;电加热时间长耗能较大。
在设计中采用了目前新颖而实用的金属纤维燃烧器红外辐射加热的方法。有别于传统扩散式燃烧的燃烧器, 金属纤维燃烧器采用预混气体表面燃烧红外辐射技术, 燃烧均匀充分, 热效率较常规燃烧器提高10%以上, 对焊接工件加热速度快, 辐射效率高于50%, 高温不易回火, 安全可靠操作方便, 节能效果显著, 但需要人工不间断地测温, 并调节火焰开关。我国某钢构公司已开发出自动控温焊接同步火焰预热技术, 综合考虑加热操作的安全性、可靠性、准确性、可调节性、气体管路的气压、作业环境等, 自动控温焊接同步火焰预热技术具有自动点火、自动测温、自动调节控制火焰开关、模拟信号预输入控制等功能, 实现焊前的预热与焊接同步进行。此技术与金属纤维燃烧器相结合, 可大大提高重型容器预热过程自动化程度, 将焊接预热的节能效果推到一个更高水平, 从而保证更高的焊接质量。
2.3.4 其他节能设计
重容车间有效的节能方法是合理的生产管理方式和合理的生产管理体制, 其中采用专业化集中生产方式, 可以缩短辅助时间, 显著提高车间设备的负荷率, 可降低产品的成本, 节约能源。
同时, 生产班制的组织不当, 会造成热卷 (压) 和去应力退火工序加热炉、退火炉不能连续工作, 如只采用一班制或经常停产增加了炉子的升温时间, 热损失严重。合理的班制设计, 对炉子节能和降低成本起到重要的作用, 设计宜采用三班制集中连续式生产方式。
3 结论
通过以上节能设计, 可使重容车间综合能耗比一般重容车间综合能耗节能30%左右, 力争达到国际水平。
我国锅炉、压力容器厂重容车间节能空间大, 在车间工艺设计中采用节能的生产工艺、选用节能的设备、应用节能的新技术等节能设计, 可大大降低车间能耗水平, 带来可观的经济和社会效益。
参考文献
[1]周爱华.丙烷工业气体 (C3工业切割气) [J].焊接研究与生产, 1994, 3 (3) :40.
[2]姚景林, 俞种宝.大型锻造车间热处理节能设计[J].锻造与冲压, 2014 (1) :20-26.
工业锅炉节能的几种设计方案分析 篇8
国务院发布《“十二五”节能减排综合性工作方案》, 可以看出, 传统锅炉的安全隐患和污染严重是国家关注的重要课题。节能减排将会是我国长期的规划。那么这就意味着锅炉节能改造将会被严格执行。近年来严重的雾霾天气更是加剧了传统锅炉革新的脚步。节约能源, 提高效率, 降低锅炉造成的环境污染, 成为当前锅炉技术革新的重中之重。
一、采用电锅炉节能环保
电锅炉节能环保性是指这种锅炉使用的是二次洁净能源, 做到了百分之百零排放。节能性是指由于国家电力部门的峰、谷电政策, 蓄热式电锅炉在谷电时段运行费用仅相当于峰电时段的二分之一, 所以运行费用几乎与燃煤锅炉持平。另外, 由于加大了谷电段用电量, 可以减少发电厂在夜间运行中的停机限负荷, 从而提高了发电机组的等效可用系数。所以蓄热式电锅炉是一种社会效益与经济效益并存, 用户和国家双赢的好产品。变频技术和模糊技术的采用使该产品性能更加完美。主要应用电热转换原理通过加热设备对水进行加热, 使电能得到接近100%的发挥, 能源得到充分利用。
电锅炉设备具有热效率高, 根据分时分段供暖程控原理采用经济运行方式, 运行费用比燃油、燃气和电锅炉费用更低, 省去人工费用;有利于环保:无泄露、低噪声, 无任何污染, 温度、湿度适宜, 有益于身体健康;运行安全:全自动控制常压设计并有漏电保护装置, 无需专人看守;价格便宜, 投资小, 成本低的优点。
二、采用蒸汽锅炉节能
近年来随着各个企业节能意识的增强, 冷凝水回收设备作为一种常见的锅炉节能设备越来越多地出现在各个锅炉用户现场。现今市场上最常见的冷凝水回收设备主要有双罐虹吸式和柱塞往复式两种。
(一) 双罐虹吸式。
一般情况下双罐虹吸式冷凝水回收设备的构成由集水罐———喷射虹吸罐———高温高压水泵———进口气动流体控制阀———防汽蚀增压装置———喷射虹吸装置———变频控制系统组成。用汽设备排放的高温冷凝水、汽通过两个罐的闪蒸、减压、喷射雾化、储存作用转化为高温水再经过高温泵打入锅炉中循环使用。显而易见, 这套系统中, 高温高压水泵是核心部件之一, 虽然离心泵在原理上不可能完全避免高温汽蚀, 但选用抗汽蚀的材料, 优化泵内流体结构, 可大大提高水泵抗高温性能。
(二) 柱塞往复式蒸汽回收机。
关于这种产品, 一直以来褒贬不一, 分歧较大, 焦点在于它的使用寿命和故障率, 但在节能回收效果上意见比较统一, 都认为它才是真正的闭式回收, 能回收蒸汽和水混合收机用户现场。
三、采用水煤浆锅炉
水煤浆是一种由35%左右的水、65%左右的煤以及1%~2%的添加剂混合制备而成的新型煤基流体洁净环保燃料。水煤浆既保留了煤的燃烧特性, 又具备了类似重油的液态燃烧特性。水煤浆外观象油, 流动性好, 储存稳定、运输方便, 燃烧效率高, 污染排放低。国内燃用水煤浆实践证明:约1.8~2.1吨水煤浆可替代1吨燃油, 可节约成本约600元。因此水煤浆在量大面广的工业锅炉中替代油气燃料有很好的前景。另外冷凝式锅炉, 半煤气流动燃烧锅炉等工业锅炉在我国都有一定的发展空间, 也应予以关注。
四、采用燃油、燃气锅炉
燃油或燃气工业锅炉, 不仅可以提高锅炉热效率, 而且可以显著减少污染物排放。但其受制于初期投资和日常运行成本。加之国家在推广节油替代政策, 预计燃油锅炉的发展会受到抑制, 但随着国家环保力度的加大, 加之西气东输和利用国际天然气资源等工程的实施, 大多数城市开始推广应用清洁能源, 大量的燃气锅炉将替代原有的燃煤锅炉, 燃气锅炉的市场前景相当广阔。预计今后燃气锅炉将占年产工业锅炉总容量的15%~20%。
五、利用太阳能节能减排
据统计, 若全国锅炉都与太阳能结合, 按照太阳能提供10%的能量计算, 1年可节约原煤约4, 000万吨, 减排二氧化碳约8, 000万吨, 节能减排效果十分明显。据测算, 太阳能资源总量相当于现在人类所利用能源的一万多倍, 太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤所产生的能量。2010年, 国内生产真空管的镀膜机有2, 000台, 生产真空管4亿多支, 实际使用量3.68亿支, 全年总计生产热水器4, 900万平方米, 增长了16.7%。2009年的太阳能集热器保有量是1.45亿平方米, 2010年的实际使用量是1.68亿平方米, 增长了15.9%;产值735亿元, 增长了22.5%, 规模稳居世界第一。然而, 尽管目前太阳能企业取得了一系列技术突破, 但受限于前期投入大、太阳能集热器安装受限等因素, 太阳能光热节能减排技术距离全面推广还有很长一段路要走。
我国的锅炉产业既不是“朝阳产业”, 也不是“夕阳产业”, 而是与人类共存的永恒产业, 且在我国还是一个不断发展的产业。但目前我国工业锅炉行业和企业也面临着各种挑战和机遇。工业锅炉制造企业作为市场竞争的主体, 应该对自身所处的外部环境和自己拥有的内部条件有清醒的认识, 明确自己的市场定位, 并从战略的高度加以管理, 做到有所为和有所不为。必须坚持市场导向战略, 紧紧依靠科技进步, 依靠科技创新, 在国家能源和环保政策的引导下, 调整企业结构和产品结构, 抓住机遇, 制造出适销对路并具有自己特色的高端产品以促进企业的发展并保持强劲的可持续发展的企业后劲, 这样才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。
摘要：工业锅炉是重要的热能动力设备, 我国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家。在未来相当长的一段时间内, 燃煤工业锅炉仍将是我国的主导产品, 且以中大容量居多。但燃煤锅炉会产生严重的环境污染, 随着能源供应结构的变化和节能环保要求日益严格, 天然气开发应用进入高速发展时期。小型燃煤工业锅炉开始退出中心城区。采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的必然趋势
锅炉房供暖系统节能技术研究 篇9
燃煤锅炉在供热系统中发挥着不可替代的作用, 随着管理水平与科学技术的发展, 锅炉房已经无法满足城市供暖的需求与时代发展的要求, 尤其是在节能管理上与社会脱节。为了解决其能源利用率低的问题, 实现可持续发展的目标, 其中最为关键的问题就是控制热能。可通过技术提高锅炉热效率、降低能耗、改善环保条件和提高供热自动化管理水平控制热能。
二、分层燃烧技术的应用
能源利用率低是我国燃煤锅炉普遍存在的现象, 其中很大一部分热效率只达到60%左右。通过一系列的记录分析, 耗煤量在逐步增加的同时, 出水温度也相对地不尽人意。实际运行过程中根本达不到额定的发热量, 也造成热能产生上的不足。除了煤炭的质量不尽如人意外的客观因素外, 还需改变现有的燃烧方式。根据煤质采用合适的煤层厚度, 并按燃烧情况决定炉排速度;同时合理控制煤风比例, 充分利用锅炉排烟余热将空气加热, 然后再送入炉膛燃烧。这样不仅可以有效改善燃烧状况, 也使燃烧的利用率有了相应提高。
1. 分层技术原理
分层燃烧的原理是, 通过转筒将煤炭一次带进筛子中。而进过筛子的筛选则是将煤炭按块头的大小均匀分布, 在炉排的转动之下, 形成煤块按下面大、上面小的形状分布, 形成分层。而且煤块之间的缝隙又掌握的很好, 也增加了通风性。这样做的好处是:首先, 减少了燃烧过程中因为重力掉落损失燃烧效率的情况;其次, 空气中氧含量的分布也使大、小两种煤块的燃烧效率相应得以提高, 增加了燃烧效率;最后, 分层燃烧技术的使用, 使煤自由散落在炉排上。煤层会相对松散, 透气性也会相对良好。煤炭碎屑落在了最上层后, 在炉膛内进行悬浮燃烧。在增加了较大颗粒透气性的同时, 也使得煤炭得到充分的燃烧。如此依赖, 整个火床均处在稳定地燃烧状态中。煤能得到充分燃烧, 炉膛温度就会相应提高, 增加了出力。
2. 分层的优点
(1) 分层给煤。按照颗粒大小自下而上排列成分层的煤层, 使煤层的使用率提高。大颗粒煤的燃烧时间相对小颗粒煤较长、面积较大, 在下层燃烧更能提高效率。而小颗粒煤的燃烧时间相对较少, 在上层也正符合空气中氧浓度低的特点。这样既能增加煤炭的使用率, 也能大大提高燃烧效率。
(2) 分层燃烧。首先, 分层燃烧指当分层的煤开始燃烧后, 必须是由上而下逐层燃烧起来;其次, 分层的煤层在燃烧过程中始终处于动力燃烧、过度燃烧和扩散燃烧三个阶段。这三个燃烧阶段, 随燃烧条件和燃烧工况的变化而变化;最后, 强化燃烧室内悬浮可燃物也是煤燃烧不可少的一个阶段。
3. 分层燃烧的优点
经过实际研究证明, 分层燃烧技术在应用上可达到一个比较满意的效果, 带来的经济效益也不言而喻。分层燃烧技术的核心就是能实现节能减排的目标, 实现煤炭的低消耗。它的作用是, 可提高锅炉出力, 应急生产用热;可减少热损失, 并提高热效率;可减轻烟、尘和有毒物污染环境;可提高锅炉对各种煤的适应性;可节省锅炉维修费用。既增加了锅炉运行的安全系数, 使锅炉停炉事故减少到30%以下, 并且大大延长了挡渣器的使用寿命, 使炉排卡死及出渣机故障的频率显著降低。这种技术的使用, 增加了煤炭和空气中氧的充分结合, 使燃烧条件大大提高。煤层的疏松, 也使得通风性达到了完美地效果。而未使用这种技术的普通炉, 通常达不到其所要求的额定符合。
三、注意事项
1. 煤炭中水分的控制
煤炭水分的把握是分层燃烧中一个必须重视的环节, 通过上面我们对分层燃烧原理的认识, 煤炭的含水量在100左右最佳。煤块的大小分离是用筛网去实现的, 而后在炉排的带动下送入炉膛。但在实际操作中, 由于煤炭的含水量过高, 造成粘性过大, 分离的煤块达不到实际的要求, 筛网的作用也体现的不明显。相应地, 也会使一部分煤炭掉落到炉灰当中, 造成燃烧效率降低。若要保证能源利用率的最大化, 控制煤炭的含水量应在10%左右, 这样既保证了燃烧效率, 又能避免不必要的浪费。
2. 颗粒大小的选择
在对煤炭的含水量有了清楚的认识后, 接下来应该注意的, 就是煤块质量的大小。过大的煤块在筛网进行筛选的时候容易将运转的机器卡住, 很容易发生事故, 造成不必要的麻烦。另外, 在燃烧的时候也会使燃煤的使用率降低, 令燃烧的不够充分, 造成浪费。而质量过小的煤块在燃烧的过程中很容易从炉膛缝隙中掉出去, 或者还没燃烧的时候就已经掉了出去, 也会造成不必要的浪费。因此, 煤块大小的选择无论太大、太小都不能够达到标准。大的煤块必须要保证其直径不能超过要求的额定值;而小的煤块虽然没有直接的要求, 但在数量上不能超过煤块总数的一半, 这样才能达到高效、节约的效果。所以, 筛选煤块也是其中的一个重要步骤。
3. 风力控制效果
在实现分层燃烧技术的情况下, 既增加了煤炭之间的距离, 提高了鼓风机的使用频率, 也大大降低了对风力的要求。通过使用变频装置, 又可根据燃烧的情况随时对其加以控制, 在实用中带来了极大地方便。
4. 分层式给煤装置对运行操作的技术要求
分层燃煤技术提高了锅炉出力的效率, 显示了巨大地优越性。然而, 在实际操作过程当中, 对锅炉的设备系统、人员操作的技术水平也需要相应提高。在要求安全运行的前提下, 需对给煤装置检查彻底, 保证煤炭的充足。进入给煤机的煤粒度不能超过限定额度, 否则将会造成给煤机滚筒卡住停转。保险木销折断时, 炉排仍在转动。一旦发现较迟, 或处理不及时, 会使炉排上出现大量断煤, 锅炉运行工况严重恶化。这要求工作人员必须掌握一定的锅炉操作经验, 让锅炉保持在最佳风、煤比匹配下运行, 加强煤场管理, 做好配煤工作。好的装置, 加上好的管理与好的调整操作, 必将收到更好地效果。
5. 设备的更新
设备的更新是影响锅炉使用率的一个重要环节, 但会增加人力、财力、物力的投入。但其所带来的价值, 还是不言而喻的。如一台除尘器设备, 1999年开始投入使用, 至今已经超过了使用年限。按标准来说已不符合, 还可能面临被处罚的危险。需要说明的是, 由于设备的老化, 跑风、漏风, 首先会造成锅炉检测的过剩空气系数的急剧增加;其次, 会使引风机出力不够。风量的不足会使燃料燃烧不够完全, 整个燃烧过程会浪费大量的燃煤;最后, 因为除尘器的脱水器失灵, 导致原本需要更换的引风机因为水气腐蚀使其缩短了更换器, 引风机出口的钢制烟囱也会因为水气的过多而变得千疮百孔。由此可见, 一台设备在整个供热系统中的重要性, 这是我们必须要认真面对的。
四、结语
分层燃烧技术的实现对锅炉行业有着重大的意义, 新技术的引进、应用也是我们未来的长远目标。我们要不断深入地研究、创新, 通过理论与实践的完美结合, 探索出更多更完美地方式, 更好地实现节能减排的任务。
摘要：随着我国经济持续快速地发展, 节约能源, 改善环境质量已成为我国可持续发展亟待解决的问题。本文分析了目前影响锅炉房能耗的主要因素, 并介绍了锅炉房节能降耗的几种可行措施。
关键词：燃煤,锅炉节能,措施,途径
参考文献
[1]樊泉桂.锅炉原理[M].中国电力出版社, (2004) .
[2]樊泉桂新一代超临界锅炉技术分析[D].锅炉技术, 2005 (04) .
[3]中华人民共和国机械工业部工业锅炉安装工程施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社.
浅谈锅炉房水泵设备节能技术 篇10
1 积极更新设备, 引进先进设备
通过多年的研究与试验, 设计人员认为在选择水泵设备时, 应该采用离心式水泵。因为工作人员在选择与锅炉配套的水泵时, 都是选择比实际需要值大1.2倍的。水泵在运行时是需要根据采暖面积和采暖周期的不同, 选择提供水量小于满负荷运行时所需的水量。这也就要求设计人员要通过不同的方式来对流量进行调整, 以满足水泵运行的实际流量, 最有效的方式就是控制水泵闸阀开度的大小。现在就对离心式水泵的工作特性和调速特性进行分析。
1.1 离心式水泵的工作特性
Q∝n表示的是流量Q和转速n成正比;H∝n2表示的是压力H和转速的平方n2成正比;P∝n3表示的是水泵的实际轴功率P和转速的立方n3成正比
1.2 离心式水泵节流调节水量的工作特性
如图2所示, 水量从Q1变成了Q2, 水量虽然减小了, 水泵的运行特性却完全没有改变, 即P1=H1Q1, P2=H2Q2。从这组数据中我们可以看出水泵的实际轴功率并没有出现任何变化, 也就表示通过控制水泵闸阀开度的大小来调节水量时, 并不能使水泵所提供的功率出现变化, 代表着无法达到节能效果。
1.3 变频调速调节水量的工作特性
从图3中可以看出设计人员通过对水泵的转速进行调整降低, 可以使水量从Q1减少到了Q2, 水泵的运行特性曲线就会从P1变成P2, 而水泵所耗费的功率P2=H3Q2就会比P1=H1Q1要少, 这些公式代表着当水量减少的时候水泵的电能消耗也会随之减少, 可以达到节能的效果。
2 加强科学研究, 提高资源利用率
在实现锅炉房水泵设备节能时可以采用变频智能控制技术, 通过对变频器来对设备进行节能控制。这是因为变频器可以将固定频率的交流电转换为可以调节频率的交流电, 可以随时调节受控水泵的运行速度, 已达到水泵节能的目的。
2.1 变频智能控制技术的优点
1) 变频器的保护功能齐全。变频器不仅包括了电动机所有的综合保护器的功能, 还包括在自身过流、转矩过大或者不足时可以进行自我控制的功能, 同时还能在电动机在运行时对其进行监视和保护。变频器还具有查询和记录故障的功能, 可以对设备的运行总时间进行记录。最重要的是通过变频器, 工作人员在启动水泵设备时可以从0Hz进行启动, 所需的电流量很小, 而且在整个运行过程中都不会超过额定的电流, 不会对水泵线路产生伤害。2) 还能够进行逻辑运算以及智能控制。在变频器中研发人员在里面安置了32位或者是16位微处理器, 可以进行多种逻辑运算以及对设备进行智能控制, 还在里面设置了检测保护环节, 可以将数据传输到PLC, 也可以接受PLC传输过来的数据, 并对其进行处理, 进行自动化控制。
2.2 根据水泵的用途来选择正确的变频器控制模式
变频器控制模式主要有两种, “一拖一”模式主要应用在锅炉鼓风机、引风机、炉排等设备中, 而水泵则是采用“一拖N”模式, 程序是先将一台水泵应用变频器进行控制, 其他的水泵则处于备用状态。在变频器的控制下, 水泵的运转频率达到了50Hz, 即使这样在一段时间内是无法满足设备的供水需求的。在这时, 就需要将水泵的工作状态切换到工频, 再运行第二台水泵, 直到管网的压力值达到了预定值。应用变频器对水泵设备进行控制不仅提供了水泵充足的水量, 还减少了水泵的运行时间, 达到了节能的目的, 而且还减少了维修的费用。
3 结语
实现锅炉房水泵设备节能要求的最佳方式是采用离心式水泵, 并应用变频智能控制技术来对水泵设备的技术参数进行调节和控制。在经过改造后, 水泵设备在运行时, 性能可靠, 整个运行过程正常。并且在启动时所消耗的电流远远低于额定电流, 所产生的噪音也在持续下降, 不会对工作人员的身体造成严重的伤害。而且所使用的变频控制系统的保护功能齐全, 当发生故障时可以在最短的时间内对设备进行保护, 减少维修的费用。
摘要：锅炉房里的水泵设备是煤矿产业必不可少的重要工具。但是经过长时间的应用来看, 锅炉房水泵设备原动力控制系统虽然依然存在, 却缺乏先进的技术。在启动时, 需要耗费大量的电流, 对电能的消耗非常地大, 而且还会产生噪音污染严重伤害工作人员的身体健康。为了改善锅炉房水泵设备高耗能的现状, 技术人员进行了技术创新并引进先进技术, 以此来实现水泵设备节能要求, 并减少噪音污染, 提高工作人员的生活质量。
关键词：锅炉房,水泵设备,节能技术
参考文献
[1]杨华, 聂勇, 缪兴冲, 耿春生.锅炉房循环水泵的选择[J].节能, 2011.
[2]降涛, 糜文宙.谈供热锅炉房设备节能措施[J].山西建筑, 2011.
浅析工业锅炉节能减排 篇11
关键词：工业锅炉 节能减排 燃烧技术 能源
0 引言
“节能减排”是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。工业锅炉是我国能源消耗和污染大户，如何提高工业锅炉节能水平，是实现我国“节能减排”政策的重要保障。
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CO2排放1.69万吨，寿命期内可减排CO225.42万吨。
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CO2排放1.33万吨，寿命期内可减少CO2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CO2排放827吨，寿命期内可减少CO2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400吨，年减少CO2排放约666吨，寿命期内可减排CO2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40mm以上，另外还有40%左右的粒径是小于3mm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。
4 蒸汽的有效利用
为有效利用蒸汽，在各种情况下均不应将高压蒸汽白白地膨胀为低压蒸汽而未得到功的利用。应杜绝向空气排汽，尤其在锅炉启动时，应尽量少向空气排汽，而将这部分蒸汽利用起来。为了节省能量，锅炉应尽量少排污，排污量应控制在5％以下，最佳为2％，尽量利用排污热量，可装排污扩容器或换热器利用之。应保持疏水器正常工作。可用扩容器回收疏水器的热量，疏水器里的蒸汽凝结水，水质好，是优质锅炉给水，回收后可节省水处理费用。应防止各种管道、阀门漏汽漏水，总泄量不超过2％~3％。应回收各种余热和废热。
5 热管换热器回收锅炉烟道余热
热管是高科技航天领域中必不可少的原件之一，它是一种高效传热元件，由管壳、管芯、工组成的封闭系统。它有体积小、重量轻、传热功率大，流动阻力小等许多优点。热管传热是靠工质的沸腾和凝结，因此单位截面积的换热量很高，同时热管内部空间充满饱和蒸汽，管子各处几乎是等温的，所以热管能在温差较低的情况下传递较多的热量。加之热管具有结构简单，无运动部件，工作可靠等优点有着广泛的应用前景。另外，由于热管能在低温差下良好的传热，无疑对于热回收，节约能源起到很大作用。热管换热器属于热流体互不接触的表面式换热器，作为工业锅炉的尾部受热面，可充分利用锅炉的排烟余热，提高锅炉效率，节约能源。可用作为热管空气预热器、热管式省煤器和热管式热水器。热管式空气预热器用来加热燃烧用的空气，不仅可以降低排烟损失，而且采用热空气可大大加强燃烧，能有效地降低灰渣含炭量和化学不完全燃烧损失，因此可大大提高工业锅炉效率。热管省煤器用来加热锅炉给水，热管热水器用来加热生产和生活用的热水，都可以提高能源的利用率，应用也很普遍。
6 加强运行管理人员技术水平，保证系统安全正确运行
宗旨是通过对锅炉房的管理人员和操作人员的强化培训，提高锅炉的操作人员和管理人员专业知识.熟悉掌握系统和设备功能，正确使用操作，定期对设备进行维护保养，使系统和设备在最佳状态下工作。
参考文献：
[1]陈听宽.节能原理与技术.北京[M]：机械工业出版社.1988.
[2]刘茂俊.燃煤工业锅炉节煤实用技术[M].北京:中国电力出版社.2000.
[3]王力友.工业锅炉排污与水质监督[J].应用能源技术.2005.(6).
前进锅炉房循环泵节能分析 篇12
根据现有情况对循环泵运行分析如下:
1 流量的确定
单台锅炉定流量:
G=860*Q/(tg-th)
G:锅炉的额定循环水量,单位m3/h
Q:锅炉的额定发热量,单位Mw.
tg-th:锅炉的额定进水温度与出水温度之差,单位°C
G=860*Q/(tg-th)=860*46/(130-70)=660m3/h
一台泵满足两台锅炉满负荷总流量为1320 m3/h
2 扬程选择
H=锅炉阻力+换热器阻力+室外热网阻力+除污器阻力+富裕量
锅炉阻力:设计损失为3.6m H2O,取5m H2O;
换热器阻力:5 m H2O;
除污器阻力:5 m H2O;
富裕量:一般取3~5 m H2O,取3m H2O;
室外热网阻力:选择最不利一次水管线计算。
1#换热站
现携带面积约20万m2,供热负荷约17MW,最终规模携带23 MW。一次水管线:2D480×9,约2×730m,2D325×8,约2×470m,最终规模需要一次水流量330 m3/h,一次水管线2D325×8阻力损失为470×55×2×1.3=0.67×105Pa,合6.7m H2O。
2#换热站
现携带面积约30万m2,供热负荷约17MW,最终规模携带44MW,一次水管线:2D480×9,约2×730m,2D426×8,约2×400m,最终规模需要一次水流量630 m3/h,一次水管线2D426×8阻力损失为400×43×2×1.3=0.45×105Pa,合4.5m H2O。
1#、2#换热站共用一次水管线2D480×9,约2×730m,最终规模流量为960 m3/h,阻力损失为730×54×2×1.3=1.0×105 Pa,合10m H2O。
1#、2#换热站相比较,到1#换热站一次水管线为最不利管线,总阻力为16.7 m H2O。
3#换热站
现携带面积约32万m2,最终规模携带44万m2,合38 MW,一次水管线:2D480×9,约2×1600m;2D426×8,约2×150m,最终需要一次水流量为540m3/h,一次水管线阻力损失为(1600×17+150×35)×2×1.3=0.84×105 Pa,合8.4m H2O。
根据规划,在石油新村预建4#换热站,预计规模约为35MW,一次水管线与3#换热站共用2D480×9,约2×1600m,另新建一次水管线2D426×8约480m。4#换热站建成后,3#换热站规模不变,4#换热站一次水流量为500m3/h,3#、4#共用管线段的总流量为1040 m3/h,阻力为1600×63×2×1.3=2.62×105 Pa,合26.2m。4#换热站一次水管线2D426×8阻力损失为480×30×2×1.3=0.37×105 Pa,合3.7m H2O。3#、4#换热站相比,4#换热站一次水管线位最不利管线,总阻力为29.9m H2O。
锅炉房院内的临时换热站现携带面积约2.5万m2,换热站在锅炉房内,阻力损失较小,不为最不利管线。
根据上述分析,室外热网阻力应取29.9m H2O。
则泵的扬程应为:5+5+5+29.9+3=48 m H2O
所以循环泵的参数为:流量1350 m3/h,扬程48m。
3 循环泵配用电机的选择:
水泵各种工况下的轴功率按下式计算:
式中:N—水泵的轴功率,KW;
H—水泵的扬程,m H2O;
G—水泵的流量,m3/h;
η—水泵的效率,%。
现使用泵功率为:
两台锅炉运行需要泵功率为:
Ne—水泵的轴功率,KW。泵的效率取78%,则泵的轴功率为226 KW,配用电机功率为N=1.08×Ne=245 KW,所以选用电机为250KW符合使用要求。
从以上分析看出,现有循环泵的扬程选择过于偏高。
由于前进锅炉房循环泵扬程过大,输出扬程不能被系统完全消耗,循环泵的工作点被迫向大流量、小扬程偏移,流量增大,电机消耗功率增大,导致电机超电流、超负载运行。为防止超电流运行,车间通过减小阀门开度,人为增大管路阻力来协助循环泵在高扬程、小流量处建立平衡工作点。只有通过关小阀门来保证泵处在较安全的工作状态,这样导致单台泵的实际出水量难以满足2台锅炉在高负荷时的安全运行。启动2台循环水泵来满足2台锅炉高负荷时的流量需求,流量约为1800 m3/h,泵出口压力为0.8MP。
对此提出节能方案:在原有循环水泵电机的基础上更换现有水泵叶轮调整水泵工作点以达到新的运行点。
任何离心泵其流量——扬程变化方式为:水泵扬程随着流量的增大而逐渐下降,负载功率却是随流量增大而增大,而针对任何确定的管径和管长的供暖设施系统,其管路水头损失,完全是随流量的变化而变化,反过来说,管路特性影响着水泵的运行流量,水泵的工作点是由水泵的工作特性曲线与管路特性曲线的交点决定的,这个交点就是泵的工作点,是流量平衡和能量平衡的唯一点。对系统中的任何一处进行调整,都会打破现有的能量平衡和流量平衡,造成工作点的飘移,直到新平衡的建立。重新调整水泵叶轮后,单台流量约为1400m3/h,泵出口压力为0.7MP,满足系统要求。这样单台泵的实际出水量已满足2台锅炉在高负荷时的安全运行需求,从而节约一台循环水泵的电耗,达到节能降耗的目的。
当室外温度变化时,为了保证室内温度的恒定,大多数采暖系统采用“质”调节的方法。在“质”调的过程中,水泵的循环流量始终保持恒定,即采暖期内水泵始终按固定数值的轴功率Ne连续运行。采暖期内水泵的电能总耗量Ee按下式计算:
式中:Ee—采暖期总能耗,KWh;
n—采暖天数;
24—每天运行小时数;
因此得到节约电耗为486000 KWh,若按电价0.38/度计算,节约开支为18.5万元。
当前进锅炉房最终规模为138MW,最终规模一次水循环量为1980 m3/h时,更换为原有水泵叶轮,以达到新的水泵工作点满足系统要求。
参考文献
[1]周谟仁.流体力学[M].北京:中国建筑工业出版社.
[2]吴味隆.锅炉及锅炉房设备[M].北京:中国建筑工业出版社.