一、低壓(yā)工業鍋爐的節能技巧
低壓工業鍋(guō)爐在廠家設(shè)計時已經考慮過熱效(xiào)率的 問題 ,要從更改(gǎi) 設備 或(huò)煙(yān)氣方麵來節能可能性不大,所以鍋爐節能從操作上入手。據有關資料調查顯(xiǎn)示,目前國內低壓工業鍋(guō)爐的(de)設計熱效率一般在70~90%,一般實際運行熱效率在(zài)60~80%左(zuǒ)右(yòu),有些甚至在50%以下,小型(xíng)低壓工業鍋爐隻(zhī)要操(cāo)作、維護得當,完(wán)全(quán)可以達到鍋爐廠家的設計熱效率。
低壓(yā)鍋爐管理及操作要注意以下幾點:
1.監測鍋爐排(pái)煙溫度。通(tōng)常鍋爐的熱損失是排煙損失,所以控製好鍋爐的排煙溫度很重要,一般燃(rán)煤低壓工業鍋爐(主要指10噸以下及壓力小於1.6MPa的鍋爐,以下(xià)同)的排煙(yān)溫度為150~180℃,燃(rán)油鍋爐的排煙溫度為210~240℃,所以當排(pái)煙(yān)溫度過高時要查找原因並及時消除。燃煤鍋爐排煙溫度過(guò)高的原因有:(1) 爐膛(táng)負壓太高;(2) 煙氣短路;(3)受熱管道上(shàng)煙垢太厚;(4) 鍋(guō)內水垢太厚等。燃油鍋爐排煙溫度過高的(de)原(yuán)因有(yǒu):(1)風油調節不好,使油不能完全燃燒到煙(yān)囪尾(wěi)部發(fā)生二次燃燒;(2) 煙灰(huī)太多,需要及時清灰;(3) 煙氣短路;(4) 水(shuǐ)垢太厚等。
2.控製鍋爐排汙率。 一般工業鍋(guō)爐的排汙率控製在5~10%,在(zài)保證(zhèng)鍋水(shuǐ)合格(主要是總堿度和pH值)的前提下,鍋爐排汙率越低越好,排汙要堅持“勤排、少排、均勻排”的原(yuán)則。
3.保養好鍋爐的爐牆、保溫(wēn)層。鍋爐的散熱損失也是一項比較大的熱(rè)損失,現在的鍋爐廠家在製造和設計時已經考(kǎo)慮周全,所(suǒ)以無需麻豆乱码国产一区二区三区去改變,麻豆乱码国产一区二区三区(men)隻要維護好就行了。一般鍋爐外包表麵的溫度不超過50℃,如過高則要查找(zhǎo)原因,及時消除。鍋爐保溫層要(yào)經常保持幹燥,對於燃煤鍋爐,不得長時間正壓運行,否則容易損壞爐牆及煤閘板等。
4.調整好燃料和風量的比例,使燃料盡量(liàng)完(wán)全(quán)燃燒。 一(yī)般小型鍋爐不(bú)具(jù)備風量測試等儀器,所以隻能憑經驗去調節。對於燃油(yóu)鍋爐,正(zhèng)常燃燒時火焰呈黃白(bái)色,不刺眼,火焰穩定,煙囪無明顯可見煙氣;對於燃煤鍋爐,正常燃燒時火焰呈淡黃色,煙囪無明顯可見煙氣,煤渣基本燒完,煤的顆(kē)粒盡量均勻(yún)。
5.要有完善的鍋爐水處理。 完善的(de)鍋爐(lú)水(shuǐ)處理及水質化驗可以限度
的(de)防止鍋爐結垢及正確指導排汙,而這一點很多小型鍋爐(lú)都沒有做到,企業也通常都不重視。
二、常壓(yā)熱水鍋(guō)爐節能技巧
常壓熱水鍋爐因為工作(zuò)在(zài)常壓環(huán)境下,相(xiàng)比其(qí)他承壓鍋爐來說,有更大的節能空間。通常可以采用(yòng)如下節(jiē)能技巧:
1.一般來(lái)說(shuō),鍋爐的效率出廠時已經(jīng)設定,運行中很難(nán)調節(jiē),在鍋爐運行(háng)中主要調節的是循環水泵的功率,在水泵上加一(yī)變頻(pín)器基本就可解決(jué)。
2.如果你用(yòng)的是燃氣鍋爐的話,所(suǒ)謂節(jiē)能(néng)就是節省天然氣用量。有兩個小竅(qiào)門,就是調低燃氣的壓力,稍微(wēi)調低一點就行,還有就是稍微調低出水溫度,不要讓鍋爐100%功率運行。一般在85%即可。熱水鍋爐想節能,一般就這兩種方法。
3.冷凝器節能原(yuán)理
1Nm3天然氣燃燒後(hòu)會放出(chū)9450Kcal的熱量,其中顯熱(rè)為8500Kcal,水蒸氣含有的(de)熱量(潛(qián)熱)為950Kcal。對於傳統燃氣鍋爐可利用的熱能就是8500Kcal的顯熱,供熱行業中常規計算天(tiān)然氣熱值一般(bān)以8500Kcal/Nm3為基礎計算。這樣,天然氣的實際總發熱量9450Kcal與天然氣的顯熱8500Kcal比例關係以(yǐ)百分數表示就(jiù)為:111%,其中顯熱部分占100%,潛熱部分占11%,所以對於傳統(tǒng)燃氣(qì)鍋(guō)爐來說還是有很多熱量白白浪費掉。普通燃天然氣鍋爐的排煙(yān)溫度一般在120~250℃,這些煙氣含(hán)有8%~15%的顯熱和11%的水蒸氣潛熱。加裝(zhuāng)煙氣冷凝器的主要目的就是通過冷凝器把煙氣中的水蒸氣變成(chéng)凝結水,限(xiàn)度地回收煙氣中含有的潛(qián)熱和顯熱,使回收熱量後排煙溫度可降(jiàng)至40℃~80℃左(zuǒ)右,同時(shí)煙氣冷卻後產生的凝結水得到及時有效地排出(1 Nm3天然氣完全燃燒後,可產(chǎn)生1.66kg水),並且大大減(jiǎn)少了CO2、CO、NOx等有害物質向(xiàng)大氣的排放,起到了明顯的節能、降耗、減排及保護鍋爐設備的作用。從而達到節能增效的(de)目的。
通過以上(shàng)三個節能技巧,相信可以很大程度上為常壓熱水鍋(guō)爐節約(yuē)能源,節省開支。
三、鍋爐常用的節(jiē)能措(cuò)施
1.鍋爐設計節能措施
(1)鍋爐(lú)設計時,首先(xiān)應進行設備的合理選型。為了確(què)保(bǎo)工業鍋爐的安全節能(néng)地滿足用(yòng)戶要求,必須因地自宜選擇合適的鍋爐,根據科學合理的選型原則設計鍋爐的型式。
(2)鍋爐選型時,還應正確選擇鍋爐的燃料
應根據鍋爐的類型、行業、安裝地域合理選擇燃(rán)料種類。合理配煤,使燃煤(méi)的(de)水分、灰分、揮發分、粒度等符(fú)合進口鍋爐燃燒設備要求。同時,鼓勵使用秸稈(gǎn)成型燃料等新能源作(zuò)為替代燃料或摻燒燃料。
(3)在選擇風機和水泵時(shí),要選擇新型的高效節能型產品,不能選擇落(luò)後淘汰的產品;按鍋爐(lú)運行工況匹配水泵、風機和電機,避(bì)免“大(dà)馬拉小車”的現象,對目前正在使用的低效、能耗大的輔機,應予以改造或用高效節能產品(pǐn)替代。
(4)合理選擇鍋爐的參數
鍋爐一(yī)般在額定負荷的80%~90%時(shí)效率,隨著負(fù)荷的下降,效率也要下降(jiàng)。一般(bān)選用鍋(guō)爐的容量比實際用汽量大10%就行了,如選擇的(de)參數不正好時,根據(jù)係列標準,可選用較高一檔(dàng)參數的鍋爐。鍋爐輔機的(de)選擇也要參照上述(shù)原則,避免“大馬拉(lā)小(xiǎo)車”。
(5)合(hé)理確定鍋爐的數量
原則是要考慮鍋爐正常檢修停(tíng)爐,又要注意鍋爐房裏的鍋爐台數不多於3~4台。
(6)科學設計(jì)使用鍋爐省煤器
為了減(jiǎn)少排煙熱損失,提高鍋爐熱效率,在鍋爐尾部煙道設置省煤器受熱麵(miàn),利用煙氣(qì)的熱量加熱鍋爐給水,達到節能目的,加裝省煤器(qì)後,提高給水溫度,使爐水與(yǔ)給(gěi)水溫差減小,減少了(le)鍋爐給水產生的熱效力。
規定(dìng):凡<4噸/時鍋爐(lú)排煙溫度不大於250℃;≥4噸/時鍋爐排煙溫度不大於200℃;≥10噸/時(shí)鍋爐排煙溫度不(bú)大於160℃,否則應安裝省煤器。
(7)盡(jìn)可能(néng)按實(shí)際用汽量(liàng)來選用設備。工業鍋爐的額定蒸發量是其連續的產(chǎn)汽量。一般在額定處理的80~90%左右時鍋爐熱效率,因此在核實用汽量的基礎(chǔ)上,既不能選用蒸發量太(tài)小的設備,也不能選用過大的設備。
(8)設計時,應考慮蒸汽按品位分級利用
蒸汽(qì)有一個特性,就是可以連續分級利用,用的次數愈多,能量的利(lì)用就愈(yù)充分,如果把品位高(gāo)的蒸汽,現用來背壓發電,再去帶動工業汽輪機作(zuò)功(gōng),然後再(zài)加(jiā)熱產品或物料,用於蒸煮或供暖、供熱水等。這樣才是做到了蒸汽合理分級利用。
(9)熱力管網、熱設備保溫的合(hé)理設計(jì)
①保溫的(de)範圍
a.外表麵溫(wēn)度大(dà)於50℃的各種設備管道及(jí)其附件。
b.工(gōng)業生產中需要防止(zhǐ)或減少設備、管道及其(qí)附件內介(jiè)質凝(níng)固、凍(dòng)結的部位;
c.工業生產中不宜保溫的設備、管道及其附件,其外表(biǎo)溫度超過60℃,而又需經(jīng)常操(cāo)作(zuò)維(wéi)修,能引起燙傷的部位;
②保溫材料性能要求
a.導熱係數:在(zài)≤650℃時,導熱係數值不得大於0.12千卡/(米(mǐ)·時·kWh),並有明確的隨溫(wēn)度變化(huà)的導熱係數方(fāng)程式或圖表;
b.抗壓強度:成型製品的抗壓強度(dù)≥3公斤/厘米2;
c.必須注明使(shǐ)用(yòng)溫度;
d.容(róng)重小、應標明數值;
e.耐火性、吸水率、耐腐蝕性等(děng),必須注(zhù)明其數值。
③保溫工程(chéng)設計的(de)原則
a.保溫後的設備(bèi)管道及其附件(jiàn)的散熱損失應小(xiǎo)於規定的“允許散熱值(zhí)”;
b.在保溫材料的物理、化學性能滿足工藝要求的前(qián)提下,應優先選用導熱係數低、密度小、價格低廉的保溫材料(liào);
d.保溫材(cái)料和保溫厚度(dù)的選擇(zé),應使由於保溫所花的材料(liào)、安裝、維修的成本和保溫後的散熱(rè)損失(shī)在整(zhěng)個壽命期內達到的費用(yòng)。
(10)設計時,正確考慮工廠配備蒸汽管道的節能手段(duàn)
①管(guǎn)徑與蒸汽用量是否(fǒu)相適應,要根據(jù)使用目的來決定。對於熱損失而言,一般蒸汽配管管徑小時熱損失小,較經濟(jì)。但如果主管道用小(xiǎo)管,管內(nèi)蒸汽流速太(tài)高(gāo),會引起管道共振,所以蒸汽流速一般控製在50米/秒左右。隨著所用蒸(zhēng)汽種類(lèi)的(de)不同,即用過熱(rè)蒸汽還是飽和蒸汽,管內蒸汽的流速(sù)範圍也不同。飽和蒸汽的流(liú)速範圍較窄(zhǎi),以20~30米/秒(miǎo)為宜。因此,管徑由管(guǎn)內蒸汽的流速範圍決(jué)定。
②到蒸汽使(shǐ)用地點的管路走向,如果能取短距離(lí)時,就采用那一走向。若距離長時,必須考慮壓力降,同時必須考慮蒸汽引起的管道熱膨脹和使用膨脹節的注意事項,選擇適當的彎管膨脹節和處理(lǐ)管內冷凝水的排(pái)出等等。
③為了保持管(guǎn)內(nèi)蒸汽壓力的穩定,減壓閥是否正(zhèng)常工作(zuò),安全(quán)閥能否準確啟動,都要定期進行(háng)維護管理。另外,在長期使用中,管道接頭及閥門等地方會產生蒸汽泄漏,因(yīn)此要考慮及時和定期檢(jiǎn)修,努力改善泄漏狀況。
為了自動排出混入蒸汽管道內的空氣或冷凝水,要在適當的地點安裝疏水器,並檢查(chá)其工作情況,以提高蒸汽的使用效(xiào)率。特別是(shì)蒸汽中(zhōng)混入(rù)的空氣,會使(shǐ)蒸汽分壓力下降,降低蒸汽溫度,因(yīn)此必須采用疏水(shuǐ)器(qì),以便排出空氣並(bìng)回收冷凝水。
2.鍋爐技術節能(néng)措施
(1)加強對低效鍋爐的技術改造。由於我國經濟基礎有限,不能將所有比較陳(chén)舊的鍋爐都更新。對於未被列入(rù)更新範圍,但效率不高(gāo)有較多缺陷(xiàn)的鍋爐應加強技術改造。對工業鍋爐的技術改造(zào),應盡量(liàng)達到一改多效的目的,就是既要提高熱效率節約燃料,又要提高出力、減輕汙染,實現文明生(shēng)產,同時還要能適應(yīng)燃用劣質煤。
(2)鍋爐應(yīng)充分使用變頻調速技術。鍋爐水泵(bèng)與風機的(de)選型時,都在額定負荷上考慮一定裕量,所以,實際上鍋(guō)爐運行時(shí),風機(jī)和水泵的流量都小於(yú)設備的額定(dìng)流量,都需進行調節。過去調(diào)節都是靠節流調節,即關小進(jìn)出口節流閥或擋板的開度,使流量減少了,但電機功率沒有(yǒu)明顯地減少。變頻調速是通過變頻(pín)器使電機轉速降低,而使電(diàn)機輸出功率降低。
變頻調速用(yòng)於風機和水泵(bèng),普遍可節電30%~40%,其投資經兩個采暖(nuǎn)季可以回收,同(tóng)時,由於(yú)降(jiàng)速運行,減輕了機械磨損,延長軸承(chéng)壽命,提高(gāo)了機械的可靠性。
(3)合理使用鍋爐的自動控製技術。鍋爐運行中,自動控製可以提高鍋爐效率,節約能源。近年來自動控(kòng)製和微機監控技(jì)術發展較快,鍋筒水位和上水自動(dòng)控製裝(zhuāng)置較多,燃燒過程的自動控製和微機控(kòng)製在燃油(yóu)和(hé)燃(rán)氣鍋爐上較為普遍應用,對於層燃爐,有的鍋(guō)爐房采用微機(jī)監測,人工調節也收到較好的效果。鍋爐的自動控製和(hé)微機監控儀表應以簡單、實用為原則。
(4)推廣使用熱管換熱器。目前,國內部分鍋爐排煙溫度過高,排煙熱損失較大,降低了鍋爐(lú)的熱效率。熱管換熱器能有效回(huí)收鍋爐煙氣餘熱,把(bǎ)氣-液熱(rè)管換熱器安裝在鍋爐煙(yān)道內加熱給水,節能效果顯著(zhe),僅用一個(gè)采暖季就可回
收用於換熱器的投資。
(5)采用冷凝式餘熱回(huí)收鍋爐技術。傳統鍋爐中,排煙溫度一般在160~250℃,煙氣中的水蒸汽仍處於過熱狀態,不可能凝結成(chéng)液態的水而放出汽化潛熱(rè)。眾所周知,鍋爐(lú)熱效率是以燃料低位發熱值計算所得,未考慮燃料高位發熱值中汽化(huà)潛熱的熱損失。因此傳統鍋爐熱效率(lǜ)一般隻能達到87%~91%。而冷凝式餘熱回收鍋爐(lú),它把排煙(yān)溫度降低到(dào)50~70℃,充分回收了煙氣中的(de)顯熱和水蒸汽的凝結潛熱,提(tí)升了熱效率,冷凝水還可以回收利用。
(6)合理采用蒸汽蓄(xù)熱器。蒸汽(qì)蓄熱器是一種省能型裝置,蒸汽蓄熱(rè)器的原理是當鍋爐負荷減少(shǎo)時,將鍋爐多餘蒸汽供入蒸汽蓄熱器內,使蒸汽在一定壓力下變為高(gāo)壓飽和(hé)水。當(dāng)供熱負荷增加,鍋爐蒸(zhēng)發量供不應求時,降低蓄熱器中壓力(lì),高壓飽和(hé)水即分離為蒸汽和低(dī)壓飽和水,產生的(de)蒸(zhēng)汽供用(yòng)戶(hù)使(shǐ)用。采用蒸汽蓄熱器一(yī)般可節約燃料5%~15%。
(7)采用真空除氧技術。真(zhēn)空除氧是一種省能型除氧方法。目前,大(dà)型工業鍋爐的給(gěi)排(pái)水(shuǐ)除氧(yǎng)方法大多采用大氣熱力除氧。這種方(fāng)法要把給水加熱到大氣(qì)壓力下的沸點溫度,才能排走水中(zhōng)的氧(yǎng)。大氣熱力除氧(yǎng)有兩個不足之處。一是大氣(qì)壓力的沸點溫度,需(xū)要消耗大量蒸汽,使鍋爐有效利(lì)用(yòng)熱(rè)量減少。一台10t/h鍋爐給水從60℃加熱到105℃,耗汽約0.7t/h。二是由於鍋爐給水溫度提高使(shǐ)省煤(méi)器平均水溫提高,省煤器傳熱溫差減少(shǎo),排煙溫度增高(gāo),排(pái)煙熱損失加大。以上兩個方麵都使鍋(guō)爐熱效率降低。而當采用真空除氧,真空度維持在7.999kPa(60mmHg)時,給水溫度隻要加熱(rè)到60℃就能達到除氧目的。這樣既節約了蒸汽,又減少了排煙損失,從而提高了鍋爐熱效率。
(8)推廣進口鍋爐水處理技(jì)術。據測算,進口鍋爐本體內部每(měi)結1mm水垢,整(zhěng)體熱(rè)效率下降3%,而且影響(xiǎng)進口鍋爐(lú)的安全運行,通過采取有效的水處理技術和除垢技術,實現進口鍋爐(lú)無水垢運行。
3.鍋爐管理節能措施
(1)加強運行管理。提高(gāo)進口(kǒu)鍋爐操作(zuò)人員和管理人員專業技能,正(zhèng)確使用和操作進口鍋爐係統;定期對設備進(jìn)行維護保(bǎo)養,使係統和設備在狀態下安全經濟運行。
(2)必須健全操作、安全、維修製(zhì)度。隻有嚴格執行操作程序,才能使設
備高(gāo)效、低能耗運行,隻有設備經常維修,保持完好,才能杜絕(jué)“跑、冒、滴、漏”現象。
(3)要加強計量管理工作,除了安全儀表,鍋爐(lú)運行指示儀表(biǎo),尤其是能源計量儀表是必不可(kě)少的。能源的科學管理,節能工作的開展,離不開能源的計量,正(zhèng)確的計量,才能了(le)解節能的效果。