锅炉节能范文
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篇1
【关键词】供暖节能;常压锅炉;研究
常压锅炉也被称为无压锅炉,具有造价低廉及使用安全等优势,目前在建筑工程中得到了广泛应用。建筑工程中的常压锅炉多采用水泵扬升式供暖系统,因此在工作时容易产生水泵扬程及耗电量大的问题,不利于实现建筑节能[1]。为了建设绿色节能建筑及改善建筑环境,则应重视供暖节能。本文分析了常压锅炉的供暖节能问题,旨在降低常压锅炉的能源消耗量及保护建筑环境。
1.建筑常压锅炉供暖的能耗分析
常压锅炉常被安装在建筑楼顶或楼底部位,为了确保常压锅炉能够顺利启动及运行,并确保供热系统处于满水位状态,则在设计供暖系统时必须在供水干管当中设置水泵。水泵可抽送热水,当水泵抽送的热水到达采暖系统当中的最高点时,供水余压及重力就会迫使回水重新回到锅筒。因常压锅炉中的水泵无法发挥循环热水的作用,只能起到扬升作用,所以在正常工作的过程中必须不断增大水泵扬程,以便补充无法循环的不足,且随着建筑高度的增加,所需的扬程也就越大。当扬程较大时就会引起电能消耗量不断增加,就一般情况而言,常压锅炉的耗电量比有压锅炉多2倍~7倍[2]。此外,由于常压锅炉的扬升式供暖方式为向上供暖,且需要在回水处设置两个阀门,因此不利于锅炉的保养维护,且会增加系统投资,如此一来,不但会对锅炉供暖系统运行的可靠性造成影响,同时也会因运行效率过低而导致能耗增加。此外,锅炉设备的供暖方式及燃烧效率也是影响能耗率的重要因素。
2.常压锅炉供暖节能分析
2.1采用向下供暖技术
常压锅炉中水泵扬程过大是建筑供暖节能中需要重点解决的问题,因此必须采取一定的措施减小水泵扬程,而向下供暖是减小扬程的重要措施,可以发现采用向下供暖模式是有效降低建筑常压锅炉能耗的有效途径。为了能够使向下供暖充分发挥节能作用,则应注意从以下两个方面入手。(1)可在常压锅炉的进水部位设置向下供暖的定压点,并将定压点的压力控制在0.045MPa左右,以免因压力过大或过小而对锅炉的正常运行造成影响。还应注意避免在供暖系统的回水部位设置自动式启闭阀及调节阀,无需设置启闭阀与调节阀的主要原因在于采用向下供暖技术时,无论水泵处于运行状态或停止状态,回水管当中的水均不会直接涌入到锅炉当中。实践证明,将常压锅炉中的启闭阀与调节阀卸除后不但可以使系统运行效率得以提高,同时还能方便维修、节省投资及减少能耗。(2)可在锅炉间设置膨胀水箱,当采用向下运行方式时水泵扬程无需随建筑高度增加而不断增大,因此可实现节能降耗。另外,安装膨胀水箱后以向下供暖的方式运行,能够将常压锅炉当中的扬升水泵转变为循环水泵,水泵在运行过程中无需提高静水压力,只需要克服回水管及供水管当中产生的阻力即可,这对于供暖过程节能的实现具有重要作用。
2.2调整供暖方式及降低炉灰的含碳量
对于建筑常压锅炉而言,要实现供暖节能,不但要减小扬程,同时还应改善锅炉供暖方式及降低炉灰的含碳量。(1)连续供暖、间歇调节是建筑常压锅炉供暖的主要方式,在进行连续供暖时所依据的供回水与室外温度曲线,在一般情况下,白天采用间歇的供暖形式,供暖时间为6h左右,夜间采用连续供暖形式,供暖时间约为12h;如气温较低,则昼夜连续24h供暖,当气温逐渐上升时,通常采用间歇调节的供暖形式。采用间歇供暖方式时,常压锅炉的供暖效率约为55%,而采用连续供暖方式时,锅炉效率相对较高,一般可达到70%左右,导致间歇供暖效率较低的原因为两次压火之间所燃烧的煤为无效供暖[3]。为了实现节能供暖,则必须对供暖方式进行调整,合理安排连续供暖与间歇供暖,尽量采用多台锅炉并联连续供暖方式,从而提高锅炉供暖效率。(2)降低锅炉炉灰的含碳量也可以实现供暖节能。在烧煤时,使水、渣、焦及煤的比例为3:1:4:8,从而使炉灰中的含碳量得以降低,实践证明采用以上配合比能够使常压锅炉燃烧效率提高10%以上。
2.3常压锅炉供暖节能实例分析
为了更深入的分析常压锅炉的供暖节能措施,本文将通过实例分析具体论述常压锅炉节能供暖技术。某建筑的总高度为18.4m,总层数为6层,建筑总面积为2640.4m2,锅炉房位于建筑地面。建筑工程中安装的常压锅炉为1台,水泵功率为15Kw,为常压燃煤锅炉,常压锅炉型号为CLSG0.35―95/70―W12,最大有效供热面积为3000m2,供热量均为0.2Mw,可作为建筑生活热水、通风及采暖供应的热源。供暖系统由2个环路组成,即上环路、下环路,每个环路均安装有2台循环泵,其中1台为大功率循环泵,另外1台为小循环泵,以便能够根据季节变化调整负荷。小功率循环泵的参数如下:N=8.0km,n=3000r/min,H=5.4m,Q=50m3/h;大功率循环泵参数为N=15.0km,n=3000r/min,H=10.2m,Q=102m3/h。锅炉房当中的膨胀水箱被设置于最高点处,膨胀水箱的底部直接连通锅筒,上部则是处于开口通气状态,因此可容纳膨胀水量及实现系统补水;散热器的正常工作压力为1MPa,为了使环路之间产生的阻力实现平衡,则在常压锅炉的出水管路上安装调节阀,以便有效调节阻力。此外,为了避免因透气管当中的水汽蒸发而造成热能损耗,本工程将热水供应的温度控制在90℃左右。采用向下供暖的运行方式时,发现常压锅炉动水压变化曲线比有压锅炉变化曲线低,有效实现了节能供暖。
3.结束语
综上所述,常压锅炉是建筑工程供暖体系当中的重要组成部分,只有采用有效的措施降低常压锅炉能耗,才能有利于加快绿色节能建筑的建设进程及有效保护建筑环境。由于常压锅炉的供暖节能问题涉及到多方面因素,所以为了能够实现节能供暖,不但应从常压锅炉设计方面入手采用多种节能工艺,同时还要优化供暖方式,如采用向下供暖技术及连续供暖方式等。此外,还应考虑到常压锅炉的种类,对于燃煤、燃气型常压锅炉,则应注意提高燃烧效率,对于电锅炉,则应降低电能损耗。
参考文献
[1]沈钢,由世俊,吴文忠. 区域供热锅炉多联产改造及其节能分析――以天津空港经济区为例[J].暖通空调,2012,42(1):77-79.
[2]胡广涛,岳益锋.降低锅炉排烟温度利用烟气余热的实践与理论研究[J].节能技术,2012,(4):295-298.
[3]高晓林,翁文兵,郏京武,刘慧君.地源热泵与蓄热式电锅炉冬季制热的节能性实测与分析[J].建筑节能,2012,(2):9-12.
篇2
关键词:燃煤锅炉;节能措施;燃煤技术;前景分析
中图分类号:TK229 文献标识码:A
工业燃煤锅炉,主要是由煤粉制备系统、燃烧器、受热面、空气预热器等主要部分组成。它的工作原理是指燃烧过程中煤炭的热量经转化后,产生一定的蒸汽或者变成热水,但并不是所有的热量全部都被有效转化,而是其中有一部分会无工消耗。一般来说,越大的锅炉燃烧效率越高,大约在60% ~ 80%之间。燃煤锅炉常用系统一般是由两部分组成,一部分是直吹式制粉系统。它是将磨好的煤粉直接全部送入炉膛中燃烧,宜采用中速和高速磨煤机,适用于磨较软的烟煤和褐煤。另一部分是中间储仓式制粉系统。它是将磨煤机的出力和煤粉细度与锅炉负荷无关,适于采用可磨制各种硬度煤种的钢球磨煤机。
1 燃煤锅炉存在问题
经过笔者的不完全统计,一般的锅炉企业都存在燃煤设计的环境较差现象,锅炉排出的烟气温度很低,现在这样的问题在各大企业中都存在,但有很多人对此忽视,不管不问。如何解决这一问题,笔者认为从改善燃料的着火条件入手,要切实对炉膛温度进行必要的改造。但同时还要注意到,因为锅炉的前拱会降低,而后拱相应的加长,这样拱间形成的喉口距离由原来的两米左右缩小到1米;再加上火床燃烧强烈,火焰分布均匀,这样容易导致气流扰动互相混合,在炉内就会完全燃烧。
除此之外,由于煤的燃烧导致炉膛内的温度也增加了,使灰渣含碳量明显减少。这样来说,烟气的旋流混合又加强了烟气中焦炭粒子的分离,使它又落在火床上和新燃料层上进一步完全燃烧。
2 燃煤锅炉节能技术分析探讨
首先,在现在的工业锅炉使用中,要提高燃煤锅炉节能的技术,笔者认为,锅炉企业首先要对锅炉选择合理的送风与调节措施。根据笔者的经验来看,在链条、往复炉使用中,我们要根据燃烧过程的不同特点,酌情进行送风,采取这样的做法主要是对促进炉内燃烧有作用。笔者再拿链条炉燃烧来说,锅炉内的燃料随炉排不停地运动,以至于最后燃烧,它都是沿着炉排长度和方向分阶段、分区进行的。我们根据这一特点,得出在燃烧过程中炉排头部的预热区和尾部燃尽阶段它的空气需要量小;如果在炉排中部的燃烧阶段,空气需要量就会增加。
其次,我们要对锅炉采用二次进风的办法。经过多年的实践总结得知,在实际的工作中,二次风对强化气流燃烧有很大作用。在燃烧中它可以形成烟气旋涡,增加悬浮细粒子在锅炉内的停留时间,有助于延长悬浮细煤粒在炉膛中的行程。除此之外,还可以促进气流旋涡的分离作用,进一步促使煤粒和灰粒进入炉内,减少飞灰逸出量,提高效率。
第三方面,我们要酌情控制锅炉的燃烧指标。这里所谓的燃烧指标是指锅炉的热效率、排烟的温度、排渣含碳量和排烟处过量空气系数等技术指标。在实际的燃烧过程中这些指标都要符合我们国家的标准。只有这样,无论对于锅炉自身来说还是对于环境来说都是有意义的。
第四方面,我们还要做到锅炉内部的均匀分层燃烧。经过实践证明,这样燃烧的结果有效解决了一般地链条炉不适宜燃烧普通煤炭的要求。笔者认为,这样做的优点是燃烧温度均匀,可以减少局部温度高的问题。
第五方面,我们要做到锅炉的燃烧自动调节控制。在锅炉运行中,为了减少锅炉的负荷,我们要对燃烧调整。这个的调整要以蒸汽压力的高低来调节炉排速度及送风和引风量,有效地提高锅炉热效率。
3 燃煤锅炉节能技术发展前景展望
近些年以来,在我们的经济发展中能源利用率很低和消费结构不合理的情况下,大力提高.燃煤锅炉节能技术是很有必要的。这也同时说明了行业节能潜力存在着较大空间。另据资料还显示,目前我国所使用的工业燃煤锅炉数量快达到50余万台,而恰恰相反的是我们的每年消耗煤的标准是4亿多吨,这样看烧煤能力远远不够。这在一定意义上来说,在我们国家加强燃煤锅炉节能技术是迫在眉睫的重要任务。
从2013中国国际清洁能源暨环保锅炉展了解到,在环保锅炉迅猛发展的大背景下,海外企业也纷纷瞄准我国市场,通过展会平台寻求合作对象,进入中国市场。据了解,自5月全国掀起燃煤锅炉替换以来,国内环保锅炉企业参展热情高涨,部分企业纷纷扩充展位,在汹涌的环保锅炉行业发展浪潮中占得先机。
结语
在政府政策大力支持下,环保型锅炉的未来发展将有很大突破,高污染型锅炉的加速淘汰,进一步促进了环保型锅炉市场快速发展。但同时,国办在环保技术存在的不足问题也还很多,行业内需在不断增加产能的同时,不提追求提高环保技术,从而得到市场广泛而稳步的发展。在品牌方面,国内企业应不断争取,生产出高效环保型锅炉,树利国内先进品牌。真正提升锅炉品质,促进行业健康发展。
参考文献
[1]浅析锅炉排污与锅炉节能[J].黑龙江科技信息,2007(21).
[2]浅析锅炉节能现状及其节能技术应用[J].中国科技博览,2011(30).
[3]关于锅炉节能的几个问题中美清洁能源技术论坛[Z],2001.
[4]气可鼓,不可泄-建议“十二五”节能减碳要继续坚持高目标-财新网,2011,04,19.
篇3
关键词:锅炉节能 能耗降低 技术研究
中图分类号:TK16 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(a)-0123-01
1 锅炉能源损耗的原因分析
锅炉工作的时候,由于炉膛内燃料燃烧释放出来的大量热能,一部分作为有效利用的热能被水吸收后,促使水转化成水蒸汽,另外一部分作为热损失无形流失。锅炉能源损耗的原因有以下几点。
(1)未经处理原水在锅炉里面,会生成水垢发生腐蚀作用。据研究分析,锅炉中产生的2 mm水垢,就会损失能源8%左右,也就是说,如果一台锅炉在正常条件下运行,其每小时的额定蒸发量为6 t,如果每小时产生水垢的平均量为4 mm,那么就要多损耗200 kg左右的It标准煤。
(2)由于锅炉水质不符合标准,会不同程度腐蚀锅炉及其配件,导致锅炉的寿命减短。锅炉设计的寿命是二十年,但由于腐蚀问题,使用寿命通常不到十年,严重浪费了原材料。另外,锅炉的排污系统将没有经过处理的废水直接排除,不仅浪费了水资源,而且会污染环境。
(3)相比于软化水,凝结水是较佳的热源给水,更为接近纯水,不仅能够减少燃料的损耗,还可以通过改善水质而减少排污过程中的热量损失,对于降低蒸汽生产成本和提高锅炉的能源使用效率,起到重要的作用。但由于锅炉采用高含铁量的钢管作为回收管,污染了凝结水,使得凝结水无法发挥其热能功效,与锅炉给水要求不匹配的凝结水会被大量浪费。
2 锅炉节能的能耗降低技术措施
鉴于锅炉能源损耗巨大的原因,笔者结合“十一五”节能减排指标中的能源损耗减少要求,对锅炉节能方面的能源损耗降低技术进行了创新研究,通过水循环系统的改造、锅炉水质的管理、回收蒸汽凝结水等措施,提高锅炉的能源使用效率,减少环境的污染,使得锅炉的节能性能在最大程度上得以发挥。
2.1 改造锅炉设施管网,减少能源损耗
锅炉的技术改造,是在保持锅炉主体的前提下,以降低能耗为目的,对锅炉进行改造和扩容,譬如将蒸汽锅炉改造成热水锅炉,以此提高锅炉运行时的安全系数,同时为锅炉的能源减缓,创造有利的条件。我们可将蒸汽供暖改造成为直接水循环供暖,拆除风荷园换热站,直接改造成为直供模式的热水锅炉,减少中间环节的能源损耗。为了确保锅炉热水出力的高效率水平,我们需要实现锅炉管网的数字化管理,利用超声波流量仪,调节管网各端的平衡性,增加远端的流量和循环速度,并采取分流控制模式,确保每平方米的流量小于4 kg,实现锅炉的精细化管理。针对锅炉水垢的现象,在改造锅炉设施管网的时候,要提高热水的循环效率,对锅炉运行的参数和出水温度进行定时调节,并做好抄表调节的记录,对比分析记录的数据,以确保运行参数的合理性,最大限度提高锅炉使用效率和降低锅炉的能源损耗。笔者认为应该通过改造锅炉的设备和管网,将其改造成为直接供热和采暖的模式,也只有这样,才能确保锅炉的能源得到充分利用。
2.2 管理锅炉的水质
锅炉安全经济的运行前提,是以相关的法规和标准为前提,提高水的使用和管理水平,确保锅炉水质质优水平。锅炉水质的要求是节约能源和符合环境保护。在锅炉使用的过程中,应该根据《锅炉水处理监督管理规则》每日定时监测锅炉的水质,并对存在的水质问题予以解决。另外是对锅炉进行化学清洗,其依据是《锅炉化学清洗规则》,将锅炉中的水垢取出,并防止水垢的产生,对于锅炉的排污率来说,可以得到一定程度提高,同时也可以增强热量传递效力和减少热量的无形损失,对于节能减排工作来说,是重要的作业环节。关于锅炉水垢的防治,笔者建议采用石灰处理方法,水垢化学反应之后,遗留的碳酸盐硬度就能大幅度降低,有机会物也可以有效去除。另外也要定时对锅炉给水进行除氧处理,采用先进的节能技术,用较为有效的除氧剂和配备先进的除氧设备,提高锅炉的水质。通常情况下,用于除氧的联氨具有容易挥发的特性,而且是有毒物质,因此在除氧的过程要采取必要的保护措施。
2.3 蒸汽凝结水的回收
锅炉蒸汽凝结水的回收,有两种方法:一是热泵回收利用,最大化利用蒸汽的余热。这种方法可以使得整个热力的系统形成闭环模式,相比于普通的节能系统,其热力损失率也降低到25%左右,从而使得锅炉蒸汽系统工作环境热污染的减少。二是余汽热能回收,既将锅炉运行时产生的蒸汽通过表面式换热,以低压状态排出余热蒸汽。一方面是将冷凝水从疏水阀中排出,而且控制蒸汽同时排出,使得蒸汽气化时候的潜伏热能,得以充分利用。疏水阀的组成部件具有反复运动的性能,具有超强的蒸汽密封性能。大约有30%左右的蒸汽能够从疏水阀中排出。另一方面是软水箱锅炉给水的加热,可以利用余热蒸汽和冷凝水,鉴于软水箱容积的局限性,应该采用密封式结构的软水箱,以吸收全部的余热蒸汽热能,避免蒸汽的不必要蒸发,从而减少热能的浪费。
3 结语
综上所述,锅炉作为一种耗能型的特种设备,其能源消耗量巨大,不符合《特种设备安全监察条例》种设备节能工作的基本要求。锅炉工作的时候,由于炉膛内燃料燃烧释放出来的大量热能,一部分作为有效利用的热能被水吸收后,促使水转化成水蒸汽,另外一部分作为热损失无形流失。为了解决锅炉能源损耗的问题,我们要参照“十一五”节能减排指标中的能源损耗减少要求,对锅炉节能方面的能源损耗降低技术进行了创新研究,通过水循环系统的改造、锅炉水质的管理、回收蒸汽凝结水等措施,提高锅炉的能源使用效率,减少环境的污染。
参考文献
[1] 郭吉林,张岳良,朱保赤,等.浅谈锅炉的节能改造与节能减排 [J].能源与环境,2009(2):31-53.
篇4
关键词:锅炉系统;节能技术;节能潜力;变频调速技术;热网运行管理
中图分类号:TK22 文献标识码:A
我国的煤炭储量十分丰富,锅炉在供暖过程中所消耗的能源多以煤炭为主,煤炭是我国的主要能源,在国民经济发展中起着十分重要的作用,为了保证能源的可持续性利用,在供暖过程中应努力提高锅炉的热效率,减少对能源的消耗量,从而达到节约能源的目的,并有效的缓解我国能源供需之间的不平衡。所以加强锅炉系统的节能措施,提高能源的有效利用,对社会的可持续发展具有非常重要的意义。
1 锅炉系统节能潜力分析
锅炉房的主要耗能设备有锅炉、燃料输送及除渣设备、鼓引风机、上水系统的水泵;它们耗用的能源是燃料(主要是固体燃料煤)、电能等。
锅炉热效率是锅炉有效利用热量占燃料带入锅炉热量的百分数,是衡量燃料热利用率的指标。目前,燃煤供热锅炉的设计热效率一般在75%~85%。但在锅炉的实际运行当中,在多种因素的影响下很难保证热效率的实现,运行效果好的,能达到百分之九十五以上,效果不好的,也就能达到设计热效率的百分之六十左右,严重影响了锅炉效能的发挥,不仅造成能源的极大浪费,同时还增加了大气污染的程度。
锅炉系统中的水泵、风机主要使用的则是电能,如果想保证水泵和风机在使用中的效率达到较高水平,则对设备的选择和实际的需求要做到配置的合理性,对于锅炉实际运行的需要,从而选择电机的功率,保证电机的功率始终处于高效率运行状态,从而有效的减少了对电能的消耗。另外,鼓风机和引风机的配置也要适当,这样可以有效的提高锅炉的热效率。
热能输送由热网来完成,热力管道敷设主要有管沟敷设、架空敷设和直埋敷设三种方式,一般热力管道由钢管、隔热层、保护层、防腐层组成。热能损失主要有沿途散热损失、输送介质泄漏水损失及热损失。
热网输送热效率是输送过程热能损失程度的衡量指标,主要决定于管道保温结构的隔热效果。按规范,热网输送热效率应大于95%。一般情况下,直埋敷设管道能基本达到要求;而架空敷设和管沟敷设就难以达到,其热损失远大于10%。如果管理、维修不到,地沟积水,管道浸泡,保温性能遭破坏,其热损失甚至大于裸管。
2 锅炉系统节能措施
2.1 提高燃料燃烧效率
2.1.1 改善配风
配风的关键在于空气量合适以及空气与燃料的混合要充分。合适的配风可通过以下几点实现:(1)给风方向与燃料入炉方向有一定的夹角,但一般来说也不会逆向相遇,因为这样会破坏炉内整体的气流,个人分析认为30°~90°之间为宜;(2)燃料或者给风旋转入炉。如果两者都旋转,则旋向应当相反,这对室燃锅炉尤为重要;(3)多点进料多点供风。供热点太集中则燃料与空气难以充分混合,而且容易局部温度过高造成结焦;(4)提高风速,增加炉内气流紊流度。
2.1.2 防止结焦
锅炉运行过程中,炉膛的温度是要根据所需要的负荷情况来决定的,但炉膛的温度不能超过设计的温度范围,但在实际运行过程中,在多种因素下,不可能都处于设计的负荷下运行,所以在锅炉运行时,要随时观察炉膛的温度,一旦发现有结焦部位,要立即进行清理,以免结焦范围扩大。为了有效的防止锅炉运行时发生结焦现象,可以根据煤量及燃烧的情况选择适量的防结焦化学药剂。同时燃料的品质与锅炉结焦也有直接的关系,所以在选择燃料时要保证燃料的品质均匀,这样燃料在燃烧时就热值的变化性较小,不容易发生结焦。
2.2 减少散热损失
2.2.1 降低排烟散热损失
降低排烟温度有两个途径:一是加强对流管束、省煤器和预热器的清灰;二是降低进水温度。运行中做好定期清灰工作,根据仪表显示的温度判断积灰程度进行定期清理;适当降低锅炉给水温度是降低排烟温度的有效方法。通常,中低压锅炉的给水温度是热力除氧之后的温度即105℃,采用热力除氧则不可能再降低给水温度,因此唯有采用常温除氧可以有效降低给水温度,进而降低排烟温度,达到提高锅炉热效率的效果。
2.2.2 降低排污散热损失
排污的回收有两种途径,一是回收闪蒸蒸汽,二是回收排污水显热。闪蒸蒸汽一般用于热力除氧,闪蒸蒸汽压力越低,回收率越大,但是闪蒸蒸汽压力低又无法利用,因为热力除氧器的温度是105℃,对应的压力是0.25MPa,因此闪蒸蒸汽的压力最低控制在0.25MPa。排污水的显热,通过在补水箱安装换热盘管,利用排污水显热加热循环外网补水,利用热能,换热后的排污水排入渣池,充分利用其碱性中和冲渣水的酸性,减少酸性冲渣水对冲渣管道的腐蚀。
2.3 变频调速技术应用
锅炉供热系统中的风机、循环泵和水泵对能源的消耗量都较大,占整个系统能源消耗量的较大部分,所以在这些系统上安装交流变频调速器,通过调整器从而实现风量和流量的自动控制,在很大程度上实现了节约能源的目的,同时也减轻了设备的磨损,可以说是一举两得的事情。
2.4 分层给煤装置应用
分层给煤装置和分层燃烧技术,适用于固体燃煤正转链条炉。分层给煤装置通过机械筛分的办法,原煤在由给煤滚筒出口落向炉排时,先经过筛分机构,筛子与炉排有一定角度,颗粒煤的滑向方向形成反方向,使不同颗粒的煤落向炉排时形成大颗粒在下,中颗粒居中,细颗粒煤居上,层次分明,煤层疏松。大大改善了通风效果,锅炉的燃烧工况明显改善,火床平整,燃烧剧烈,煤种适应性增强。一般炉膛温度可提高100℃~200℃,锅炉出力明显提高,炉渣含碳量可低至8%~15%。
2.5 加强热网运行维护管理
做好热力管网的保温工作,同时定期对管网进行维护,有效的减少或是杜绝“跑、冒、滴、漏“现象,使用保温性能好的材料,减少管网的热损失,同时加大宣传和监察力度,严查用户私自在供热管网上安装水龙水,放水的问题。
结语
锅炉是供热系统实现节能的关键,因此供热企业要从现在的技术出发,改变传统的粗放式管理模式,充分的挖掘设备运行的潜力,从而建立科学、高效、合理的运行机制,从而保证锅炉在运行过程中节能措施的具体落实,因此实现节能的预期目标,为企业创造更好的经济效益和社会效益。
参考文献
篇5
关键词:燃气供热锅炉 节能技术 影响因素
1 燃气供热锅炉房节能潜力
近年来,随着城市能源结构发生的变化,天然气作为供暖燃料在我国正得到大力开发和逐步推广应用,很多城市开始对燃煤、燃油锅炉房实施煤改气工程,节能效果有了较大改善。
以大庆地区为例,区域燃气供热锅炉房供热面积约占全市总供热面积的30%,用气量约占全年用气总量的60%,因此进一步提高燃气锅炉房的节能潜力,就显得尤为重要。在2010年采暖期结束后,高平物业分公司拆除了原有燃油锅炉房,新建了一座占地面积2025平方米的燃气锅炉房,新建后的锅炉房现有热水锅炉4台,蒸汽锅2台,担负高平地区44.4万平方米的供暖任务。运行183天以来,运行平稳,节能效果明显。本采暖期消耗天然气1240万立方米,合计人民币1643万元。在今年供暖面积增加3万平方米的情况下,与去年采暖期同期对比平均日节约标煤2.8吨 ,日节约电量3000度,日节约水量8吨。
2 影响燃气供热锅炉房节能潜力的因素
燃气供热锅炉房的输入物料主要为燃气、电、水、空气,输出物料为有效利用的热量以及排放物(主要为烟气、污水、散热损失等),其中排放物造成了燃气供热锅炉房的能量损失。只有尽量减少锅炉房的能量损失,降低锅炉房的能量输入,才能提高节能潜力(能量利用率)。
能量利用率=有效利用的能量/输入能量
影响节能潜力(能量利用率)主要因素
锅炉热效率、锅炉排污率、系统补水率、自动化控制技术
2.1 影响燃气锅炉热效率的主要因素
锅炉热平衡方程:
■ (1)
输入总热量=有效利用热量+排烟热损失+化学未完全燃烧损失+机械未完全燃烧损失+散热损失+灰渣物理热损失
对于气体燃料燃烧时
■ (2)
气体燃料在炉膛内充分燃烧时,化学未完全燃烧损失、机械未完全燃烧损失、灰渣物理热损失可以忽略不计。
①排烟热损失
排烟热损失它取决于排烟温度与过量空气系数。以我们锅炉房为例,通过计算 ,得出不同过量空气系数和排烟温度下的排烟热损失率(见表1)。
排烟热损失随排烟温度的升高和过量空气系数的增大而增大。锅炉排烟中含有过热蒸汽。通过回收蒸汽的显热和潜热可有效地提高锅炉热效率,约4%~5%。
②散热损失
散热损失主要包括锅炉和锅炉房范围内其他的热力设备、汽水管道及烟、风道等的散热损失。其中锅炉散热损失率,已在锅炉热效率计算中考虑。由于其他散热损失一般都不会太大,而且我们现在的锅炉燃烧用空气取自锅炉间,散热量可以加热锅炉间的空气,提高锅炉燃烧的空气温度。另外,辅助间的设备和管道散热损失可以部分或全部用于辅助间供暖
2.2 锅炉排污热损失
对于燃气热水锅炉,由于燃料品质高、价格高,虽然排污量较小,但排污热损失必须引起我们足够的重视。以我处3台热功率为14MW的燃气热水锅炉,额定压力为1.6MPa,热效率为91%,进水温度为20 ℃,天然气的低热值为35.16 MJ/m3。以此为例,得出了燃气热水锅炉在额定工况下,在不同排污率下的锅炉排污热损失率(见表2)。
燃气热水锅炉在额定工况下,在不影响排污效果的前提下,排污率每降低2% ,排污热损失率可以减少约0.5%。
2.3 补水热损失
对于燃气热水锅炉,由于热网泄漏以及住户或单位私接放水头,系统补水也会造成热量的损失。以我处3台热功率为14MW的燃气热水锅炉,锅炉热效率为91%。以此为例,得出了燃气热水锅炉在不同供回水温度及补水率下的补水热损失率(见表3)。
在不同供回水温度下,补水率每减小1% ,补水热损失率可以减少1.8%~4.5%。
2.4 运行管理及自动化控制
本采暖期从我处锅炉房运行实践分析看,锅炉房运行管理和自动化控制水平直接影响到锅炉房的能耗和锅炉的寿命。
改造前:自动化程度较低,运行控制只能靠司炉工经验决定,常常为保证供热质量,超需求供热,为使远端用户室内平均温度达到18℃,而此时近端用户室温已经超过22℃。
改造后:自动化程度高,采用微机监控,可以及时检测锅炉运行参数,自动调整锅炉运行工况,满足负荷变化的需求。降低了锅炉运行成本,本供暖期可以实现节能6%以上。
3 燃气锅炉房节能潜力分析
根据以上分析,将影响燃气锅炉房节能潜力(能量利用率)的影响因素及节能效果汇总,并进行潜力分析。分析结果如下:
3.1锅炉热效率
①排烟热损失。一般通过回收烟气的显热和潜热可有效地提高锅炉热效率,约4%~5%,节能潜力较大
②散热损失。散热损失率为1%~2%,节能潜力很小
3.2锅炉排污热损失
排污率每降低2%,排污热损失率可以减少0.5%,有一定节能潜力
3.3补水热损失
补水率每降低1%,补水热损失率可以减少1.8%-4.5%,有一定节能潜力
4 结论
燃气锅炉房应用自动化控制系统,实现节能约6%以上,节能潜力较大。可以得出以下结论:燃气锅炉房节能是一项系统工程,应根据本单位热负荷的性质、主机设备等特点设计和选择与之相适应的热力系统、控制系统和烟气余热回收系统。并进行详细的节能设计、分析、比较,确定合理的节能系统,用有限的投资取得最大的节能效果。
[1]王建国 杨宏斌 王峥燃气供热锅炉房节能技术分析 《煤气与热力》 2007 第8期
篇6
关键词:电厂锅炉;节能现状;降耗技术
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
引言
为了加快电力市场化,我们就需要做好电力市场以及电力企业的改革。在这一大背景下,电力企业就需要从自身的管理与成本控制入手,以此来满足电力市场化提出的要求。从目前电力企业的发展来看,企业的市场竞争力、经济效益受到了电力企业成本控制的影响。
1、电厂进行节能降耗的实际意义
作为目前电力发展中,火力发电才是主力军,随着国家节能、降耗的大方针政策的提出,在火电技术的发展上,我们也逐步倾向于电力对于环境的影响大小,对于不可再生的能源是否产生巨大的影响。虽然,目前国内已经拥有了核电机组,但是当前的电力市场,火电依然占据重要部位,由于电力经济发展的滞后,全国范围内拥有较多的火电厂,由于未来的火电技术需要满足社会发展的需求,因此,对于电厂锅炉的节能也提出了更多更新的要求。
火电厂在转换电能的时候,主要是通过天然气、石油等燃料进行转换的。其主要的流程:在锅炉当中进行燃料的燃烧,并且加入热水使其成为蒸汽,从而将燃料的化学能逐步地转变成为热能,汽轮机旋转需要通过蒸汽压力推动,当热能转变成为了机械能,其发电机的旋转就可以通过汽轮机来加以带动,从而转化成电能供我们正常使用。根据实际的调查研究,在世界范围当中,在总装机容量当中,火电厂的装机容量占据了 70% 左右,占据了总发电量的80% 左右。通过这样的现实,我们也可以看出对于国民经济的发展、人民生活水平的一种提升,这样对于火电厂未来的发展也有着帮助。
随着商业运行的开始,我们也可以将设计的参数加以确定,所以,在运行过程中,我们需要注意的就是节能降耗。对于火电厂经济效益以及火电机组节能减排的实现来说,应当从火电机组运行水平、节能降耗措施、减少能源消耗等方面入手。
节能降耗不仅能够将满足能源消耗提出的需求,还能够与环保工作相互的配合。随着目前城镇化、工业化发展进程的不断加快,使得能源消费的规模不断扩大,消耗强度的提升,导致能源供需矛盾日益明显,另外,对于能源的浪费、低效利用也是目前最为严重的问题之一。其次,由于国家节能降耗方针政策的提出,通过对于发电厂现状进行分析,我国短期战略目标需要通过节能减排来加以实现。
2、电厂锅炉使用中面临的问题
在火电厂当中,电厂锅炉是动力提供的关键设备,所以,电力生产发展直接受到了电厂锅炉技术的影响。在 20 世纪 50 年代以前,中国还不能制造电厂锅炉。在 1953 年,上海锅炉厂正式成立,1955 年,我国自行生产了第一台中压链条锅炉,一直到 20 世纪 80 年代末已能制造1000吨/时的垂直上升管直流锅炉,以及为 30 万千瓦机组和 60 万千瓦机组配套的电厂锅炉。但是,在使用电厂锅炉时,我们依然不可避免问题的出现:设备的老化、运行成本大、新技术新设备投入小、水资源管理不善等方面原因,使得电厂锅炉远远达不到节能降耗的目的,因此,针对这一部分问题,根据国家方针政策要求,我们可以采取相应的措施来进行调整,以求提升电厂锅炉运行效率,满足节能降耗的需求。
3、电厂锅炉节能降耗的有效措施
3.1实现节能降耗,应当进行电厂锅炉设备改造
为了满足国家方针、政策中提出的节能降耗的需求,在新建电厂锅炉时,我们就应当选择高能源利用率、技术更新高的锅炉设备,以此来提升对于能源的使用,从而满足节能降耗的目的。对于已经投入使用的电厂锅炉系统,就需要通过技术改造措施来提升煤炭能源的使用效率,以满足提升成本控制效率,最终实现节能降耗的目的。在进行电厂锅炉技术改造的过程中,为了不影响到发电机组的正常运行,应当尽可能地避免过多的投入、重新安装。通过改造技术,能够体现出诸多优势,也能够降低更新设备对于电厂运营产生的影响。在现代化的电厂锅炉技术开展中,锅炉专业人员对于改造技术经验的积累,也为节能降耗、提升投资收益率、为电厂创造经济效益奠定了坚实的基础。在电厂锅炉技术改造当中,应当尽可能的遵守节能目的、通过对成熟的节能技术、先进的节能技术的运用来提升设备的经济性与安全性。
3.2在开机过程当中,全程使用汽动给水泵
例如,对于 300MW 以上的机组,一般都需要配置1台50%的电动给水泵和 2 台 50%的汽动。电力电子给水泵。由于电动给水泵自身能源消耗高、容量大的特点,就可以针对每一台300MW的机组配置5.4MW 的电动给水泵,在计算当中按照每运行10个小时才退出电动给水泵,这样能够节约 30MWh 以上的电能消耗,相当于人民币 1 万多元。通过恰当的调整,在开机之时使用铺汽提前将小机启动,改称为汽动给水泵向着锅炉上水,让电动给水泵保持备用状态,也能够取得明显的节能效果。
3.3辅机的启停需要进行合理的安排
在电厂节能工作当中,开展运行指标竞赛,通过参数调整来提升机组的效率是目前主要的研究部分。从当前国内绝大部分的电厂锅炉的大型机组来看,一般都是直吹式制粉系统,在运行过程中,磨组的启停相对频繁,如果能够合理的安排启停,对于节能降耗也能够产生明显的效果,如果能够对机组的负荷进行及时、准确的预测,磨组的及时启停也能够满足经济效益的要求。由于大多数电网都实行的峰、谷、平电价,在每一个时段的电价都会存在较大的悬殊,因此,对于试验工作以及日常的定期切换尽可能地安排在低谷的时段进行,这样也能够降低试验成本,这样对于电网造成的冲击也能够有效的降低。
3.4变频调速技术的推广
一般在发电厂当中使用的水泵以及风机,绝大多数都是定速运行的,在机组负荷出现了变化,就需要通过风机出人口挡板的改变或者是水泵出口阀门的改变来满足新工况提出的要求。这时,水泵与风机的效率被大幅度的降低,在挡板、管道以及阀门之上损失了大量的能量。
根据实际的设备运行需求,变频调速装置就需要将电机的转速加以改变,确保设备一直都能够处于最佳的运行状态,这样有利于保持良好的运行状态,从而满足节能降耗的目的。
3.5调速装置的配用
根据实际需求合理配置调速装置,使风机在各负荷点均能高效运行。离心通风机最高效率点在最大设计工况点,随着参数的降低效率随之降低,所以配置调速装置通常能提高风机运行效率;常用的调速装置有液力耦合器和变频装置。液力耦合器成本较低应用也相对成熟,选用时应考虑耦合器的自身损失的影响;以前高压变频器由于造价高而受到限制,随着国产化的进程其成本开始降低,在电站中的应用逐渐展开,选用时应重点考虑成本的回收、变频器的可靠性以及变频器与工频的切换问题。选型合理的动叶可调轴流通风机由于调节性能好、效率高,不必考虑配套调速装置。静叶可调轴流通风机多用于引风机,而引风机裕量大的情况比较多,致使一些已经运行的风机,始终不在高效区运行,低负荷运行时,效率更低。在系统性能确切、运行参数合适的情况下也可以考虑导叶固定在高效开度,同时结合变频调节转速的方式。风机的流量与转速成一次方关系,压力与转速成二次方关系,而在锅炉系统中引风机所在的烟风系统阻力曲线最接近二次曲线(P=kQ2),所以如果风机运行曲线的延长线通过风机高效区(图1阻力曲线b),加装变频器能使风机在所有的负荷条件下高效运行,节能效果显著,这在杨柳青等电厂引风机节能改造中也得到了验证。
静调风机配套变频器必须谨慎,因为该风机调节性能比较好,而高压变频器同时也是一种耗电产品,在风机与系统匹配较好时,风机运行效率
结语
根据国家对于节能、降耗大方针政策的提出,从目前国内的电厂发展来看,节能降耗对于电厂的生存具有重要意义。对于电厂的节能来说,关系到运行的方方面面,只有通过管理、技术改进的不断提升,才能够满足节能降耗的需求,才能够确保电厂在目前的市场竞争当中占据位置。另外,对于每一个电厂员工,都需要让其从心底培养出节能意识,这样才能够让电厂更快的发展,持续的发展。
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,2011(02)。
[2] 王连生.浅谈在用工业锅炉的节能方法[J].品牌与标准化,2011(04)。
篇7
关键词:电厂锅炉;节能现状;节能降耗技术
电力作为社会发展重要的能源之一,是人们生活生产的重要保障。电力的触角已经涉及到各行各业,对各行业的发展起着重要的基础作用,在现代经济建设中有着积极的意义。我国经济的发展,使电力行业的发展空间一片光明,但是竞争的压力同样巨大,电厂要想提升自身的竞争实力,就必须有良好的经济效益,锅炉的节能降耗能为电厂经济效益的提升贡献很大的力量[1]。下面就关于电厂的现状、问题和节能降耗技术展开阐述。
一、电厂锅炉的现状分析
建国以来,我国在电力的发电形式上有了多样化的发展,包括火力发电、水力发电和核发电等,但是受自然条件和地域的限制,火力发电目前还是主要的发电形式。火电厂的发电原理是通过用煤炭燃烧对锅炉加热产生的蒸汽动力推动汽轮机旋转进而带动发电设备运转产生电能。锅炉的使用在整个电能产生系统中发挥着核心的作用,因此,电厂经济效益的好坏在一定程度上与锅炉的节能降耗技术的高低有着密切的联系。电厂锅炉节能降耗技术的实施和采用有利于电厂煤炭资源消耗的降低,提高电厂的经济效益。从另一方面讲减少了有害物质的排放,保护了环境。目前,我国火力发电厂的锅炉使用还存在着设备老化、锅炉设计水平低下、辅机运行状态不佳、除尘设备不健全等诸多问题,造成了资源的浪费。所以,电厂锅炉节能降耗技术的实施意义重大。
二、电厂锅炉节能过程中出现的几点问题
第一,电厂锅炉内的水质影响了锅炉的节能效应。水是火电厂在电能生产过程中必用的资源。电厂使用的水在进入锅炉之前必须利用净化设备对其进行净化。因为自然水中含有大量的杂质,其在加热过程中会产生大量的水垢,这些水垢附着在锅炉的内壁上,就会影响锅炉的受热效果,延后蒸汽的产生时间,从而浪费更多的煤炭。据资料记载,锅炉壁上水垢的厚度与煤炭的消耗成正比。以此,电厂在使用锅炉水是必须严格按照规定对水进行净化,否则只会浪费更多资源,增加电厂运营成本,致使电厂经济效益无形流失。
第二,电厂锅炉燃料燃烧的不充分。电厂对锅炉加热的主要燃料是煤炭。由于煤炭的质量有好有坏,其产生的热能水平也就有高有低。从现实情况来看,由于电厂锅炉结构与煤炭的使用不相符,导致煤炭在燃烧时出现燃烧不充分的现象,这对对煤炭资源的极大浪费,同时增加了电厂的运营成本。因此如何避免煤炭燃烧不充分现象的发生是锅炉节能降耗技术需要研究的重大问题。
第三,电厂锅炉在机器运行中消耗了大量的能源。电厂发电所使用的锅炉数量是庞大的,锅炉在运行时,机器的运转在电能消耗量上是非常高的,根据用电额度和电价核算,对电厂的经济效益有着重大的影响[2]。
第四,电厂锅炉发电时排烟造成的热损失比较多。在锅炉的加热过程中,煤炭的燃烧除了产生热能外,也会差生大量的烟尘。烟尘是有温度的,烟尘的排放过程使很多热量也随之消失。烟尘的温度与热量的损失成正比。造成锅炉温度升高的原因主要是锅炉在使用过程中发生漏风现象。总之,烟尘排放造成热量损失,不仅会污染环境,还会阻碍电厂锅炉的节能。
第五,电厂锅炉的操作人员专业素质比较差。对电厂锅炉操作人员的培训和工作要求中很少涉及到锅炉节能降耗的内容,致使这方面的问题引不起锅炉操作人员的关注和重视,缺乏对锅炉节能降耗技术的掌握和钻研。在锅炉保养上,采用的依旧是传统的保养方式,由于缺乏专业的技能,使锅炉保养不能达到最佳状态,进而影响锅炉的工作状态。
三、电厂锅炉节能降耗技术的使用
第一,为了实现电厂锅炉的节能降耗。首先应当对电厂内锅炉设备进行改造。我国制定了关于能源的可持续发展政策。电厂作为能源消耗和产出的企业必须响应该政策,从两个方面着手对锅炉设备进行改造,以实现节能降耗的目标。首先提高能源使用率,通过新技术引进和技术创新对锅炉进行改造,提高煤炭的燃烧率,提高锅炉水的净化率,及时清除锅炉壁的水垢,减少烟尘的排放量。其次保证锅炉的最佳工作状态,培养锅炉操作人员节能降耗的意识和保养锅炉的专业技能,使锅炉保养达到相关的保养标准,以保证锅炉在使用过程中处于最佳的状态。
第二,增强对于锅炉使用的燃料的管理。锅炉燃烧过程中经常出现燃料燃烧不充分而造成能源浪费的现象。这就要求电厂对燃料的管理必须重视。在燃料的质量、运输、储存等方面建立科学有效的管理制度,并想办法调节燃料的燃烧过程,提高燃料的燃烧率。
第三,对辅机启动和停机进行合理的安排。在电厂锅炉辅机的启动和停机方面记性科学合理的安排,有助于成本的降低和防止频繁启停现象的发生。辅机的使用是需要消耗大量电能的,专业人员在电能生产过程中对超负荷状态的准确预测有利于辅机启动和停机的合理安排,从而提高电能的有效利用率。
第四,使用变频调速技术。电厂工作人员在机组负荷出现变化时要及时调机出入口挡板或水泵出口阀门,以此降低两者的效率,提高锅炉电机的运转率,从而保证锅炉的最佳工作状态,进而实现节能降耗的目标。
综上所述,推进和创新电厂锅炉节能降耗技术的使用,有助于电厂降低运营成本,提高经济效益,增强市场竞争力;推进和创新电厂锅炉节能降耗技术的使用,有利于能源的可持续性发展和环境的保护。
⒖嘉南祝
篇8
关键词:锅炉 节能 环保 优化设计
1.引言
当前,关于锅炉生产的节能性和环保性,锅炉生产企业正加大研发力度,试图通过优化设计,将锅炉的节能和环保功能改造升级,以更好地适应消费者对节能和环保的消费需求。节能环保的优化设计,这是技术含量相对较高的研究课题,也是需要锅炉生产企业投入大量研发力量和资源的重要成本支出。不过,从未来市场竞争的角度考虑,加快锅炉生产转型升级,提升锅炉的科技含量、人文因素,是大有必要的。本文将重点围绕如何采取有效措施,在锅炉生产过程中,将锅炉的节能性和环保性提升,提出一些前瞻性、科学性、可操作性的对策参考。当然,这些对策参考,只是笔者的一家之言,也是方向性、理论性、原则性的一些分析探讨,能否最终转化为操作流程,从而产生经济效益和社会效益,有待企业结合自身生产实际,进行理论和实践的结合,推动锅炉生产的转型升级。
2.锅炉节能环保优化设计的原理分析
锅炉要实现节能环保,主要是通过锅炉燃料的优化选择和燃烧方式的优化组合实现的。这是锅炉节能环保优化设计最基本的理论基础。在优化选择锅炉燃料方面,固体燃料和液体燃料是传统常用的燃料,比如,煤、石油等系列制成品,这些燃料的显著特征就是燃烧能力强,但是容易产生大量的有害物质,对大气和生活环境造成污染。因此,要实现锅炉的节能环保,就要采用气体燃料。在设计锅炉时,就要根据气体燃料的特点进行装置设计和生产。在燃烧方式的优化组合方面,除了要充分达到燃烧的必备条件外,比如有优质的燃烧物、有高效的助燃物、温度能够达到燃点,等等,还要能够实现燃料和空气的深度融合。在此基础上,对燃烧方式进行优化选择。比如,对于中小型锅炉而言,适宜采用层状燃烧;对于节能环保要求不高的,可以采用悬浮燃烧方式;而沸腾燃烧最节能环保,这是今后燃烧方式的重点。
3.锅炉节能环保优化设计的措施分析
节能环保优化设计,可采用的具体措施有很多种。但从大类分析,一般有两类:第一类是通过安装节能环保设备。一般可以选择在油泵燃油室之间或者油咀之间安装节能环保设备。安装节能环保设备,比如常见的节能器,这可以促使碳氢化合物分子结构发生改变,从而让分子之间的距离拉大,把燃料的粘度降下来,这样就能够在燃烧前雾化燃料油,让燃料油更加充分地燃烧,大幅降低鼓风量,并把烟道的热量损失降到最低,从而实现节能环保的目的。实践证明,安装节能环保设备,能够将燃烧产生的一氧化碳、碳氢化合物等有害物质大幅降低,并大幅降低废气的含尘量。第二类是通过采用节能环保材料。锅炉生产商要严格按照国际节能标准,在生产锅炉时保证达到降耗标准。这就需要生产商采用节能环保的原料,不能为了降低生产成本,采购一些低质、耗能的材料。当然,锅炉能否实现节能环保的目标,这也需要使用单位树立节能环保意识,在采购锅炉时在考虑经济成本的同时,要考虑社会效益和生态效益,不能为了降低成本,就采购一些节能环保明显不达标的锅炉。当然,也要严格按照节能环保的要求进行锅炉操作,将节能环保的锅炉综合效益显现出来。
4.锅炉节能环保优化设计的过程分析
根据上述节能环保的主要依据和因素,笔者认为,节能环保优化设计方案的制定,主要要做好七个方面的工作,即实时性能、耗差分析、实时出力、出力优化、考核统计、数据采集、性能计算。这七个方面的优化设计是一个完整的系统,其中,先从对性能的实时动态掌握开始,经过耗能差别的分析、燃料出力情况的调控后,对获取的数据进行考核统计,最后就可以计算出锅炉的性能如何。在此基础上,对节能环保优化设计的模式进行研究确定。一般有两种模式:一种是通过锅炉的优化控制系统,将节能环保的优化结果提供给负责锅炉运行人员。需注意的是,这种优化结果不是优化控制系统自行生成的,这需要人工进行操作。另一种则是将优化结果进行下载,这种下载是优化控制系统自带功能,并需锅炉有储存数据功能的装置。需要指出的是,要实现以上自动化的全程控制,一个基本的条件是,离不开计算机技术、控制技术以及通讯技术的支撑。因为,一整套节能环保优化控制系统,需要有一个中央处理系统,对各个环节进行控制和调整,将锅炉运行过程的各种信息、数据进行集中传送、处理和分析,第一时间让专业人员知晓,从而人工做出判断和采取必要措施,让节能和环保的性能正常发挥出来。
5.结语
应该说,随着时代的发展,节能环保技术的不断革新进步和人们对节能环保的渴求越来强烈。在这样的大背景下,推进锅炉节能环保的优化设计,这是大势所趋,也是具备了充足的发展条件。尤其是,针对我国现有的节能环保技术,根据锅炉生产、使用的现实状况,对节能环保优化设计的措施和流程进行改进和创新,具有十分重要的现实意义。未来几年,锅炉的生产制造将朝着清洁、节能、环保的方向发展,这就需要广大锅炉生产商和供应商,大力推进锅炉生产技术转型升级,大力投入科技研发力度,创新节能环保设计流程,将锅炉的节能性能和环保性能不断提升,从而不断开拓和抢占市场份额,满足人们对节能环保的需求。
参考文献:
[1]李静.浅谈热电厂锅炉节能的重要性[J].才智. 2010(19)
[2]高永地,梁德印,张华东.重油催化裂化余热锅炉节能技术改造[J].石油炼制与化工. 2011(05)
[3]唐禹明.工业锅炉节能减排分析及对策[J].应用能源技术.2011(02)
[4]周月华,孙丽娟.工业燃煤锅炉节能与环保技术探讨[J].黄河水利职业技术学院学报. 2011(02)
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【关键词】锅炉;节能器;运行;测定;节能效果
0 引言
燃油、燃气锅炉的使用效率大概有70%,其中不被利用的烟气热量占绝大部分。通常情况下蒸汽、热水锅炉尾部排烟温度在两百摄氏度以上,导热油炉尾部排烟温度达到三百摄氏度以上,利用余热回收设备也就是锅炉节能器将这部分热量回收,可有效回收高温烟气中的能量,减少燃料消耗和废气排放,经济效益和环保效果十分明显。因此,为准确了解节能器的节能效果,下面介绍相关测定计算方法,以测试锅炉节能器对于提高锅炉热效率的作用。
1 计算凝结式节能器节能率的方法
1.1 以加热水量计算凝结式节能器节能率的方法
(1)加热水量与蒸发量不相等时节能器节能率
计算公式按式(1):
B■=■・■・100%(1)
式中B节――凝结式常压节能器的节能率,%
ics――凝结式常压节能器出口水温或热焓,℃或4.1868kJ/kg
igs――凝结式常压节能器进口水温或热焓,℃或4.1868kJ/kg
V水――凝结式常压节能器加热水流量,kg/h或m3/h
V汽――锅炉蒸发量,kg/h或kcal/h
r烟――烟气中凝结水潜热,kJ/h或kcal/h
ibq――锅炉饱和蒸汽热焓,kJ/kg或kcal/h
η――锅炉运行热效率,%
式(1)中r烟的计算。
(2)加热水量与锅炉蒸发量相等时凝结式常压节能器节能率
计算按式(2):
B■=■・■・100%(2)
式中各符号的意义同式(1)。
(3)加热水量与锅炉蒸发量相等,但烟气温度与含水量未达到饱和结露状态时凝结式常压节能器的节能率
计算按式(3):
B■=■・■・100%(3)
式(1)、式(2)、式(3)中凝结式常压节能器进口水温igs有以下两种状况:
①在进入凝结式常压节能器之前,水已被其它加热装置加热而得到升温以及与蒸汽凝结水回用水混合时,igs按式(4)计算:
igs=(t软+t1)x1%+t2x2%(4)
式中t软――软水温度(即自来水温度),℃
t1――其他加热设备升温值,℃
t2――回用的凝结水温度,℃
x1――加热后的软水百分比,%
x2――凝结水的百分比,%
式(4)中t软、t1、t2由各部位测温计测得,“x1、x2”则由流量表测得,如软水箱上已装有水温计时可直读其值。
②在进入凝结式常压节能器之前,水未经任何加热以及无凝结水回用时,igs按式(5)计算:
igs=t软(5)
(4)当只知道节能器的加热水量,而不知道锅炉确切蒸发量时,节能器的节能率
按式(6)计算:
B■=■(6)
式中Q■■――燃料低位发热值,kJ/kgB――锅炉用燃料实际消耗量,m3/h(天然气),kg/h(油或煤)
(5)凝结式常压节能器运行中仪表只能显示加热水温度与水量,而无锅炉蒸发量准确数据,烟气不结露时的节能量
按式(7)计算:
B■=■(7)
式中B节量――每小时实际节约燃料量,m3/h(天然气),kg/h(油或煤)
1.2 以烟气热量计算凝结式节能器节能率的方法
凝结式节能器以烟气热量计算节能率的方法按式(8):
B■=■・η■■100%(8)
式中D――锅炉蒸发量,kg/h
2 节能器运行热效率测定与计算
在无条件测定节能器进出口烟气流量但有烟气温度显示时,可以用计算理论空气量的方法在查取烟气热焓后再计算该节能器的运行热效率。凝结式常压节能器以烟气热焓按式(9)计算节能器的运行热效率(在有条件测定节能器进出口烟气流量与烟温时,也可以用查取烟气热焓的方法计算该节能器的运行效率):
η■=■×100%(9)
式中ηa节――节能器热效率,%
I■■――节能器烟气进口处的烟气热焓,kJ/h
I■■――节能器烟气出口处的烟气热焓,kJ/h
其中I■■、I■■可分别从中查取,也可以按式(10)、式(11)计算:
I■■=(T■■×0.00367×V■■α+V■■α)×T■■×P■×CP■(10)
式中T■■――节能器进口烟温,℃
V■■――理论空气量,m3/h
α――过量空气系数
T■■――节能器进口烟温,K
P■――节能器进口烟气密度,kg/m3
CP■――节能器进口烟气定压比热,J/(kg・K)或kcal/(kg・K)
I■■=(T■■×0.00367×V■■α+V■■α)×T■■×P■×CP■(11)
式中T■■――节能器出口烟温,℃
V■■――理论空气量,m3/h
T■■――节能器出口烟温,K
P■――节能器出口烟气密度,kg/m3
CP■――节能器出口烟气定压比热,J/(kg・K)或kcal/(kg・K)
3 凝结式常压节能器的节能率与节能量的计算举例
凝结式常压节能器用户单位最关切的是该节能器的节能率与节能量。目前较准确、最简便的计算方法为式(3)、式(7)、式(8)、式(9)。现就其应用举例如下。
例1:某一燃天然气5t/h锅炉,安装了一台凝结式组合型常压节能器(如图1),其加热的水量与锅炉蒸发量相等,运行与锅炉同步,节能器排出的烟气温度在100℃以下,但还未达到烟气结露水含量与温度的饱和状态(如达到烟气结露水含量与温度时,计量其结露水重量,折算V烟的含热量为100kcal/h),节能器安装仪表指示,软水温度9℃,经排污水加热后升温4℃后再进节能器,节能器出口水温为54℃,锅炉运行表压为8fkg/cm2。则该节能器的节能率计算:
B■=■・■・100%
已知igs=t软+t1=9℃+4℃=13℃(近似13kcal/kg)
查蒸汽性质表ibq=662kcal/kg,
B■=■×■×100%=0.063×1.176×100%=7.43%
将该数值乘上该锅炉的全年燃料消耗量即为装了节能器后全年可节约的燃料量。
图1 凝结式组合型常压节能器安装系统图
例2:该锅炉燃用天然气热值为8500kacl/m3,锅炉蒸发量为5t/h,节能器加热水量为4800kg/h。给水增温41℃,烟气不结露,该节能器每小时节能量计算:
B■=■=■=■=27.23m■/h
即该锅炉安装节能器后每小时可节省27.23m3天然气。
例3:该锅炉排烟温度在安装节能器前为200℃,在安装节能器后为90℃。经计算,理论空气量每蒸吨约1000m3/(h・t),α=1.1,经计算,在对应烟温下的体积分别为1907m3/(h・t)和1463m3/(h・t),按式(10)、式(11)计算后其烟气热焓对应分别为176773kcal/(h・t)和133153kcal/(h・t),核算每蒸吨烟气量对应每蒸吨平均加热给水量为4800/5=960kg/h,则该节能器的运行效率:
η■=■×100%=■100%=■100% =90%
即该锅炉节能器的运行效率为90%。
例4:经测试得进出口烟气流量并查表计算得知该锅炉安装的节能器进口烟气热值为176773kcal/(h・t),节能器出口烟气热值为133153kcal/(h・t),锅炉实际蒸发量960kg/h,节能率按公式(8)计算:
B■=■・η■■100%=■×0.9×■100%=■×0.9×■100%=0.0741×100%=7.41%
与式(3)的计算结果7.43%基本一致。
4 结论
总之,通过本文计算公式,结合燃油、燃气锅炉上凝结式常压节能器内参与热交换的介质的流量与温度,就可以得到该节能器的各项性能数据,从而得知其节能效果是否有利于提高锅炉的热效率。
【参考文献】
篇10
我国北方地区在冬季需要取暖,这势必带来了能源消耗与环境影响。然而,在取暖的过程中,如何应用节能技术,这需要现代从业人员的不断思考。本文针对于区域燃煤锅炉房供暖系统节能技术进行了探讨,具体探讨了节能技术的内容,并且提出了我国现阶段节能技术现状的概述,希望可以带来思考方向,帮助锅炉节能技术发展。
【关键词】
燃煤锅炉;供暖系统;节能技术
我国经济发展速度较快,能源和环境两大问题也较为突出,针对这两类问题,进行能源的节约进而改善环境成为主要任务。对于供热企业而言,应用节能技术一方面减少开支,另外一方面也增加经济效益,意义重大。在此分析的便是区域燃煤锅炉房供暖系统的节能技术,以期能够帮助我国供暖企业建立新的生产模式,并成功应用。
1国内燃煤锅炉节能技术概述
我国现阶段能源状况较为紧张,而且因为人口数量大,使用能源的基数大,为解决此问题,燃煤锅炉节能技术已成为一种共识。在现阶段,我国的燃煤锅炉节能技术主要为:
(1)热能生产过程中的节能技术:在煤的供给过程中,对于煤的特质确定煤层的厚度,同时对于煤的燃烧情况的确认,进而可以确定炉排速度;通过对于锅炉内部的煤风比例控制,实现通过余热加热空气,再次输入,通过提高燃料的燃烧率,进而减少了能源的投入。
(2)锅炉辅机设备的节能技术:在锅炉中存在引风系统,通过鼓风机等设备的作业调节锅炉内的风量,保证炉腔中为负压,这种操作方式在现代为人工操作,很多时候并不能完成及时调节,使得设备磨损增加和能源消耗加剧。为了实现辅机设备的节能,现代通过变频器对于锅炉完成自动控制,保证锅炉时刻在最佳状态内,这种节能技术不仅减少了电量的消耗,而且保证煤的燃烧充分,保证引风状态处在合理状态内,提升了锅炉自身的热效率。在锅炉中,变频技术不仅应用在引风系统,而且也应用在水系统内。
(3)热用户的节能技术:国内现阶段的供热系统采用的是水平式系统,这种技术采用了共用供回水立管和分户独立系统结合的方式。在供暖中,水立管的保温措施应该得到保证,并且计算水力平衡,避免供热中出现垂直失调。针对于用户不同采取不同的供热方式,对于不同用户设置不同的用热表,进而可以对每户的实际用热量有所计算,这种方式较为方便。我国的锅炉节能技术现阶段仍然较为薄弱,无论是在煤的利用率上,亦或是对环境的保护上都存在不足。随着能源问题和环境问题的凸显,人们也必将重视这方面的工作。在我国的技术体系中,区域锅炉供热系统节能技术的发展方向为变频、可控、智能调节等远程监控方向发展。
2区域燃煤锅炉房供暖系统节能技术
2.1分层给煤技术
我国现阶段的链条锅炉的热效率通常为60~70%,一方面因为煤质量较差,另外一方面也是能源的利用率较低,进而增加了能源消耗。因此,为了实现节能技术,需要提升锅炉能源的使用效率。链条锅炉的基本组成为新燃料区、挥发区、焦炭区、燃烬区。链条锅炉在供热过程中属于单面点火,这种着火条件往往较差,煤的实际燃烧过程中因颗粒度不同,均匀度不同而影响燃烧效果,也就是不完全燃烧,燃烧效果差,能源消耗增加。同样,此模式供给热量也会变得不稳定,同时产生影响环境的废气。为了体现节能技术,便应该改善链条锅炉的燃烧状况。针对此问题,多数需要采用的便是分层给煤技术。通常在链条锅炉内增加分层给煤装置,进而实现分层给煤技术,这项技术调整了筛子的倾斜角,使得链条排上面的燃烧煤经过粉碎,并且经过筛子的筛选,将炉排上的煤层分为了三层,这种分层布置的方式有效的改善了燃烧情况,提升了锅炉的热效率。这种分层燃烧方式,将最粗的一层布置在炉排上与热量进行接触,最上层为最细层,在实际的燃烧过程。分层给煤装置体现了节能的要求,其相应分层给煤装置也有着自身显著的优势:①接带负荷性能提高。传统的链条锅炉对于煤的要求较高,如果煤不能负荷要求,通常也不能达到额定负荷,而通过分层给煤技术,有效将空气引入锅炉中,煤充分基础空气,燃烧充分,提升了燃烧效果,所以说分层给煤技术提升了负荷性能。②提高了热效率。分层给煤技术提升了煤的燃烧效果,使得煤炭消耗减少,对于热效率的有效提升也就是有效的控制了五种热损失。③提升了设备可靠性。分层给煤装置出现故障的可能性减小,传统锅炉中容易出现故障的设备都已经拆除,所以说大大降低了分层给煤装置故障可能,并且提升了寿命。④配风合理。通过分层给煤,使得锅炉内透风较好,使得燃风量减少,也保证了锅炉房的卫生。
2.2锅炉配风系统自动控制
锅炉的配风系统直接关系到运行状况,传统模式中采取人工手动配风的方式,这种配风方式较为落后,而且不能充分满足机组要求,这也是造成锅炉出现浪费现象的主要原因。所以为了改善配风的控制,在现代引入自动控制系统,通过变频器对于锅炉运行状况完成认定,自动调节锅炉运行情况。自动调节系统主要调整:温差控制、过剩空气系数控制、负压控制。通过对于这三项基本系数进行控制,实现了对于锅炉配风的自动控制。配风系统的自动控制通常使由建立的数学模型完成控制,通过在系统内建立系统函数,系统可以测定配风参数,如果参数出现异常,进行调整。例如实际工作中,锅炉内的空气系数需要维持恒定值,也就是烟气中的含氧量需要在一个固定数值内,同样为了保证系统可以快速反应,需要设置成为最快反应系统,也就是实际误差可以减小到最小。通过数学模型,可以发现引风位置对于相关系数的影响,进而在编程中得到体现,这也便是实现了配风的自动控制。
2.3减少锅炉内阻力节能措施
在链式锅炉中,如果锅炉内阻力过大,很容易造成的结果便是增加电消耗,进而增加锅炉的整体消耗。在进行节能技术的探讨过程中,一些方法可以降低锅炉的内阻力:①降低锅炉的设计参数;②增加蝶阀来调节锅炉的管道流量;③阀门选用阻力系数较小的阀门。通过这些方法减小锅炉的内阻,进而提升锅炉的燃烧效果,提升锅炉的使用状态。
3总结
本文对于区域燃煤锅炉房供暖系统节能技术进行了分析,针对于分层给煤技术等具体节能技术开展分析,帮助锅炉内部煤燃烧的更为充分,并且有效的提升锅炉的燃烧效果,保证居民供暖。节能技术的使用,一方面提升了供暖效率,一方面保护了环境和资源,在现代中应用会越来越为广泛。
作者:黄金嵩 单位:长春市供热(集团)有限公司
参考文献
[1]商鸿宇.区域燃煤锅炉房供暖系统节能技术研究[D].大庆石油学院,2009,06,10.