摘要:在低碳观念日益深入人心的今天,节能环保这个词将受到越来越多的关注,目前在中国有工业燃煤锅炉50多万台,商业及民用的燃煤锅炉更是数目巨大,虽然近段
在低碳观念日益深入人心的今天,节能环保这个词将受到越来越多的关注,目前在中国有工业燃煤锅炉50多万台,商业及民用的燃煤锅炉更是数目巨大,虽然近段时间国家出台了一系列的燃煤锅炉淘汰政策,燃煤锅炉煤改气政策等环保政策,但由于能源结构及日常运行成本等问题的制约,燃煤锅炉仍然占据主流地位,所以关于燃煤锅炉节能改造的相关技术还是很实用的,在减少锅炉使用成本的同时,也达到了一定的环保效益,下面就具体说下现有的十种燃煤锅炉节能改造技术。
一、燃煤锅炉烟气余热回收
工业燃煤锅炉烟气排放温度普遍高达180℃以上,不仅污染了环境,也浪费了宝贵的烟气余热资源。利用热管换热技术,可有效回收这部分受污染的烟气余热资源,用来预热锅炉助燃空气 ,预热锅炉供水,或者直接生产热水。
二、燃煤锅炉输煤装置改造
目前层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使块、末煤混合堆在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤,使用重力筛选器将原煤中块、末煤自下而上松散地分布在炉排上, 有利于进风,改善燃烧状况,提高煤炭的燃烧率,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。项目投资很少,节能效益很好,回收很快。
三、燃煤锅炉富氧燃烧技术
一般在锅炉火焰温度不够、煤渣含碳量偏高、烟气林格曼黑度等级无法达标、锅炉燃烧效率不高、锅炉出力不足的时候,可以考虑采用富氧燃烧技术,增加助燃空气中氧气的含量,使燃料燃烧的更加充分同时,降低空气过剩系数,减少燃烧后的烟气排放量,提高火焰温度和降低排烟黑度,实现节能5%~15%,提高锅炉出力10%以上。富氧燃烧技术的节能和环保效益都很好,项目的投资回收期不到一年。
四、使用锅炉自动清灰技术
锅炉积灰结焦将严重降低热效率,因此除灰势在必行。利用激波发生技术,震荡、撞击和冲刷锅炉过热器、空预器、省煤器表面的积灰结焦,使其破碎脱落。因清灰效果好、吹灰彻底、不留死角、运行成本极低、投资效益很高的特点,全自动高效激波吹灰器深受用户欢迎,是燃煤、燃油、燃气锅炉和窖炉除灰的最佳选择,必将取代其它传统吹灰设备,在锅炉清灰节能方面具有广阔的发展前景。
五、燃煤蒸汽锅炉高温凝结水回收利用技术
过去开式回收凝结水所存在蒸汽浪费、凝结水再次被氧化、热能回收率不高等问题,可以在了解蒸汽使用设备热负荷的前提下,通过更换先进疏水阀,平衡回收管网压力,增设蒸汽喷射热泵和GY凝结水回收装置,可以实现高温凝结水的密闭式回收,节约燃煤锅炉燃料15%~30%,回收95%的纯净凝结水。
六、燃煤锅炉燃烧方式改造
从燃煤锅炉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。需要注意的是喷入的煤粉量、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,改造效果也与原设备状况相关,原状越差,效果越好,一般可达5%~10%。
七、燃煤锅炉炉拱节能改造方法
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,现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果,技改投资半年左右可收回。
八、燃煤锅炉辅机节能改造技术
鼓风机和引风机的运行参数与燃煤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、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,节能效果是很好的。
九、定期清理锅炉与省煤器烟灰污垢可实现节能
一般燃煤锅炉经过一段时间运行后,管束、烟室及省煤器内外壁都会产生积灰与结垢现象,严重影响了锅炉出力和热效率,建立定期清理锅炉积灰、结垢制度,可减少热阻,增加传热效果,保证锅炉在良好状态下运行,可达到节能效果。
十、燃煤锅炉控制系统改造
可实现节能工业锅炉控制系统节能改造有两类,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节能效果很好,一般可达10%左右;二是针对供暖锅炉的,内容是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。实现这类自动控制,可使锅炉节约20%左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉,节能效果是相同的,其经济效益更高。燃煤锅炉的节能改造技术和方法不仅可以达到节省成本,提高热效率的作用增加锅炉寿命的作用,同时也在一定程度上契合了目前对锅炉环保方面的技术要求,可谓是一举多得。
燃气锅炉节能降耗改造方案
1 当今燃气锅炉存在的问题
1.1气体燃烧不充分
燃气锅炉在正常运作下,绝大多数气体都能够彻底燃烧,燃烧损失相对较少。通常情况下,燃气锅炉中的天然气燃烧率在99%~99.5%之间,不完全燃烧率在0.5%~1%之间。由于还有些许气体无法燃烧,在不完全燃烧的情况,燃气锅炉的热损率就会大大增加。燃气锅炉与传统燃煤锅炉不同,燃气锅炉在不完全燃烧的情况下不会出现黑烟,加上很少单位配备烟气分析仪器,使得燃气锅炉是否完全燃烧很难用肉眼判断。
1.2散热损失
燃气锅炉的散热损失主要包含两大方面:一是锅炉设备散热损失问题;二是锅炉房其他附属设备或风道散热损失问题。其中,燃气锅炉自身的损失通常在1%~2%之间,并已计算在锅炉热效率中。针对这两种情况,其他设备的散热损失较小,中小型锅炉燃烧用空气取自锅炉内部,散热系统也能够提高锅炉内的空气温度。同时,锅炉辅助设备与管道散热也能够起到辅助取暖的作用。
1.3锅炉排烟热损失
在燃气锅炉运作中,影响排烟热损失的主要因素为排烟量与排烟温度。其中,排烟量越大、排烟温度越高,其热损失就越大。当排烟温度持续上升时,锅炉的功能效率会逐渐降低。经过有关检测表明,在当今燃气锅炉技术基础上,排烟问题每上升18℃就会降低锅炉1%的运作效率。因此,通过喷水等措施降低排烟温度,以提高锅炉的运行效率。
1.4燃气锅炉排污热损失
通常情况下,燃气锅炉中的排污量越大、内部压力高,会提高热损量。如果燃气锅炉中没有设置余热回收装置,燃气锅炉的热损量会高达3%~5%之间。燃气锅炉内排污率每增加1%,天然气消耗即会提高0.3%~0.5%之间。可见,锅炉污水排放对热损量有着直接关系,会造成能源浪费过多。因此,必须要引起相关部门的注意与重视,并通过合理改造进行热损控制。其中,溶解固形物的硬度与含量,与燃气锅炉的排污量有着直接关系。 1.5凝结水热损与补水热损
水是燃气锅炉运作中不可或缺的能源。由于热网泄露、设施老化也会造成热损失,通过对燃气热水锅炉测试,在不同的供回水温度下,如果补水率降低1%,热损就会减少1.8%~4.5%之间。而对于燃气蒸汽锅炉,凝结冰回收率每降低10%,凝结冰热损率就会增加1%左右。由此可见,在凝结水与补水热损失方面还有很大的操作空间。
2加强燃气锅炉节能降耗改造的有效措施
2.1配置燃烧器排烟损失是影响锅炉运作效率的主要原因,主要受到排烟量和过量空气系数影响。通过分析燃烧原理可以发现,过量空气系数越大,排烟量也会随之增多,自然也会带走更多的热量。据有关部门检测报告表明,当燃气锅炉排烟温度在250℃时,空气过量系数就会提高0.1%,燃气锅炉运作效率就会降低0.9%。所以,想要保障燃气锅炉运作效率,要尽可能降低燃气锅炉中的过量空气系数。在锅炉实际使用中,单位要配置合理的燃烧器,并对该设备进行调试。燃烧器能够符合锅炉运作特点与燃料特性相匹配,保障火焰燃烧率,确保火焰充满炉胆,让燃料能够充分燃烧。
2.2减少锅炉管道系统热损失单位需要重点改造热力网管,将旧的岩棉外缠玻璃布形式更换为岩棉外包铁皮的形式,进而降低管网的热损失率,提高能源的应用效率。同时,加强对软水箱的保温处理,提高软水箱的保温功能,减少锅炉软化水的热能损失。
2.3降低燃气锅炉排烟热损量以冷凝式锅炉为例。冷凝式锅炉主要是指从燃气锅炉中排放的烟气中,吸收水蒸气所含的汽化潜热的锅炉设备。常规的锅炉会将大部分热能传递给水蒸气(蒸发吸热原理),提高排烟热损量。但在冷凝式锅炉中,排烟将热能传递给水蒸气的同时,还能够吸取要水蒸气冷凝后的热能,进而减少热损量。冷凝式锅炉与常规锅炉存在着诸多差异。冷凝器锅炉必须要有冷凝式交换受热面,并采用保温性超强的密封材料与保温外壳。通过采用低温水为锅炉排烟时,它将蒸汽温度降到烟冷凝温度下,将过热的水蒸气凝结成水,进而通过汽化释放潜热能,帮助锅炉吸收一部分热能。冷凝锅炉的整体运作效率要比传统锅炉高出10%~17%,同时也能够降低排烟温度,将排烟温度降低到50%~70%之间。冷凝式锅炉在运作中,既能够减少燃气使用量,同时也能够稀释调烟气中的有害物质,回收蒸汽水量,具备节能、环保、绿色、节水等特点。分离式烟气余热回收装置通常分为两种:一是直接接触换热器;二是间接接触换热器。其中,直接换热器主要通过喷水的方式与排烟直接接触,进而产生能量交换(热能),提高热能收回率,并通过淋水减少排烟中的有害气体。虽然直接接触换热器的使用效率高,但是回收中也存在诸多问题。淋水直接与有害气体接触并吸收一些有害气体,会使换热器回收的水变为酸性,腐蚀锅炉及相关设备。因此,如果废水处理不得当会污染环境,而且在锅炉房中也难以二次利用。所以,直接换热器在使用上具有局限性。
2.4降低锅炉房设备电耗燃气锅炉在运作过程中会消耗大量电能。为降低锅炉房的电耗,可以采用合理配置相应设备和融入先进技术。要求工作人员做到:第一,要分析锅炉房运行现状,充分了解各个设备的特征与性能,计算管网下泵、风机运作流量、功率、效率等,通过合理配置研究得出最佳方案,实现设备合理配置;第二,引入变频技术,让触点在日常运作中处于软起动状态,进而降低启动电流,避免因用电过量对电网产生影响。工作人员可以利用变频器降低交流电的频率,调节水泵转速与流量,提高补充系统在各个环节运作中的漏水量。避免补水泵全天运作,尽量减少电能消耗。同时,也可以加入风机变频器,如采用风机变频器改变风机转速。根据锅炉需求设置风速,并且能够让锅炉内组成闭环控制系统,实现恒能量、恒压,进而降低锅炉能耗,提高综合效益。
2.5降低排污热损失可以通过采用定期排污的方式降低排除热损量。同时,定期化验软化水,检查燃气锅炉水质情况,保障锅炉供水质量符合标准。掌握燃气锅炉内用水碱度大小与变化规律,在高汽压、低负荷的情况下进行排污。此外,要根据锅炉汽包内液面处的水中盐度调节排污阀,从而将排污量控制在最低限度,进而降低排污热损量。
3结语从上述的燃气锅炉现有问题与降耗方案来看,对燃气锅炉降耗改造必须要采用多层面节能方法,从各个环节减少热能损耗量,提高锅炉运行效率,进而达到良好的节能效果,保障供热、供电企业的经济效益与社会效益。