工業(yè)鍋爐節(jié)能的方向和指標

1、工業(yè)鍋爐節(jié)能的方向和指標吳洪春(鐵法煤業(yè)集團有限責任公司監(jiān)督檢測中心, 遼寧調(diào)兵山112700摘要:論述工業(yè)鍋爐節(jié)能的方向和指標. 主要從減少排煙損失、降低鍋爐排煙溫度, 合理組織燃燒, 加強管理, 改進操作, 降低散熱損失等幾方面簡要地進行論述, 確保工業(yè)鍋爐節(jié)能。關(guān)鍵詞:工業(yè)鍋爐節(jié)能; 降低; 減少散熱損失; 改進操作中圖分類號:TK18文獻標識碼:B文章編號:1008-8725(2004 09-0104-020前言工業(yè)鍋爐容量一般都比較小, 蒸發(fā)量20t/h (供熱量14MW 以下的占多數(shù), 這些鍋爐的熱效率比較低, 通常在55%80%之間。因此, 改善鍋爐燃燒, 改進鍋爐性能, 健全監(jiān)

2、測控制系統(tǒng), 加強維修管理, 減少系統(tǒng)的能量損失, 對節(jié)約能源有重要意義, 下面從原理上闡明主要節(jié)能方向。1降低鍋爐排煙溫度鍋爐排煙損失q 2是鍋爐熱損失中最大的一項, 一般在6%20%左右, 最大可達30%決于排煙溫度的高低及排煙量的多少1215時, q 2可降低1%左右有如下幾種途徑1. 1避免或減少受熱面上的結(jié)渣、積灰和堵灰結(jié)渣現(xiàn)象多出現(xiàn)在高溫受熱面, 如水冷壁、過熱器等; 積灰和墻灰現(xiàn)象則多出現(xiàn)在低溫的尾部受熱面上?；以臒嶙璐蠹s是鋼鐵的400倍, 一般受熱面上結(jié)渣1mm 厚時需多耗燃料2%3%左右。減少受熱面結(jié)渣、積灰和堵灰的主要措施有:(1 定期吹灰:, 。S O 2、S O 3和

3、水蒸氣等, , 使松散性積灰變成緊密性, 。吹灰介質(zhì)可用過熱蒸汽、壓縮空, 如氮氣等。(2 使用除渣劑或清灰劑:近幾年研制成功了多種除渣劑和清灰劑。試驗及使用結(jié)果表明, 使用后不僅可以保持鍋爐受熱面的清潔, 還可以減少煙氣對大氣的污染。在中小型應(yīng)用。, 包括化工行業(yè)的鈦白廢水、廢酸、染料廢水等; 陶瓷膜處理含油廢水技術(shù), 包括冶金行業(yè)的乳化油廢水、石油化工行業(yè)的含油廢水等, 這兩類廢水涉及很多行業(yè), 市場容量大, 估計其規(guī)模在億元以上, 經(jīng)濟、社會效益均比較明顯。生物陶瓷膜反應(yīng)器在生活污水處理中應(yīng)用的技術(shù)重點是解決賓館、飯店和高層住宅樓的廢水回用問題, 以及陶瓷膜與光催化集成技術(shù)的研究, 解決

4、難降解有機物廢水處理問題。此外, 氧化鈦陶瓷膜在太陽光照射下具有光催化性能, 可以降解有機物。人類每年向大氣和水中排放的有機物在數(shù)千萬噸以上, 在很多場合其濃度很低, 不可能采用工業(yè)裝置進行處理, 如果在建筑材料表面涂上氧化鈦膜, 則能夠長久地降解水和大氣中的有機物, 其作用如同樹木對二氧化碳的吸收一樣, 同時, 在某些場合采用單一的無機膜技術(shù)處理廢水很難達到滿意的結(jié)果。這時將無機膜與其它技術(shù)的集成, 則可以達到降低成本, 提高處理效率的目的 。無機膜與其它技術(shù)的集成處理技術(shù)將是今后的重要發(fā)展方向。對于有機物濃度高、生物降解性差, 甚至有生物毒性的工業(yè)廢水, 光催化氧化是處理此類物質(zhì)的有效方法

5、之一, 其突出優(yōu)點在于將太陽能的應(yīng)用引入環(huán)境治理中, 這引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注。徐南平等人利用自制的二氧化鈦半導(dǎo)體為催化劑對亞甲基藍染料的降解進行研究, 探討了不同粒徑的懸浮二氧化鈦對反應(yīng)結(jié)果的影響, 結(jié)果表明, 在其他條件不變的情況下, 隨著二氧化鈦粒徑的減小, 其降解初速度增大。問題是這種納米級的光催化劑如何能夠循環(huán)使用, 而陶瓷膜可以很好的解決這一問題, 開發(fā)出的陶瓷膜光催化反應(yīng)器, 對超細催化劑的回收率可以達到99%以上這將有可能實現(xiàn)將超細催化劑技術(shù)引入廢水處理領(lǐng)域, 這一技術(shù)具有較為廣泛的應(yīng)用前景。另外, 無機膜還將在人類面臨挑戰(zhàn)的能源、資源、環(huán)境和健康等重要領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用, 引起國內(nèi)

6、外廣泛關(guān)注。The state of the inorganic ceramic to industrial w aste w ater treatment and its development trendMAO Y an -li 1, XIAO X iao -cun 1, LUO Shi -tian2(1. Pingdingshan Institute of T echnology ,Pingdingshan 467001,Chiha ;2. Pingdingshan C onstruction Engineering Quality Supervision S tation , Ping

7、dingshan 467001,China Abstract :Theapplication state of the inorganic ceramic to industrial wastewater treatment and its development trend are described briefly in this paper.K ey w ords :inorganicceramic membrane ; wastewater treatment ; application收稿日期:2004-06-15; 修訂日期:2004-07-28作者簡介:吳洪春(1965- , 男

8、, 工程師, 站長職務(wù),1986年畢業(yè)于遼源煤炭工業(yè)學(xué)校煤礦機械化專業(yè),1993年函授畢業(yè)于哈爾濱建筑工程學(xué)院暖通專業(yè), 一直從事鐵煤集團鍋爐安全技術(shù)管理工作。第23卷第9期2004年9月煤炭技術(shù)C oal T echnologyV ol 123,N o 19Sep ,2004鍋爐上應(yīng)用, 可使鍋爐熱效率提高2%以上, 節(jié)能5%以上。(3 避免鍋爐在低負荷下運行并減少鍋爐啟停的次數(shù):低負荷時煙氣流速低, 易形成積灰, 啟停爐時爐內(nèi)燃燒工況不佳, 易形成較多的碳黑和炭末, 它們具有極強的粘附能力, 不僅會粘附在受熱面上形成緊密狀積灰, 同時還會捕捉煙氣中的飛灰顆粒, 使積灰快速的增長, 從而降低

9、熱效率; 又因啟停爐時各處煙溫低, 受熱面壁溫也低, 有可能產(chǎn)生低溫結(jié)露, 造成酸腐蝕。1. 2增加或改進尾部受熱面許多中小型鍋爐的排煙溫度均高達300左右, 此時, 宜增設(shè)鍋爐尾部受熱面以降低排煙溫度, 尾部受熱面即指省煤器和空氣預(yù)熱器。但排煙溫度并非越低越好, 合理的排煙溫度必須從金屬與燃料的比價、運行維修費用的增加等方面進行技術(shù)經(jīng)濟比較來確定。2杜絕漏風減少排煙量影響排煙熱損失的另一個重要因素是排煙量。在同樣排煙溫度下, 排煙量越大, q 2也將越大。在燃料的成分確定后, 排煙量的大小主要取決于助燃空氣量的多少(通常以爐膛的過剩空氣系數(shù)a 1表示 和沿程各處煙道的漏風量的大小(以漏風系數(shù)

10、a 表示 。爐膛過?？諝庀禂?shù)a 1不僅影響q 2, 且影響爐內(nèi)燃燒, 即影響到化學(xué)不完全燃燒損失q 3和機械不完全燃燒損失q 4的大小。在一定限度內(nèi), 降低a 1q 2降低, 但q 3和q 4則會增加。最佳的a 1q 2q 3+q 4值為最小時的值。應(yīng)設(shè)法杜絕或減少漏風, q 2, , 爐膛大量漏風會降低爐溫, 。3合理組織燃燒減少燃燒損失合理組織燃燒的措施:3. 1合理配風空氣是保證燃燒不可缺少的物質(zhì), 空氣供應(yīng)是否充足和合理對鍋爐的安全、經(jīng)濟性和出力都有很大的影響。對鏈條爐沿爐排長度和寬度有不同的配風要求。3. 1. 1沿爐排長度方向應(yīng)合理配風。鏈條爐燃燒各階段所需空氣量是不同的, 爐排中

11、段燃燒最旺盛需空氣量最大; 在爐排頭尾兩段以揮發(fā)分和殘?zhí)康娜紵秊橹? 故只需少量空氣; 在新燃料尚未點燃前需極少量空氣甚至不需空氣。3. 1. 2沿爐排寬度方向應(yīng)均勻配風沿爐排寬度方向上的合理配風方法是均勻配風, 以使燃燒均勻, 防止出現(xiàn)火口等不正常燃燒現(xiàn)象。目前改進的措施主要是從風室的結(jié)構(gòu)上著手, 如采用雙面進風、采用等壓風室等, 盡量使水平風速保持不變, 另外爐排上煤層厚度應(yīng)均勻及煤粒大小要一致。3. 2爐膛空氣氣流的合理組織如前所述, 從鏈條爐排各處上升的氣體成分很不一致, 在爐排頭尾存在大量過?？諝?在爐排中部因燃料層上部存在還原區(qū)而存在許多C O 、H 2等氣體。另外, 大部分揮發(fā)分

12、及被吹起的細煤末也是在爐膛中部空間燃燒, 為使它們能夠燃盡以減少不完全燃燒損失, 需加強空間氣流的混合和攪拌。這可由前、后拱的配合及二次風來完成。后拱的作用是將爐膛后部的過?？諝饧案邷責煔馔葡蚯安? 在由前、后拱形成的“喉口”處與爐膛前部的過剩空氣和揮發(fā)分混合, 促使可燃氣體充分燃燒。同時由于后拱低而長, 可減少燃料層對受熱面的直接輻射, 保持燃盡階段所需要的溫度, 減少機械不完全燃燒損失及飛灰量。二次風的作用是加強爐內(nèi)氣流的攪拌與混合, 從而增加可燃物在爐內(nèi)的行程, 增加燃燒時間。二次風介質(zhì)可用熱空氣、煙氣或蒸汽, 二次風量不大但風壓要高, 因流速大才有強的穿透能力, 才能起到攪拌和混合作用

13、。3. 3燃料層上燃燒的調(diào)節(jié)與控制鏈條爐燃燒出力的調(diào)節(jié)可通過改變煤層厚度、送風量及爐排速度來實現(xiàn), 三個可調(diào)因素應(yīng)合理配合以保證燃燒工況正常。好的燃燒工況是:在距煤閘門約300mm 處開始著火, 過早可能燒毀煤閘門, 過遲則會使燃燒階段推后, 以致尚未燃盡就排入灰渣斗, 在擋灰板(老鷹鐵 前約300500mm 處燃燒完畢, 灰渣呈暗色。煤層厚度與煤層工作的穩(wěn)定性及通風阻力有關(guān)。煤層過薄, 細煤粒易被吹起, 使煤層工作不穩(wěn)定、不均勻; 煤層過厚, 通風阻力過大, 燃盡區(qū)裹灰嚴重。煤層厚度隨煤種而異:粘結(jié)性煙煤, 煤層應(yīng)較薄(約60120mm ; 不粘結(jié)煙煤為80140mm , 無煙煤和貧煤為10

14、0。易著火高揮發(fā)分燃料, , , 煤層應(yīng)厚些, , , 減少, 主要的調(diào)節(jié)對象是送風量和爐排速。在煤層里溫度很高, 燃燒得快慢取決于空氣的供應(yīng)量, 當增加風量時, 燃燒速度加快, 鍋爐出力馬上增大。當然, 為使燃燒能正常持續(xù)地進行, 燃料量的調(diào)節(jié)必須與送風量的調(diào)節(jié)相配合。當鍋爐負荷改變時, 一般總是先調(diào)風再調(diào)爐排速度并使兩者相匹配。4加強絕熱保溫減少散熱損失絕熱保溫的措施有:加厚保溫材料和提高絕熱材料的質(zhì)量, 在使用中要注意維護, 避免受潮或損壞。鍋爐散熱損失的大小除與保溫質(zhì)量有關(guān)外, 還與鍋爐負荷大小有關(guān)。低負荷時, 因散熱面不變, 散熱量基本不變, 而燃料耗量變小了, 對應(yīng)于每公斤燃料的散熱損失將增加。因此, 為減少散熱損失(q 5 , 應(yīng)盡量不要讓鍋爐在低負荷下運行。5保證鍋爐給水品質(zhì)提高給水品質(zhì)不僅是一項重要的節(jié)能措施, 而且是一項重要的安全措施:鍋爐受熱面上結(jié)垢會極大降低傳熱能力(水垢的導(dǎo)熱系數(shù)僅是鋼的1/1001/20 , 使排煙溫度升高, 增加燃料消耗; 水垢還會影響水循環(huán)的正常進行, 造成管子過熱甚至爆管。工業(yè)鍋爐的給水必須按規(guī)程規(guī)范要求進行給水處理。司爐必須加強對水質(zhì)的