鍋爐節(jié)能減排新技術(shù)

鍋爐節(jié)能減排新技術(shù)

鍋爐是工業(yè)、化工、金屬絲、紡織和機械行業(yè)中能量轉(zhuǎn)換設(shè)備最常見的設(shè)備之一。它將常規(guī)能源(煤、油、天燃氣)的化學(xué)能,通過鍋爐燃燒轉(zhuǎn)換為熱能,能量以蒸汽的壓力與溫度的形式供直接使用,或在熱機中轉(zhuǎn)換為機械能,或由機械能轉(zhuǎn)換成電能。鍋爐也是人民生活中廣泛使用的重要設(shè)備。而供鍋爐消耗的這些油、煤、天燃氣等能源是我國重要的能源之一,是關(guān)系我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的重要能源基礎(chǔ)。近年來,隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,我國工業(yè)鍋爐被廣泛應(yīng)用,為我國經(jīng)濟社會的發(fā)展做出了巨大的貢獻,同時我們也付出了巨大的資源代價。針對日益快速增長的能源消耗和日趨嚴峻的環(huán)境壓力,我國“十一五”規(guī)劃提出了具有非常重要意義的節(jié)能減排目標。當前我國工業(yè)鍋爐能源資源浪費情況十分嚴重,節(jié)能減排潛力很大。因此,做好鍋爐的經(jīng)濟運行,使鍋爐設(shè)備在最優(yōu)的狀態(tài)下工作,對促進節(jié)能減排具有十分重要的意義。下面就目前導(dǎo)致鍋爐能耗較高的主要原因和工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的主要途徑進行探討。1加強管理,提高鍋爐的運行效率經(jīng)過多年來對企業(yè)鍋爐檢驗的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),企業(yè)普遍不注重對鍋爐管理人員及司爐人員進行節(jié)能技術(shù)培訓(xùn),司爐人員素質(zhì)不高,節(jié)能技術(shù)水平低。長期以來,司爐工被看作簡單的體力勞動者,鍋爐使用單位配備技術(shù)人員從事鍋爐運行管理工作的不多,在這種情況下根本談不上經(jīng)濟運行和節(jié)能降耗。司爐工本來就是一個知識面較廣的技術(shù)工種,但由于多年來的陳舊思想意識和社會偏見,使許多年輕的司爐工事業(yè)心不強,加之缺乏合理的考核獎懲制度,使其節(jié)能意識淡薄,經(jīng)濟運行能力較差,直接影響到鍋爐的能耗指標。據(jù)測試,在爐型、煤種、用汽等相同條件下,由于操作水平的差異可使鍋爐運行效率相差4%~10%,這種情況目前特別是在中小企業(yè)的在用鍋爐上表現(xiàn)得尤為突出。加強管理,注重考核鍋爐房的管理人員和司爐工的技術(shù)水平,對提高鍋爐運行效率起著重要的作用。通過對鍋爐房管理人員和操作人員的強化培訓(xùn),提高鍋爐管理人員和操作人員的專業(yè)知識。實行合理的考核獎懲制度,開展班組間的節(jié)能競賽,提高司爐人員的節(jié)能意識和責任心,熟練掌握系統(tǒng)和設(shè)備功能,定期對設(shè)備進行保養(yǎng)。2鍋爐控制系統(tǒng)在鍋爐運行情況無法掌握,在煤鍋爐普遍未配置自動化運行檢測儀表,僅有一些為保證鍋爐安全運行的功能,如高低水位報警及聯(lián)鎖保護、超壓報警裝置等,而多數(shù)中小型工業(yè)鍋爐甚至沒有這些功能。尤其是燃煤鍋爐運行效率普遍低。司爐人員在調(diào)整鍋爐燃燒工況或負荷變化時,由于無法掌握具體數(shù)據(jù),不能及時根據(jù)負荷變化調(diào)整鍋爐運行工況,缺乏基本的自動控制,運行調(diào)整不佳。在這些因素相互作用下,導(dǎo)致機械不完全燃燒損失和排煙熱損失過高。鍋爐、電機的運行效率受到了限制,造成了浪費,燃煤鍋爐熱效率往往在65%左右。加強控制系統(tǒng)的節(jié)能改造,工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)節(jié)能改造有兩類:一是按照鍋爐的負荷要求,實時調(diào)節(jié)給煤量、給水量、給風量、鼓風量和引風量,使鍋爐經(jīng)常處于良好的運行狀態(tài),一方面可以節(jié)約鍋爐燃煤,另一方面又可以節(jié)約風機的耗電,節(jié)能效果非常好;二是將原來的手工控制或半自動控制改造成全自動控制,這類改造,對于負荷幅度較大、變化頻繁的鍋爐節(jié)能效果更好,一般可達10%左右。3鍋爐缺乏設(shè)計煤種鍋爐燃燒系統(tǒng)陳舊落后,實際運行中所選燃料與設(shè)計所選用燃料不符,造成燃料不能充分燃燒。鍋爐的爐烘是按設(shè)計煤種配置的,有不少鍋爐不能用設(shè)計煤種,導(dǎo)致燃燒狀況不佳,直接影響鍋爐的熱效率,甚至影響鍋爐出力。鍋爐排煙溫度過高,浪費燃料能量。由于設(shè)計、管理不善等原因,鍋爐普遍存在排煙溫度過高的問題,從煙囪中排入大氣的廢氣溫度平均高達250℃以上,造成大量熱量散發(fā)損失在空氣中,不僅浪費燃料,而且還造成溫室效應(yīng)。改造措施如下:3.1均勻分層燃燒技術(shù)由于我國煤炭管理環(huán)節(jié)粗放,我們所采用的燃煤是未經(jīng)篩分分選的寬篩分燃煤,煤粒粒度大的可達40mm以上,小的卻只有3mm左右,超過層燃爐對燃煤粒度的要求。原有的斗式給煤裝置,使得煤塊和煤灰混合堆實在爐排上,阻礙鍋爐進風,影響燃燒,而分層給煤裝置與均勻分層燃燒技術(shù)具有節(jié)能與環(huán)保的雙重效益。均勻分層技術(shù)由5項技術(shù)組成:一是用均勻給煤技術(shù)解決煤倉顆粒不均,導(dǎo)致爐排上煤層橫斷面顆粒不均勻影響燃燒的問題;二是用分層均勻給煤技術(shù)使煤層顆粒不但按下大上小逐級均勻排列,而且分層煤在任何橫斷面上的分層顆粒一致,有利于進風,改善了燃燒狀況,提高了煤的燃燒效率;三是使煤層上面的小顆粒煤在火床上跳躍起來半沸騰燃燒;四是使煤中的煤粉在火床上方空間,類似煤粉爐懸浮燃燒;五是采用強化燃燒措施,強化懸浮在室內(nèi)的多相燃料燃燒。實踐證實這項技術(shù)不但提高了煤的燃燒效率,而且提高了鍋爐對煤種的適應(yīng)性。3.2改善燃燒狀況按照實際使用的煤種,適當改變爐拱的位置與形狀,可以改善燃燒狀況,提高燃燒效率,減少燃煤消耗?，F(xiàn)在已有適用多種煤種的爐拱配備技術(shù),這項改造可獲得10%左右的節(jié)能效果。3.3在鍋爐中安裝省煤油、氣裝置的節(jié)能措施煙道上加裝省煤器、空氣預(yù)熱器等省煤裝置,可使排煙溫度降到150℃以下,大大提高熱效率,降低煤耗。3.4減少燃燒空氣通過爐稈吸熱燃燒過剩空氣系數(shù)設(shè)計值為1.8~2.0,實際運行時可達3.0~4.0,大量多于燃燒所需空氣經(jīng)過爐膛吸熱,導(dǎo)致熱量被煙氣帶走,提高鍋爐密封和保溫性,輔以爐膛負壓控制,可大大降低過量空氣系數(shù),減少排煙、散熱損失。4蒸汽和污水的充分利用蒸汽使用后,冷凝水直接排放;排污水直接排放到排污溝內(nèi),沒有對排污水加以回收和利用,既浪費燃料,又浪費了高品質(zhì)的鍋爐給水。4.1鍋爐水處理的節(jié)能技術(shù)鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽,經(jīng)過生產(chǎn)用設(shè)備后生成冷凝水。加強對冷凝水的利用有如下好處:熱量利用,蒸汽冷凝水回水溫度一般為60~95℃,可以提高鍋爐給水溫度40~60℃,節(jié)煤效果明顯;冷凝水回收量一般可達到鍋爐給水量的40%~80%,大大節(jié)約鍋爐軟水用量;給水溫度的提高,提升了鍋爐的爐膛溫度,有利于煤的充分燃燒;蒸汽冷凝水含鹽量較低,可以降低鍋爐排污量,提高鍋爐熱效率。蒸汽冷凝水回收利用,尤其用于鍋爐給水,將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,加強對冷凝水的利用,節(jié)能可達10%~15%,是一種高效率、低投入的節(jié)能方法。4.2減少排污量降低排污熱損失的途徑有兩條:一是加強水質(zhì)處理或充分利用蒸汽冷凝給水,減少排污量;二是對排污水進行回收利用,設(shè)置定期排污膨脹器或連續(xù)排污膨脹器,盡量利用排污熱量,可裝排污擴熱器或換熱器。5定期處理凈水有的單位根本無相關(guān)設(shè)備和人員,不注重水質(zhì)處理,導(dǎo)致鍋爐普遍嚴重結(jié)垢,直接影響鍋爐傳熱及熱效率。加強水質(zhì)管理,定期處理水垢。使水質(zhì)符合GB/T1576《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標準要求,否則結(jié)垢對鍋爐的危害很大:一是熱阻增大,影響傳熱,降低了鍋爐熱效率,增加耗煤,水垢的導(dǎo)熱系數(shù)為1.38~3.14W/(M°℃),約為鋼板導(dǎo)熱系數(shù)的1/3~1/50,鍋爐受熱面結(jié)垢1mm,燃料就增加2%~3%;二是損壞鍋爐,影響安全。6促進全民節(jié)能意識的提高相關(guān)部門要根據(jù)本地區(qū)的實際