探讨工业锅炉的节能-措施.doc

探讨工业锅炉的节能-措施能源是开展国民经济的命脉，是进步人民生死水平的重要物资根底。随着国民经济的开展，对能源的需求日益增加。我国是能源资源比拟丰厚的国度，由于我国人口众多，按人均的能源产量还是很低，约为世界均匀程度的三分之一。因而，我国采取开发与节约并重的能源方针，把节能放在很重要的位置。由于我国能源应用程度较低，有很大的节能潜能。 工业锅炉是我国耗能最多的设备之一，每年耗费的能源约占整个国度能源耗费的三分之一。而工业锅炉耗能是为了消费二次能源蒸汽或热水。蒸汽或热水是经过热力管网送往各种用热设备。锅炉、管网和用热设备组成了热力系统，该系统的能源应用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积，即能=锅.管.设。由此可见，锅炉耗能的大小不只决议于自身热效率的上下，而且也决议于热力系统的能源应用率。因而，俭省工业锅炉耗能必需从锅炉、管网和用热设备三方面系统地思索。 工业锅炉效率低的重要缘由是锅炉容量太小，使能量应用率降低。我国的工业锅炉主要用于供热、采暖和生活，许多企事业单位只注重锅炉自身的技术改造，进步出力和热效率，而对能量的综合应用思索得身的热效率外，还要实行工业锅炉的供热系统节能、软件节能与硬件节能相分离的全方位节能战略。 软件节能要注重并抓好燃料供给管理和运转操作人员的培训工作。让燃料去顺应锅炉，比改造锅炉奏效快投资少，应作为节能的主要措施。各大型企业应有技术人员担任锅炉、管网和用热设备的管理。司炉工应停止操作培训，经锅炉平安监察部门考试合格，发给操作证明前方可上岗。 硬件节能包括燃料加工（原燃的洗选、混配、筛分、破碎、成型煤等），采用新工艺、新设备，改造旧工艺、旧设备等。展开企业热均衡，改良管网和用热设备根底上，对锅炉的容量和热效率提出合理的请求，防止改造锅炉或更新的自觉性。 硬件节能投资大周期长，而且只要在做好软件节能的根底上才干发挥作用，但它是大幅度节能的基本措施。 近几年来，自动燃油（气）锅炉开展很快。自动化水平高，平安性能好，对大气环境污染少，热效率高（燃油锅炉的热效率约在85%以上，燃气锅炉的热效率在90%以上）。因而，工业锅炉的节能主攻方向应放在锅炉、管网和用热设备组成的供热系统上。在当前，下列几个方面对工业锅炉的节能有重要意义。一、蒸汽的有效应用 蒸汽是锅炉的产品，应严厉按方案运用。在有多台锅炉的锅炉房，每台锅炉负荷（供汽量）的分配应按机组总效率最高的准绳分配。锅炉负荷先由效率高的锅炉承当，至满负荷后，再由效率低的锅炉承当负荷。 为有效应用蒸汽，在各种状况下均不应将高压蒸汽白白地收缩为低压蒸汽而未得到功的应用。应根绝向空气排汽，特别在锅炉启动时，应尽量少向空排汽，或将这局部蒸汽应用起来。为了俭省能量，锅炉应尽量少排污，排污量应控制在5%以下，最佳为2%，尽量应用排污热量，可装排污扩容器或换热器应用之。应坚持疏水器正常工作。可用扩容器回收疏水器的热量，疏水器里的蒸汽凝结水，水质好，是优质锅炉给水，回收后可俭省水处置费用。应避免各种管道、阀门漏汽漏水，总泄量不超越23%.应回收各种余热和废热。二、管道保温 蒸汽管道、热水管道及各种用热设备都会向四周的空气流失热量，另外为了平安的目的，必需对输汽、水管道保温。 保温用绝热资料应契合以下请求： 1）导热系数低、绝热性能好。导热系数0.12千卡/米。时。 2）管内介质到达最高温度时，性能仍较稳定，而且机械性能良好，普通抗压强度不低于3公斤/厘米2. 3）当热介质温度大于120时，保温资料不应含有有机物和可燃物。只要当介质温度在80以下时，保温资料内可含有有机物。 4）保温资料请求吸湿性小，对管壁无腐蚀，易于制形成型，便于装置。 契合上述请求的保温资料有收缩珍珠岩、碱玻璃纤维、泡沫塑料、石棉和矿渣棉等。 保温层的厚度普通按以下准绳肯定： 1）保证管道的热损失在规则值以下。 2）保温层外表温度不超越5560。 3）保温层的经济厚度为应使保温层的费用及热损失折合为燃料费用之和最小。 为减少蒸汽管道的散热损失，应尽可能采用小的管径，并缩短保送间隔，同时应使其压降较小。在保送蒸汽前将汽压降低到最低必需的数值。如压降较大，则应应用其作功。关于动力安装，应采用高温高压蒸汽；关于工艺用汽，应采用低压和小的过热度。对供热设备和管道停止良好的保温是重要的节能措施。三、热水供暖 除了消费工艺必需运用蒸汽以外，关于供暖、通风和热水供给等应采用热水供热。其主要优点是： 1）热水供暖能够节约大量燃料2040%.由于它没有凝结水和二次蒸发损失。其次，热水供暖管道散热损失小。蒸汽供暖管道漏汽损失较大。蒸汽锅炉需求连续和定期排污，而热水锅炉只需少量的定期排污。最后，热水供暖可依据室外环境温度的变化，灵敏地对热水停止质量调理，到达既节约燃料又保证供热质量的请求。 2）高温热水供暖系统的维修费用比蒸汽供暖低。理论证明，热水供暖系统维修费用只是蒸汽供暖系统的1/3，维修人员可相应地减少一半。 3）热水供暖热半径大，可达几十公里，而蒸汽供暖受管道阻力损失限制，普通仅为23公里。 4）高温水供暖合适于区域性供热事业的开展。而采用区域性集中供热不只能够节约大量燃料，又可减少锅炉对大气环境的污染。 热水采暖的缺陷是外部管网的投资比蒸汽供暖要大，特别是供水和回水的温差较少时更为显著。热水采暖循环泵的容量大，耗费电能多，增加了运转费用。由于水的比严重，关于地形高度差大的地域以及高层建筑中会产生相当大的重位压差，给系统设计和运转带来了很大的复杂性。但是从全面权衡，热水供暖经济效益显著，因而，应鼎力开展热水供暖，在区域锅炉房装置高效率大容量的热水锅炉。 随着供热半径的扩展，进步供水温度是必然趋向。进步供回水温差可减少循环水量，降低管网费用，俭省电能。但是大多数单位实践采用的供水温度多低于100，依据我国目前条件，应进步供水温度130系统的运转管理程度，有重点地推行150。将区域锅炉房的供回水温差进步到060是可能的。设计管网时，选用经济比压降，使热网费用最小。关于集中供热的干管，经济比压降值约为4060pa，支管内的比压降为200300pa.管内流速引荐1.5m/s，但不得低于0.67m/s，以免流速过低形成管道弯曲，惹起过大的热应力。四、区域锅炉房集中供热 我国供热系统根本上是采用小锅炉分散供热的方式，锅炉效率低、能源应用率差、环境污染严重，而采用具有范围和场地的选择比拟灵敏、以及不定要素少、投资少、建立周期短、能较快发挥投资效益的区域锅炉房集中供热可俭省燃料，进步能源的应用率。区域锅炉房集中供热就是用高效率大容量锅炉替代分散小锅炉的一种集中供热方式。集中供热就是由一个大型的热源经过热力管网向一个或几个较大区域或工业企业供热的方式。它由热源、热网和热用户组成。 集中供热的热效率由锅炉、管道和热网三局部效率组成。由于锅炉热效率进步所取得的效益足以补尝热网系统保送热量所产生的损失时，就开端俭省燃料。区域锅炉房节能的关键是要采用高效率的锅炉替代分散低效率的小锅炉，因而，区域锅炉房的容量不能太小，至少应有容量不少于10t/h两台，即供热量应在50GJ/h以上，相应的供暖面积应在20万平方米以上。五、热电联产 凝汽式发电厂的主要热损失是汽轮排汽的热量在凝汽器中被冷却水带走，无法加以应用，这局部热损失通常占40%60%，因此使凝汽式电厂的效率不高。假如采用热电联产方式，将汽轮机的排汽或抽汽用于供热，可大大减少汽轮机的排汽损失，同时用高效率大容量的锅炉替代低效率小锅炉，可使能源应用率大大进步，因而能获得很大的经济效益。可采用建立大型热电厂、凝汽式电厂改造供热及企业自备中小型热电厂等热电联产方式。 在工业集中的地域能够建立大型热电厂，在采暖热负荷大的北方大中城市能够建立供暖热电厂，在供暖时节按热电联产运转，在非供暖时节按凝汽方式运转。对有凝汽式机组，可采用冷凝器低真空运转或在汽轮机上下压缸连通管上打孔抽汽的方法供热，可获得显著的节能效果。 关于不具备由中心热电厂供热的大中型企业，当具有连续稳定的用汽量在20t/h以上时，普通均有树立自备热电厂的条件。这类企业能够选择20t/h次中压锅炉式或35t/h中压及次高压锅炉，1.5MW或3MW背压式汽轮发电机组，树立以供热为主，发电为辅的自备热电厂，可获得很大的经济效益。与分散的小型工业锅炉相比，由于锅炉热效率进步，热电联产的燃料耗费与小型锅炉相当。在同样的供热条件下，应用热电联产，可取得额外的电能。 自备热电厂普通采用次中压、中压或次高压背压机组，以汽定电，以热负荷决议发电量，机组功率可从1MW到12MW，型式多样，机动灵敏。如消费工艺请求两种供汽压力，则可采用抽汽背压机组。由于背压机组在低负荷时的效率很低，因而在选择机组时，热负荷一定要落实，坚持以热定电的准绳。由于采用背压机组带根本负荷，供电煤耗比大型凝汽式电厂更为优越，而且投资少，建立快，收效明显等优点，应予以注重。由于供汽量不太大，供汽半径普通不超越23Km，否则由于热电厂得到的效益，大局部耗费于管路的压降与热损失，加上管网投资的增加，经济上就不合算了。六、裕压发电 在印染、纺织、制糖、造纸、化肥、化工等许多行业，大量需求工艺用汽，但所需压力不高，普通小于3105Pa，而热源供汽，包括自备锅炉供汽或热电厂供汽，其压力较高，多在13105Pa以上，因而在供汽与用汽设备之间存在一定的压差，应用这一压差发电的方式叫裕压发电。它是将热源供应的蒸汽先进入背压汽轮机发电，再将其排汽供用热设备运用，这样可使热能得充沛应用，因此进步了能源应用率。 裕压发电，具有如下一些优点： 1）背压发电效率高，能耗低，可大量俭省燃料。 2）背压机组设备简单，投资少， 建立快。裕压发电的投资普通可在三年内回收，建立周期大约为一年左右，因此能较快地获得经济效益。 3）裕压发电本钱低，经济效益显著，裕压发电本钱略低于电力系统发电本钱，如将裕压电供本企业运用，则与电网供电价钱相比，廉价得多，能为企业获得较大的经济效益。 4）在供电慌张地域，增加电力可增加供电的牢靠性，对保证企业正常消费有很大意义。 5）裕压发电运转和管理烦琐牢靠，而且不需求大量冷却水源。 裕压发电的经济性与机组容量、初终参数、负荷率及应用小时数等要素有关，如设计不合理，则经济效益大大降低，反而成为企业的担负。 机组容量大小对裕压发电的经济性有影响。由于锅炉、汽轮机效率都随机组容量减小而降低，而单位容量的设备投资费用、运转管理费用却随容量减小而增大，因而机组容量不能太小，普通应大于300kW. 汽轮机参数对裕压发电的经济性也有影响。由于裕压发电的初压遭到供汽压力的限制，汽轮机排汽温度普通都能满足工艺运用的请求，因而对裕压发电的初压发电，主要是对初温和排汽压力可作一些选择。当初终压力一定时，进步初温可使汽轮机实践发电功率增加，因此对裕压发电的经济性有利。因些对裕压发电机组，宜采用过热蒸汽，过热汽温采用300或350较为有利。降低汽轮机的排汽压力对裕压发电的经济性影响很大，比进步初压更为有利。当然，排汽压力遭到用汽设备对汽压请求及输汽管道阻力的限制，但是在设计供热系统时，尽量降低工艺用汽设备对汽压及管道阻力，还有不少潜力可挖。当管道阻力较大时，采用较大直径的管道，可获得显著的效果。 汽轮机的负荷率对裕压发电的经济性影响很大。裕压发电要获得显著的经济效益，必需坚持高的负荷率，也就是要连续稳定地维持在经济负荷下运转。为此，在选择机组容量时，一定要以汽定电的准绳，依据根本热负荷来肯定。这样，裕压发电机组满足根本热负荷，而锅炉容量有一定的裕度，在尖峰负荷时，由减温减压器补充，则可取得更好的经济效益。对已有裕压发电机组，假如负荷率太低，则应设法扩展供热范围，增大供汽量，以进步机组的经济性。同样，设备的应用小时数将影响投资的回收年限，因而应坚持足够的年运转小时数。关于供采暖热负荷的机组，设备应用率较低，则可开展吸收式制冷循环和蒸汽放射式制冷循环，在夏季，应用热能制冷，使全年热负荷比拟平衡。七、热管换热器回收锅炉烟道余热 热管是一种高效传热元件，由热管组成的换热器体积小、重量轻、传热功率大，活动阻力小等许多优点。热管换热器属于热流体互不接触的外表式换热器，作为工业锅炉的尾部受热面，可充沛应用锅炉的排烟余热，进步锅炉效率，节约能源。可用作为热管空气预热器、热管式省煤器和热管式热水器。热管式空气预热器用来加热熄灭用的空气，不只能够降低排烟损失，而且采用热空气可大大增强熄灭，能有效地降低灰渣含炭量和化学不完整熄灭损失，因而可大大进步工业锅炉效率。热管省煤器用来加热锅炉给水，热管热水器用来加热消费和生活用的热水，都能够进步能源的应用率，应用也很普遍。八、蒸汽蓄热器 蒸汽蓄热器是应用水的蓄热才能把热能贮存起来的一种安装，它是由蓄热器本体和控制蒸汽进出自动调理阀两个主要局部组成的。 当蒸汽运用量不大时，将剩余蒸汽以经过喷嘴进入容器，使蓄热器内的水温和压力逐步上升，直到额定压力下的饱和温度，完成热能的贮存。当蒸汽运用量增大时，就由蓄热器供汽，蓄热器内的压力就降落。蓄热器的工作压力受锅炉压力的限制，当锅炉额定压力与汽压有很大的压差时，蓄热器单位容积所产生的蒸汽量就多，运用蓄热器的经济效益就高。在采用蓄热器时，宜选用工作压力较高的锅炉，用汽部门按不同压力分类，分别配置蒸汽管路，以进步蓄热器工作的经济性。 综上所述，工业锅炉的节能有系统节能、软件节能与硬件节能相分离等措施。我们要有效天时用蒸汽，回收和应用余热蒸汽。对各种管道停止保温，应用热管换