锅炉房节能降耗措施的探讨.pdf

J J 3 4 I 第 2 6 卷 第 期 I 节 能 监 管 锅 炉房 I 一 能 降耗 措施 的 探 讨 朱 传标 1 海市 特 种 设 备 督 检 验技 术 研 究 院 卜 海2 0 0 0 6 2 认真贯 彻 落 实 能 源 法 在 节 能 降 耗 方 面 x l 质 量 技术 监 督 部 门 的新 要 求 落 实 新 l g 订 的 特种 设 备 安 全 监 察 条 例 确保 锅 炉 房 热 力 设 备 安全 经 济运 行 增强节 能 降耗 效 果 完成 节 能降耗 目标 任务 本 文分析 了 目前导 致锅 炉房 能 耗较 高 的主要 因素 并介 绍几种 锅炉 房 节能 降耗 的 可 行 措 施 1 锅 炉 房 能 耗 1 1 锅炉 房能耗 与 能耗指标 1 锅 炉 房 是 指 设 有 锅 炉 及 其 附 属 设 备 水处 理设 施 水 泵 及 分 汽 水 缸 等 相 关 承 压 设备 的厂 房 其任务 主要 是 燃料燃 烧放 出的热 量转 换成 蒸 汽 和 水 为 相 关 用 户 提 供 热 能 因 此 可 以 锅 炉 房 看 作 一 个 能 量 转 换 系 统 划 定 边 界 按 照能量 平衡 的准 则 来 评价 其能 量 的有效 利 用率 以考 核锅 炉房 的能耗 经济 性 2 锅 炉 房 能 耗 是 指 在 统 计 期 内 锅 炉 房 消 耗 的 一 次 能 源 如 煤 油 气 等 二 次 能 源 如 电 和能耗 工 质水 等 折算 为标 准煤 量 的 综合 能耗 统 计 水 电 耗 量 时 应 以 整个 系 统 为对 象 包括 锅炉 房及 其辅助 设备 房 以及 附 属锅 炉 房 的热 交换站 软 水站 煤场 渣 场等 的 水 电 用 量 锅炉 房能 量单耗 是指 锅炉 房每 生产 一 吨标准 蒸汽 所耗 用 的千克标 准煤 量 3 锅炉 房 能 耗指 标 J B T 5 01 5 8 工 业锅 炉房 能耗 分等 标准 中列 出 了评 定锅 炉房 能耗 等 级 的 指 标 见 表 1 表 1锅 炉 房 能 耗 分 等表 c I 炉 额定 弈 1 D f 准 C lll E 片柄 k g韧 煤 t枷 气 1 L h 十 等 等 一 葑 2 l 28 l 28 1 37 1 37 l 49 l 49 l 62 2 4 1 2 4 l 2 4 l 32 1 32 l 42 l 42 1 52 4 l I 9 11 l 25 l 25 l 33 1 3 3 1 4l l 1 7 I 7 l 2 0 l 2 0 l 2 6 1 2 6 1 3 2 1 2 影 响锅炉 房能 耗的 主要 因素 1 锅 炉实 际 运 行参 数 与设 计 参 数 不符 炉 型 和燃料 配置 不 匹配等原 因 造成 能耗 过 高通 常锅 炉选 型 时 应 通过 合 理 计 算 确 定锅 炉容 量 并根 据供 应 的燃料 种类选 择炉 型 但实 际应 用 时 较难 做 到 目前 我 国 在 用 工 业锅 炉 中 约 8 5 是 燃煤锅 炉 主要是 链条 炉排 的锅炉 普 遍存 在 运 行负荷 较额 定 负荷 低 的状 况 且 运 行 状 况 欠 佳 炉渣 含 碳 量 高 过 量 空 气 系 数 较 大 排 烟 温 度 高 因此热效 率一 般均低 于设 计效 率 2 控 制 系 统 自 动 化 程 度 低 工 业 锅 炉 运 行 自动化 程度较 低 现有 自控 系统主 要起 保证 锅 炉 安全运 行 的作 用 如 高低 水 位 报 警 及 联 锁 保 护 超压报 警装 置等 且不 少小 型锅炉 的这 些 功能 也 因维护 保养 不足 而常处 于非 正常状 态 对 于燃 煤 锅 炉燃烧 工况 基本 没有 自动调 节 主要 依靠 司炉 人 员凭 经验观 察调 节 往 往 片面注 重 安全 而忽 视 了节能 经济 燃烧 缺乏 基本 的 自动 控 制 系统 以 致锅炉 运行效 率 普遍偏 低 往往 只 有 6 5 左右 3 锅 炉房 蒸汽 管 道 和耗 能 设备 保 温 差 在 用工业 锅炉 炉体 蒸汽 管道 及耗 热设 备大 多数 采 取 简 易保温 加 之维修 不 力 散 热 损失 严重 各 种 管道 阀门漏 汽漏水 浪 费严 重 导致 大 量 热 量在传 输过程 中散 失 4 锅 炉 房 给 水 质 量 较 低 冷 凝 水 回 收 较 差 目前不 少锅 炉房不 注重 水质 处理 锅 炉 水 质 处 理 工 作 形 同 虚 设 给 水 质 量 达 不 到 GB T1 5 7 6 工业锅 炉水 质 标 准 要 求 导 致 锅 炉结 垢 直 接影 响锅炉 传热 及热效 率 冷凝 水 的 回收利 用 更 差 大多直 接排 放 既浪 费燃料 又浪 费高 质 量 的锅炉 给水 5 锅 炉房 管理 人 员及 司 炉人 员技 术 素 质 不 高 多年来 企 业配备 专职 技术 人 员从事 工 业锅 炉运行 管 理 较 欠 缺 且 司 炉 人 员 的 文 化 水 平 偏 低 据 测试 在 炉型 煤种 用 汽等 条件 相 同的 情况下 由于操 作水平 的 差异 工业 锅 炉运 行 效 率 可相 差 3 1 0个 百分 点 这种情 况直 接影 响 了 锅 炉 的安全经 济运 行和 节能 降耗 2 0 锅 炉 房 系 统节 能 降 耗 的 有 效 措 施 从 能源 的利用观 点 来看 锅 炉房 的节 能 降耗 应 从锅 炉设备 热 力 系统和综 合 管理 等方 面 全面 考 虑 2 1 锅炉 设备 节能 降耗技 术 锅 炉 设 备 节 能 降 耗 从 根 本 上 讲 是 要 运 用 节 能 新技 术开 发先 进的锅 炉产 品 但 是 目前 在 用工 业锅 炉量 大面 广 运 行相 对落 后 的情 况 在较 长 的 时间 内不 会 改变 因此 对 工业锅 炉 进 行节 能 改 造 也 极 为 重 要 1 燃煤锅 炉煤 斗 改 用 分 层 给 煤 装 置 分 层 给煤 装置 主要是 改进锅 炉 的给煤 技 术 般 是 在 落煤 口安装 给煤 器 达 到 落煤疏 松 和控 制加 煤 量 的 目的 通 过筛 选装 置将煤 按粒 度分 档 使 炉 排 上 的 煤 按 不 同 粒 径 范 围 有 序 地 分 成 二 层 或 三 层 即将原 煤 中的块 末 白下而 上松 散地 分 布在 炉 排 上 以 利 于 配 风 均 匀 合 理 提 高 燃 烧 效 率 减 少 灰 渣含碳量 可 获得 5 1 0 的节 煤率 2 燃 油 气 锅 炉 加 装 余 热 回 收 节 能 装 置 余热 回 收 节 能 装 置 余 热 节 能 器 是 安 装 在燃 油 气 锅 炉 给 水 泵 与锅 筒 之 间 的 利 用 尾 部烟 气余 热加 热给水 的 一种设 备 其 工作 原理 与 中 国 特 种 设 备 安 全l 35 燃 煤锅 炉 中的省 煤器 基本 相 同 它有承 压 式 和 常 压 式两 种 均能 降低 排烟 热损 失 有效 提 高锅 炉 热 效率 某 企 业于 2 0 0 7年 8月 在 WNS 4 1 0型 燃 油锅 炉 的尾部 安装 了常压式 余热 节 能器 经 过 一 年 的试运 行 节能 效果 明显 3 燃气锅 炉选 用 冷 凝 式锅 炉 冷凝 式 锅 炉 是 指能 够从 锅炉排 放 的烟 气 中吸收水 蒸 汽 所含 的 汽 化潜 热 的锅炉 这 类锅 炉利 用低 温水 将 排烟 温 度 降 到 很 低 可 至 5 0 7 0 因 此 不 仅 烟 气 将 显热 传递 给水 或蒸 汽 而且 还将 其 中所 含水 蒸 气冷凝 后释 放 的汽化 潜热 传递 给 它们 以供 有效 利用 冷凝 式锅 炉 的热效 率 比传统 的锅 壳 锅 炉高 1 0 1 7 不 仅 节 能 而 且 在 烟 气 中 水 蒸 汽 冷 凝 的 同时 可 以除去烟 气 中的有 害 物 质 达 到 了提 高热效 率 减 少 污 染 的节 能 环 保 双 重 效 应 冷 凝式 锅炉 采 用高性 能 的外壳 保温 和 密封材料 2 2 锅 炉房 系统 节能 降耗 技术 锅 炉房 系统是 指 热能 发生 输 送和 再 利 用的 综 合 系 统 除 了 热 能 发 生 系 统 即 锅 炉 外 还 包 括 辅机 系统 管道 系统 工 质 回收系 统等 这些 系 统 的运 行情 况 与锅 炉房 的节 能 降 耗 有 直 接 关 系 在 某些 情 况 下 其 节 能 潜 力 比锅 炉 本 身要 大 得 多 因此 应予 以充 分重 视 1 锅 炉房 辅 机 系 统 的 节能 改造 泵 和 风 机 是锅 炉 房 的主要辅 机 也是 锅 炉房 的主 要耗 电设 备 其运 行参 数 与锅炉 房耗 能量 和热 效 率 直接 相 关 泵 和风机 选型 时都 以额 定 负荷 为依 据 但 在 运行 中给 水量 和风 量均 随锅 炉 负荷而 变化 采 用 变频 调速 技 术 按 负荷 需要 调节 风量 与水 量 维 持锅 炉运 行 的量佳 工况 既可节 约燃 煤 又可 节 约耗 电量 为此应 泵 和风 机 的手工 控 制 或半 自 动控 制 改造成 全 自动控 制 实现计 算 机 实 时全程 控 制 这 类 改 造 在 锅 炉 负 荷 变 化 较 大 较 频 繁 时 节能 效果 尤 为明显 采 用变频 技 术 泵 和风 机泵 普遍 可 节 电 3 0 4 0 此 外 炉 排 电机 采 用 变 频 调 速 装 置 也 可 根 据 需 要 控 制 炉 排 的 速 度 从 而 达 到 最 佳 燃 烧 工 况 以提 高 锅 炉 的 热 效 率 同时 可减 少一 氧 化 碳 二氧 化 硫 等 的 排 放 以保护 环境 采 用 实时计 算机 全程 控 0 管理 有 效 利 用 了 能 源 节 能 率 可 达 7 左 右 2 锅 炉房 热 力 管 道 系 统 的 节能 改造 热 力 管道系 统是锅 炉房 与 热用户 连 接 的桥 梁 节能 潜 力很大 对 其实施 隔热 保温 定 期 检修 能取 得 明显 的节能 效果 采 用热 力管道 直埋 技 术 能 有 效 降低基 础 投资和 运 行费用 直埋 敷 设 与地 沟敷 3 6 l第 26 卷 第 期 节 能 监 管 设 比较 不仅 具有 节省 用地 方便 施 工 减 少 工 程设 资 和维护 工作 量小 的优点 同时 由于采 用 导 热 系数极 小 的聚 氨 酯 硬质 泡 沫 塑 料 作保 温 材 料 热损 失大 大低 于地 沟敷设 对 于架 空和地 沟 敷 设 的供 热管 道 也 应使 用新 型保 温材 料 此外 必 须重 视对 法 兰 阀门及各 类管 道 附件 采取 的保 温 措施 以降 低 整个供 热 管 网 的热 损失 跑 冒滴 漏 是供 热管 网 的老 问题 不仅 直接 影 响锅 炉 房 的效 能 也威胁 到锅 炉房 的安全 运 行 因此 必 须提 高供 热管 网的 日常维 护保 养和定 期检 修 的 质 量 这对提 高锅 炉房 的效率 起 着重要 的作 用 3 锅 炉 房工质 回收 系 统 的 节 能 改造 蒸 汽 经过 用热设 备后 生成 的冷凝 水水 质好 且 温 度可 达 6 0 1 O 0 但 9 0 以上 在 用工 业 锅 炉 的 用 户未 对冷凝 水进 行 回收 而 当废 水排 掉 了 若 能 对凝 结水 采用 多区段 过滤 附加锅 内加 药 法进 行 综 合 回收利 用 不 仅减 轻 了水 处理 的 负荷 节 省 了 水处理 费 用 同时提 高 了给 水温 度 降低 了燃料 耗 量 通 常 给 水 温 度 每 提 高 6 可 节 约 燃 料 1 从 已有 的冷 凝 水 回收 案例 来 看 节 能 可 达 1 0 1 2 为 降 低 锅 炉排 污 热 损 失 应 加 强 锅 炉给 水 品质 控 制 并 尽 可 能减 少锅 炉 排 污 量 同时应 采取 措施 回收 排污热 量 锅 炉 房热 力 系统 的排污 量 应 控 制 在 5 以下 最 好 为 2 左 右 此外 可 采用 加装排 污扩容 器及 换热 器 来 回收部 分排 污热 量 以起到 节能 降耗 的作用 2 3 锅 炉房 节 能降耗 的综合 管 理 为 了实现锅 炉房 节能 降耗 的t Wr 7 按 一 定 的 管理 原理 和 方 法进 行 计 划 组 织 协 调 控 制 使 锅 炉房 系统 内部 的各种要 素 人 财 物 时 间 事 件 信息 等 朝着节 能 降耗 的 目标 相互 协 调 高效运 转 的过程 称 为锅 炉房节 能 降耗 综合 管理 其 内容 主 要 包 括 燃料 的合 理 供 应 锅 炉 管 网和用 热设 备 的运行调 度 管理 人 员 司炉 人 员 的技能 培训 运 行班组 问 的节能 考核 各 种 节 能管 理法 规 的宣传 贯彻 锅 炉 房专业 化 管理 模 式 的实 施推 行等 1 锅 炉 房燃料 计 量 考 核 节 能 管理 锅 炉房 燃料 管理 的 目的是节 约能源 合 理使 用 燃料 其 核心是 进 行燃料 量 和质 的管 理 以便 于 司炉 人 员 能够根 据燃 料 品质 的差异合 理进 行燃 烧 调节 不 仅对 提高 燃烧 效率 有较 明显 的作用 还 为管 理 者 开展 能效 考核提 供基 础数 据 燃料 管理 包括 燃 料 的进厂验 收 涉及 按购 货单 据核对 进 厂燃 料 的 品质 过 秤并记 录入 帐 燃 料 的分 区存 放 涉及 按 燃料 的种 类 价 格及 进 厂 日期 分 区存放 并 标 明 燃 料特 性 燃 料 品质 的调 整 涉 及对 不 同煤 种进 行 混配 并对水 分 颗粒 度等 进行 调 整 燃 料 消耗 的计 量 涉及 对 每 台锅 炉 和 每个 班 组 分 别计 量 按燃 料 种类记 录 消耗情 况 做 到 能耗 有指 标 单 耗 有 比较 以便 开展节 能评 比 2 锅 炉房 设 备 管 网 和 热 用户 平 衡 调节 运 行 管理 通 常一 个 热 力 管 网 要连 接 多个 热 用 户 尽 管设计 采取 了管 径调 整和 阀 门控制 等许 多措 施 进行 水 力平衡 计算 但 还是难 以满 足规 范 规定 的 压 差平衡 标准 为 了克 服 了供 热管 网 始端 用户 过 热 末端 用户 不热 的 弊病 近 年 来锅 炉 房 设备 管 网和 热 用 户 之 间 采 用 平 衡 调 节 运 行 管理 的 技 术 即在 热力 管 网上安 装平衡 阀或 自力式 流量 控 制 器 实 现 热 力 管 网 的 水 力平 衡 以保 证 每 个 热 用户 的热媒流 量能 在计 算工况 下 运行 从 而有 效 地 降 低 了 锅 炉 房 设 备 管 网 和 热 用 户 的 运 行 能耗 3 加 强 锅 炉 房 的 人 员 管 理 重 视 节 能 培 训 实行 经济 考核 锅 炉房管 理人 员 和司 炉人 员 的技 术水 平对锅 炉运 行效 率起 到重 要作 用 应 对 锅炉 房管 理人 员和 司炉人 员进 行强 化培 训 帮 助 他们 熟悉 掌握 系统 和设备 功能 以提高 他 们专 业 知识 使 系统 和设备 在最 佳状 态下 工作 应实 行 合理 的考核 奖 惩 开 展 运 行班 组 间 的节 能 竞 赛 以提 高 他 们 的节 能 意 识 和 责任 心 人 的 因 素 第 一 通 常抓好 人 的工作 节 能才 能 出根 本成效 4 锅 炉房 实 现 专业 化 委 托 管理 锅 炉 房 实 现专 业化 委托 管理 是指 通过建 立完 善 的现 代设 备 要 素和设 备合 理配 置 为锅炉 房提 供专 业 化管理 的模 式 这种 管理模 式 以现代 设备 资源 的优 化 组 合和 有效 运行 为社 会提 供保 障 以保 进 现代设 备管 理 由企业 自主 管理 向全社 会专 业化 委 托管 理 转化 锅 炉房 专 业化委 托管理 能充分 发 挥优 化 资源 配 置 中的基础 作 用 是 实现现 代 设备 管理 规 范化 标准化 的前 提 积极鼓 励 和促 进便 捷 的专 业化 委 托 管 理 服 务 是 促 进 锅 炉 房 系 统 节 约 能 源 减 少污 染 的 有 效 途 径 如 某 市 有 4 t h以上 燃煤 锅 炉 1 5 0 0台 平 均 热效 率不 足 6 5 全 年 耗煤 3 0 0万 t以上 通 过调 研 发现 企 业 对锅 炉 运行 的管理水 平直 接影 响着锅 炉 热效 率 司炉 人 员操 作 水平 的差 异 可 使锅 炉 热效 率 相 差 3 1 0 若 企业 实现 专业 化委托 管理 在 专业技 术 人 员 的高 水 平 管 理 和 操 作 下 锅 炉 热 效 率 达 到 7 5 以上 节 能效 果显 著 再 如 上海某企 业能 源 下 转 第 4 2页 第 2 6卷第 1 1期 无 损检 测 表 3磁 粉 检 测 结果 2 黑 磁 膏 宏达 f I B 一 1 反 差 荆 宏 达 F C一 5 涂 层测 厚仪 Mi n i T e s t 1 1 0 0编 9 9 3 6 线 槽 宽 X深 A1 3 0 1 0 H0 A1 一 l 5 1 0 0 O 1 1 O 3 1 0 O 5 1 O O 1 5 1 O 2 0 试片 试片 f 涂 层 无 漆 清晰 可 见 清 晰可 见 第一 层 底 漆 实测 厚 清晰 可 见 清 晰可 见 度 板 7 0 l l ln C J Z一 21 2 E 第 一 层 底 漆 实 测 刻痕 的磁 痕 刻 痕 的 磁痕 亥4 痕 的 磁 刻 痕 的 磁 刻 痕 的 磁 清 晰 可 见 可 见 磁 轭探 伤 仪 度板 3 4 0u rn 可 见 不 r1 r见 痕 不 可 见 痕 盯 见 痕 不 n 见 编 I l 0 3 8 8 第 I 漆 实 测 厚 刻痕 的磁 痕 刻 痕 的 磁痕 亥 U 痕 的 磁 刻 痕 的 磁 刻 痕 的 磁 清 晰 可 见 基 小 可 见 度板 4 8 0u m 基 小 可 见 小 r 1r 痕 不 可 r见 痕 n 丁见 痕 不 r J见 第 屡 而漆 实 测 厚 刻痕 的磁 痕 刻 痕 的 磁痕 刻 痕 的 儆 列 痕 的 磁 杰 0 痕 的 磁 基 小 可 见 可 见 度 扳 6 7 5 l l l l f n r 见 不 可 见 瘦 小 r见 痕 不 n J 痕 不 可 无漆 清 晰 n 见 清 晰 可 见 一层 底 漆 实 测 清 晰 町 吡 清 晰 可 见 度 板 7 0t i l l1 XCE Y 旋 转 磁 场 第 层 底 漆 实 测 刻 痕 的 磁痕 刻 痕 的 磁 痕 亥 痕 的 磁 麦U 痕 的 磁 袤 U痕 的 磁 清 晰 可 见 可 见 磁 粉 探 伤 仪 度 饭 3 4 0U lI 1 呵 见 不 I r 痕 可 见 痕 小可 见 痕 可 见 编 0 5 4 5 7 2 J 漆 度 刻 痕 的 磁痕 刻痕 的 磁 痕 刻 痕 的 磁 刻 痕 的 磁 划 痕 的 磁 清 晰 可 走小 可 见 板 4 8 0u m 荩 小 可 见 4 f r 1L 痕 不 n r 痕 不 n 痕 不 n r 见 第 川 j I 漆 实 测 J 毕 刻 痕 的 磁痕 刻痕 的 磁 痕 亥 0痕 的 磁 刻 痕 的 融 刻 痕 的 磁 基 小 可 不 n T见 度 饭 6 7 5i I n l 不 可 见 4 i T r 见 痕 不 n J 痕 不 痕 不 n r见 采 r j 底 漆 T II I 漆 C 0 6 1 铁 红 醉酸 底 漆 漆 2采 油 漆 C 0 4 2锻 色 醇 酸 外 川 磁 漆 五 羊 油漆 C 0 4 2深 酋醇 酸 外 用 磁 漆 6 带涂层 磁粉 检 测 减 少 打 磨 和恢 复 的 劳 动强 度 材 料 损 耗 避 免 因打 磨 而 对 设 备 的损 上 接第 3