河南油田供暖锅炉运行现状分析

1 河南油田供暖锅炉运行现状分析河南油田供暖锅炉运行现状分析 河南油田分公司 朱磊 马景龙 摘 要 用能设备及产品的能源利用效率通常称为能效 它反映了用能 设备及产品的能源利用水平 供暖锅炉是重要的耗能设备 因而也是主要的节 能监测设备 目前在城市现代化建设过程中 对于城市的集中供暖是其中的一 个重要的标志 同时供暖中的节能不仅关系到居民生活水平的改善 同时也是 能源节约以及环境保护的重要组成部分 本文对河南油田的供暖锅炉效率进行 测试 弄清了河南油田供暖锅炉运行现状 制定措施 提高运行效率 从而做 好节能降耗的工作 关键词 河南油田 供暖锅炉 现状分析 一 概况一 概况 河南油田位于南阳盆地 下辖五一社区 双河社区 涧河社区 南阳社区 等 4 个社区 辖区居民 10 4 万人 供暖面积 300 余万 m2 供暖设备以燃煤热 水锅炉为主 有 7 个独立的供暖系统分布在油田中心区 唐河 双江 涧河 魏岗 南阳社区等区域 安装锅炉 23 台 设计负荷能力 231 MW 年燃煤约 10 万吨 目前 河南油田生活区采暖 通过燃料结构调整和区域布局优化 除下二 门矿 特车大队 江河矿生活小区等偏远的几处生活点外 已全部实现燃煤集 中热水采暖 主要形成了北区供热站 黄山供热站 唐河供热站 双河供热站 魏岗供热站 涧河供热站 南阳社区供热站 7 个集中供暖锅炉房 油田中心区有北区供热站和黄山供热站 北供安装了 14MW 燃煤热锅炉 5 台 2 台 4t h 燃煤蒸汽锅炉 黄供安装了 14MW 燃煤热锅炉 5 台 在涧河社区魏岗供热站 安装了 2 台燃煤锅炉 涧河供热站安装了 3 台燃 煤链条炉排热水锅炉和 双河社区 在双河基地供热站安装了 2 台燃煤热水锅炉 在唐河基地供热 站 安装了 2 台燃煤链条炉排锅炉 南阳社区供热站安装了 2 台SHL14 1 0 95 70 A 型锅炉 2 二 运行现状分析二 运行现状分析 2 1煤种与炉型适应性现状分析 从现场调查来看魏岗供热站使用的弱粘煤是一种粘结性很弱的低变质到中 等变质程度的非炼焦用烟煤 隔绝空气加热时能产生少量的胶质体 有的能结 成强度很低的小焦块 粉焦率很高 双河供热站使用的不粘结煤是一种在成煤初期就已经相当程度氧化作用的 低变质到中等变质程度的非炼焦用烟煤 氧含量多在 10 15 左右 焦化时不 产生胶质体 无粘结性 主要可作为发电和气化用煤 也可作动力和民用燃料 唐河基地供热站和涧河供热站使用的长焰煤是煤化程度稍高于褐煤而低于 其他各类烟煤的低变质程度烟煤 存放时易风化碎裂 其挥发份高 燃点低 无粘结性或有很弱的粘结性 焦渣粉焦率很高 一般来说非炼焦用煤 而多数 作为电厂 机车及各种工业炉窑的燃料 也可作为气化用煤 从以上分析可以看出 目前油田供暖锅炉燃用使用的煤种 弱粘煤 不粘 煤 长焰煤 存在煤化程度较低 水分含量较大的缺点 但是结焦性低 对锅 炉炉排 耐火墙的损伤少 从现场调查来看河南油田供暖在用锅炉基本都为链条式锅炉 适用于燃烧 非结焦性煤种 如果燃烧强结焦性煤种会使煤层表面结焦形成板状焦块 增加 燃烧层的阻力 使空气供应困难 严重影响燃烧的正常进行 因此目前河南油 田供暖锅炉使用的结焦性低的煤种与炉型较为匹配 2 2 炉体完好情况现状分析 现场观测来看各个供热站供暖锅炉炉排基本完好 炉墙密封完好 不漏风 且保温效果较好 整个炉体完好情况较好 但是锅炉受热面 省煤器 空气预 热器积灰比较明显 锅炉管程没有及时清理 造成管程结垢较为严重 影响传 热效果 2 3 辅机运行及仪表配备现状分析 河南油田在用供暖锅炉鼓风机 引风机 循环水泵 给煤装置等辅助机器 都运行正常 目前在用锅炉配置的仪表不全或不准确 尤其缺少正确显示锅炉 经济运行参数的仪表 由于锅炉没有装设流量表 氧量表 煤量表 温度表 3 风压表等测量仪表 又缺少必要的化验手段 所以不能测定流量 燃煤量 过 剩空气系数 炉渣含碳量 排烟温度等经济运行参数 因此 运行人员在调整 时 往往由于缺少数据 不能对锅炉的运行状况随时做出准确的判断 无法在 锅炉的燃烧及运行工况变化时 实行相应的运行调整 使锅炉处于最佳工况运 行 2 4 燃烧情况现状分析 供暖锅炉普遍存在火床温度偏低 强燃烧区火焰温度不够高 导致燃煤不 能够充分燃烧 燃烧效率低 有些供暖锅炉配风不合理 导致锅炉空气系数偏 高 影响燃烧效果 例如南阳供热站 2 锅炉和魏岗供热站 2 锅炉空气系数达到 为 4 34 3 30 远低于节能指标 2 0 燃烧空气配比超标严重 引风机配风量 过大是直接原因 煤质差 引燃和燃烧效果差 造成负荷低 炉膛温度低也是 其中原因之一 空气系数是控制炉内燃烧情况的重要运行参数 它对炉膛出口烟气温度影 响较大 过量空气系数降低了炉内燃烧效果 减少了锅炉炉膛辐射换热 排烟 损失增大 直接影响了锅炉运行效率 所以采取稳定合理的过量空气系数是必 要的 建议采用助燃技术措施 并对锅炉氧气含量的监测要准确及时 以便及 时调整入炉空气量 排烟含氧量控制在 6 7 比较合理 2 5 能效指标现状分析 河南油田 4 个社区 7 个供热站供暖锅炉运行效率主要指标见下表 项 目 魏供 2 涧供 3 唐供 2 双供 1 黄供 3 北供 3 南供 2 运行负荷率 30 6528 4068 9574 0165 6668 6438 08 运行热效率 58 2961 2976 6374 4278 2576 9164 19 排烟温度 132 95125 83171181117 00157 0095 00 炉体表面平均温度 度 43393743383633 炉渣含碳量 5 769 332 5523 6614 9524 4422 28 依据 GB T 15317 2009 燃煤工业锅炉节能监测 2 5 1 炉渣含碳量现状分析 4 炉渣含碳量高 锅炉机械不完全燃烧损失增加 造成锅炉热效率降低 7 个供热站炉渣含碳量平均为 14 71 低于节能指标 12 主要是双供 北供 和南阳供热站锅炉炉渣含碳量偏高 燃煤质量较差 无改善燃烧状况的有效手 段 锅炉自身结构及配风存在缺陷也是造成渣含碳量超标严重的重要原因 应 改造 更新双河 北区和南阳供热站低效锅炉 改善燃料煤质量 或采用燃煤 添加剂技术 提高燃料燃尽程度 实现减排增效 2 5 2 运行负荷与热效率现状分析 运行负荷与运行热效率对比图 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 运行负荷 30 6528 468 9538 0874 0165 6668 64 运行热效率 58 2961 2976 6364 1974 4278 2576 91 魏供涧供唐供南供双供黄供北供 节能值76 节能值78 4 个社区 7 台供暖锅炉保温效果很好 炉体表面平均温度都在 50 的节能 指标内 但其运行热效率整体不高 合格率仅为 28 57 7 台供暖锅炉其中只 有唐河供热站 2 锅炉和黄山供热站 3 锅炉达到节能指标 主要原因是各锅炉的 运行负荷较低 平均运行负荷率为 53 48 尤其涧河社区和南阳社区锅炉运行 负荷率不到 40 5 2 5 3 排烟温度现状分析 唐河供热站 双河供热站 北区供热站排烟温度超出标准要求 以上各站 锅炉无空气预热器等余热利用装置 在锅炉运行负荷提高时 火量增大 一旦 鼓 引风调配不合适等 必将造成排烟温度超标 这几个站应考虑增设烟气余 热利用装置 如 加装相变换热器 更换高效省煤器或加装空气预热器等余热 利用装置 2 6 运行管理现状分析 2 6 1 凭经验烧火代替了科学运行调节 这个问题普遍存在于分散锅炉房的运行管理之中 司炉工凭经验对锅炉运 行调节热媒参数的确定 并无科学数据作依据 天冷时锅炉水温烧高一些 天 暖时烧的低一些 不能实现随时依据室外温度的变化 进行科学的运行调节 自然很难达到既保暖又节煤的目的 2 6 2 管理水平低 现行锅炉供暖的运行管理 主要分房建部门专业化管理和单位自管两大类 总的来讲管理水平都较低 专业化管理情况好一些 单位自管者少数水平较高 大多数基本处于 高能耗 低效益 的状况之下 此外 普遍存在重视供暖的 社会效益 而节能意识较弱 新技术 新成果应用很少 长期停留在粗放型的 经验管理 未能提高到精细化的科学管理水平 三 存在的问题三 存在的问题 3 1 燃煤燃烧不完全导致煤渣含碳量高 双供 北供 南供煤渣含碳量分别 为 23 66 24 44 22 28 远高于节能指标 12 6 3 2 锅炉运行负荷较低 涧河社区和南阳社区锅炉运行负荷率不到 40 3 3 配风不合理 导致空气系数偏大 例如南阳供热站 2 锅炉和魏岗供热站 2 锅炉空气系数分别为 4 34 3 30 3 4 尾部受热面积灰 管程结垢较为严重 目前多处锅炉没有配备吹灰装置 也没有采取其它有效清灰措施 造成传热情况恶化 排烟温度高 3 5 因监控仪表等客观因素的影响 锅炉运行人员不能合理的控制负荷率 给煤率 给风率 锅炉难于取得在较佳经济参数下的运行工况 3 6 部分运行人员操作技术有待提高 虽然工业锅炉运行人员基本经过系统 的技术学习和培训 对锅炉基础知识有一定的了解 但实际操作运行经验和动 手能力有很大差别 特别是年轻操作运行人员欠缺观察火床 火焰燃烧状态 查看煤质 烟色 判断燃烧产物 过剩空气系数大小等经验知识和技能 尤其 对组织燃烧调整 选择合理运行方式等规律性的知识了解不多 四 改进措施四 改进措施 4 1 企业节能减排从源头抓起 保证供煤质量 确保供应煤燃烧充分 降低 煤渣含碳量 按 河南油田锅炉用煤质量技术要求 Q SH3135 270 2009 根据现有锅炉型号和性能 尽可能购进与之相适用的煤种 4 2 提高设备运行负荷率 减少设备运行台数 降低整体运行费用 各供 热站尽可能采用 单 或双 台炉高负荷运行 代替 双 或三 台炉低负荷 运行 的生产方式 实现锅炉房整体高效经济运行 4 3 排烟处过剩空气系数是锅炉经济运行重要运行参数 合理的过剩空气系 数可以降低排烟热损失 降低炉渣含碳量 提高锅炉运行效率 各个站对氧气 含量的监测要准确及时 以便及时调整入炉空气量 排烟含氧量控制在 6 7 比 较合理 4 4 双河供热站 1 锅炉排烟温度过高 造成排烟散热损失过大 导致锅炉 效率偏低 由于双河供热站已经采用了复合相变预热利用技术 但是余热利用 效果不明显 建议经常清理受热面 管程 防止受热面积灰 管程结垢 影响 相变换热器换热效果 同时减少制粉系统及炉膛本体的漏风 炉膛的漏风不仅 7 使得锅炉的排烟温度升高 而且增加了风机的耗电率 并加强锅炉受热面的吹 灰工作 特别是水平及尾部烟道 这些是炉本体容易积灰的地方 4 5 推广实施现有成熟节能减排技术 例如黄山供热站 3 炉采取了掺油泥 燃烧技术和炉拱改造两项节能措施 锅炉热效率为 78 25 达到了节能评价值 78 的要求 由于掺油泥比例的提高 掺油泥比例由 10 增加到 26 使得 耗煤量降低 同时 由于油泥得到了合理的利用 掺油泥燃烧技术也具有很好 的环保意义 4 6 总结节能装置的使用经验 充分发挥其效用 例如型煤机对煤种干湿程 度 颗粒大小 限下率等有一定的技术要求 对安装有该装置的锅炉 应选用 合适的煤种 4 7 尝试应用锅炉二次风燃烧技术 对于南供 魏供锅炉气体不完全燃烧比 较严重的 应加装 膜法富氧燃烧装置 或二次风管增加炉膛火焰燃烧强度 提高炉膛温度 减小一次配风 促进煤炭燃尽程度 4 8 定期举行司炉工经验交流学习班和现场先进措施观摩会 将较为先进的 管理 操作经验和系列节能减排技术措施 在其它单位逐步推广实施 参考文献参考文献 1 吴洪春 工业锅炉节能的方向和指标 J 煤炭技术 2004 23 9 104 105 2