鍋爐節(jié)能改造的分析

1、    鍋爐節(jié)能改造的分析    孫鐵玲由于我國(guó)正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段，能源消耗量不斷增加，特別是原來(lái)高投入、高消耗、高污染的粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，加劇了能源供求矛盾和環(huán)境污染狀況。我國(guó)人口眾多，能源資源相對(duì)不足，人均擁有資源量遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源問(wèn)題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。目前，我國(guó)已成為世界第二大能源生產(chǎn)國(guó)和第二能源消費(fèi)國(guó)。特別是近兩年來(lái)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的拉動(dòng)下，我國(guó)能源需求增長(zhǎng)較快，能源緊張業(yè)已成為制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的重要問(wèn)題。節(jié)能是緩解能源約束，減輕環(huán)境壓力，保障經(jīng)濟(jì)安全，實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展的必

2、然選擇，體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀的本質(zhì)要求，是一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)，必須擺在更加突出的戰(zhàn)略位置。解決我國(guó)能源問(wèn)題，根本出路是堅(jiān)持開(kāi)發(fā)與節(jié)約并舉、節(jié)約優(yōu)先的方針，大力推進(jìn)節(jié)能降耗，提高能源利用效率。必須從戰(zhàn)略和全局的高度，充分認(rèn)識(shí)做好能源工作的重要性，高度重視能源安全，為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。近幾年，由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變滯后、高耗能行業(yè)增長(zhǎng)過(guò)快，單位產(chǎn)品生產(chǎn)加工能耗上升，能源消耗增長(zhǎng)快于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，節(jié)能工作面臨很大壓力，形勢(shì)十分嚴(yán)峻。因此，促進(jìn)能源的合理和有效利用，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)和歷史意義1 供暖鍋爐能源浪費(fèi)1.1 能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而能源短缺已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)

3、發(fā)展的重要因素。為了改變能源短缺的局面，我們國(guó)家早已把能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)突出的薄弱環(huán)節(jié)和戰(zhàn)略重點(diǎn)，制定了能源“開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重”的方針。因此，珍惜和節(jié)約使用現(xiàn)有資源是我們?cè)诠ぷ髦辛x不容辭的責(zé)任。目前，我國(guó)供暖鍋爐的運(yùn)行自動(dòng)化程度不高，絕大部分鍋爐的運(yùn)行從根本上說(shuō)都是由人工憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)依據(jù)是氣象預(yù)報(bào)和室外氣溫。1.2 我在房產(chǎn)段工作時(shí)，我們地區(qū)所管轄鍋爐房的供暖鍋爐，在近幾年的運(yùn)行管理方面，不斷探索新思路，研究新方法，開(kāi)拓新途徑，從節(jié)約能源的角度，不斷對(duì)大容量的鍋爐及其附屬設(shè)備進(jìn)行節(jié)能方面的技術(shù)改造，經(jīng)運(yùn)行后的效果分析，既節(jié)約了水煤電等資源，又改善了鍋爐的燃燒工況，提高了鍋爐熱效率。同時(shí)，司爐及

4、檢修工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低。2 改造鍋爐給煤裝置，安裝分層燃燒設(shè)備我們地區(qū)所管轄的一處集中供熱鍋爐房共4臺(tái)容量為4t/h的供暖鍋爐，連續(xù)運(yùn)行。近幾年來(lái)，一直存在著煤種適應(yīng)性差，出力不足，燃燒效率低，燃燒條件差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的弊病。由于鍋爐熱效率低，全年燃煤高達(dá)0.96萬(wàn)噸，在多年的運(yùn)行實(shí)踐中，雖采取了多種節(jié)能措施，如：第一、為改善燃料的著火條件和加速燃料的燃燒，在爐內(nèi)設(shè)置節(jié)能拱。第二、為避免鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行受熱面外壁積灰而影響供熱效果和煙氣流通的阻力，從而使鍋爐熱效率降低，設(shè)置了吹灰器或采用效果較好的進(jìn)口鍋爐吹灰劑，既減少了熱損失，減緩了鍋爐腐蝕，又延長(zhǎng)了鍋爐使用壽命，減少了大氣污染；同時(shí)

5、免除了人工清灰，減少了停爐時(shí)間。第三、不斷加強(qiáng)對(duì)鍋爐設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，合理調(diào)節(jié)分段送風(fēng)各風(fēng)室的進(jìn)風(fēng)量，使空氣與可燃物充分混合并加強(qiáng)撥火，不斷提高操作技術(shù)和管理水平，改進(jìn)燃燒，使各項(xiàng)熱損失降低到最小程度。第四、采用承壓高、耐磨損的石墨板材，制作了填料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)層次垂直于介質(zhì)泄漏方向的膨脹石墨墊，基本杜絕了設(shè)備及閥門(mén)的“跑冒滴漏”現(xiàn)象，從而節(jié)約了水汽等能源，并避免了因漏水漏汽現(xiàn)象無(wú)法解決而更換閥門(mén)及設(shè)備的成本費(fèi)用，且保證了鍋爐設(shè)備的正常供暖。但這些措施均無(wú)法達(dá)到明顯的節(jié)能效果。后來(lái)我經(jīng)過(guò)多方面的考察，和有關(guān)人員設(shè)計(jì)研究了幾臺(tái)正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐分層燃燒設(shè)備。2.1 改造內(nèi)容拆除鍋爐原有的閘板式給煤裝置，安裝由

6、定量給煤和篩分組成于一體的正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐節(jié)能裝置。2.2 工作原理及特點(diǎn)由煤倉(cāng)下來(lái)的煤經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒疏松，煤閘板定質(zhì)定量后落到復(fù)合篩分裝置上，通過(guò)爐排正轉(zhuǎn)，經(jīng)機(jī)械篩分的煤，在爐排上處自然形成下大上小的松散煤層，煤粒之間間隙得以保留，減少了煤層通風(fēng)阻力，增加單位面積的通風(fēng)量，使煤層通風(fēng)均勻，最后通過(guò)爐排連續(xù)移動(dòng)，將合理的煤層帶進(jìn)爐膛燃燒，從而有效避免了爐排上出現(xiàn)火門(mén)和燃燒不均勻的現(xiàn)象，明顯改善了煤炭的著火條件，顯著提高了火床強(qiáng)度和燃燒、燃燼速度，從而改變了爐內(nèi)引燃燃燒和燃燼條件，強(qiáng)化了爐內(nèi)燃燒全過(guò)程，鍋爐熱效率大大提高。2.3 改造后效果分析經(jīng)過(guò)一年多運(yùn)行實(shí)踐，并經(jīng)市能源監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，其結(jié)

7、果： 灰渣可燃物（主要是碳）由原來(lái)的18%降至5%以下，從而固體未完全燃燒熱損失大大降低。 鍋爐出力飽滿(mǎn)，改造后均能滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，并且有較大的超負(fù)荷能力，其中有一處集中供熱鍋爐房?jī)膳_(tái)2.8mw的熱水鍋爐，共負(fù)責(zé)約70000建筑面積的供暖任務(wù)，因鍋爐供熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總采暖熱負(fù)荷，嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)行的鍋爐供回水溫差至多在70/50之間，因鍋爐正常供暖時(shí)，管網(wǎng)系統(tǒng)末端的熱用戶(hù)室內(nèi)散熱器很難達(dá)到采暖設(shè)計(jì)要求的溫度，大部分房間暖汽幾乎是年年不熱。在安裝分層燃燒設(shè)備后，鍋爐運(yùn)行供回水溫度可達(dá)到90/75之間，在供暖面積不變的情況下，鍋爐供暖達(dá)到了前所未有的效果，即使在最寒冷的天氣，系統(tǒng)最末端的熱用戶(hù)室內(nèi)溫度也均

8、在18以上。 煤炭燃燒效率提高了1015%左右，節(jié)煤15%以上，節(jié)電10%以上。 煤種適應(yīng)性明顯提高，且爐排漏煤大大減少。鏈條爐對(duì)燃用的煤是很有選擇性的，以往鍋爐燃用灰分多的煙煤時(shí)，爐排上經(jīng)常發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，不但破壞了燃燒過(guò)程，同時(shí)還堵塞爐排的通風(fēng)間隙，造成爐排片過(guò)熱和燒壞。改造后即使燃用灰分多或粘結(jié)性較強(qiáng)的煤也基本無(wú)結(jié)焦現(xiàn)象，且不需進(jìn)行繁重的撥火操作，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。同時(shí)爐排漏煤大大減少，以前鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行因爐條之間磨損使通風(fēng)間隙增大，漏煤達(dá)34%之間，安裝分層燃燒設(shè)備后，漏煤量降至0.51%之間。 鍋爐輔機(jī)故障率明顯降低。由于給煤方式改變，爐排前部不再因大量漏煤而出現(xiàn)故障。同時(shí)，由于燃燒

9、完全，爐渣量減少，爐排后部擋渣器和除渣機(jī)的工作條件得到改善，提高了運(yùn)行可靠性；以往爐排跑漏、起拱、卡住和被動(dòng)爐排片孔眼對(duì)不正而受力拉斷的故障基本杜絕。 鍋爐改造后帶負(fù)荷迅速，調(diào)整方便。給煤量通過(guò)調(diào)整閘板和爐排轉(zhuǎn)速來(lái)完成。正常運(yùn)行時(shí)，如煤質(zhì)和負(fù)荷無(wú)大變動(dòng)時(shí)，煤閘板一般不需調(diào)整，只需調(diào)整爐排轉(zhuǎn)速即可，設(shè)備運(yùn)行可靠，耐熱、耐塵、耐腐蝕，可自動(dòng)報(bào)警離合。3 對(duì)鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造，安裝賽普節(jié)能器。我地區(qū)所管轄的集中供熱鍋爐房原引風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)門(mén)開(kāi)啟度很差，開(kāi)啟時(shí)電機(jī)負(fù)荷很大；加以環(huán)境溫度較高散熱不夠，風(fēng)機(jī)電機(jī)經(jīng)常發(fā)生燒毀或軸承過(guò)熱現(xiàn)象。更重要的是，鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)耗電量是相當(dāng)大的。某處鍋爐房一臺(tái)容量4

10、t/h蒸汽鍋爐，每日運(yùn)行時(shí)間不小于20小時(shí)，全年供熱，則全年鼓引風(fēng)機(jī)電量為：（5.5+18.5）×20×365=175200kw/h鑒于上述情況，與廠家多次聯(lián)系，并到鍋爐房多次考察風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況，對(duì)這臺(tái)蒸汽鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，安裝了兩臺(tái)賽普節(jié)能器。3.1 工作原理本節(jié)能器采用了模糊控制理論，在電機(jī)負(fù)荷瞬間變化時(shí)能瞬時(shí)調(diào)節(jié)輸出，提出電機(jī)最適合的電壓電流，大幅度地改善了電機(jī)的功率因數(shù)，所以，電機(jī)經(jīng)常以最大的效率低噪聲運(yùn)轉(zhuǎn)。它還具有先進(jìn)的變頻調(diào)速功能，能完善地解決交流電機(jī)的調(diào)速問(wèn)題，對(duì)于風(fēng)機(jī)負(fù)載鑒于其本身的負(fù)載特性，適時(shí)加以調(diào)頻，其完善的功能極大地方便了各種場(chǎng)合所需的各種恒

11、壓恒溫等控制，從而實(shí)現(xiàn)最大的節(jié)能效果。3.2 改造效果分析經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行實(shí)踐，改造后的鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況一直很好，設(shè)備故障率減至為零。且賽普節(jié)能器技術(shù)性可靠，操作方便、簡(jiǎn)單。安裝該設(shè)備后，去掉了原有啟動(dòng)裝置和擋風(fēng)板控制風(fēng)量等耗能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)和無(wú)極調(diào)速，。根據(jù)市能源監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)結(jié)果，根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整轉(zhuǎn)速達(dá)節(jié)電34%以上。4 爐墻等方面的改造改造前，鍋爐存在爐膛工況差，溫度升不上，低于700；排煙溫度達(dá)189，排煙處空氣過(guò)剩系數(shù)為3.21。經(jīng)分析可知其使燃燒惡化的重要原因之一是爐墻裂紋、爐頂保溫脫落、表面溫度高，爐子漏煙、漏灰，造成引風(fēng)量增大，加大排煙損失，尤其不利于揮發(fā)物的燃燒，容易

12、產(chǎn)生黑煙和加大除塵器負(fù)荷；導(dǎo)致?tīng)t膛內(nèi)過(guò)剩系數(shù)大，破壞了爐膛的燃燒工況，不利于燃燒。4.1 爐墻改造爐內(nèi)墻均采用t-1型耐火磚，用新型高溫膠泥進(jìn)行爐墻砌筑，此種膠泥常溫固化時(shí)以硅氧烷結(jié)合，高溫時(shí)靠陶瓷燒后產(chǎn)生粘結(jié)力，粘結(jié)強(qiáng)度高、使用溫度范圍寬等特點(diǎn)；中間隔熱保溫層采用為硅酸鋁纖維棉，外表用紅磚配以水泥砂漿進(jìn)行砌筑，提高其密封的質(zhì)量和效果，降低了能源損失。4.2 爐頂改造 爐頂采用澆筑的方法，用熱扎鋼筋組成框架，采用高鋁礬土耐火澆注料澆筑，再用膨脹可塑材料搗打，該材料在高溫狀態(tài)下產(chǎn)生微膨脹，有效地克服耐火層與金屬構(gòu)件、管道間產(chǎn)生的裂縫缺陷。 水冷壁管從爐頂穿過(guò)的地方是密封的難點(diǎn)和要點(diǎn)，管與墻之間的膨脹可塑材料嚴(yán)格按規(guī)程要求厚度敷設(shè)，用人工夯打結(jié)實(shí)。 保溫層采用硅酸鋁纖維氈和粘結(jié)劑重疊錯(cuò)縫粘貼200mm厚，然后拉上鐵絲網(wǎng)，再用石棉絨制成的抹面料進(jìn)行抹面，以提高其密封的質(zhì)量和效果，杜絕三漏問(wèn)題。4.3 改造效果分析 爐膛測(cè)溫點(diǎn)的溫度由原來(lái)700提高到900，使鍋爐的蒸發(fā)量大大提高。 爐拱燃燒工況明顯改善，前拱區(qū)形成明顯的擾動(dòng)，燃燒火焰由原暗紅色變成發(fā)亮的金黃色，著火點(diǎn)前移約1m。 鍋爐的漏煙、漏灰問(wèn)題基本得