模塊鍋爐經(jīng)濟(jì)效益分析

1、 模塊鍋爐優(yōu)越性介紹及運(yùn)行費(fèi)用分析一、概 述 目前，在發(fā)達(dá)國家，涌現(xiàn)出新一代鍋爐房模塊組合式鍋爐系統(tǒng)。模塊組合式鍋爐系統(tǒng)是一種節(jié)能、控制靈活、環(huán)保的供熱方式（分散性集中供熱）。使用清潔燃料（天然氣、液化石油氣、輕柴油、甲醇等）。節(jié)能效果顯著，近20年內(nèi)，歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家以及國內(nèi)發(fā)達(dá)城市，政府大力推廣。這種系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是把穩(wěn)定參數(shù)的熱媒按質(zhì)、按量、按時(shí)有效而適時(shí)的供給采暖用戶（也就是按需分配方式），最大限度的提高了鍋爐運(yùn)行熱效率和運(yùn)行負(fù)荷，徹底解決了鍋爐運(yùn)行中的低負(fù)荷和無效損失（也就是常說的大馬拉小車）。采暖熱負(fù)荷按整個(gè)采暖季分布是波動(dòng)的。由于外界環(huán)境溫度的變化，建筑物的熱負(fù)荷也在變

2、化。其負(fù)荷曲線呈山峰狀：兩頭低，中間高。在1月份時(shí)間采暖熱負(fù)荷最高，而1011月份和34月份最低，往往只相當(dāng)于最高熱負(fù)荷的2030%。采暖熱負(fù)荷按每日隨時(shí)間分布也是波動(dòng)的。大致上午7：30分和下午20：30分有兩個(gè)分值；中午12：0014：00是日間熱負(fù)荷低谷；而從21：00到次日6：00都處于最高負(fù)荷狀態(tài)。所以以往任何鍋爐在運(yùn)行過程中所承擔(dān)的負(fù)荷都低于其設(shè)計(jì)負(fù)荷。在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，必須按照最高熱負(fù)荷的要求設(shè)計(jì)。從下表圖可以看出，鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中，最高負(fù)荷（滿負(fù)荷）狀態(tài)只有占整個(gè)采暖期時(shí)間的35%，也就是有95%以上的時(shí)間在低于設(shè)計(jì)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。通常在鍋爐產(chǎn)品說明書上，所標(biāo)注的鍋爐熱效率是鍋爐的

3、設(shè)計(jì)效率，而絕非鍋爐的實(shí)際運(yùn)行熱效率。一般常規(guī)鍋爐房必須選用足夠滿足最冷季節(jié)負(fù)荷的（傳統(tǒng)鍋爐）單體大容量鍋爐；而模塊組合式鍋爐系統(tǒng)是按設(shè)計(jì)負(fù)荷量的1020%以下來選擇單個(gè)模塊鍋爐進(jìn)行并聯(lián)組合起來的系統(tǒng)。使用（傳統(tǒng)鍋爐）單體大容量鍋爐，一年內(nèi)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間不足35%，在其余的大部分時(shí)間里因能力過剩都造成能源浪費(fèi)。而模塊組合式鍋爐系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)輸出與需求的密切配合。在實(shí)際運(yùn)行過程中，模塊組合式鍋爐還顯示出其它的節(jié)能效益，這些效益主要是避免和克服了各種運(yùn)行損失。 二、模塊組合式鍋爐與單體大容量鍋爐的比較 1、（傳統(tǒng)鍋爐）單體大容量的鍋爐： （1）啟動(dòng)燃料損失：一般的鍋筒式或鍋殼式鍋爐的水容量大，從啟動(dòng)到

4、產(chǎn)生熱需2030分鐘的預(yù)熱時(shí)間。在這個(gè)期間，鍋爐并不出效率，其燃燒消耗是無效的。鍋爐噸位越大，其損失就越大。 （2）ON-OFF吹掃熱損失：燃油、燃?xì)忮仩t為了防止?fàn)t膛內(nèi)可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸，在啟動(dòng)前、后都要進(jìn)行爐內(nèi)吹掃過程，特別是燃燒器剛停時(shí)，爐膛溫度超過1000°C，此時(shí)用冷風(fēng)吹掃不僅大幅度降低爐膛溫度，而且也降低了水溫，這是運(yùn)行效率低的一個(gè)原因。鍋爐越大，爐膛容積越大，吹掃時(shí)間越長，熱損失也越大。 （3）鍋爐的散熱損失：鍋爐的體積越大，其散熱損失就越大。而且在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，鍋爐散熱損失對(duì)鍋爐運(yùn)行效率的影響就越大。 （4）不完全的燃燒損失：鍋爐達(dá)不到最佳運(yùn)行狀態(tài)，燃料的燃燒不徹底，

5、會(huì)造成不完全燃燒而出現(xiàn)沉積碳黑，特別是長期低負(fù)荷運(yùn)行。爐膛溫度過低，傳熱面上會(huì)出現(xiàn)大量的碳黑導(dǎo)致傳熱系數(shù)下降，燃料的消耗量增加。低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間越長，鍋爐越大，傳熱面積越大，其損失量也越大。 2、模塊組合式鍋爐： （1）體積?。邯?dú)立鍋片組合方式僅為同噸位鋼制鍋爐的1/3，滿足地下室、車庫、樓頂或狹小鍋爐房等不同工況需求，相當(dāng)程度上減少了占地面積和基建費(fèi)用。 （2）壽命長：采用優(yōu)質(zhì)低硫低磷珠光體鑄鐵制造，抗腐蝕、抗酸洗、耐高溫，使用壽命是普通鋼制鍋爐的3-4倍，極大的減少了設(shè)備折舊費(fèi)用。 （3）高效節(jié)能環(huán)保：全水冷壁結(jié)構(gòu)，采用高效的熱輻射傳熱方式，強(qiáng)化了傳熱效果。側(cè)二重水柱設(shè)計(jì)增強(qiáng)了水對(duì)流換熱效果

6、，降低了鍋爐表皮溫度，使散熱損失極小。獨(dú)特的集熱錐高效對(duì)流換熱面是傳統(tǒng)傳熱方式系數(shù)的3-4倍，水包火全濕背設(shè)計(jì)熱效率達(dá)94%多臺(tái)連控可進(jìn)一步提高使用效率。高效換熱面和降低火焰溫度設(shè)計(jì)大大降低了氮氧化物的排放。 （4）智能化：模塊鍋爐是利用同程群組，電腦邏輯智能化控制以達(dá)到按需分配供熱需求，避免大馬拉小車以達(dá)到節(jié)能效果。模塊組合式鍋爐系統(tǒng)具有先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)和自動(dòng)安全保護(hù)系統(tǒng)。采用計(jì)算機(jī)邏輯運(yùn)算，對(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)群組控制，不需專人操作，能監(jiān)測外界氣溫和建筑物供熱系統(tǒng)循環(huán)水的溫度。當(dāng)外界溫度升高或降低時(shí)，模塊組合式鍋爐系統(tǒng)能相應(yīng)地降低或提高系統(tǒng)中的水溫。它還可以自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉模塊來滿足采暖用

7、戶的需求，維持室溫的穩(wěn)定。模塊鍋爐的自動(dòng)安全保護(hù)系統(tǒng)包括：高溫限制、低水位切斷、蒸汽自動(dòng)排除，斷電保護(hù)，燃?xì)庑孤﹫?bào)警及保護(hù)等。如發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)模塊鍋爐出現(xiàn)故障，它會(huì)自動(dòng)報(bào)警停機(jī)，不會(huì)影響其它模塊運(yùn)行，從而保證了連續(xù)供熱。模塊組合鍋爐為同程式并聯(lián)。經(jīng)過每個(gè)模塊鍋爐的水量相同，系統(tǒng)總水量等于所有鍋爐循環(huán)水量之和。 （舉例：一個(gè)系統(tǒng)由四個(gè)模塊鍋爐組成，設(shè)計(jì)運(yùn)行溫差T=20。每個(gè)模塊鍋爐對(duì)自己負(fù)擔(dān)±5的供水溫差。當(dāng)系統(tǒng)溫差保持不變時(shí),控制器可以降低或升高供水溫度。 在維持舒適條件的同時(shí)也保證了高效節(jié)能。） 前田公司是目前國內(nèi)唯一一家具備全流程生產(chǎn)能力的鑄造商，是世界上單臺(tái)出力最大鑄鐵鍋爐制造商

8、。模塊鑄鐵燃?xì)饨M合式鍋爐最大單個(gè)模塊出力為10240萬大卡,占地面積僅為0.423.9 m²，重量從6859332kg,總高度從1.62.07m, 用推車和一般的吊車即可搬運(yùn)?？梢园惭b在一般基礎(chǔ)上，包括普通房間，屋頂或地下室內(nèi)。模塊之間的間距為50200mm, 而且單個(gè)模塊已在工廠組裝完畢，在現(xiàn)場只需簡單配管和接線即可，施工簡便，整個(gè)鍋爐系統(tǒng)占地小。燃?xì)獾哪K鍋爐使用低壓燃?xì)猓芍苯咏佑贸鞘腥細(xì)夤芫W(wǎng)。另外，模塊鍋爐采用低硫低磷珠光體鑄鐵材質(zhì)，獨(dú)特的工藝處理，提高了鑄鐵的強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)，使產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)小，耐高溫，抗腐蝕，不易結(jié)垢，可確保鍋爐長期使用。由于模塊鍋爐的燃燒器比大型鍋爐的強(qiáng)

9、力燃燒器要小，所以噪音極低。模塊組合式鍋爐房內(nèi)，地面，屋頂，墻壁都可以進(jìn)行室內(nèi)裝修，使鍋爐房的環(huán)境達(dá)到明亮，干凈。身穿整潔工作服的操作工人只需按動(dòng)電鈕就可進(jìn)入全智能控制程序。比起以往的六十年代燃煤鍋爐房，真是有天壤之別。 三、模塊組合式鍋爐系統(tǒng)與傳統(tǒng)集中供暖的比較先進(jìn)性：智能控制系統(tǒng)有兩個(gè)傳感器（供水溫度傳感器和室外溫度傳感器）。按照大自然規(guī)律一年365天氣溫變化，通過室外溫度傳感器和供水溫度傳感器計(jì)算出熱負(fù)荷，經(jīng)電腦邏輯處理，鍋爐熱負(fù)荷隨著自然溫度變化的曲線，進(jìn)行啟動(dòng)模塊鍋爐臺(tái)數(shù)達(dá)到增減熱負(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)了無人操作，按需分配熱量，智能化程序控制。從而節(jié)省燃料，降低運(yùn)行成本。這是任何鍋爐不可比擬

10、的優(yōu)越性使它鰲占全球，是最有現(xiàn)代意識(shí)的新產(chǎn)品，是我們今天需要的理想鍋爐前田鍋爐 市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，最多只能做到鍋爐自動(dòng)控制，沒有辦法使室外溫度的變化，讓鍋爐知道控制，室外溫度變化，只能用人來定水溫，回水溫度來控制鍋爐啟動(dòng)，保持室內(nèi)采暖溫度。節(jié)能性： 模塊燃?xì)忤T鐵鍋爐，不需要預(yù)熱。本系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)邏輯分級(jí)啟動(dòng)模塊數(shù)量來滿足熱負(fù)荷變化的需求，實(shí)現(xiàn)了供需一致，整年高效運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到節(jié)約能源。本系統(tǒng)比傳統(tǒng)集中供暖鍋爐要節(jié)約4060%，是當(dāng)今世界上最節(jié)能的鍋爐系統(tǒng)。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，龐大的鍋爐能發(fā)揮其全部能力的時(shí)間每年不足1020%，即在每年最冷的季節(jié)才可達(dá)到。鍋爐在采暖負(fù)荷低于

11、鍋爐出力滿負(fù)荷時(shí)，會(huì)頻繁的啟動(dòng)和關(guān)閉鍋爐，每啟動(dòng)和關(guān)閉一次鍋爐要吹掃和預(yù)熱，會(huì)造成很大的能源浪費(fèi)。再加上室外管網(wǎng)龐大能源浪費(fèi)更大，這是大型鍋爐無法比擬的。 模塊鍋爐爐體采用特殊工藝鑄造的低硫低磷珠光體鑄鐵，材質(zhì)均勻細(xì)密，具有強(qiáng)抗腐蝕力和高伸縮性；爐片結(jié)構(gòu)緊湊，可抵御溫度變化和熱沖擊；完美換熱面積設(shè)計(jì)，可以最大限度地吸收煙氣中的熱量，并避免拉伸裂縫。確保鍋爐長期使用(使用壽命50年)，具有優(yōu)良的熱工性能。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，是采用鋼管（鋼板）制造的，沒有辦法解決鋼管（鋼板）的腐蝕、酸洗和氧化。所以國家標(biāo)準(zhǔn)使用壽命只有15年。分戶計(jì)量：本鍋爐系統(tǒng)能做到真正的分戶計(jì)量。每個(gè)單元用戶利用室

12、內(nèi)的溫控器來調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，使采暖的流量和溫差的變化來記錄每個(gè)用戶的熱耗量。并可以選用IC卡計(jì)熱表來計(jì)量收費(fèi)。分戶計(jì)量的變化，使整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷也在變化，模塊鍋爐根據(jù)負(fù)荷變化分級(jí)啟動(dòng)，達(dá)到按需分配，使鍋爐系統(tǒng)輸出負(fù)荷與采暖的負(fù)荷相一致，做到同步變化，以達(dá)到節(jié)約能源。 而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，系統(tǒng)龐大和鍋爐龐大，沒有辦法使龐大的鍋爐系統(tǒng)知道分戶計(jì)量溫度調(diào)節(jié)所帶來的負(fù)荷變化。即使用戶做分戶計(jì)量控制，鍋爐還是照樣燃燒，做不到供需一致，能源燃燒跟不計(jì)量系統(tǒng)一樣，燃?xì)鉄舯扰瘹赓M(fèi)收來更少。很不適合做分戶計(jì)量。安全與可靠性：鑄鐵模塊鍋爐采用獨(dú)特的電腦對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全智能群組控制，不須專業(yè)技術(shù)人員操作，其

13、安全保護(hù)系統(tǒng)包括 A：高溫限制B：低水位切斷C：蒸氣自動(dòng)排除 D：斷電保護(hù) E：天燃?xì)庑孤侗Ｗo(hù) F：排風(fēng)報(bào)警。 如發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)模塊鍋爐出現(xiàn)故障，它會(huì)自動(dòng)報(bào)警停機(jī)，不會(huì)影響其它模塊運(yùn)行，從而保證了連續(xù)供熱。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，一但鍋爐安全裝置壞了和鍋爐系統(tǒng)壞了，只能停下來做修理，沒有辦法保證連續(xù)供熱。投資靈活性：一個(gè)大面積開發(fā)，房產(chǎn)開發(fā)商會(huì)分幾期的投資和建設(shè)。采用模塊鑄鐵鍋爐可以根據(jù)安裝現(xiàn)場的工況，靈活隨意組合，以達(dá)到采暖熱負(fù)荷的需求。不需要特意建鍋爐房，不需要建小區(qū)管網(wǎng)，節(jié)約了投資。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，首先要建大型的管網(wǎng)和龐大的鍋爐用地征用投資，造成了開發(fā)商在首期投資很

14、大，沒有辦法做到靈活投資。環(huán)保性：本鍋爐系統(tǒng)采用天然氣、液化石油氣、輕柴油、甲醇等清潔燃料，是目前世界上最環(huán)保的鍋爐，所以鍋爐排放是符合國際排放標(biāo)準(zhǔn)和我國環(huán)保部門制定的排放標(biāo)準(zhǔn)，并取得歐美和中國環(huán)保部門的許可。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，如果采用煤當(dāng)燃料，是沒有辦法解決鍋爐排放的?，F(xiàn)行環(huán)保法規(guī)要求改造所有在用燃煤鍋爐，新建系統(tǒng)不允許采用燃煤鍋爐。在國際上很多燃煤熱電廠都在拆除，改用燃油氣環(huán)保鍋爐。 四、模塊鑄鐵鍋爐節(jié)能特點(diǎn)及運(yùn)行費(fèi)用分析前田熱能技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)制造的鑄鐵鍋爐是通過ASME國際和國內(nèi)ISO9001，ISO14001質(zhì)量體系認(rèn)證的高效鍋爐，它采用先進(jìn)的制造技術(shù)和高效的制造材

15、料，使鍋爐具有效率高、壽命長、抗冷凝能力強(qiáng)、操作方便、控制先進(jìn)和節(jié)能突出等優(yōu)勢?？刂颇Ｊ较冗M(jìn)CMF系列產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中，安全運(yùn)行是設(shè)計(jì)理念的第一重點(diǎn)，選材決定鑄鐵鍋爐不會(huì)發(fā)生爆炸，水包火全濕背設(shè)計(jì)，受熱均勻杜絕干燒。CMF系列產(chǎn)品所采用的獨(dú)特集熱錐高效對(duì)流換熱面及特殊的大爐膛輻射燃燒室設(shè)計(jì)，使該系列產(chǎn)品具有卓越的整體性能，以及94%以上的熱效率和更加節(jié)能的運(yùn)行方式。CMF系列產(chǎn)品采用合金外殼，高質(zhì)量的電噴樹脂涂層，形成漂亮、美觀的外形。整體結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計(jì)，同樣體現(xiàn)在最大程度上滿足對(duì)設(shè)備維護(hù)和清理的需要，特別方便使用者從正面對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行維護(hù)和修理。 每臺(tái)CMF產(chǎn)品，都配有獨(dú)立的控制面板，可以實(shí)

16、現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟停、溫度調(diào)節(jié)、空氣混合、多種安全組件的控制。鍋爐系統(tǒng)可采用電腦群控，可根據(jù)需熱量自動(dòng)啟停運(yùn)行。系統(tǒng)調(diào)溫方便，溫控效果好，系統(tǒng)設(shè)有室外溫度自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，節(jié)能效果顯著。設(shè)備選型合理、運(yùn)行費(fèi)用低本鍋爐房由多臺(tái)鍋爐構(gòu)成，鍋爐控制系統(tǒng)主要用于作為熱源多臺(tái)鍋爐的集中優(yōu)化控制。把作為熱源的多臺(tái)鍋爐看成是一個(gè)整體，進(jìn)行優(yōu)化控制達(dá)到熱源整體效率的最大化。鍋爐控制系統(tǒng)是以微控制技術(shù)為核心的智能化自控系統(tǒng)，供暖系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)安裝了溫控調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)外部環(huán)境溫度和負(fù)荷的變化動(dòng)態(tài)給出系統(tǒng)的最優(yōu)化控制運(yùn)行方式，達(dá)到熱量生產(chǎn)過程的供需平衡和最優(yōu)化控制，從而最大限度的提高熱源的運(yùn)行效率，有效的降低整個(gè)供熱系統(tǒng)的無功能量消耗。在采用模塊鍋爐分級(jí)控制及在系統(tǒng)中安裝溫控調(diào)節(jié)閥等節(jié)能控制元件的話，其運(yùn)行費(fèi)用比普通鍋爐系統(tǒng)節(jié)約10%-20%。模塊鑄鐵鍋爐供暖運(yùn)行費(fèi)用分析供暖季熱負(fù)荷曲線如下表所示： 1.1 供暖季用戶需求熱量取決于供暖季戶外溫度及晝夜變化。 1.2 供暖季用戶正常需求熱量一般在 20% 到 100% 之間波動(dòng)。 1.3 供暖季鍋爐輸出熱量越能隨需求熱量變化，則季節(jié)熱效率越高。