浅谈化工行业在用供热锅炉节能技术

李卫东,齐 会,田世华,王 颖

(1.河南省锅炉压力容器安全检测研究院 ,河南郑州 450008;2.河南省化工压力容器检测中心站 ,河南郑州 450009;3.河南省科研生产试验基地管理办公室 ,河南郑州 450008)

浅谈化工行业在用供热锅炉节能技术

李卫东1,齐 会2,田世华3,王 颖3

(1.河南省锅炉压力容器安全检测研究院 ,河南郑州 450008;2.河南省化工压力容器检测中心站 ,河南郑州 450009;3.河南省科研生产试验基地管理办公室 ,河南郑州 450008)

介绍了一些可以投资少,见效快的锅炉节能技术,以期为化工行业锅炉改造提供一些思路。

锅炉 ;节能

1 前言

供热锅炉是我国国民经济生产、生活中的重要设备,使用广泛,需求量大。据测算,燃煤供热锅炉每年燃用煤炭约 4亿 t(标准煤)。但由于结构设计不合理、制造质量不良、所用煤种与设计不符、运用操作不当等,目前供热锅炉普遍存在出力不足、热效率低下、输出参数不合格,污染严重等问题。尽管供热锅炉在节能新技术、新产品应用方面取得了一些成果,但与发达国家相比还有相当大的差距,因此具有很大的节能潜力。

锅炉节能的措施有很多种,可以采用新设计从根本上更改,也可以采用新技术对当前使用的锅炉进行技改。但有部分在用锅炉还应该从实际出发,在锅炉的运行管理和系统上采取措施,以达到提高锅炉效率和节能减排的目的。

2 供热锅炉运行节能技术

2.1 过量空气系数的调整

在保证燃料燃烧完全的条件下,保持尽可能低的过量空气系数有助于降低排烟热损失。此外,低的过量空气系数还可以使燃烧用空气量和排烟量减少,节省通风动力,也有助于减少 SO2的产生,提高烟气酸露点温度,减轻受热面的低温腐蚀。目前在供热锅炉的实际运行中,过量空气系数往往很大。要把过量空气系数降下来,达到提高热效率,节约煤炭、防止污染环境的目的,比较切实可行的做法有两种：一是定期进行热工测试,二是安装必要的低氧燃烧控制仪表。

2.2 燃料量与风量的调节

根据锅炉负荷的变化增减燃料,同时通过对送引风机的调整,维持合理的燃料风量比。当锅炉培养负荷时,必须使燃料量和风量的增减密切配合,力求使炉膛内的火力维持均匀、稳定;并达到燃料的完全燃烧,以降低热损失,提高热效率。

2.3 均匀分层燃烧技术

分层给煤装置和均匀分层燃烧技术具有节能与环保的双重效益,它由四项技术组成。①用均匀给煤技术,解决煤仓颗粒不均而导致的炉排上煤层横断面颗粒不均匀影响燃烧的问题;②用均匀分层给煤技术使煤层颗粒按下大上小逐级均匀排列,使煤层任何断面上的分层颗粒一致,解决了原始密实煤层通风不良缺氧燃烧的问题;③能使煤层上面小颗粒,在火床上跳跃起来半沸腾燃烧;④使燃煤中的煤粉在火床上方空间,类似煤粉炉悬浮燃烧。实践证明,这项燃烧技术提高了煤的燃烧效率和锅炉对煤种的适应性。

2.4 加强锅炉的保温、堵漏、防泄、防冒

由于炉墙、势力管道系统的温度高于周围的温度,容易产生散热损失;所以要重视并加强炉墙和管道的保温,减少散热损失,提高锅炉热效率。同时,锅炉炉膛和尾部烟道漏风、热力管道及法兰、阀门处蒸汽和热水的“跑、冒、滴、漏”等现象也普遍存在,要及时维修,减少这些热损失。

2.5 吹灰及防渣

积灰对锅炉热效率的影响是很明显的,及时而有效地清除锅炉受热面的积灰,能提高锅炉的热效率。但吹灰次数太多,会带来不必要的耗费和炉管的磨损与侵蚀;吹灰周期太长,会产生因烧结时间增长,积灰硬度大大增加、吹灰效果不好等现象。适当的吹灰周期可使锅炉运行工况处于最佳水平。普遍采用的蒸汽吹灰方法在使用中往往会使烟气的温度增加,更容易造成受热面的积灰和堵塞,对含钙量或含硫量较高的积灰,这个问题更加严重。近年来,出现了许多新型除灰技术,如燃烧气脉冲技术、声波吹灰等。

2.6 水的除垢与阻垢

锅炉受热面结水垢时,受热面热阻会增大,传热性能变差,降低锅炉热效率,缩短锅炉的使用奉命,甚至危害锅炉安全运行。为了阻止水垢形成,锅炉用水要进行预处理,除去水中含有的悬浮物并降低水的硬度。锅炉一但结垢,就必须进行锅炉除垢,锅炉内的除垢主要可以分为加碱处理法、加磷酸盐处理法、加复合防垢剂处理法、石墨处理法等。

2.7 辅助设备的优化运行

锅炉的运行过程中负荷改变是经常的,当锅炉负荷改变时,就要求辅助设备作相应改变,采用风机的变频调速技术,能有效地降低风机的能耗。此外,旋风除尘器有易堵塞、易漏风的缺点,堵塞、漏风会使除尘器运行效率低下,因此还应注意除尘设备的节能运行。

3 供热系统节能技术

3.1 凝结水回收

提高凝结水和废蒸汽的回收率是锅炉节能的另一重要环节。提高凝结水回收率不仅使锅炉软化水补充量减少,减轻水处理系统的负荷;同时使给水温度提高,达到节煤、节电、节约软水和提高用汽设备交换能力的目的。

3.2 锅炉排污水的回收和利用

降低锅炉排污热损失的途径有两种：①锅炉给水处理,对给水进行脱碱去盐处理,使锅炉排污量减少;②对排污进行回收和利用,如设置定期排污膨胀器连续排污膨胀器,二次蒸汽用来加热除氧器给水,高温提法水通过换热器预热给水。

3.3 蒸汽蓄热器的工作原理

当锅炉负荷减少时,将锅炉多余蒸汽供入蒸汽蓄热器内,使蒸汽在一定压力下变为高压饱和水;当供热负荷增加、锅炉蒸发量供不应求时,降低蓄热器中压力,高压饱和水即分离为蒸汽和低压饱和水,产生的蒸汽供用户使用。工业锅炉房设置蓄热器后,使锅炉在正常负荷下运行,清除了负荷波动对锅炉燃烧和热效率的影响,提高了锅炉的热效率。

3.4 蒸汽热能阶梯利用

各种蒸汽热能利用设备,由于其使用目的不同,它所需的能质水平是不同的。对于可用较低品位便能满足使用要求的,以高品位能源供其利用,便会形成大量的有用能的损失,造成不合理用能。一个企业如果具有多种用能设备,为了合理用能,就必须从系统节能出发,用总能系统和热力学优化方法,对各种用能设备进行分级组合和参数匹配,将能源按质量高低串级利用,可达到节能目的。如蒸汽按压力梯级使用、燃气蒸汽联合循环、热电联产等系统。

3.5 供热锅炉的自动化控制

在锅炉运行中,为适应锅炉负荷变化,常需要进行必要的燃烧调整。链条炉常需要进行煤层厚度、分段送风、炉排速度、二次风量和过量空气系数的调整。锅炉的燃烧好坏与运行操作技术有很大关系。为了减少由于操作不当对燃烧的影响,便于迅速根据负荷变化进行燃烧调整,提高锅炉热效率,只能实现锅炉燃烧的自动化控制。燃烧自动化一般以蒸汽压力为调整参数,根据蒸汽压力的高低来调整炉排速度及进风和引风量。

3.6 锅炉房管理与节能

由于传统设计的工业锅炉房环境条件差,加上一般用户的锅炉只是生产辅助系统,锅炉房大多使用没有专业知识和技术水平的工人,难以做好运行操作和设备保养,导致锅炉运行效率低。所以,按照燃烧工业锅炉强制性国家能效标准,建立严格的管理制度和操作规章,对锅炉管理人员进行培训,提高工人节能意识和节能技术,加强设备的日常保养和维修管理,从而使锅炉保持良好的工作状态,是锅炉节能并提高效率的重要基础。此外,还应加强对节能环节的监督管理工作。

以目前中国的能源利用效率的现状来看,节能比新建锅炉房、增加供热机组、发展水电、火电、核电都要廉价,而且潜力巨大。节能已是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。但我国供热锅炉的节能监督管理也相对薄弱,还应进一步加强。

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：1003-3467(2010)14-0051-02

2010-05-21

李卫东(1976-),助理工程师,主要从事技术监督方面工作,电话：13837122020。