谈供热锅炉房设备节能措施
2011-08-20糜文宙
降 涛 糜文宙
0 引言
能源,是国家生存和发展的命脉。由于人们过度开采和使用不可再生的能源(传统煤、石油等),同时不注意由此造成的环境污染问题,能源危机逐步升级。因此国家经委、计委在《关于加强节约能源工作的报告》中指出:开发与节约并重,把节约放在优先地位,号召国民在能源消耗利用上实行节能减排,推动能源资源节约型和环境友好型社会建设。
供热锅炉房设备有很多是高耗能设备,节能的潜力是很大的。为了响应国家节能号召,为节能减排做一份贡献,笔者谈谈自己在锅炉房设备节能减排方面的经验,与大家交流。
1 充分利用锅炉的连续排污热能
1.1 锅炉的连续(表面)排污与定期排污
锅炉在运行过程中,锅内的水不断浓缩蒸发,在锅水表面和表面下产生大量油污和悬浮物、浓缩盐,在底部沉积有松散的沉淀物。为了控制锅炉锅水的水质符合规定的标准,保证锅炉安全运行,锅炉设有连续排污和定期排污装置。连续排污目的是排除锅水中的盐分、油污和悬浮物等杂质,降低锅水碱度,提高水质,连续排污管一般设在低水位下面。定期排污主要是排除沉渣泥垢,也可排除部分盐分,定期排污管一般设在下集箱或锅筒的底部。
锅炉排污量的大小与给水的品质直接有关。给水的碱度和含盐量越大,锅炉的排污量越大;热负荷越大,蒸发量越大,锅水加剧浓缩,排污量就越大;给水水质不达标情况下也需要加大排污。一般来说,锅炉的排污率控制在10%以下。我们这里讨论的是如何利用锅炉的连续排污热能。
1.2 锅炉的连续排污热能
锅炉排污率是由给水碱度、硬度以及锅水碱度控制值计算确定。当锅水浓度较低时,排污率通常控制在4%~5%。通过对一台SZP-6.5-13锅炉满负荷运行时的连续排污流量监测,测得流量是0.443 t/h,该锅炉工作压力是0.8 MPa,饱和温度是175.36 ℃,则通过计算得出该锅炉的排污热损失每小时约为33×104kJ,相当于26 kg原煤的热值。由此可以看出,该项热损失是显而易见的。
1.3 锅炉连续排污热能用于锅炉给水的加热
锅炉连续排污热能用于给水的加热方案是:增加两台热水管道循环泵(一用一备),增加一台板式换热器,增加一排污膨胀器。在软水箱的底部增加一根公称直径100的无缝钢管,在无缝钢管上并联连接两台管道热水泵,推动软水箱中的水进入板式换热器的进水口进行换热,换热后的软化水再回到软水箱中。而锅炉的排污水进入排污膨胀器,通过一根排污无缝钢管进入板式换热器的上部盘管进水口,从换热器下部盘管出水口进入排污池。经过换热后,锅炉软化水温度可加热至40℃~50℃,从而节约了部分热能。
给水温度不能太高,原因有两点:1)水温不能太高,如果锅炉给水泵没有足够的水位灌注高度,可能会使给水泵入口流速过高而汽化,影响锅炉给水;2)给水温度过高,超过50℃,这时当给水不连续向锅炉进水时给水泵会产生汽蚀,存在给水压力瞬间降低或失压现象,出现这种情况需要重新停、启水泵才能消除失压。
在该方案中需要认真选好管道循环泵,建议选择大流量低扬程的热水循环泵。另外,需要解决好中高压排污热水对换热器的冲击问题。
1.4 锅炉连续排污热能用于生活用热水
锅炉连续排污水一般是高压热水,可使用连续排污膨胀器将二次蒸发的蒸汽用于加热生活热水。具体做法是在生活水箱或洗浴水箱内加装盘管,连续排污水进行热交换后排出。
1.5 连续排污水可用于设备、零部件的清洗
连续排污水的pH值在12~13之间,为碱性水,可以用于清洗设备及零部件的油污,效果很好。
1.6 实例
山西省介休市某厂的锅炉连续排污水余热利用了10多年,获得了一定的经济效益。该厂有两台型号是SZP-6.5-13的蒸汽锅炉,四台热水锅炉,型号分别是DZL7.0-0.7/115/70-AⅢ一台和QXW-250-95/70/AⅢ三台。这些锅炉的连续排污水共同用于加热锅炉给水和生活洗浴水,以及锅炉房采暖、机修车间设备清洗等。该厂连续排污水利用的流程图如图1所示。
图1 某厂连续排污水利用流程图
2 锅炉附件采用变频技术节约电能
锅炉辅机包括鼓风机、引风机等,我们通过对运行中的耗电较大的鼓风机、引风机加装变频控制系统,并根据煤层厚度和炉排速度采取鼓风、引风机联动控制,有效的提高了鼓引风机配置的合理性,提高了炉膛燃烧效果,节约了用电消耗。经过统计,这些设备改造后减少用电消耗达到了20%。
2.1 加强司炉人员节能减排的知识
培训司炉人员加强节能减排知识,使每一个司炉人员能够根据热负荷、煤质变化等情况调整锅炉的运行,同时加强锅炉房设备的日常维护保养,杜绝锅炉系统存在跑、冒、滴、漏等情况,保证传热部件表面及烟气通道不得有积灰,保温、隔热层不得有破损等。
2.2 循环水泵的节能
锅炉房设备中还有一个大耗能设备就是循环水泵。循环水泵电耗占了锅炉房设备电耗的比重很大。减少循环水泵的电能消耗也是节能减排的重点之一。
整个诵读活动分为三个篇章:从中国共产党成立到新中国成立——经典的深度·革命的力度;从新中国成立到十一届三中全会——经典的温度·建设的热度;从十一届三中全会召开至今——经典的亮度·改革的向度。16个单位的党员教师用朗诵、合唱、舞蹈等形式讴歌伟大的中国共产党。
由理论公式我们知道循环泵的有效功率是:
其中,Ne为有效功率,W;V为循环水流量,m3/h;Δp为系统阻力,m;ρ为水密度,kg/m3;g为常数,9.8 N/kg。
由式(1)可见,热量输送的有效功率Ne同流量V成正比,同系统阻力Δp成正比。
另外由热水网路的水力特性可知:
将式(2)代入式(1)中可得:
由式(3)可见热水循环泵的有效功率只同流量V的立方成正比,其他为常数(S值在阀门开度、管路特性不变时是常数),减少循环泵流量将极大的减少电耗。
减少流量V的值是很重要的,我们应该这样做:1)保持管网的水力、热力平衡。2)循环泵使用变频调速技术。
循环水泵采用变频调速技术以后,可以及时地把流量、扬程调整到需要的数值上,可以消除多余的电能消耗。我厂循环水泵使用ABB厂的变频调速技术后节电率达到了35%,增加调速设备所增加的投资可以在短时间内收回。
3 结语
节能减排是解决环境问题、增强经济竞争力的关键因素,是国家实施可持续发展战略的优先选择。能源的合理利用与节约是提高经济效益的必然途径。在具体的能源设备使用过程中有许多可以节约能源之处。笔者由于学识有限,文中的观点如有不妥,欢迎专家、同行指正。
[1]奚士光,吴味隆,蒋君衍.锅炉与锅炉房设备[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[2]贺 平,孙 刚.供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.