DZL2-1.25-AII型燃煤锅炉的节能减排改造

戴国栋

DZL2-1.25-AII型燃煤锅炉的节能减排改造

戴国栋

福建省锅炉压力容器检验研究院

该文针对DZL2-1.25-AII型卧式燃煤蒸汽工业锅炉存在能耗高、超标排放的缺点，提出了一整套合理可行的节能减排改造方案，实施后达到了节能、降耗、减排的预期目标。

工业锅炉 节能减排 改造

1 概况

福建某酒业有限公司是生产酒类产品的企业，现有一台DZL2-1.25-AII型卧式燃煤蒸汽工业锅炉，额定蒸发量为2t/h，额定工作压力为1.25MPa,燃用II类烟煤。该锅炉于2011年4月制造，2011年9月投入运行，主要用于米酒生产工艺的蒸煮加热。由于燃用II烟煤，且燃烧设备和辅机配置不太合理，造成该锅炉运行时不能达到环保标准要求排放，被当地环保部门责令整改。接到该企业委托改造的邀请，我们对该锅炉进行了实地调研，并针对企业提出的三个要求：①保证环保检测达标；②改造后具有实用性；③改造后锅炉测试热工性能指标达到国家规定。我们认真研究了该锅炉的图纸，分析了该炉型锅炉的运行原理，诊断了锅炉实际燃烧工况，经过科学论证、多方案对比遴选，最后拟定了以下节能减排改造方案。

2 改造前后锅炉技术参数对比

2.1 原有的锅炉运行参数

①锅炉型号：DZL2-1.25-AII，额定蒸发量：2 t/h；

②额定工作压力：1.25MPa；

③介质出口温度：194℃；

④燃烧方式：链条炉排层燃；

⑤设计燃料：II 类烟煤；

⑥锅炉热效率：61%。

2.2 改造后的锅炉运行参数

①锅炉型号：DZL2-1.25- S，额定蒸发量：2 t/h；

②额定工作压力：1.25MPa；

③介质出口温度：194℃；

④燃烧方式：固定炉排室燃；

⑤设计燃料：生物质颗粒；

⑥锅炉热效率：76.7%。

3 锅炉节能、减排改造方案

我们本着“节能减排、投资少、工期短、见效快、保安全”的改造原则，决定对现有锅炉本体部分尽量少改动，主要对该锅炉的燃烧系统进行改造，改为燃用洁净燃烧的生物质燃料，通过配置一些节能环保的组件，尽可能减少该锅炉原有存在的各种热能损失，采取相关措施，充分利用余热。拟定了以下9个步骤的节能减排改造方案，具体实施的改造项目如下：

（1）为了能燃用生物质燃料，将原有链条炉排和给煤装置拆除，炉膛底部改用固定式炉排，采用生物质燃料喷进炉膛、从炉排底部鼓进一次风室燃的燃烧方式。

（2）为了让生物质燃料充分燃烧，应拆除原炉墙、重新砌筑燃烧室，并在炉膛前部，增加二次送风系统；在后炉膛烟气的一次回程与二次回程转弯室增设三次送风。普通工业锅炉一般都是在一次风下燃烧。实践表明，给工业锅炉增加二次风、甚至三次风，无疑会增加炉膛的空气量，使更多的氧气进入炉膛、参与燃料的燃烧，以实现燃料的完全燃烧、消除锅炉冒黑烟，同时会大大降低锅炉初始排尘浓度。

（3）在生产车间用汽设备的尾部增加一套冷凝水回收装置，将原有弃之不用的冷凝水进行封闭式回收，充分利用使用过了的蒸汽的余热，以便实现节约用水且能提高锅炉给水温度的目的。

（4）在锅炉烟气出口增设一个节能器，目的是利用排烟余热，进一步提高给水温度，提高锅炉热效率。锅炉排烟中含有高达18%的水蒸汽，其蕴含大量的潜热未被利用，排烟温度越高，排烟热损失就越大。节能器直接安装在锅炉烟道中，回收高温烟气中的能量，减少燃料消耗，经济效益十分明显，同时水蒸汽的凝结吸收烟气中的氮氧化物、二氧化硫等污染物，也将降低污染物的排放。

（5）为了提高除尘效果，在原有冲击式除尘器基础上，在引风机与节能器之间增加一台高效的多管旋风除尘器，除尘效率提高了约35%，使烟气排放达到环保部门要求的标准。

（6）因增设了节能器与多管旋风除尘器，增加了烟风道的烟气阻力，原有Y10-24引风机的风压风量将不足，所以必须改用GY2-18引风机。为了节约电能，增设了变频控制器来控制鼓、引风机的启停，与原先鼓引风机耗电量相比，可以节约约1/3的用电量。

（7）给水系统的改造：原有锅炉给水系统中没有水处理设备，造成锅炉容易结生水垢，降低了锅炉本体受热面的换热效果，所以必须增设一台全自动智能型钠离子交换器，以防止锅炉结垢而降低锅炉热效率。通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器来软化锅炉给水，减少锅内水垢的产生，优化水汽循环系统，并通过合理控制锅炉的排污，从而提高锅炉热效率。

（8）增设一台保温水桶，供蓄积节能器软水之用。

（9）因为要安装多管旋风除尘器、节能器和保温水桶，所以必须改造原有的烟风系统。

4 结论

采取以上措施进行节能、减排改造后，原先差点要被淘汰、拆除的锅炉重新焕发出了“青春”。改造后的锅炉经过实际运行，其燃烧工况稳定，各方面运行技术指标都能达到要求。经过对该锅炉的热工性能测试，其热效率从原先的61%提高到了76.7%，粗略地估算，每年节能约为360吨标准煤，价值约人民币30万元，当年就能收回改造成本。而且经检测，改造后锅炉的烟尘排放浓度、烟气黑度、二氧化硫以及氮氧化物等污染物的排放都能到达GB/T13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》的要求。

通过以上节能减排改造方案的实践，为中小型燃煤工业锅炉提供了一个切实可行的节能减排改造成功案例。

[1] JB/T 10094-2002, 工业锅炉通用技术条件[S].

[2] GB/T 13271—2001, 锅炉大气污染物排放标准[S].

[3] 林宗虎, 张永照. 锅炉手册[M]. 北京：机械工业出版社，1989.

[4] 鹿道智. 工业锅炉司炉教程[M]. 北京：航空工业出版社，2005.

[5] 冯俊凯, 沈幼庭. 锅炉原理及计算[M]. 北京：科学出版社, 1992.