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龍巖工業(yè)鍋爐節(jié)能淺析

2010-04-09 13:54蘇衍坤
河南化工 2010年4期
關(guān)鍵詞:熱載體龍巖工業(yè)鍋爐

蘇衍坤

(福建省特種設(shè)備檢驗院龍巖分院節(jié)能中心,364000)

龍巖工業(yè)鍋爐節(jié)能淺析

蘇衍坤

(福建省特種設(shè)備檢驗院龍巖分院節(jié)能中心,364000)

針對龍巖工業(yè)鍋爐區(qū)域性現(xiàn)狀,對分層燃燒技術(shù)、高效率虹吸負壓式冷凝水回收系統(tǒng)技術(shù)、給水預(yù)熱器技術(shù)和熱載體爐蒸汽發(fā)生器技術(shù)應(yīng)用進行簡要評估推廣。

龍巖;工業(yè)鍋爐;節(jié)能改造技術(shù)

1 背景

隨著全球?qū)夂蜃兣年P(guān)注及能源危機的加劇,節(jié)能減排已成為時代的主題和潮流。在我國,“十一五”規(guī)劃已明確期間節(jié)能 20%,污染減排 10%,而作為能源消耗大戶的工業(yè)鍋爐,年耗煤炭占煤炭總產(chǎn)量的三分之一左右,由于普遍存在熱效率低,能源浪費嚴重,已被列為“十一五”部署的十大重點節(jié)能工程之首。龍巖市地處福建省西部,通稱閩西,是海峽西岸經(jīng)濟區(qū)延伸兩翼、對接兩洲、拓展腹地的交通樞紐與重要通道,也是全國著名的客家人聚集地和革命老區(qū)。改革開發(fā)以來,龍巖市利用其優(yōu)越的地理條件和豐富的礦產(chǎn)資源,工業(yè)經(jīng)濟進入快速發(fā)展期,截至目前全市在用鍋爐約一千二百多臺,蒸發(fā)量 2T/h以上的工業(yè)鍋爐占有三分之一多,其中列為高耗能企業(yè)的有 114家,工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排呼聲已越來越高,節(jié)能減排布置也正在有序的展開。

2 龍巖地區(qū)工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀

龍巖因其特殊的地理環(huán)境,工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀具有地區(qū)特點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①龍巖地廣物博,工業(yè)鍋爐布置較為分散,管理難以到位。②龍巖地處山區(qū),水質(zhì)硬度高,極易結(jié)垢,導(dǎo)致鍋爐傳熱惡化,破壞率高。龍巖每年因水垢問題導(dǎo)致鍋爐報廢和重大維修上百臺,水質(zhì)已成導(dǎo)致鍋爐損耗的首要問題。③龍巖盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無煙煤,熱值高但不易完全燃燒。龍巖燃煤工業(yè)鍋爐基本采用本地產(chǎn)無煙煤,燃料不完全燃燒熱損失大,燃料浪費率高。④龍巖用戶企業(yè)對鍋爐房管理不重視,設(shè)備完好率低,基本采用手工操作,熱效率低下。

龍巖工業(yè)鍋爐的主體是層燃爐,實際運行中由于忽視鍋爐尾部受熱面的水垢、煙垢、集灰、漏風(fēng)等現(xiàn)象,造成受熱面熱阻大,傳熱效果差,導(dǎo)致排煙溫度高,有的甚至超過 250℃,過量空氣系數(shù)達到 2以上,排煙熱損失達到 20%以上;再加上化學(xué)不完全燃燒熱損失大大超標,余熱回收基本未被采用,從而導(dǎo)致鍋爐實際運行效率低下,有的還不到 50%。因此,龍巖工業(yè)鍋爐節(jié)能的空間還是巨大的,也是亟需采取措施推廣節(jié)能的。

3 龍巖工業(yè)鍋爐節(jié)能前景

目前在國內(nèi)市場上,工業(yè)鍋爐各種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)相當成熟。用戶企業(yè)面對眾多紛呈的節(jié)能技術(shù)難以抉擇,因此,根據(jù)龍巖地區(qū)工業(yè)鍋爐的實際狀況,有針對性的對各個用戶企業(yè)的工業(yè)鍋爐進行性價比最優(yōu)化的節(jié)能技術(shù)改造,使得用戶企業(yè)認識到暫時的投入可以收效長遠的利益,才能成功推動龍巖地區(qū)工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排工作實質(zhì)性拓展。下面分析的四項節(jié)能技術(shù),目前在龍巖地區(qū)已有成功推廣案例,并取得了明顯成效。在這里參照泉州鍋檢所節(jié)能中心的節(jié)能評估,希望能拋磚引玉,在龍巖地區(qū)有針對性的推廣和普及工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。

3.1 鏈條爐分層燃燒裝置節(jié)能技術(shù)改造 鏈條爐煤倉給煤時容易使燃料布置無序密實而導(dǎo)致煤層透氣性差,通風(fēng)阻力大,鼓、引風(fēng)機電耗增加,爐排上通風(fēng)分布不均勻易形成“火口”,燃煤不易燒透,煤渣含碳量高,導(dǎo)致鍋爐效率和出力都下降。該節(jié)能本技術(shù)集布煤器與疏煤器于一體,安裝于鍋爐爐排前上方 (取代原加煤斗)。燃煤在節(jié)煤裝置儲倉內(nèi)經(jīng)煤量調(diào)節(jié)閘板調(diào)控,通過轉(zhuǎn)動的疏煤器疏松煤塊,散播在滾筒布煤器上,由布煤器將燃煤通過分層分粒裝置均勻分送到運行的爐排上,形成大塊煤在下部、中塊煤在中部、小塊煤在上部的均勻平整、松散透氣的煤層,減少了通風(fēng)阻力,增加了單位面積的通風(fēng)量,能使燃煤在爐膛內(nèi)燃燒更充分、更均勻,降低了因引風(fēng)而帶來的熱損耗,提高了爐膛燃煤的燃燒效率和燃煤的燃燼率,從而達到節(jié)能目的。目前龍巖地區(qū)蒸發(fā)量2T/h以上的鏈條爐有 52臺,僅有一家采用了分層燃燒裝置。根據(jù)泉州鍋檢所節(jié)能中心的節(jié)能評估 (改造前后實地數(shù)據(jù)采集分析),采用該技術(shù)可以使煤渣平均含碳量降低 17.8%;平均噸煤產(chǎn)汽量增加 8.6%。按蒸發(fā)量 6t/h的鏈條爐來估計:分層燃燒裝置技術(shù)改造投入約 6萬元,按每天燃煤 20t,全年運行 300天計,則全年可節(jié)煤:20*300*8.6%=516t,每噸煤按 500元計,則全年可節(jié)約資金 516*500=25.8萬元,投入與收效顯而易見。

3.2 高效率虹吸負壓式冷凝水回收工藝 高效率虹吸負壓式冷凝水回收系統(tǒng)采用全不銹鋼制作,主要組成部分為回收桶、高壓回收泵、助泵。其工作原理是將蒸汽冷凝水通過助泵,吸到回收桶,再由高壓回收泵通過虹吸負壓原理打入蒸汽鍋爐 (如下圖所示)。因蒸汽汽凝結(jié)水溫度一般在 100℃-120℃左右,打入鍋爐后,鍋爐的運行直接由 100℃-120℃溫度工作,節(jié)約了常溫水 30℃左右到 120℃這段運行時間,從而獲得節(jié)省煤碳的效果。同時也降低了水資源的浪費,而且冷凝水品質(zhì)如同蒸汽品質(zhì),極大改善了鍋爐給水品質(zhì),可以減少水垢的產(chǎn)生。

1—用熱設(shè)備;2—疏水器;3—回水器;4—凝結(jié)水泵。

5—射水抽汽器;6—除氧器;7—除氧給水泵;8—鍋爐。

(圖中虛線框內(nèi)為密閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng))

龍巖部分工業(yè)鍋爐用戶企業(yè)基本只是將冷凝水回收至水池,由給水泵打入鍋爐,中間過程仍存在較大的損失,也污染了冷凝水的品質(zhì)。根據(jù)泉州鍋檢所節(jié)能中心的節(jié)能評估(采用該工藝前后實地數(shù)據(jù)采集分析),采用該工藝每回收 1噸凝結(jié)水可減少的熱量損失 242846 kJ,節(jié)約煤約 14.06 Kg,減少鹽耗約0.12 Kg,節(jié)能成效顯著。

3.3 給水預(yù)熱器節(jié)能技術(shù)改造 在上面的分析中有提到,龍巖地區(qū)的工業(yè)鍋爐在實際運行中排煙溫度高,有的甚至超過 250℃,因此,充分、合理利用排煙余熱是工業(yè)鍋爐節(jié)能的一大舉措。如果將徑向熱管水預(yù)熱器的徑向管放置在由給水預(yù)熱器殼體構(gòu)成的煙道中,熱管內(nèi)管兩端伸出殼體,煙氣垂直徑向熱管從煙道流過,水從徑向熱管的內(nèi)管里流過;煙氣與熱管外管及翅片接觸,與熱管內(nèi)管完全隔開,熱管內(nèi)管兩端與無縫彎頭之間的焊縫也完全在煙道外面。這樣的給水預(yù)熱器傳熱效率高,煙氣阻力小,使用安全可靠,使用壽命長。龍巖永定采善堂生物質(zhì)提煉有限公司在技術(shù)改造時采用了該給水預(yù)熱器,排煙溫度顯著降低,給水溫度得到加熱提高,大大降低了耗煤量,節(jié)能效果顯著。

3.4 有機熱載體爐尾氣蒸汽發(fā)生器節(jié)能技術(shù)改造 龍巖目前有機熱載體爐約有 60臺,有機熱載體爐尾部煙氣溫度一般比較高,且大部分未進行充分利用,煙氣中所含熱量被白白排空,其所占比例一般為 25%左右,造成巨大浪費。如果在熱載體爐尾部加裝一臺蒸汽發(fā)生器,利用尾部較高的煙氣溫度,使其通過蒸汽發(fā)生器的熱管產(chǎn)生蒸汽,用于生產(chǎn)、生活用汽即可達到節(jié)能成效。根據(jù)泉州鍋檢所節(jié)能中心的節(jié)能評估,采用該技術(shù)可降低排煙溫度約 120℃,除稍微增大了引風(fēng)機電流損耗外,產(chǎn)生的蒸汽量收益在一年內(nèi)便可抵消技術(shù)改造的投資,節(jié)能空間巨大。

綜上所述,采用以上各項工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)改造后,可以較大幅度地節(jié)約燃料的損耗。但各項節(jié)能技術(shù)各有各的特點,采取何種措施應(yīng)結(jié)合企業(yè)的實際需要、鍋爐的實際狀況及燃料、水質(zhì)等進行合理優(yōu)化選擇,最大限度地實現(xiàn)節(jié)能效果,為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

一般來說用戶企業(yè)對工業(yè)鍋爐的節(jié)能應(yīng)包括:一是完善管理,建立能耗考核制度。二是加強水處理防垢、除垢,提高水質(zhì),減少水垢。三是加強鍋爐的保養(yǎng),優(yōu)化燃料,合理燃燒。四是回收鍋爐的冷凝水加以綜合利用,提升熱效率。五是推廣新型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,減少熱損失。當然,工業(yè)鍋爐的節(jié)能并不僅僅只是采取如上述的節(jié)能技術(shù)改造措施,更多的在于用戶企業(yè)的重視、管理制度的完善、人員素質(zhì)的提高。只有各方面綜合同步作用,龍巖地區(qū)工業(yè)鍋爐的節(jié)能才能達到最終的目的。

[1]張海英、劉國華.中小型工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術(shù)淺談.硅谷,2009,5

[2]賴艷華.分層燃燒技術(shù)機理分析與應(yīng)用.鍋爐技術(shù),2000.04

[3]陳亦惠,沈青.節(jié)能與環(huán)保 -鍋爐節(jié)能與技術(shù)改造.航空工業(yè)出版社,1996

[4]泉州市鍋爐節(jié)能檢測中心.工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)改造評估,2009

TK22

A

1003-3467(2010)04-0066-02

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