戴國棟

DZL2-1.25-AII型燃煤鍋爐的節(jié)能減排改造

戴國棟

福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院

該文針對DZL2-1.25-AII型臥式燃煤蒸汽工業(yè)鍋爐存在能耗高、超標排放的缺點，提出了一整套合理可行的節(jié)能減排改造方案，實施后達到了節(jié)能、降耗、減排的預(yù)期目標。

工業(yè)鍋爐 節(jié)能減排 改造

1 概況

福建某酒業(yè)有限公司是生產(chǎn)酒類產(chǎn)品的企業(yè)，現(xiàn)有一臺DZL2-1.25-AII型臥式燃煤蒸汽工業(yè)鍋爐，額定蒸發(fā)量為2t/h，額定工作壓力為1.25MPa,燃用II類煙煤。該鍋爐于2011年4月制造，2011年9月投入運行，主要用于米酒生產(chǎn)工藝的蒸煮加熱。由于燃用II煙煤，且燃燒設(shè)備和輔機配置不太合理，造成該鍋爐運行時不能達到環(huán)保標準要求排放，被當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門責(zé)令整改。接到該企業(yè)委托改造的邀請，我們對該鍋爐進行了實地調(diào)研，并針對企業(yè)提出的三個要求：①保證環(huán)保檢測達標；②改造后具有實用性；③改造后鍋爐測試熱工性能指標達到國家規(guī)定。我們認真研究了該鍋爐的圖紙，分析了該爐型鍋爐的運行原理，診斷了鍋爐實際燃燒工況，經(jīng)過科學(xué)論證、多方案對比遴選，最后擬定了以下節(jié)能減排改造方案。

2 改造前后鍋爐技術(shù)參數(shù)對比

2.1 原有的鍋爐運行參數(shù)

①鍋爐型號：DZL2-1.25-AII，額定蒸發(fā)量：2 t/h；

②額定工作壓力：1.25MPa；

③介質(zhì)出口溫度：194℃；

④燃燒方式：鏈條爐排層燃；

⑤設(shè)計燃料：II 類煙煤；

⑥鍋爐熱效率：61%。

2.2 改造后的鍋爐運行參數(shù)

①鍋爐型號：DZL2-1.25- S，額定蒸發(fā)量：2 t/h；

②額定工作壓力：1.25MPa；

③介質(zhì)出口溫度：194℃；

④燃燒方式：固定爐排室燃；

⑤設(shè)計燃料：生物質(zhì)顆粒；

⑥鍋爐熱效率：76.7%。

3 鍋爐節(jié)能、減排改造方案

我們本著“節(jié)能減排、投資少、工期短、見效快、保安全”的改造原則，決定對現(xiàn)有鍋爐本體部分盡量少改動，主要對該鍋爐的燃燒系統(tǒng)進行改造，改為燃用潔凈燃燒的生物質(zhì)燃料，通過配置一些節(jié)能環(huán)保的組件，盡可能減少該鍋爐原有存在的各種熱能損失，采取相關(guān)措施，充分利用余熱。擬定了以下9個步驟的節(jié)能減排改造方案，具體實施的改造項目如下：

（1）為了能燃用生物質(zhì)燃料，將原有鏈條爐排和給煤裝置拆除，爐膛底部改用固定式爐排，采用生物質(zhì)燃料噴進爐膛、從爐排底部鼓進一次風(fēng)室燃的燃燒方式。

（2）為了讓生物質(zhì)燃料充分燃燒，應(yīng)拆除原爐墻、重新砌筑燃燒室，并在爐膛前部，增加二次送風(fēng)系統(tǒng)；在后爐膛煙氣的一次回程與二次回程轉(zhuǎn)彎室增設(shè)三次送風(fēng)。普通工業(yè)鍋爐一般都是在一次風(fēng)下燃燒。實踐表明，給工業(yè)鍋爐增加二次風(fēng)、甚至三次風(fēng)，無疑會增加爐膛的空氣量，使更多的氧氣進入爐膛、參與燃料的燃燒，以實現(xiàn)燃料的完全燃燒、消除鍋爐冒黑煙，同時會大大降低鍋爐初始排塵濃度。

（3）在生產(chǎn)車間用汽設(shè)備的尾部增加一套冷凝水回收裝置，將原有棄之不用的冷凝水進行封閉式回收，充分利用使用過了的蒸汽的余熱，以便實現(xiàn)節(jié)約用水且能提高鍋爐給水溫度的目的。

（4）在鍋爐煙氣出口增設(shè)一個節(jié)能器，目的是利用排煙余熱，進一步提高給水溫度，提高鍋爐熱效率。鍋爐排煙中含有高達18%的水蒸汽，其蘊含大量的潛熱未被利用，排煙溫度越高，排煙熱損失就越大。節(jié)能器直接安裝在鍋爐煙道中，回收高溫?zé)煔庵械哪芰?，減少燃料消耗，經(jīng)濟效益十分明顯，同時水蒸汽的凝結(jié)吸收煙氣中的氮氧化物、二氧化硫等污染物，也將降低污染物的排放。

（5）為了提高除塵效果，在原有沖擊式除塵器基礎(chǔ)上，在引風(fēng)機與節(jié)能器之間增加一臺高效的多管旋風(fēng)除塵器，除塵效率提高了約35%，使煙氣排放達到環(huán)保部門要求的標準。

（6）因增設(shè)了節(jié)能器與多管旋風(fēng)除塵器，增加了煙風(fēng)道的煙氣阻力，原有Y10-24引風(fēng)機的風(fēng)壓風(fēng)量將不足，所以必須改用GY2-18引風(fēng)機。為了節(jié)約電能，增設(shè)了變頻控制器來控制鼓、引風(fēng)機的啟停，與原先鼓引風(fēng)機耗電量相比，可以節(jié)約約1/3的用電量。

（7）給水系統(tǒng)的改造：原有鍋爐給水系統(tǒng)中沒有水處理設(shè)備，造成鍋爐容易結(jié)生水垢，降低了鍋爐本體受熱面的換熱效果，所以必須增設(shè)一臺全自動智能型鈉離子交換器，以防止鍋爐結(jié)垢而降低鍋爐熱效率。通過采用鍋爐除垢劑和電子防垢器來軟化鍋爐給水，減少鍋內(nèi)水垢的產(chǎn)生，優(yōu)化水汽循環(huán)系統(tǒng)，并通過合理控制鍋爐的排污，從而提高鍋爐熱效率。

（8）增設(shè)一臺保溫水桶，供蓄積節(jié)能器軟水之用。

（9）因為要安裝多管旋風(fēng)除塵器、節(jié)能器和保溫水桶，所以必須改造原有的煙風(fēng)系統(tǒng)。

4 結(jié)論

采取以上措施進行節(jié)能、減排改造后，原先差點要被淘汰、拆除的鍋爐重新煥發(fā)出了“青春”。改造后的鍋爐經(jīng)過實際運行，其燃燒工況穩(wěn)定，各方面運行技術(shù)指標都能達到要求。經(jīng)過對該鍋爐的熱工性能測試，其熱效率從原先的61%提高到了76.7%，粗略地估算，每年節(jié)能約為360噸標準煤，價值約人民幣30萬元，當(dāng)年就能收回改造成本。而且經(jīng)檢測，改造后鍋爐的煙塵排放濃度、煙氣黑度、二氧化硫以及氮氧化物等污染物的排放都能到達GB/T13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標準》的要求。

通過以上節(jié)能減排改造方案的實踐，為中小型燃煤工業(yè)鍋爐提供了一個切實可行的節(jié)能減排改造成功案例。

[1] JB/T 10094-2002, 工業(yè)鍋爐通用技術(shù)條件[S].

[2] GB/T 13271—2001, 鍋爐大氣污染物排放標準[S].

[3] 林宗虎, 張永照. 鍋爐手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1989.

[4] 鹿道智. 工業(yè)鍋爐司爐教程[M]. 北京：航空工業(yè)出版社，2005.

[5] 馮俊凱, 沈幼庭. 鍋爐原理及計算[M]. 北京：科學(xué)出版社, 1992.