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摘要:随着工业技术的不断发展,工业锅炉在我国已经使用很广泛了,但是发电厂的能耗主要是煤的消耗量非常的大,我们在锅炉的能源降低方面有待提高,本文主要从发电厂的规划、生产环节和生产管理环节以及锅炉检修四方面探讨发电厂的节能减排之路,来实现锅炉减排的目标。
关键词:电厂锅炉;节能减排;技术
引言:随着工业技术的不断发展,锅炉的节能水平有待一步的提高,开展锅炉节能减排是火电厂主要开始的工作,所以说我们需要对锅炉的节能减排,还有就是锅炉的生产厂家不断的深入调查分析,在我国很多锅炉的生产企业中,大部分厂家的生产能力都很低,创新技术差,从而使生产的锅炉质量也无法得到保障。这种发展导致了节能减排不能很好的发展,从而使得煤资源的浪费。据调查研究我国锅炉的总量很高,每年的消耗量很高,所以说我国在工业锅炉的消耗资源方面存在严重的不足,浪费现象也严重,有效的利用煤的资源,将其中的热能完全放出来的目标还没有实现。
一、某工厂锅炉耗能案例
目前该工厂使用的2台燃煤锅炉,设计能力10T/H,1.25MPa。主要用于提供生产生活所需蒸汽。运行方式是一用一备,目的是既保证生产需要,又保障连续生产。但由于压力检测装置长期处于运行检测状态,固时间一长就很容易出现故障。
通过分析,两台燃煤锅炉的压力检测系统中的管路与锅炉炉体是直接连通的,长时间的检测运行,则很容易出现故障,一旦出现故障,则需要停炉、降压、排水等一系列操作后才能对其进行检修和更换,不仅对设备影响较大,而且降低了生产效率,而检修压力检测系统的同时也存在很大的安全隐患。为了减少对设备的检修时间,决定设计加装一个阀门,让炉体与检测管路能够实现独立以此来进行有效分断[1]。
二、造成锅炉浪费的主要因素
(一)不完全燃烧
不完全燃烧损失包括化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失。化学不完全燃烧热损失系指排烟中含有尚未燃尽的CO、H2、CH4等可燃气体所造成的热损失。机械不完全燃烧热损失指未燃烬的煤粒造成的热损失。这些未燃烧的炭包含在灰渣及飞灰之中,层燃炉的漏煤也造成这种热损失。比如,经分析烧散煤锅炉冒出的黑烟其主要成分是碳黑与烟气形成。碳黑是由于燃料不完全燃烧时,其中的高分子碳氢化合物在高温缺氧的情况下分解产生的,其粒径小于一微米,堆积比重只有50Kg/m3,且具有憎水性,烟气中还有一些煤的挥发分,如碳氢化合物、一氧化碳、硫化氢等都是可燃气体。由于燃料的不完全燃烧不仅造成的能源浪费,大量高温烟气及粉尘SO2、CO2、NO也对环境造成极大污染[2]。
(二)排烟热损失
根据测定,在相同的燃烧强度和空气过量系数的条件下,当排烟温度每升高10℃时,热效率就将降低0.42%~0.73%。以中小型工业锅炉为例,排烟温度正常情况下应在200℃以内,160℃左右较好,排烟温度每降低12~15℃,可节煤1%。而实际情况是不少锅炉的排烟温度超过了200℃,排烟处的过量空气系数为1.7~2.5,排烟热损失为8%~20%。一般来说,排烟温度低,热效率相应高,经济效果好,但排烟温度过低,会造成锅炉尾部受热面的烟气结露,产生低温腐蚀及堵灰。
1.3散热损失
某些工业锅炉及热网管道保温效果差。有的锅炉某些部件不保温;有的锅炉蒸汽管道虽然保温,但对保温管道的维修相当少,造成破损、泄漏。在蒸汽管道上,有压差就有漏损,有温差就有散热。如果有10个2~3mm的泄漏点,在5kg·F/cm2的压力下,每小时就有70~150kg蒸汽损失,一年就要多耗100~200t煤。
三、工业锅炉节能减排技术
(一)简化工艺流程
加强燃料燃烧,改善锅炉燃烧状况为充分发挥炉拱在火床中的引燃和组织炉内动力工况的作用,通过调整前后拱的结构尺寸,将煤燃烧所放出的热量尽可能多的引至火床的着火区,以提高新煤区的温度、强化传热。同时高温火焰在前后拱导向下运动直接冲刷新煤层,高温状态下的灼热焦碳颗粒在重力和离心力的惯性联合作用下分离在新煤层上,火焰的冲刷及灼热碳粒的分离与新煤之间进行着强烈动量、质量和热量交换,形成一个极有利的着火条件。此外,在有条件的企业根据锅炉的运行要求,可以在锅炉尾部安装省煤器[3]。其目的主要是为了降低锅炉的排烟温度,回收烟气的余热,提高锅炉效率,节约燃料,整个工艺流程的简化如图1所示。
(二)推广工业锅炉水处理技术
锅炉经过一定时期的运行,锅炉内部将出现水中沉淀物,即结垢现象。这是无法避免的。据测算,锅炉本体内部每结1毫米水垢,整体热效率下降3%,而且锅炉结垢后对锅炉安全运行也极为不利。通过指导企业采取有效的水处理技术和除垢技术,加强对锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质及蒸汽品质检验分析,实现锅炉无水垢运行,整体热效率平均提高10%。因此要建立及建全锅炉水质管理和定期的除垢制度,保证锅炉用水的水质和锅炉受热面的清洁,以提高锅炉效率和设备使用寿命。
(三)做好保温措施
为了减少锅炉本体及管道系统向周围放热必须对锅炉本体及管道做好保温,以减少散热损失。敷在锅炉本体和汽水管路上的保温层经过一段时间的运行以后可能脱落,使散热量增加,既损失热量又增加锅炉房的温度,有时候可能会烫伤人。若发现保温层脱落,必须及时修补[4]。此外,还可推广纯低温余热锅炉。这种锅炉利用生产系统中产生的中低温废热来推动低参数的汽轮机组做功发电,且不用任何补燃,是企业提高能源利用效率、降低成本、节能减排的有效措施之一。
(四)实时监测锅炉压力确保安全工作
随着现在工业企业锅炉机组越来越向着高参数、大容量的方向发展,对压力检测系统的检测能力的要求也越来越高。其主要用于在生产运行过程中对锅炉的蒸汽压力、温度进行实时自动监控。因此必须对锅炉进行改进,使得改进后的压力检测系统能大大缩短压力检测表的检修时间,也能对设备正常运行和操作人员的生命安全保障[5]。
系统测试结果:改进后的压力检测系统达到所定的预期目标,拆卸、测试对锅炉管路和锅炉压力无任何影响,而且大大缩短了检修时间为了进一步检验压力检测在锅炉正常运行中的效果,工作人员对其加装了D25阀门后的压力检测系统2013.2—2014.2,结果如表1所示。
四、结束语
工业锅炉的节能工作,是降低能耗、减少环境污染、造福子孙后代的有益事业。因此,我们应该着眼于未来,积极贯彻落实国家的节能减排政策,加大对工业锅炉节能减排工作的重视力度,并积极实施节能技术措施,提高锅炉的运行热效率,同时还需要加强锅炉的检修,从根本上实现锅炉效率提升,从而达到锅炉低耗高效的节能目的。
参考文献:
[1]史妍婷. 电力热力的生产与供应业燃煤锅炉PM_(2.5)减排策略研究[D].哈尔滨工业大学,2013.
[2]覃朝阳. 150MW循环流化床锅炉减排与辅机节电[J]. 电源技术应用,2013,05:219.
[3]张天奇,杨东欣,王维. 太阳能技术在工厂燃煤锅炉节能减排中应用研究[J]. 中学生数理化(学研版),2011,12:15-16.
[4]田立红. 武汉铁路局锅炉废气污染物减排情况分析[J]. 铁路节能环保与安全卫生,2013,06:282-284.
[5]张古雪. 循环流化床锅炉节能减排现状与管理措施研究[J]. 能源與节能,2014,02:100-101.
关键词:电厂锅炉;节能减排;技术
引言:随着工业技术的不断发展,锅炉的节能水平有待一步的提高,开展锅炉节能减排是火电厂主要开始的工作,所以说我们需要对锅炉的节能减排,还有就是锅炉的生产厂家不断的深入调查分析,在我国很多锅炉的生产企业中,大部分厂家的生产能力都很低,创新技术差,从而使生产的锅炉质量也无法得到保障。这种发展导致了节能减排不能很好的发展,从而使得煤资源的浪费。据调查研究我国锅炉的总量很高,每年的消耗量很高,所以说我国在工业锅炉的消耗资源方面存在严重的不足,浪费现象也严重,有效的利用煤的资源,将其中的热能完全放出来的目标还没有实现。
一、某工厂锅炉耗能案例
目前该工厂使用的2台燃煤锅炉,设计能力10T/H,1.25MPa。主要用于提供生产生活所需蒸汽。运行方式是一用一备,目的是既保证生产需要,又保障连续生产。但由于压力检测装置长期处于运行检测状态,固时间一长就很容易出现故障。
通过分析,两台燃煤锅炉的压力检测系统中的管路与锅炉炉体是直接连通的,长时间的检测运行,则很容易出现故障,一旦出现故障,则需要停炉、降压、排水等一系列操作后才能对其进行检修和更换,不仅对设备影响较大,而且降低了生产效率,而检修压力检测系统的同时也存在很大的安全隐患。为了减少对设备的检修时间,决定设计加装一个阀门,让炉体与检测管路能够实现独立以此来进行有效分断[1]。
二、造成锅炉浪费的主要因素
(一)不完全燃烧
不完全燃烧损失包括化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失。化学不完全燃烧热损失系指排烟中含有尚未燃尽的CO、H2、CH4等可燃气体所造成的热损失。机械不完全燃烧热损失指未燃烬的煤粒造成的热损失。这些未燃烧的炭包含在灰渣及飞灰之中,层燃炉的漏煤也造成这种热损失。比如,经分析烧散煤锅炉冒出的黑烟其主要成分是碳黑与烟气形成。碳黑是由于燃料不完全燃烧时,其中的高分子碳氢化合物在高温缺氧的情况下分解产生的,其粒径小于一微米,堆积比重只有50Kg/m3,且具有憎水性,烟气中还有一些煤的挥发分,如碳氢化合物、一氧化碳、硫化氢等都是可燃气体。由于燃料的不完全燃烧不仅造成的能源浪费,大量高温烟气及粉尘SO2、CO2、NO也对环境造成极大污染[2]。
(二)排烟热损失
根据测定,在相同的燃烧强度和空气过量系数的条件下,当排烟温度每升高10℃时,热效率就将降低0.42%~0.73%。以中小型工业锅炉为例,排烟温度正常情况下应在200℃以内,160℃左右较好,排烟温度每降低12~15℃,可节煤1%。而实际情况是不少锅炉的排烟温度超过了200℃,排烟处的过量空气系数为1.7~2.5,排烟热损失为8%~20%。一般来说,排烟温度低,热效率相应高,经济效果好,但排烟温度过低,会造成锅炉尾部受热面的烟气结露,产生低温腐蚀及堵灰。
1.3散热损失
某些工业锅炉及热网管道保温效果差。有的锅炉某些部件不保温;有的锅炉蒸汽管道虽然保温,但对保温管道的维修相当少,造成破损、泄漏。在蒸汽管道上,有压差就有漏损,有温差就有散热。如果有10个2~3mm的泄漏点,在5kg·F/cm2的压力下,每小时就有70~150kg蒸汽损失,一年就要多耗100~200t煤。
三、工业锅炉节能减排技术
(一)简化工艺流程
加强燃料燃烧,改善锅炉燃烧状况为充分发挥炉拱在火床中的引燃和组织炉内动力工况的作用,通过调整前后拱的结构尺寸,将煤燃烧所放出的热量尽可能多的引至火床的着火区,以提高新煤区的温度、强化传热。同时高温火焰在前后拱导向下运动直接冲刷新煤层,高温状态下的灼热焦碳颗粒在重力和离心力的惯性联合作用下分离在新煤层上,火焰的冲刷及灼热碳粒的分离与新煤之间进行着强烈动量、质量和热量交换,形成一个极有利的着火条件。此外,在有条件的企业根据锅炉的运行要求,可以在锅炉尾部安装省煤器[3]。其目的主要是为了降低锅炉的排烟温度,回收烟气的余热,提高锅炉效率,节约燃料,整个工艺流程的简化如图1所示。
(二)推广工业锅炉水处理技术
锅炉经过一定时期的运行,锅炉内部将出现水中沉淀物,即结垢现象。这是无法避免的。据测算,锅炉本体内部每结1毫米水垢,整体热效率下降3%,而且锅炉结垢后对锅炉安全运行也极为不利。通过指导企业采取有效的水处理技术和除垢技术,加强对锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质及蒸汽品质检验分析,实现锅炉无水垢运行,整体热效率平均提高10%。因此要建立及建全锅炉水质管理和定期的除垢制度,保证锅炉用水的水质和锅炉受热面的清洁,以提高锅炉效率和设备使用寿命。
(三)做好保温措施
为了减少锅炉本体及管道系统向周围放热必须对锅炉本体及管道做好保温,以减少散热损失。敷在锅炉本体和汽水管路上的保温层经过一段时间的运行以后可能脱落,使散热量增加,既损失热量又增加锅炉房的温度,有时候可能会烫伤人。若发现保温层脱落,必须及时修补[4]。此外,还可推广纯低温余热锅炉。这种锅炉利用生产系统中产生的中低温废热来推动低参数的汽轮机组做功发电,且不用任何补燃,是企业提高能源利用效率、降低成本、节能减排的有效措施之一。
(四)实时监测锅炉压力确保安全工作
随着现在工业企业锅炉机组越来越向着高参数、大容量的方向发展,对压力检测系统的检测能力的要求也越来越高。其主要用于在生产运行过程中对锅炉的蒸汽压力、温度进行实时自动监控。因此必须对锅炉进行改进,使得改进后的压力检测系统能大大缩短压力检测表的检修时间,也能对设备正常运行和操作人员的生命安全保障[5]。
系统测试结果:改进后的压力检测系统达到所定的预期目标,拆卸、测试对锅炉管路和锅炉压力无任何影响,而且大大缩短了检修时间为了进一步检验压力检测在锅炉正常运行中的效果,工作人员对其加装了D25阀门后的压力检测系统2013.2—2014.2,结果如表1所示。
四、结束语
工业锅炉的节能工作,是降低能耗、减少环境污染、造福子孙后代的有益事业。因此,我们应该着眼于未来,积极贯彻落实国家的节能减排政策,加大对工业锅炉节能减排工作的重视力度,并积极实施节能技术措施,提高锅炉的运行热效率,同时还需要加强锅炉的检修,从根本上实现锅炉效率提升,从而达到锅炉低耗高效的节能目的。
参考文献:
[1]史妍婷. 电力热力的生产与供应业燃煤锅炉PM_(2.5)减排策略研究[D].哈尔滨工业大学,2013.
[2]覃朝阳. 150MW循环流化床锅炉减排与辅机节电[J]. 电源技术应用,2013,05:219.
[3]张天奇,杨东欣,王维. 太阳能技术在工厂燃煤锅炉节能减排中应用研究[J]. 中学生数理化(学研版),2011,12:15-16.
[4]田立红. 武汉铁路局锅炉废气污染物减排情况分析[J]. 铁路节能环保与安全卫生,2013,06:282-284.
[5]张古雪. 循环流化床锅炉节能减排现状与管理措施研究[J]. 能源與节能,2014,02:100-101.