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摘 要:我国是世界上最大的锅炉使用国,也是首屈一指的锅炉生产国。锅炉作为当今工业生产和人类日常生活中的主要热能动力设备,在国民生产中地位突出,作用明显。随着我国经济的发展,特别是在进入世贸组织后,国内各行业之间的竞争越来越激烈,工业锅炉生产、制造行业当然也不例外,做好锅炉设计研发工作至关重要,不仅关系到锅炉生产企业的生存和发展,而且还关系到我国社会经济的进步。本文主要阐述了工业锅炉设计工作中需要注意的各种问题,并提出了相关应对策略,旨在为锅炉生产设计提供借鉴。
关键词:工业锅炉;燃料;生产;设计
锅炉是目前常见的压力容器和热能动力设备,是化工、发电、供热、炼油等工业以及人民日常生活中不可缺少的动力设备。随着科技的发展和社会的进步,锅炉的用途也越来越广泛,结构日益复杂。当今,我国锅炉产品主要可以分为两种:其一是蒸汽式锅炉,这种锅炉主要是以发电为主的;其二是工业锅炉,这类锅炉在目前被广泛的用于工业生产、采暖,其中大多为低压、低温和小容量的锅炉。近年来,锅炉的应用范围不断增加,应用类型也变得越来越复杂,这也使得锅炉设计难度大大提升,给锅炉生产企业带来发展机遇的同时也产生了许多新问题。这里我们就锅炉设计工作中需要注意的各种事项做了详细分析,旨在为锅炉生产企业未来工作提供参考。
一、我国工业锅炉的使用现状
1、我国工业锅炉概况
时至今日,我国大多数地区的工业锅炉还是以煤炭作为主要的燃料,这类锅炉在运行的过程中会产生大量煤烟,不仅对锅炉操作人员的身体造成了危害,而且严重影响着周边环境。同时,我国目前常见的工业锅炉主要是以有机热载体锅炉为主,这种锅炉在工作中是以多层燃烧为主,排出烟量大、温度高,且这些烟气温度大多是300℃以上,而且包含了大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等有害气体,这些夹杂着污染气体且温度较高的煤烟在排放中不仅会造成热能损耗,还会污染周边环境,给企业带来经济损失的同时还造成了严重的环境污染。
2、我国工业锅炉的发展趋势
节能、环保是我国社会发展的主要趋势,也是我国工业锅炉生产、设计的追求目标。因此,在我国工业锅炉设计和生产中,主要采用了清洁燃料和高效、节能的燃烧技术作为提高锅炉效益、降低锅炉污染的重要途径。目前,我国锅炉虽然还是以煤炭作为主要的燃料,但是随着社会经济的发展和能源供应不足的日益严重,我们在锅炉生产和设计中不得不考虑采用各种新资源的开发和利用,如氢气、天然气等,这些能源不仅有着污染小、对环境破坏第的特点,同时燃烧效率高,有助于提高锅炉运行效率。
3、锅炉形势
我国当今锅炉的基本问题主要是自动化水平低、燃烧效率低、污染严重。就目前我国的锅炉配置状况分析,我国的锅炉大多都处于人工操作状态,是由工作人员根据锅炉的燃烧情况和负荷变化来及时的进行燃料调整,但是由于人工操作的局限性和对细节掌握的欠缺,在大多数情况下都无法及时的调整锅炉的运行情况,导致了锅炉和电机运行效率低下,甚至是造成大量资源的浪费。近几年来,受到我国市场经济和社会体制的发展,越来越多的新技术、新能源不断出现,不仅为我国锅炉生产和设计提供了新理念,而且为我国经济的进步做出了重大贡献,锅炉节能和自动化趋势得到大力提升。
二、工业锅炉设计中的问题
1、锅炉的选型
在锅炉的选型工作中,大多数的锅炉生产企业都是以热负荷作为主要的选型依据,是根据各种设备的耗能情况来综合分析的。热负荷的大小与发展趋势均和锅炉的容量以及台数有直接的关系。锅炉型号和台数是根据锅炉房的热负荷、介质、参数等因素选择,并且要考虑到实际情况和技术经济方面的合理性。如果热负荷大,则相应单台锅炉的容量也要大;并且要将发展负荷同时考虑进去,即短期内会大幅度增加的热负荷。如果只需考虑远期的热负荷增长,在锅炉房的发展端预留安装扩建锅炉的位置即可。
2、水处理设备的选择
一般情况下、工业锅炉必须要经过定期的排污、排水。工業锅炉的水处理任务是指软化、除氧。确定水处理之后锅炉的正常运行。较高的水温度会使得锅炉在运行过程中升温幅度受限,造成热负荷波动早打,效果的不稳定。
3、燃气调压问题
随着社会的发展和人类对生活环境的要求,燃煤锅炉已经逐步的在向燃气锅炉靠近。燃气锅炉要考虑其燃气调压问题。气压是燃气过程中的重点和难点,一般情况下,燃气热锅炉均配置有相应的燃烧器,而且自动化程度相当高,不过对燃气压力的要求却很低,因此在使用燃烧器前要做燃气调压。燃气系统的调压装置要保证其可靠性,如果仅靠调节燃气管道阀门的大小来调节燃气压力,则会造成燃气压力偏高或者偏低,从而造成回火与脱火,进而燃烧器频繁启停影响到锅炉的正常运行。所以为保证燃气锅炉可以稳定、安全的燃烧,就要保证供应燃烧器燃料的正常压力。
4、烟囱冷凝水问题
工业锅炉的设计当中,燃气锅炉烟囱必须要用钢筋混凝土或者钢烟囱。因为燃气锅炉的热效率相对较高,所以排烟温度比较低,通常低于180℃。烟囱如果直接设置在室外,在冬季钢烟囱就会出现冷凝水结冰的问题,从而造成烟囱生锈,久而久之形成腐蚀,如果严重的话还会对烟囱排烟造成影响。所以要在烟囱的基座内加设一根伴热的排水管,排水管出口引至检查井。
三、我国工业锅炉的减排措施
1、对燃料进行预处理由于锅炉型号不同,要达到最佳使用状况应选择合适煤种。因此,在燃料进炉前应该对煤炭进行细致的筛分和洗选,并合理分配煤炭燃烧;也可运用煤炭炉前成型术,尽可能的节约燃煤,减少温室气体排放,实践表明,通过筛分、洗选等处理后,煤炭中灰分的含量可降低8%左右,有效提高锅炉燃烧效率。
2、改造燃烧系统要实现减排目的,对现有工业锅炉的燃烧系统进行改造是十分必要的,目前的主要措施是优化锅炉燃烧室,如安装省煤器,使用计算机进行控制等,一般来说可将燃料效率提高5%左右。目前此项措施在工业锅炉改造上运用时运用比较广泛。
3、开发高效的清洁燃烧技术锅炉高效清洁燃烧技术是当前世界范围内研究的课题,我国也一直致力于研究和制造出使用高效清洁燃烧技术的工业锅炉,目前已经有了一定突破,包括以下几种技术和设备:其一,循环型流化床锅炉。其二,抛煤机链条炉排燃烧锅炉。该技术设备融合了抛煤机与链条炉排锅炉两者的优点。其三,翻转型炉排锅炉。其四,改良的水火管锅炉。
四、结束语
在工业锅炉设计过程中,不但要注意文章中出现的常见问题,更要注意负荷能力。锅炉设计中需要有一定的超负荷能力,短时过负荷运行也是可以的,但是为了降低燃料的供给。工业锅炉随着工业的发展,在生活中运用也逐步广阔,如何避免其中存在的问题是值得我们深究和探索的。■
参考文献
[1] 陈本刚. 循环流化床锅炉工程建造中有关事项[J]. 小氮肥设计技术. 1999(02)
[2] 李维根,陈起铎. SZL4-13型水管锅炉的设计[J]. 热能动力工程. 1987(04)
[3] 陈棋. 关于工业锅炉安全管理及维护的探讨[J]. 能源与环境. 2011(02)
关键词:工业锅炉;燃料;生产;设计
锅炉是目前常见的压力容器和热能动力设备,是化工、发电、供热、炼油等工业以及人民日常生活中不可缺少的动力设备。随着科技的发展和社会的进步,锅炉的用途也越来越广泛,结构日益复杂。当今,我国锅炉产品主要可以分为两种:其一是蒸汽式锅炉,这种锅炉主要是以发电为主的;其二是工业锅炉,这类锅炉在目前被广泛的用于工业生产、采暖,其中大多为低压、低温和小容量的锅炉。近年来,锅炉的应用范围不断增加,应用类型也变得越来越复杂,这也使得锅炉设计难度大大提升,给锅炉生产企业带来发展机遇的同时也产生了许多新问题。这里我们就锅炉设计工作中需要注意的各种事项做了详细分析,旨在为锅炉生产企业未来工作提供参考。
一、我国工业锅炉的使用现状
1、我国工业锅炉概况
时至今日,我国大多数地区的工业锅炉还是以煤炭作为主要的燃料,这类锅炉在运行的过程中会产生大量煤烟,不仅对锅炉操作人员的身体造成了危害,而且严重影响着周边环境。同时,我国目前常见的工业锅炉主要是以有机热载体锅炉为主,这种锅炉在工作中是以多层燃烧为主,排出烟量大、温度高,且这些烟气温度大多是300℃以上,而且包含了大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等有害气体,这些夹杂着污染气体且温度较高的煤烟在排放中不仅会造成热能损耗,还会污染周边环境,给企业带来经济损失的同时还造成了严重的环境污染。
2、我国工业锅炉的发展趋势
节能、环保是我国社会发展的主要趋势,也是我国工业锅炉生产、设计的追求目标。因此,在我国工业锅炉设计和生产中,主要采用了清洁燃料和高效、节能的燃烧技术作为提高锅炉效益、降低锅炉污染的重要途径。目前,我国锅炉虽然还是以煤炭作为主要的燃料,但是随着社会经济的发展和能源供应不足的日益严重,我们在锅炉生产和设计中不得不考虑采用各种新资源的开发和利用,如氢气、天然气等,这些能源不仅有着污染小、对环境破坏第的特点,同时燃烧效率高,有助于提高锅炉运行效率。
3、锅炉形势
我国当今锅炉的基本问题主要是自动化水平低、燃烧效率低、污染严重。就目前我国的锅炉配置状况分析,我国的锅炉大多都处于人工操作状态,是由工作人员根据锅炉的燃烧情况和负荷变化来及时的进行燃料调整,但是由于人工操作的局限性和对细节掌握的欠缺,在大多数情况下都无法及时的调整锅炉的运行情况,导致了锅炉和电机运行效率低下,甚至是造成大量资源的浪费。近几年来,受到我国市场经济和社会体制的发展,越来越多的新技术、新能源不断出现,不仅为我国锅炉生产和设计提供了新理念,而且为我国经济的进步做出了重大贡献,锅炉节能和自动化趋势得到大力提升。
二、工业锅炉设计中的问题
1、锅炉的选型
在锅炉的选型工作中,大多数的锅炉生产企业都是以热负荷作为主要的选型依据,是根据各种设备的耗能情况来综合分析的。热负荷的大小与发展趋势均和锅炉的容量以及台数有直接的关系。锅炉型号和台数是根据锅炉房的热负荷、介质、参数等因素选择,并且要考虑到实际情况和技术经济方面的合理性。如果热负荷大,则相应单台锅炉的容量也要大;并且要将发展负荷同时考虑进去,即短期内会大幅度增加的热负荷。如果只需考虑远期的热负荷增长,在锅炉房的发展端预留安装扩建锅炉的位置即可。
2、水处理设备的选择
一般情况下、工业锅炉必须要经过定期的排污、排水。工業锅炉的水处理任务是指软化、除氧。确定水处理之后锅炉的正常运行。较高的水温度会使得锅炉在运行过程中升温幅度受限,造成热负荷波动早打,效果的不稳定。
3、燃气调压问题
随着社会的发展和人类对生活环境的要求,燃煤锅炉已经逐步的在向燃气锅炉靠近。燃气锅炉要考虑其燃气调压问题。气压是燃气过程中的重点和难点,一般情况下,燃气热锅炉均配置有相应的燃烧器,而且自动化程度相当高,不过对燃气压力的要求却很低,因此在使用燃烧器前要做燃气调压。燃气系统的调压装置要保证其可靠性,如果仅靠调节燃气管道阀门的大小来调节燃气压力,则会造成燃气压力偏高或者偏低,从而造成回火与脱火,进而燃烧器频繁启停影响到锅炉的正常运行。所以为保证燃气锅炉可以稳定、安全的燃烧,就要保证供应燃烧器燃料的正常压力。
4、烟囱冷凝水问题
工业锅炉的设计当中,燃气锅炉烟囱必须要用钢筋混凝土或者钢烟囱。因为燃气锅炉的热效率相对较高,所以排烟温度比较低,通常低于180℃。烟囱如果直接设置在室外,在冬季钢烟囱就会出现冷凝水结冰的问题,从而造成烟囱生锈,久而久之形成腐蚀,如果严重的话还会对烟囱排烟造成影响。所以要在烟囱的基座内加设一根伴热的排水管,排水管出口引至检查井。
三、我国工业锅炉的减排措施
1、对燃料进行预处理由于锅炉型号不同,要达到最佳使用状况应选择合适煤种。因此,在燃料进炉前应该对煤炭进行细致的筛分和洗选,并合理分配煤炭燃烧;也可运用煤炭炉前成型术,尽可能的节约燃煤,减少温室气体排放,实践表明,通过筛分、洗选等处理后,煤炭中灰分的含量可降低8%左右,有效提高锅炉燃烧效率。
2、改造燃烧系统要实现减排目的,对现有工业锅炉的燃烧系统进行改造是十分必要的,目前的主要措施是优化锅炉燃烧室,如安装省煤器,使用计算机进行控制等,一般来说可将燃料效率提高5%左右。目前此项措施在工业锅炉改造上运用时运用比较广泛。
3、开发高效的清洁燃烧技术锅炉高效清洁燃烧技术是当前世界范围内研究的课题,我国也一直致力于研究和制造出使用高效清洁燃烧技术的工业锅炉,目前已经有了一定突破,包括以下几种技术和设备:其一,循环型流化床锅炉。其二,抛煤机链条炉排燃烧锅炉。该技术设备融合了抛煤机与链条炉排锅炉两者的优点。其三,翻转型炉排锅炉。其四,改良的水火管锅炉。
四、结束语
在工业锅炉设计过程中,不但要注意文章中出现的常见问题,更要注意负荷能力。锅炉设计中需要有一定的超负荷能力,短时过负荷运行也是可以的,但是为了降低燃料的供给。工业锅炉随着工业的发展,在生活中运用也逐步广阔,如何避免其中存在的问题是值得我们深究和探索的。■
参考文献
[1] 陈本刚. 循环流化床锅炉工程建造中有关事项[J]. 小氮肥设计技术. 1999(02)
[2] 李维根,陈起铎. SZL4-13型水管锅炉的设计[J]. 热能动力工程. 1987(04)
[3] 陈棋. 关于工业锅炉安全管理及维护的探讨[J]. 能源与环境. 2011(02)