论文部分内容阅读
【摘 要】作者结合工作经验对燃烧供热锅炉、锅炉辅机、流化床等问题及节能改造,减排技术作出有效分析和阐述。
【关键词】供热锅炉;节能技术;技改对策
供热锅炉型式各异,主要是层燃锅炉(正传链条炉排锅炉多达总数的60%以上),它们的热效率普遍较低,低于80%者居大多数,高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉为数很少。结果是能源消耗量过大,甚至不能满足生产要求。当前推广应用的节能改造技术,大部分是针对正转链条炉排锅炉的。
1.供热锅炉节能技术改造措施
1.1给煤装置改造
供热层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得煤块和煤末混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即:使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进佩,改善了燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%~20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好。投资少,回收快。
1.2燃烧系统改造
对于正转链条炉排锅炉,这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧。可以获得10%左右的节能率。但是,喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当,否则,将增大排烟黑度,影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉,是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器,改造效果也与原设备状况相关,原状越差,效果越好,一般可达5%~10%。
1.3炉拱改造
正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉不能燃用设计煤种,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果,技改投资半年左右可收回。
1.4锅炉辅机节能改造
燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关,用适当的调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,又可以节约风机的耗电,节能效果是很好的。
1.5层燃锅炉改造成循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧,所以它的热效率比层燃锅炉高15~20个百分点,而且可以燃用劣质煤;由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫,所以,不但可以在大大减少燃煤锅炉酸雨气体SO2的排放量,而且,其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例,但它的改造投资较高,约为购置新炉费用的70%,所以要慎重决策。
1.6旧锅炉更新
这项改造是用新锅炉替换旧锅炉,包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉;用火型锅炉替换小型锅炉:用高参数锅炉替换低参数锅炉,以实现热电联产等。如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉,实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率,所以,节能效益可观,投资回收期较短,长则4~5年,短则2~3年。
1.7控制表统改造
2.供热锅炉控制系统节能改造措施
第一,按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造,对于负荷变化幅度较大,而且变化频繁的锅炉节能效果很好,一般可达10%左右。
第二,对于供暖锅炉,在保护足够室温的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制,可使锅炉节约20%左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉,节能效果是相同的,其经济效益更高。
供热锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后,较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗,进而减少温室气体CO2的排放量,有利于緩解全球气候变暖,同时也减少酸雨气体SO2和总悬浮颗粒物的排放量,有益于改善地区的生态环境。
3.燃煤供热锅炉的减排技术
由于大多数供热锅炉运行效率低于出厂效率,而产品设计效率又低于国际水平,因此具有巨大的减排潜力。
主要的减排技术包括以下几项:
3.1燃料预处理
根据锅炉型号和使用状况,选择合理的煤炭品种,进行煤炭的筛分、洗选和合理配煤,或者采用煤炭的炉前成型技术,从而以较小的代价实现节约煤炭和减排温室气体的效果。一般通过采用筛分、洗选和配煤处理后,煤炭中灰分的含量每降低10%,锅炉燃烧的效率可提高1%。
3.2锅炉的合理远行
我国锅炉使用运行中的主要问题是:容量过小或负荷不匹配,操作工的素质较低。通过优化锅炉的合理配置,培训一定数量的技术操作人员,其减排的成本也是很低的。
3.3改造和完善锅炉的燃烧系统
对现有锅炉的燃烧系统进行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%~10%。其主要的技术措施是锅炉燃烧室的优化,比如安装省煤器、实行计算机控制等。这些措施已经在工业锅炉上广泛应用,其减排的代价也比较低。
3.4采用高效清洁燃烧技术
4.采用高效清洁燃烧技术的锅炉
(1)循环流化床锅炉。该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点,克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等,燃烧效率为89%~92%,容量35~130蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤1万t,年减少CO2排放1.69万t,寿命期内可减排CO225.42万t。
(2)抛煤机燃烧锅炉。抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中,煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧,较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失,提高运行效率,减少污染排放。与链条炉排相比,此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84%,容量为10~30蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤8100t,年减少CO2排放1.33万t,寿命期内可减少CO2排放19.97万t。
(3)振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率,每年可节煤500t,年减少CO2排放827t,寿命期内可减少CO2排放1.24万t。
(4)翻转炉排(万用炉排)锅炉。BL型万用炉排是一种用推力送料,类似于往复炉排的燃烧设备,属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广,可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比,制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。热效率可达80%~82%,锅炉容量可达4~20蒸t。1台6蒸翻转炉排锅炉,每年可节煤400t,年减少CO2排放约666t,寿命期内可减排CO2近1万t。
【参考文献】
[1]潘景宏.供热系统节电节能技术控制[J].安徽建筑,2010(04).
[2]曲渤.浅谈工业锅炉节能减排技术[J].化学工程与装备,2009(06).
[3]周大锦.锅炉的节能与环保新技术探讨[J].科技促进发展(应用版),2011(02).
【关键词】供热锅炉;节能技术;技改对策
供热锅炉型式各异,主要是层燃锅炉(正传链条炉排锅炉多达总数的60%以上),它们的热效率普遍较低,低于80%者居大多数,高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉为数很少。结果是能源消耗量过大,甚至不能满足生产要求。当前推广应用的节能改造技术,大部分是针对正转链条炉排锅炉的。
1.供热锅炉节能技术改造措施
1.1给煤装置改造
供热层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得煤块和煤末混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即:使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进佩,改善了燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%~20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好。投资少,回收快。
1.2燃烧系统改造
对于正转链条炉排锅炉,这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧。可以获得10%左右的节能率。但是,喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当,否则,将增大排烟黑度,影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉,是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器,改造效果也与原设备状况相关,原状越差,效果越好,一般可达5%~10%。
1.3炉拱改造
正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉不能燃用设计煤种,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果,技改投资半年左右可收回。
1.4锅炉辅机节能改造
燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关,用适当的调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,又可以节约风机的耗电,节能效果是很好的。
1.5层燃锅炉改造成循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧,所以它的热效率比层燃锅炉高15~20个百分点,而且可以燃用劣质煤;由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫,所以,不但可以在大大减少燃煤锅炉酸雨气体SO2的排放量,而且,其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例,但它的改造投资较高,约为购置新炉费用的70%,所以要慎重决策。
1.6旧锅炉更新
这项改造是用新锅炉替换旧锅炉,包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉;用火型锅炉替换小型锅炉:用高参数锅炉替换低参数锅炉,以实现热电联产等。如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉,实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率,所以,节能效益可观,投资回收期较短,长则4~5年,短则2~3年。
1.7控制表统改造
2.供热锅炉控制系统节能改造措施
第一,按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造,对于负荷变化幅度较大,而且变化频繁的锅炉节能效果很好,一般可达10%左右。
第二,对于供暖锅炉,在保护足够室温的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制,可使锅炉节约20%左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉,节能效果是相同的,其经济效益更高。
供热锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后,较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗,进而减少温室气体CO2的排放量,有利于緩解全球气候变暖,同时也减少酸雨气体SO2和总悬浮颗粒物的排放量,有益于改善地区的生态环境。
3.燃煤供热锅炉的减排技术
由于大多数供热锅炉运行效率低于出厂效率,而产品设计效率又低于国际水平,因此具有巨大的减排潜力。
主要的减排技术包括以下几项:
3.1燃料预处理
根据锅炉型号和使用状况,选择合理的煤炭品种,进行煤炭的筛分、洗选和合理配煤,或者采用煤炭的炉前成型技术,从而以较小的代价实现节约煤炭和减排温室气体的效果。一般通过采用筛分、洗选和配煤处理后,煤炭中灰分的含量每降低10%,锅炉燃烧的效率可提高1%。
3.2锅炉的合理远行
我国锅炉使用运行中的主要问题是:容量过小或负荷不匹配,操作工的素质较低。通过优化锅炉的合理配置,培训一定数量的技术操作人员,其减排的成本也是很低的。
3.3改造和完善锅炉的燃烧系统
对现有锅炉的燃烧系统进行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%~10%。其主要的技术措施是锅炉燃烧室的优化,比如安装省煤器、实行计算机控制等。这些措施已经在工业锅炉上广泛应用,其减排的代价也比较低。
3.4采用高效清洁燃烧技术
4.采用高效清洁燃烧技术的锅炉
(1)循环流化床锅炉。该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点,克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等,燃烧效率为89%~92%,容量35~130蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤1万t,年减少CO2排放1.69万t,寿命期内可减排CO225.42万t。
(2)抛煤机燃烧锅炉。抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中,煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧,较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失,提高运行效率,减少污染排放。与链条炉排相比,此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84%,容量为10~30蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤8100t,年减少CO2排放1.33万t,寿命期内可减少CO2排放19.97万t。
(3)振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率,每年可节煤500t,年减少CO2排放827t,寿命期内可减少CO2排放1.24万t。
(4)翻转炉排(万用炉排)锅炉。BL型万用炉排是一种用推力送料,类似于往复炉排的燃烧设备,属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广,可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比,制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。热效率可达80%~82%,锅炉容量可达4~20蒸t。1台6蒸翻转炉排锅炉,每年可节煤400t,年减少CO2排放约666t,寿命期内可减排CO2近1万t。
【参考文献】
[1]潘景宏.供热系统节电节能技术控制[J].安徽建筑,2010(04).
[2]曲渤.浅谈工业锅炉节能减排技术[J].化学工程与装备,2009(06).
[3]周大锦.锅炉的节能与环保新技术探讨[J].科技促进发展(应用版),2011(02).