一、燃燒節(jié)能
1. 爐拱 工業(yè)鍋爐的爐拱是十分重要的。爐拱的作用在于促使?fàn)t膛中氣體的混合以及組織輻射和熾熱煙氣的流動(dòng), 使燃料及時(shí)著火燃燒。
而目前工業(yè)鍋爐的實(shí)際用汽量與其額定負(fù)荷往往不匹配, 使用的煤種變化較大 , 而且與設(shè)計(jì)煤種往往有較大的差異, 因此在實(shí)際使用中 , 往往要對爐拱進(jìn)行必要的改造以適應(yīng)煤種的需要。
改造前爐拱情況, 存在的主要問題是: 因使用的燃煤比設(shè)計(jì)煤種差而雜, 鍋爐出現(xiàn)爐膛出口煙氣溫度低( 約 700 ℃), 比設(shè)計(jì)低 200 ℃ 。新煤著火遲, 時(shí)常出現(xiàn)火床斷火, 著火距煤閘板約 0.6~1.Om, 爐膛燃燒不強(qiáng)烈 , 灰渣含碳量高。針對爐拱結(jié)構(gòu)存在的問題, 從改善燃料的著火條件, 提高爐膛溫度著手對鍋爐進(jìn)行改造。
經(jīng)過改造后的爐拱 , 在實(shí)際運(yùn)衍中觀測發(fā)現(xiàn) , 改造效果良好 , 燃料人爐后距煤閘板 0.3mRP 著火, 火床燃燒強(qiáng)烈, 火焰充滿度好, 旋轉(zhuǎn)強(qiáng)烈。由于前拱降低 , 后拱加長, 拱間形 成的喉口間距由原來的2.0m左右縮小到1.0m。加強(qiáng)了該處的氣流擾動(dòng)混合, 重新組織了氣流, 強(qiáng)化了爐內(nèi)燃燒, 有效的提高了前拱區(qū)和整個(gè)爐膛的溫度, 使其達(dá)到1400 ℃ 以上 , 改善了燃料的著火條件。煤著火點(diǎn)的提前, 爐膛溫度的提高,使灰渣含碳量明顯減少。煙氣的旋流混合又加強(qiáng)了煙氣中焦炭粒子的分離, 使之落在火床上和新燃料層進(jìn)一步燃盡。強(qiáng)烈的煙氣旋流還使煙氣中的CO 、 H2 、 CH4 等可燃?xì)怏w充分燃燒, 從而提高了鍋爐的熱效率4% 以上。同時(shí)也提高了鍋爐出力, 滿足了生產(chǎn)用汽的需要, 減輕了環(huán)境污染, 擴(kuò)大了燃煤品種的適應(yīng)范圍。
2. 合理的送風(fēng)與調(diào)節(jié)
在鏈條爐、振動(dòng)爐、往復(fù)爐中, 根據(jù)燃燒過程的不同特點(diǎn), 合理的送風(fēng), 對于促進(jìn)爐內(nèi)燃燒是很重要的。如在鏈條爐中, 燃料隨爐排不停地運(yùn)動(dòng), 依次發(fā)生著火、燃燒、燃盡各階段。燃燒是沿爐排長度方向分階段、分區(qū)進(jìn)行的, 所以沿爐排長度方向所需的空氣量也就不同。在爐排頭部的預(yù)熱 區(qū)和尾部燃盡階段, 空氣需要量小; 在爐排中部的燃燒階段, 空氣需要量大。根據(jù)這一特點(diǎn), 必須采用分段送風(fēng), 以滿足燃燒的需要。目前國內(nèi)生產(chǎn)的鍋爐雖然都考慮到這一特性, 采用了分段風(fēng)室, 并裝有調(diào)節(jié)風(fēng)門。但據(jù)調(diào)查, 不少單位在實(shí)際運(yùn)行中沒有按照燃燒特性進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié), 從而使燃燒所需要的空氣量與實(shí)際供風(fēng)量沒有很好地配合, 使不完全燃燒損失增大。因此, 在鍋爐燃燒調(diào)整中, 要根據(jù)燃燒需要對供給空氣量及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié), 以降低熱損失, 提高熱效率。
3. 采用二次風(fēng)
二次風(fēng)對強(qiáng)化氣流燃燒是很有效的。二次風(fēng)有以下作用: (1) 加強(qiáng)爐內(nèi)氣流的擾動(dòng)和混合, 使?fàn)t內(nèi)的氧氣和可燃?xì)怏w均勻地混合, 使化學(xué)不完全燃燒損失和爐膛過量空氣系數(shù)降低。
(2) 二次風(fēng)在爐內(nèi)形成煙氣旋渦, 一方面延長了懸浮細(xì) 煤粒在爐膛中的行程, 增加了懸浮細(xì)粒子在爐內(nèi)的停留時(shí)間, 使其有較充分的時(shí)間燃燒, 使不完全燃燒熱損失降低; 另一方面由于氣流旋渦的分離作用, 使煤粒和灰粒甩回爐內(nèi), 減小了飛灰逸出量, 使機(jī)械不完全燃燒熱損失降低。
(3) 二次風(fēng)使?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔獾某錆M度得到改善, 縮小以致消除死滯區(qū), 提高了爐內(nèi)受熱面的利用率。
二次風(fēng)除了對節(jié)能有明顯效果外, 對消煙除塵也是十分有效的。
4. 控制正常燃燒指標(biāo)
鍋爐正常燃燒, 包括均勻供給燃料、合理送風(fēng)和調(diào)整燃燒三個(gè)基本內(nèi)容。三者互相聯(lián)系, 相輔相成, 達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的, 鍋爐熱效率、排煙溫度、排渣含碳量和排煙處過量空氣系數(shù)等技術(shù)指標(biāo), 應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行》 (GB/T17954) 的規(guī)定。
5. 均勻分層燃燒
分層給煤裝置與均勻分層燃燒技術(shù)具有節(jié)能與環(huán)保的雙重效益。均勻分層燃燒技術(shù)由五項(xiàng)技術(shù)組成。
一 是用均勻給煤技術(shù)解決煤倉顆粒不均 , 導(dǎo)致爐排上煤層橫斷面顆粒不均 勻影響燃燒的問題;
二 是用均勻分層給煤技術(shù) , 使煤層顆粒 不但按下大上小逐級均勻分層排列 , 而且分層煤層任何橫斷面上的分層顆粒一致。均勻分層煤層不但通風(fēng)阻力小, 透氣 性好、供氧充足, 而且煤顆粒的均勻分層分布特點(diǎn)符合煤氧 化燃燒的特點(diǎn) , 因而大大提高了煤的燃燒效率。該技術(shù)從根本上解決了原始密實(shí)煤層通風(fēng)不良缺氧燃燒的問題;
三 是使 煤層上面小顆粒的煤層, 在火床上跳躍起來半沸騰燃燒;
四 是使煤中的煤粉在火床上方空 , 類似煤粉爐懸浮燃燒;
五 是采用強(qiáng)化燃燒措施, 強(qiáng)化懸浮在燃燒室內(nèi)的多相燃料燃燒。實(shí)踐證實(shí)這項(xiàng)技術(shù)不但提高了煤的燃燒效率, 而且提高了鍋爐對煤種的適應(yīng)性, 從而解決了鏈條爐不適宜燒次煤的問題。均勻分層燃燒另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是燃燒溫度均勻一致, 消除了局部溫度高, 燒毀爐排側(cè)密封件、老鷹鐵和爐排膨脹不均造成的故障。
6. 預(yù)熱空氣
為了提高爐內(nèi)溫度, 工業(yè)鍋爐應(yīng)設(shè)置空氣預(yù)熱器, 加熱助燃空氣, 這樣既有利于提高爐內(nèi)溫度, 強(qiáng)化燃燒, 減少不 完全燃燒熱損失, 同時(shí)也使煙氣余熱得到充分利用, 減少了排煙熱損失, 這兩個(gè)方面都使鍋爐的熱效率得到提高。
7. 實(shí)現(xiàn)燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)
在鍋爐運(yùn)行中, 為適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化, 常需要進(jìn)行必要的燃燒調(diào)整。如在鏈條鍋爐中常需要進(jìn)行煤層厚度、分段送風(fēng)、爐排速度、二次風(fēng)量和過量空氣系數(shù)的調(diào)整。鍋爐的燃燒好壞與運(yùn)行操作技術(shù)有很大的關(guān)系。為了減少由于操作不當(dāng)對燃燒的影響, 便于迅速地根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行燃燒調(diào)整, 提高鍋爐的熱效率, 只有實(shí)現(xiàn)燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)。
燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)一般以蒸汽壓力為調(diào)節(jié)參數(shù), 根據(jù)蒸汽壓 力的高低來調(diào)節(jié)爐排速度及送風(fēng)和引風(fēng)量。實(shí)現(xiàn)燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)能根據(jù)鍋爐負(fù)荷變化及時(shí)進(jìn)行燃燒調(diào)整, 從而有效地提高鍋爐熱效率。
在引進(jìn)技術(shù)中, 鍋爐計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方面都有不同程的提高 , 一臺(tái) 20t/h 燃煤鍋爐, 煤風(fēng)配比能按蒸汽負(fù)荷的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié) , 節(jié)煤效果顯著, 每天可節(jié)煤4t 左右, 鍋爐效率比原來手工操作提高5% 以上 ; 同時(shí)由于鼓風(fēng)量、引風(fēng)量大小均隨蒸汽負(fù)荷而變化, 鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的耗電量也隨之變化, 這樣運(yùn)行電耗也降低了。
二、運(yùn)行維護(hù)節(jié)能
1. 鍋爐按額定負(fù)荷運(yùn)行
鍋爐負(fù)荷變化時(shí), 對燃燒和熱效率的影響可以從以下對機(jī)械化層燃爐的分析中看出。鍋爐超負(fù)荷時(shí), 因?yàn)槿济毫勘仨氃龃? 所以鍋爐煤層要加厚, 爐排速度要加快, 才能滿足負(fù)荷增大的需要, 煤層加厚和爐排速度加快使?fàn)t內(nèi)溫度升高,排煙溫度相應(yīng)增大, 這使排煙損失加大。鍋爐負(fù)荷降低時(shí), 燃 煤量減少, 爐內(nèi)溫度降低, 使燃燒工況變差, 不完全燃燒損失加大, 當(dāng)鍋爐負(fù)荷只有50% 時(shí), 因爐內(nèi)溫度下降幅度很大, 難以維護(hù)爐內(nèi)穩(wěn)定的燃燒。因此, 鍋爐超負(fù)荷或低負(fù)荷都會(huì)降低熱效率。
2. 清除受熱面積灰 積灰對鍋爐熱效率的影響是很明顯的, 灰垢的導(dǎo)熱系數(shù)僅為 0.1163W/(m.oC), 約為水垢導(dǎo)熱系數(shù)的1/15, 約為 鋼板導(dǎo)熱系數(shù)的1/450~1/750 。因此, 及時(shí)而且有效地清除鍋爐受熱面上的積灰 , 就能在不增加煤耗的情況下提高鍋爐的熱效率。
目前, 工業(yè)鍋爐清除積灰的辦法有機(jī)械法 ( 使用蒸汽吹 灰器和空氣吹灰等 ) 和化學(xué)法?；瘜W(xué)法的效果比機(jī)械法效果好?；瘜W(xué)法是用化學(xué)清灰劑與煙垢起化學(xué)反應(yīng), 使其變松變脆后脫落, 達(dá)到清除積灰的目的。
3. 加強(qiáng)保溫、堵漏風(fēng)、防泄、防冒
(1) 保溫
由于鍋爐爐墻、汽水熱力管道系統(tǒng)的溫度總是比周圍的環(huán)境溫度要高, 所以爐墻和汽水管道系統(tǒng)的部分熱量要通過輻射和對流方式散發(fā)到周圍空氣中去, 造成鍋爐的散熱損失 (q5) 增大, 同時(shí)也使?fàn)t膛溫度降低, 影響燃燒, 使不完全燃燒損失增大。這都使鍋爐熱效率降低, 因此, 要重視并加強(qiáng) 鍋爐爐墻和管道的保溫。
(2) 堵漏風(fēng)
中小型工業(yè)鍋爐爐膛和尾部漏風(fēng)現(xiàn)象很普遍。漏風(fēng)使煙氣量增加 , 同時(shí), 爐膛的漏風(fēng)還使?fàn)t膛溫度降低, 對燃燒影響很大。因此, 一旦發(fā)現(xiàn)爐膛的尾部漏風(fēng), 要盡快設(shè)法堵漏。
(3) 防泄、防冒
鍋爐房內(nèi)熱力管道及法蘭、閥門填料處 , 蒸汽和熱水的'跑、冒、滴、漏 ' 現(xiàn)象普遍存在, 這使鍋爐有效利用熱量減少, 補(bǔ)充水量增加, 降低了鍋爐熱效率。因此, 要及時(shí)維修, 減少這項(xiàng)熱損失。
三、采用新工藝、新設(shè)備節(jié)能
1. 熱管換熱器用于煙氣余熱利用
目前國內(nèi)已有不少單位將熱管技術(shù)用于工業(yè)鍋爐的煙氣 余熱回收 , 把氣一液熱管換熱器安裝在鍋爐煙道內(nèi), 利用煙氣余熱加熱鍋爐給水。一般煙氣溫度由原來的230 ℃下降到170 ℃, 給水溫度由10 ℃上升到 60 ℃ 熱量回收率達(dá)26%, 鍋 爐熱效率提高3.1%, 節(jié)能效果顯著。
2. 凝結(jié)水與廢蒸汽回收
提高凝結(jié)水回收率, 防止凝結(jié)水的損失是鍋爐節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)。提高凝結(jié)水回收率不僅使鍋爐軟化水補(bǔ)充量減少, 減輕了水處理系統(tǒng)的負(fù)荷, 同時(shí)提高凝結(jié)水回收率使給水溫度提高。鍋爐給水溫度每提高6℃, 節(jié)省燃料約1%, 凝結(jié)水的排放問題由安裝蒸汽疏水閥來解決。而凝結(jié)水輸送問題始 終沒有得到很好的解決。用戶的凝結(jié)水回收除非地形高差很大 , 一般都須在鍋爐房設(shè)置地下室, 使凝結(jié)水自流回來, 或在鍋爐房和用戶中途設(shè)置加壓泵回收凝結(jié)水。用上述方法回收凝結(jié)水使回收費(fèi)用大為增加, 是一種不理想的方法。
國外已開始采用凝結(jié)水自動(dòng)輸水泵回收凝結(jié)水。這種泵無需外力, 只要在蒸汽管線中通入少量蒸汽, 即可連續(xù)不斷地工作。既可使凝結(jié)水高位提升, 又可使凝結(jié)水遠(yuǎn)距離回輸?shù)藉仩t房。使用這種泵可使鍋爐熱效率得到一定提高。
四、鼓、引鳳機(jī)和給水泵的選型節(jié)能
目前 , 國內(nèi)鍋爐配套的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)效率約為85%, 隨工業(yè)鍋爐配套的 GC 型鍋爐給水泵的效率為 38%~62% 左右, 而常用的 GC 型給水泵的效率一般在47% 以下。這說明 鼓、引風(fēng)機(jī)的效率, 特別是給水泵的效率不高, 節(jié)能潛力很大。
最近10 年, 國內(nèi)水泵制造企業(yè)已陸續(xù)生產(chǎn)出一些高效節(jié)能型鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)和給水泵。如適合于2~20t/h 鍋爐配套用的 5-48 系列風(fēng)機(jī), 用它來代替 Y4-70 等系列引風(fēng)機(jī), 其 最佳全效率可達(dá)87.5%, 節(jié)電效果特別明顯。
新設(shè)計(jì)的鍋爐房應(yīng)盡量選用高效節(jié)能型鼓、引風(fēng)機(jī)和鍋 爐給水泵。目前正在使用的效率低、能耗大的鼓、引風(fēng)機(jī)和 給水泵 , 應(yīng)通過各種途徑予以改造 , 以提高其效率 , 其中一部分舊式低效引風(fēng)機(jī)和給水泵 , 應(yīng)用高效節(jié)能型風(fēng)機(jī)和給水泵替代 , 這樣才能有效地減少鍋爐輔機(jī)的電耗, 提高鍋爐凈 效率。
五、水處理節(jié)能
1. 除去水垢
一般鍋爐給水中含有大量的溶解氣體和硬度鹽類 , 如果給水未加處理或處理不當(dāng) , 會(huì)使鍋爐受熱面上造成腐蝕和結(jié) 垢現(xiàn)象。結(jié)垢對鍋爐的主要危害為 :
(1) 熱阻增大, 影響傳熱, 降低鍋爐熱效率, 增加煤耗。 水垢的導(dǎo)熱系數(shù)為 1.28~3.14W/(m ℃ 〉, 約為鋼板導(dǎo)熱 系數(shù)的 1/30~l/50 。經(jīng)測定, 鍋爐受熱面上結(jié) 1mm 水垢, 燃料消耗就要增加 2%~3%, 水垢對傳熱的影響必須予以重視。
(2) 損壞鍋爐, 影響安全。一則水垢使鋼板溫度升高, 許用應(yīng)力下降, 易造成鍋爐爆炸事故; 二則水垢使工質(zhì)流通截面減少, 易造成水循環(huán)故障。
水垢很不易清除, 清垢既費(fèi)力又費(fèi)時(shí), 增加了檢修費(fèi)用, 并使鍋爐壽命縮短。因此, 要普及鍋爐水處理, 推廣先進(jìn)的水處理技術(shù)。對鍋爐的給水要進(jìn)行嚴(yán)格的化驗(yàn) , 達(dá)到工業(yè)鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)的要求, 防止結(jié)垢。
2. 降低排污熱損失 降低鍋爐排污熱損失的途徑有兩條 , 一是加強(qiáng)鍋爐給水處理 , 對給水進(jìn)行脫堿去鹽處理 , 使鍋爐排污量減少 ; 二是 對排污水進(jìn)行回收利用 , 如設(shè)置定期排污膨脹器或連續(xù)排污 膨脹器 , 其二次蒸汽可以用來加熱除氧器的給水 , 高溫排水 通過水一水換熱器預(yù)熱給水。
浴池鍋爐的節(jié)能技術(shù)涉及多方面, 最主要是提高工業(yè)鍋 爐的熱能利用率 , 即提高工業(yè)鍋爐的熱效率。本節(jié)從燃燒、運(yùn)行維護(hù)、新技術(shù)及新設(shè)備的應(yīng)用、工業(yè)鍋爐輔機(jī)的節(jié)能、鍋爐水處理等方面, 對工業(yè)鍋爐房的節(jié)能途徑進(jìn)行探討。
一、燃燒節(jié)能
1. 爐拱 工業(yè)鍋爐的爐拱是十分重要的。爐拱的作用在于促使?fàn)t膛中氣體的混合以及組織輻射和熾熱煙氣的流動(dòng), 使燃料及時(shí)著火燃燒。
而目前工業(yè)鍋爐的實(shí)際用汽量與其額定負(fù)荷往往不匹配, 使用的煤種變化較大 , 而且與設(shè)計(jì)煤種往往有較大的差異, 因此在實(shí)際使用中 , 往往要對爐拱進(jìn)行必要的改造以適應(yīng)煤種的需要。
改造前爐拱情況, 存在的主要問題是: 因使用的燃煤比設(shè)計(jì)煤種差而雜, 鍋爐出現(xiàn)爐膛出口煙氣溫度低( 約 700 ℃), 比設(shè)計(jì)低 200 ℃ 。新煤著火遲, 時(shí)常出現(xiàn)火床斷火, 著火距煤閘板約 0.6~1.Om, 爐膛燃燒不強(qiáng)烈 , 灰渣含碳量高。針對爐拱結(jié)構(gòu)存在的問題, 從改善燃料的著火條件, 提高爐膛溫度著手對鍋爐進(jìn)行改造。
經(jīng)過改造后的爐拱 , 在實(shí)際運(yùn)衍中觀測發(fā)現(xiàn) , 改造效果良好 , 燃料人爐后距煤閘板 0.3mRP 著火, 火床燃燒強(qiáng)烈, 火焰充滿度好, 旋轉(zhuǎn)強(qiáng)烈。由于前拱降低 , 后拱加長, 拱間形 成的喉口間距由原來的2.0m左右縮小到1.0m。加強(qiáng)了該處的氣流擾動(dòng)混合, 重新組織了氣流, 強(qiáng)化了爐內(nèi)燃燒, 有效的提高了前拱區(qū)和整個(gè)爐膛的溫度, 使其達(dá)到1400 ℃ 以上 , 改善了燃料的著火條件。煤著火點(diǎn)的提前, 爐膛溫度的提高,使灰渣含碳量明顯減少。煙氣的旋流混合又加強(qiáng)了煙氣中焦炭粒子的分離, 使之落在火床上和新燃料層進(jìn)一步燃盡。強(qiáng)烈的煙氣旋流還使煙氣中的CO 、 H2 、 CH4 等可燃?xì)怏w充分燃燒, 從而提高了鍋爐的熱效率4% 以上。同時(shí)也提高了鍋爐出力, 滿足了生產(chǎn)用汽的需要, 減輕了環(huán)境污染, 擴(kuò)大了燃煤品種的適應(yīng)范圍。
2. 合理的送風(fēng)與調(diào)節(jié)
在鏈條爐、振動(dòng)爐、往復(fù)爐中, 根據(jù)燃燒過程的不同特點(diǎn), 合理的送風(fēng), 對于促進(jìn)爐內(nèi)燃燒是很重要的。如在鏈條爐中, 燃料隨爐排不停地運(yùn)動(dòng), 依次發(fā)生著火、燃燒、燃盡各階段。燃燒是沿爐排長度方向分階段、分區(qū)進(jìn)行的, 所以沿爐排長度方向所需的空氣量也就不同。在爐排頭部的預(yù)熱 區(qū)和尾部燃盡階段, 空氣需要量小; 在爐排中部的燃燒階段, 空氣需要量大。根據(jù)這一特點(diǎn), 必須采用分段送風(fēng), 以滿足燃燒的需要。目前國內(nèi)生產(chǎn)的鍋爐雖然都考慮到這一特性, 采用了分段風(fēng)室, 并裝有調(diào)節(jié)風(fēng)門。但據(jù)調(diào)查, 不少單位在實(shí)際運(yùn)行中沒有按照燃燒特性進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié), 從而使燃燒所需要的空氣量與實(shí)際供風(fēng)量沒有很好地配合, 使不完全燃燒損失增大。因此, 在鍋爐燃燒調(diào)整中, 要根據(jù)燃燒需要對供給空氣量及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié), 以降低熱損失, 提高熱效率。
3. 采用二次風(fēng)
二次風(fēng)對強(qiáng)化氣流燃燒是很有效的。二次風(fēng)有以下作用: (1) 加強(qiáng)爐內(nèi)氣流的擾動(dòng)和混合, 使?fàn)t內(nèi)的氧氣和可燃?xì)怏w均勻地混合, 使化學(xué)不完全燃燒損失和爐膛過量空氣系數(shù)降低。
(2) 二次風(fēng)在爐內(nèi)形成煙氣旋渦, 一方面延長了懸浮細(xì) 煤粒在爐膛中的行程, 增加了懸浮細(xì)粒子在爐內(nèi)的停留時(shí)間, 使其有較充分的時(shí)間燃燒, 使不完全燃燒熱損失降低; 另一方面由于氣流旋渦的分離作用, 使煤粒和灰粒甩回爐內(nèi), 減小了飛灰逸出量, 使機(jī)械不完全燃燒熱損失降低。
(3) 二次風(fēng)使?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔獾某錆M度得到改善, 縮小以致消除死滯區(qū), 提高了爐內(nèi)受熱面的利用率。
二次風(fēng)除了對節(jié)能有明顯效果外, 對消煙除塵也是十分有效的。
4. 控制正常燃燒指標(biāo)
鍋爐正常燃燒, 包括均勻供給燃料、合理送風(fēng)和調(diào)整燃燒三個(gè)基本內(nèi)容。三者互相聯(lián)系, 相輔相成, 達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的, 鍋爐熱效率、排煙溫度、排渣含碳量和排煙處過量空氣系數(shù)等技術(shù)指標(biāo), 應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行》 (GB/T17954) 的規(guī)定。
5. 均勻分層燃燒
分層給煤裝置與均勻分層燃燒技術(shù)具有節(jié)能與環(huán)保的雙重效益。均勻分層燃燒技術(shù)由五項(xiàng)技術(shù)組成。
一 是用均勻給煤技術(shù)解決煤倉顆粒不均 , 導(dǎo)致爐排上煤層橫斷面顆粒不均 勻影響燃燒的問題;
二 是用均勻分層給煤技術(shù) , 使煤層顆粒 不但按下大上小逐級均勻分層排列 , 而且分層煤層任何橫斷面上的分層顆粒一致。均勻分層煤層不但通風(fēng)阻力小, 透氣 性好、供氧充足, 而且煤顆粒的均勻分層分布特點(diǎn)符合煤氧 化燃燒的特點(diǎn) , 因而大大提高了煤的燃燒效率。該技術(shù)從根本上解決了原始密實(shí)煤層通風(fēng)不良缺氧燃燒的問題;
三 是使 煤層上面小顆粒的煤層, 在火床上跳躍起來半沸騰燃燒;
四 是使煤中的煤粉在火床上方空 , 類似煤粉爐懸浮燃燒;
五 是采用強(qiáng)化燃燒措施, 強(qiáng)化懸浮在燃燒室內(nèi)的多相燃料燃燒。實(shí)踐證實(shí)這項(xiàng)技術(shù)不但提高了煤的燃燒效率, 而且提高了鍋爐對煤種的適應(yīng)性, 從而解決了鏈條爐不適宜燒次煤的問題。均勻分層燃燒另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是燃燒溫度均勻一致, 消除了局部溫度高, 燒毀爐排側(cè)密封件、老鷹鐵和爐排膨脹不均造成的故障。
6. 預(yù)熱空氣
為了提高爐內(nèi)溫度, 工業(yè)鍋爐應(yīng)設(shè)置空氣預(yù)熱器, 加熱助燃空氣, 這樣既有利于提高爐內(nèi)溫度, 強(qiáng)化燃燒, 減少不 完全燃燒熱損失, 同時(shí)也使煙氣余熱得到充分利用, 減少了排煙熱損失, 這兩個(gè)方面都使鍋爐的熱效率得到提高。
7. 實(shí)現(xiàn)燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)
在鍋爐運(yùn)行中, 為適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化, 常需要進(jìn)行必要的燃燒調(diào)整。如在鏈條鍋爐中常需要進(jìn)行煤層厚度、分段送風(fēng)、爐排速度、二次風(fēng)量和過量空氣系數(shù)的調(diào)整。鍋爐的燃燒好壞與運(yùn)行操作技術(shù)有很大的關(guān)系。為了減少由于操作不當(dāng)對燃燒的影響, 便于迅速地根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行燃燒調(diào)整, 提高鍋爐的熱效率, 只有實(shí)現(xiàn)燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)。
燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)一般以蒸汽壓力為調(diào)節(jié)參數(shù), 根據(jù)蒸汽壓 力的高低來調(diào)節(jié)爐排速度及送風(fēng)和引風(fēng)量。實(shí)現(xiàn)燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)能根據(jù)鍋爐負(fù)荷變化及時(shí)進(jìn)行燃燒調(diào)整, 從而有效地提高鍋爐熱效率。
在引進(jìn)技術(shù)中, 鍋爐計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方面都有不同程的提高 , 一臺(tái) 20t/h 燃煤鍋爐, 煤風(fēng)配比能按蒸汽負(fù)荷的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié) , 節(jié)煤效果顯著, 每天可節(jié)煤4t 左右, 鍋爐效率比原來手工操作提高5% 以上 ; 同時(shí)由于鼓風(fēng)量、引風(fēng)量大小均隨蒸汽負(fù)荷而變化, 鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的耗電量也隨之變化, 這樣運(yùn)行電耗也降低了。
二、運(yùn)行維護(hù)節(jié)能
1. 鍋爐按額定負(fù)荷運(yùn)行
鍋爐負(fù)荷變化時(shí), 對燃燒和熱效率的影響可以從以下對機(jī)械化層燃爐的分析中看出。鍋爐超負(fù)荷時(shí), 因?yàn)槿济毫勘仨氃龃? 所以鍋爐煤層要加厚, 爐排速度要加快, 才能滿足負(fù)荷增大的需要, 煤層加厚和爐排速度加快使?fàn)t內(nèi)溫度升高,排煙溫度相應(yīng)增大, 這使排煙損失加大。鍋爐負(fù)荷降低時(shí), 燃 煤量減少, 爐內(nèi)溫度降低, 使燃燒工況變差, 不完全燃燒損失加大, 當(dāng)鍋爐負(fù)荷只有50% 時(shí), 因爐內(nèi)溫度下降幅度很大, 難以維護(hù)爐內(nèi)穩(wěn)定的燃燒。因此, 鍋爐超負(fù)荷或低負(fù)荷都會(huì)降低熱效率。
2. 清除受熱面積灰 積灰對鍋爐熱效率的影響是很明顯的, 灰垢的導(dǎo)熱系數(shù)僅為 0.1163W/(m.oC), 約為水垢導(dǎo)熱系數(shù)的1/15, 約為 鋼板導(dǎo)熱系數(shù)的1/450~1/750 。因此, 及時(shí)而且有效地清除鍋爐受熱面上的積灰 , 就能在不增加煤耗的情況下提高鍋爐的熱效率。
目前, 工業(yè)鍋爐清除積灰的辦法有機(jī)械法 ( 使用蒸汽吹 灰器和空氣吹灰等 ) 和化學(xué)法?；瘜W(xué)法的效果比機(jī)械法效果好?；瘜W(xué)法是用化學(xué)清灰劑與煙垢起化學(xué)反應(yīng), 使其變松變脆后脫落, 達(dá)到清除積灰的目的。
3. 加強(qiáng)保溫、堵漏風(fēng)、防泄、防冒
(1) 保溫
由于鍋爐爐墻、汽水熱力管道系統(tǒng)的溫度總是比周圍的環(huán)境溫度要高, 所以爐墻和汽水管道系統(tǒng)的部分熱量要通過輻射和對流方式散發(fā)到周圍空氣中去, 造成鍋爐的散熱損失 (q5) 增大, 同時(shí)也使?fàn)t膛溫度降低, 影響燃燒, 使不完全燃燒損失增大。這都使鍋爐熱效率降低, 因此, 要重視并加強(qiáng) 鍋爐爐墻和管道的保溫。
(2) 堵漏風(fēng)
中小型工業(yè)鍋爐爐膛和尾部漏風(fēng)現(xiàn)象很普遍。漏風(fēng)使煙氣量增加 , 同時(shí), 爐膛的漏風(fēng)還使?fàn)t膛溫度降低, 對燃燒影響很大。因此, 一旦發(fā)現(xiàn)爐膛的尾部漏風(fēng), 要盡快設(shè)法堵漏。
(3) 防泄、防冒
鍋爐房內(nèi)熱力管道及法蘭、閥門填料處 , 蒸汽和熱水的'跑、冒、滴、漏 ' 現(xiàn)象普遍存在, 這使鍋爐有效利用熱量減少, 補(bǔ)充水量增加, 降低了鍋爐熱效率。因此, 要及時(shí)維修, 減少這項(xiàng)熱損失。
三、采用新工藝、新設(shè)備節(jié)能
1. 熱管換熱器用于煙氣余熱利用
目前國內(nèi)已有不少單位將熱管技術(shù)用于工業(yè)鍋爐的煙氣 余熱回收 , 把氣一液熱管換熱器安裝在鍋爐煙道內(nèi), 利用煙氣余熱加熱鍋爐給水。一般煙氣溫度由原來的230 ℃下降到170 ℃, 給水溫度由10 ℃上升到 60 ℃ 熱量回收率達(dá)26%, 鍋 爐熱效率提高3.1%, 節(jié)能效果顯著。
2. 凝結(jié)水與廢蒸汽回收
提高凝結(jié)水回收率, 防止凝結(jié)水的損失是鍋爐節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)。提高凝結(jié)水回收率不僅使鍋爐軟化水補(bǔ)充量減少, 減輕了水處理系統(tǒng)的負(fù)荷, 同時(shí)提高凝結(jié)水回收率使給水溫度提高。鍋爐給水溫度每提高6℃, 節(jié)省燃料約1%, 凝結(jié)水的排放問題由安裝蒸汽疏水閥來解決。而凝結(jié)水輸送問題始 終沒有得到很好的解決。用戶的凝結(jié)水回收除非地形高差很大 , 一般都須在鍋爐房設(shè)置地下室, 使凝結(jié)水自流回來, 或在鍋爐房和用戶中途設(shè)置加壓泵回收凝結(jié)水。用上述方法回收凝結(jié)水使回收費(fèi)用大為增加, 是一種不理想的方法。
國外已開始采用凝結(jié)水自動(dòng)輸水泵回收凝結(jié)水。這種泵無需外力, 只要在蒸汽管線中通入少量蒸汽, 即可連續(xù)不斷地工作。既可使凝結(jié)水高位提升, 又可使凝結(jié)水遠(yuǎn)距離回輸?shù)藉仩t房。使用這種泵可使鍋爐熱效率得到一定提高。
四、鼓、引鳳機(jī)和給水泵的選型節(jié)能
目前 , 國內(nèi)鍋爐配套的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)效率約為85%, 隨工業(yè)鍋爐配套的 GC 型鍋爐給水泵的效率為 38%~62% 左右, 而常用的 GC 型給水泵的效率一般在47% 以下。這說明 鼓、引風(fēng)機(jī)的效率, 特別是給水泵的效率不高, 節(jié)能潛力很大。
最近10 年, 國內(nèi)水泵制造企業(yè)已陸續(xù)生產(chǎn)出一些高效節(jié)能型鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)和給水泵。如適合于2~20t/h 鍋爐配套用的 5-48 系列風(fēng)機(jī), 用它來代替 Y4-70 等系列引風(fēng)機(jī), 其 最佳全效率可達(dá)87.5%, 節(jié)電效果特別明顯。
新設(shè)計(jì)的鍋爐房應(yīng)盡量選用高效節(jié)能型鼓、引風(fēng)機(jī)和鍋 爐給水泵。目前正在使用的效率低、能耗大的鼓、引風(fēng)機(jī)和 給水泵 , 應(yīng)通過各種途徑予以改造 , 以提高其效率 , 其中一部分舊式低效引風(fēng)機(jī)和給水泵 , 應(yīng)用高效節(jié)能型風(fēng)機(jī)和給水泵替代 , 這樣才能有效地減少鍋爐輔機(jī)的電耗, 提高鍋爐凈 效率。
五、水處理節(jié)能
1. 除去水垢
一般鍋爐給水中含有大量的溶解氣體和硬度鹽類 , 如果給水未加處理或處理不當(dāng) , 會(huì)使鍋爐受熱面上造成腐蝕和結(jié) 垢現(xiàn)象。結(jié)垢對鍋爐的主要危害為 :
(1) 熱阻增大, 影響傳熱, 降低鍋爐熱效率, 增加煤耗。 水垢的導(dǎo)熱系數(shù)為 1.28~3.14W/(m ℃ 〉, 約為鋼板導(dǎo)熱 系數(shù)的 1/30~l/50 。經(jīng)測定, 鍋爐受熱面上結(jié) 1mm 水垢, 燃料消耗就要增加 2%~3%, 水垢對傳熱的影響必須予以重視。
(2) 損壞鍋爐, 影響安全。一則水垢使鋼板溫度升高, 許用應(yīng)力下降, 易造成鍋爐爆炸事故; 二則水垢使工質(zhì)流通截面減少, 易造成水循環(huán)故障。
水垢很不易清除, 清垢既費(fèi)力又費(fèi)時(shí), 增加了檢修費(fèi)用, 并使鍋爐壽命縮短。因此, 要普及鍋爐水處理, 推廣先進(jìn)的水處理技術(shù)。對鍋爐的給水要進(jìn)行嚴(yán)格的化驗(yàn) , 達(dá)到工業(yè)鍋爐給水標(biāo)準(zhǔn)的要求, 防止結(jié)垢。
2. 降低排污熱損失 降低鍋爐排污熱損失的途徑有兩條 , 一是加強(qiáng)鍋爐給水處理 , 對給水進(jìn)行脫堿去鹽處理 , 使鍋爐排污量減少 ; 二是 對排污水進(jìn)行回收利用 , 如設(shè)置定期排污膨脹器或連續(xù)排污 膨脹器 , 其二次蒸汽可以用來加熱除氧器的給水 , 高溫排水 通過水一水換熱器預(yù)熱給水。
