工业锅炉的节能途径

摘 要：由于我国锅炉的节能潜力很大,约达4000万吨标准煤.由于在用的工业锅炉链条炉排锅炉居多数,当前推广应用的节能改造技术,大部分是针对链条炉排锅炉的.各种技改措施分述如下.

关 键 词：工业,锅炉,节能,途径

由于我国锅炉的节能潜力很大,约达4000万吨标准煤.由于在用的工业锅炉链条炉排锅炉居多数,当前推广应用的节能改造技术,大部分是针对链条炉排锅炉的.各种技改措施分述如下.

1.工业锅炉的节能改造

为了与发电用大型锅炉相区别,中国把容量在65t/h以下为工业生产供热、为建筑物供暖的锅炉称之为工业锅炉.据1998年工业普查统计,全国工业锅炉保有量为52万台,其中70^是蒸汽锅炉,其余是热水锅炉,年耗燃料约4亿吨标准煤.工业锅炉型式各异,主要是层燃锅炉,高效低污染宽煤种的循环流化床锅炉为数很少.

由于种种原因,如结构设计不合理,制造质量不良,辅机配套不协调,可用煤种与设计不符,运行操作不当等,都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题,结果是能源消耗量过大,甚至不能满足生产要求.对于半新以下的锅炉,采取技术改造措施即可解决问题,经济合理；对于接近寿命期的锅炉,则以更新为佳.究竟采取何种措施,应以技术先进、成熟,经济合理为原则.

1.1给煤装置改造

层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的是链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧.将斗式给煤改造成分层给煤,即使,重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进风,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.投资很少,回收很快.

1.2燃烧系统改造

对于链条炉排锅炉,燃烧系统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.

1.3炉拱改造

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.

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风量、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%,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,不但可以大大减少燃煤锅炉酸雨气体502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,用大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.

1.7控制系统改造

工业锅炉控制系统节能改造有两类,一是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来说,其节能效果很好,一般可达10%左右.二是对供暖锅炉,在保持足够室温的前提下,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.

2.锅炉热能的合理利用

2.1集中供热

在热用户比较集中的地区,用集中供热的锅炉房把分散的旧式小型锅炉替换下来,改用效率较高、机械化程度较好的中等容量锅炉,或发展效率较高、又能节省钢材的中、大型热水锅炉（包括汽、水两用炉）,实行连续供热的热水采暖.可以减少环境污染、减少运行和管理人员数量,并节约能源.

2.2热电并供

许多工业热用户所需的蒸汽压力较低,而热源供汽的压力较高.在蒸汽供需之间存在一个较大的压差,压差发电就是利用这一供需压差,在其间配置适当的背压汽轮发电机组,使从热源来的新汽先进入汽轮机发电,而将其排汽导人输热管网,送往各热用户使用.此时汽轮机相当于旋转式减压装置.这种方法既满足用热参数要求,又获得廉价电力,因而大大提高了能源利用率,是当前能源综合利用的一项较好措施.

2.3蒸汽热能的分级利用

合成氨厂热能和机械能用量很大.旧工艺流程中,机械能大部分由电能转换而得,而电厂又大多用冷凝式汽轮机.工艺生产所需要的蒸汽靠厂内锅炉供给,这在能量利用上是一种浪费.为了综合利用能源,可用汽轮机直接驱动转动机械,减少能量转换过程中的损失,把汽轮机的排气作为工艺蒸汽.

过热蒸汽首先用来推动汽轮机以提供工厂所需的机械能,从汽轮机排出的压力较低的蒸汽又分为不同等级而分别作工艺原料和加热介质,并把各处蒸汽冷凝回收经处理后再送回锅炉.

2.4使用蒸汽蓄热器

蒸汽蓄热器是一种间接的节能装置.在轻工、化工、钢铁等工厂中用汽的工艺设备对蒸汽的需求量常呈周期性波动,时大时小.这造成供汽的锅炉时而需猛烧,时而需压火.既操作紧张,又使煤耗增多.蒸汽蓄热器就是在供汽系统中能自动调节工艺设备用汽和锅炉供汽之何不平衡的蒸汽储蓄装置.

蒸汽蓄热器在工作时,其内储存约占总体积90%的高温高压饱和水,水面以上为蒸汽空间,它与锅炉并联或串联.当外界用汽量小时,锅炉供给的多余蒸汽便流入蓄热器,通过喷嘴向下扩散后凝结于水中,这时蓄热器内水位和压力都升髙,提高了水的热焓,这是充热过程.当用汽量大于锅炉供汽能力时,蓄热器排汽管中汽压下降,使蓄热器内饱和水压力下降,水就迅速汽化产生蒸汽,补充锅炉供汽量的不足.这时蓄热器内压力和水位都下降,水的热焓降低,这是蓄热器的放热过程.