淺析工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀與節(jié)能分析
資源是國(guó)家發(fā)展的重要基礎(chǔ)，面對(duì)日漸緊張的資源現(xiàn)狀，節(jié)能減排成為了我國(guó)當(dāng)前發(fā)展的主題。工業(yè)鍋爐是我國(guó)能源供應(yīng)的重要設(shè)施，70%以上的電能都是由鍋爐產(chǎn)生的，因此，鍋爐節(jié)能成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，本文就當(dāng)前工業(yè)鍋爐發(fā)電使用的現(xiàn)狀予以分析，并提出相應(yīng)的改善對(duì)策。
目前，鍋爐在現(xiàn)代社會(huì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。在我國(guó)，鍋爐是火力發(fā)電系統(tǒng)的心臟，70%以上的電能是利用鍋爐產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電而獲得的。此外，工農(nóng)業(yè)（如機(jī)械、化工、造紙、紡織等）生產(chǎn)過(guò)程中也都離不開鍋爐所提供的蒸汽，供熱通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)工程以及生活熱水供應(yīng)所需要的熱能也都來(lái)自于高溫?zé)崴蛘羝?。因此，鍋爐已成為現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和人民生活不可缺少的特種重要設(shè)備。工業(yè)鍋爐是我國(guó)耗能最多的設(shè)備之一，每年消耗的能源約占整個(gè)國(guó)家能源消耗的 1/3。因此，工業(yè)鍋爐節(jié)約耗能成為了我們研究的熱點(diǎn)。
一、 我國(guó)工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀
由于國(guó)家能源政策及當(dāng)前油氣價(jià)格的因素,在用的工業(yè)鍋爐能耗浪費(fèi)的主要原因有:鍋爐容量偏小、效率低下、煤種多變、煤質(zhì)差、排煙溫度高、污染大、系統(tǒng)自動(dòng)控制水平低、鍋爐結(jié)焦、積灰嚴(yán)重、水質(zhì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求、冷凝水綜合利用率低、人員操作水平不高等諸多因素。
(1)鍋爐容量小、熱效率低
近年來(lái)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目逐漸上升,但總體上小容量鍋爐所占比重仍然偏高,且大多數(shù)鍋爐長(zhǎng)期在低負(fù)荷下運(yùn)行,造成不完全燃燒和排煙溫度升高,熱損失增大。煤種多變、煤質(zhì)差。工業(yè)鍋爐的燃煤由于產(chǎn)供緊張,其顆粒度、熱值、灰分等均無(wú)法保證。而工業(yè)鍋爐90%以層燃鍋爐為主,層燃鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性較差,當(dāng)煤種發(fā)生變化時(shí),其燃燒情況相應(yīng)也發(fā)生變化,且燃燒時(shí)工況也相應(yīng)變差。
(2)排煙溫度高、污染大
企業(yè)大量使用有機(jī)熱載體鍋爐,而有機(jī)熱載體鍋燃燒方法大多數(shù)以層燃為主,其排煙溫度長(zhǎng)期在300℃～350℃之間,大量高溫?zé)煔饧胺蹓mSO2、CO2、NO對(duì)環(huán)境造成極大污染,熱量流失嚴(yán)重。
(3)鍋爐運(yùn)行自控裝置水平低
在用工業(yè)鍋爐普遍未配置運(yùn)行監(jiān)測(cè)儀表,操作人員在調(diào)整鍋爐燃燒工況或負(fù)荷變化時(shí),由于無(wú)法掌握具體數(shù)據(jù),不能及時(shí)根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況,鍋爐、電機(jī)的運(yùn)行效率受到限制,造成了浪費(fèi)。
?。?）鍋爐水質(zhì)超標(biāo)明顯
依據(jù)GB 1576- 2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在用工業(yè)鍋爐均應(yīng)安裝水處理設(shè)備或鍋內(nèi)加藥裝置，但實(shí)際上仍有很大一部分工業(yè)鍋爐水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)。
（5）鍋爐受熱面結(jié)垢嚴(yán)重
由于工業(yè)鍋爐采用的燃料品質(zhì)參差不齊，水處理設(shè)備使用不當(dāng)，造成鍋爐受熱面結(jié)垢比較嚴(yán)重。目前清除鍋爐結(jié)垢的主要方法為機(jī)械方法和化學(xué)方法，但由于結(jié)垢成分的不同及各鍋爐結(jié)構(gòu)的差異，清除效果不明顯。
?。?）工業(yè)鍋爐煤種多變、煤質(zhì)差
工業(yè)鍋爐的燃煤由于來(lái)源不同，導(dǎo)致煤的種類多變、煤質(zhì)較差，其顆粒度、成分等也有所差別，因而無(wú)法保證爐膛內(nèi)煤的著火時(shí)間及其火焰高度。
2工業(yè)鍋爐節(jié)能分析
綜合以上情況可以看出，工業(yè)鍋爐節(jié)能工作應(yīng)該從提高其熱效率、降低其排煙溫度等方面入手。
?。?） 適當(dāng)增大工業(yè)鍋爐容量
盡可能用高效率大容量的工業(yè)鍋爐代替低效率的小鍋爐，這樣可使能源利用率大大提高，因此能取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。此外，可以逐步加大開發(fā)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的力度，將發(fā)電廠汽輪機(jī)的排汽或抽汽用于供熱，可大大減少汽輪機(jī)的排汽損失，同時(shí)還能節(jié)約煤資源。
(2)推廣工業(yè)鍋爐加裝余熱回收裝置
指導(dǎo)企業(yè)加裝蒸汽“余熱回收裝置”,對(duì)有機(jī)熱載體路的尾部高溫?zé)煔膺M(jìn)行回收二次利用,使鍋爐排煙溫度降低至150℃～200℃。推廣干冰清洗技術(shù)。以前企業(yè)一直采用水和壓縮空氣等機(jī)械方法清洗鍋爐的油垢、煤垢,清洗效果差,且易損壞鍋爐爐墻。干冰清洗技術(shù),有效破解了清洗鍋爐結(jié)焦的難題,通過(guò)高壓空氣將顆粒狀的干冰粒噴射到鍋爐受熱面的表面,利用溫差的物理反應(yīng)使不同的物質(zhì)在不同的收縮速度下產(chǎn)生脫離,當(dāng)-78℃的干冰粒接觸到油垢、灰垢表面后產(chǎn)生脆化爆炸現(xiàn)象,使油垢、灰垢收縮及松脫,隨之干冰粒會(huì)瞬間汽化且膨脹數(shù)百倍,產(chǎn)生強(qiáng)大的剝離力,使油垢、灰垢快速?gòu)氐椎貜慕饘俦砻婷撀洹?/div>
(3)推廣工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)。據(jù)測(cè)算,鍋爐本體內(nèi)部每結(jié)垢1mm,整體熱效率下降3%,而且影響鍋爐的安全運(yùn)行。通過(guò)指導(dǎo)企業(yè)采取有效的水處理技術(shù)和除垢技術(shù),加強(qiáng)對(duì)鍋爐的原水、給水、鍋氺、回水的水質(zhì)及蒸汽品質(zhì)檢驗(yàn)分析,實(shí)現(xiàn)鍋爐無(wú)水垢運(yùn)行,整體熱效率平均提高10%。推廣冷凝水回收技術(shù)。鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽,經(jīng)過(guò)生產(chǎn)用熱設(shè)備后會(huì)生成冷凝水。推廣純低溫余熱鍋爐應(yīng)用技術(shù),純低溫余熱鍋爐可利用生產(chǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)生的中低溫廢熱來(lái)推動(dòng)低參數(shù)的汽輪機(jī)組做功發(fā)電,且不用任何補(bǔ)燃,是企業(yè)提高能源利用效率、降低成本、節(jié)能減排的有效措施之一.
(4)推廣低耗電量的變頻技術(shù)。鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中,通常都是由操作人員憑經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)節(jié),峰值能耗浪費(fèi)較大。而采用變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于:電機(jī)轉(zhuǎn)速降低,減少了機(jī)械磨損,電機(jī)工作溫度明顯降低,檢修工作量減少;電機(jī)采用軟啟動(dòng),啟動(dòng)電流從零逐漸上升到額定電流值,不僅節(jié)能而且不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊,節(jié)能效果顯著,一般情況下可以節(jié)能30%。
(5)選購(gòu)合適的煤種。工業(yè)鍋爐所用燃煤的水分、揮發(fā)分對(duì)其著火的快慢、燃燒溫度的高低有著顯著的影響。燃煤中要保持適當(dāng)?shù)乃?，其在含屑量較多時(shí)，能減少漏煤和飛灰現(xiàn)象的發(fā)生，并使煤層變松，有利于通風(fēng)。但是如果水分過(guò)高，會(huì)造成煤著火延后、爐膛內(nèi)溫度下降、排煙熱損失增大。一般情況下，水分應(yīng)控制在8%～12%。煤的揮發(fā)分過(guò)低，其就不易燃燒。此外，煤的顆粒度對(duì)其燃燒程度的影響也非常明顯，煤的顆粒度應(yīng)適中，3mm以下的碎屑含量不宜超過(guò)30%，最大顆粒也不應(yīng)超過(guò)40mm.
3.結(jié)束語(yǔ)
由于能源逐漸緊張，對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行節(jié)能這一舉措勢(shì)在必行。本文對(duì)我國(guó)工業(yè)鍋爐的運(yùn)行狀況進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，同時(shí)提出了一些節(jié)能方法。從中可以看出我國(guó)工業(yè)鍋爐節(jié)能潛力巨大，但是任重道遠(yuǎn)，應(yīng)該從提高其熱效率、降低其排煙溫度等方面入手，進(jìn)而達(dá)到提高工業(yè)鍋爐效率、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及節(jié)能的目的。
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