| 关于工业锅炉房节能与降耗的几点看法 |
| 作者：薛延安 发布于：2012/10/23 15:58:06 点击量： |
引言 能源是人类赖以生存的物质基础，在人类社会中起着不可替代的重要作用。随着国民经济的快速发展，能源生产已经不能满足要求，能源问题成为制约国民经济发展的重要因素，为适应日益激烈的市场竞争，各企业应该把节约能源放在首位，以提高能源利用率，降低能源消耗。据统计，在我国工业锅炉是重要的能量转换和利用设备，能耗约占全国总能耗的三分之一。因此研究工业锅炉节能技术，对降低能耗解决能源问题具有重要意义。同时我国是以煤炭为主的能源消费大国，工业锅炉以燃煤为主，油、汽等其它燃料为辅，锅炉用煤量在全国耗煤总量中占很大比例。本文以燃煤用工业锅炉为例介绍工业锅炉房的节能技术
1 影响锅炉房热效率的因素
1) 锅炉实际运行参数与设计参数不符、炉型和燃料配置不匹配等原因
通常锅炉选型时，应通过合理计算确定锅炉容量，并根据供应的燃料种类选择炉型，但实际应用时较难做到。目前我国在用工业锅炉中约85％是燃煤锅炉，主要是链条炉排锅炉，普遍存在运行负荷较额定负荷低的状况，且运行状况欠佳，炉渣含碳量高。过量空气系数较大，排烟温度高，因此热效率一般均低于设计效率。
2 ) 锅炉运行监测仪表不全,控制系统自动化程度低
目前,在用工业锅炉配置的运行监测仪表不全或失灵，尤其缺少显示和控制锅炉经济运行参数的仪表。由于锅炉没有装设流量表、氧量表、煤量表、温度表、风压表等测量仪表，有时缺少必要的化验手段，所以不能测定蒸汽（或给水）流量、燃煤量、过量空气系数、炉渣含碳量、排烟温度等经济运行参数。因此，运行人员在调节时，往往由于缺少数据，不能对锅炉的运行状况及时作出准确判断，无法在锅炉的燃烧及运行工况变化时，进行相应的运行调节，使锅炉不能处于最佳工况运行。
除了监测仪表不全以外，目前我国的燃煤工业锅炉控制水平也很低，不能根据外界变化调节锅炉运行状态。即使是机械燃烧炉排，也未能实现燃烧和负荷调整的自动控制。锅炉的自动化水平低，使锅炉的燃烧和运行调整变得难以操作和掌握，无法使锅炉运行较快的适应工况的变化和处于持续稳定状态，锅炉运行效率的保证和提高受到了限制。
此外，自动化水平低也使锅炉运行人员的劳动强度加大，对运行人员的依赖性增大，运行人员的素质高低成为决定锅炉运行质量的重要因素，因此提高锅炉控制技术水平成为提高锅炉效率的重要手段。
3 ) 锅炉、热力管道和耗能设备保温性能差
在用工业锅炉炉体、蒸汽管道及耗热设备大多数采取简易保温，加之维修不力，散热损失严重；各种管道、阀门漏汽漏水，浪费严重，导致大量热量在传输过程中损失。
4 ) 锅炉房给水质量较低，冷凝水回收较差
目前不少锅炉房不注重水质处理，锅炉水质处理工作形同虚设，锅炉结垢，直接影响锅炉传热及热效率；冷凝水的回收利用更差，大多直接排放，既浪费了燃料，又浪费了高质量的锅炉给水。
2 锅炉房节能途径
1)锅炉房设备改进
(1) 燃煤锅炉煤斗改用分层给煤装置
分层给煤装置主要是改进锅炉的给煤技术，一般是在落煤口安装给煤器，达到落煤疏松和控制加煤量的目的，通过筛选装置将煤按粒度分档，使炉排上的煤按不同粒径范围有序地分成二层或三层，即将原煤中的块、末自下而上松散地分布在炉排上，以利于配风均匀、合理，提高燃烧效率，减少灰渣含碳量，可获得5%~10%的节煤率。
(2) 锅炉加装余热回收节能装置
余热回收节能装置（余热节能器）是安装在锅炉给水泵与锅筒之间的利用尾部烟气余热加热给水的一种设备，其工作原理与燃煤锅炉中的省煤器基本相同。它有承压式和常压式两种，均能降低排烟热损失，有效提高锅炉热效率。
(3 )采用变频技术
调节锅炉房辅机匹配到最佳工况锅炉的风机和水泵的选型设计都是以额定负荷为计算依据，计算流量和扬程还要加一个富裕量，一般都略高于计算值，工业锅炉负荷变动很大，一般多在额定负荷下运行。由于诸多原因，锅炉运行时风机、水泵的实际流量都小于设备的额定流量，必须进行调节一般的调节方法，都是改变其进出口节流阀或挡板的开启度，形成电机的输出功率一部分用来克服节流阻力的状况。因此，调节后流量减少了，但电机功率没有明显的减少，也就是说电机消耗的电能中的一部分用于调节流量形成的运行阻力而消耗。而变频调速是频率改变而使电机转速改变，流量得以调节而电机的输出功率也随转速的大小而改变，也就是说流量大转速高，电机输出功率大，电能消耗大；流量小，转速低电机输出功率小，没有节流阻力的存在．故流量减少时，电机功率明显减少，电能消耗小。
2) 锅炉房系统节能降耗技术
(1) 锅炉房热力管道系统的节能改造
热力管道系统是锅炉房与热用户连接的桥梁，节能潜力很大，对其实施隔热保温、定期检修，能取得明显的节能效果。采用导热系数极小的聚氨酯硬质泡沫塑料作保温材料，热损失会大大降低。此外，必须重视对法兰、阀门及各类管道附件采取的保温措施，以降低整个供热管网的热损失。
(2) 锅炉房工质回收系统的节能改造
蒸汽经过用热设备后生成的冷凝水水质好，且温度可达60－100℃，但90%以上在用工业锅炉的用户未对冷凝水进行回收，而当废水排掉了。若能对凝结水采用多区段过滤附加锅内加药法进行综合回收利用，不仅减轻了水处理的负荷，节省了水处理费用，同时提高了给水温度，降低了燃料耗量，通常给水温度每提高6℃，可节约燃料1％。
3) 锅炉房节能降耗的综合管理
(1)锅炉房燃料计量考核节能管理
锅炉房燃料管理的目的是节约能源，合理使用燃料，其核心是进行燃料量和质的管理，以便于司炉人员能够根据燃料品质的差异合理进行燃烧调节，不仅对提高燃烧效率有较明显的作用，还为管理者开展能效考核提供基础数据。燃料管理包括：燃料的进厂验收，涉及按购货单据核对进厂燃料的品质、过秤并记录入帐；燃料的分区存放，涉及按燃料的种类、价格及进厂日期分区存放并标明燃料特性；燃料品质的调整，涉及对不同煤种进行混配并对水分、颗粒度等进行调整；燃料消耗的计量，涉及对每台锅炉和每个班组分别计量，按燃料种类记录消耗情况，做到能耗有指标，单耗有比较，以便开展节能评比。
(2) 锅炉房设备、管网和热用户平衡调节运行管理
通常一个热力管网要连接多个热用户，尽管设计采取了管径调整和阀门控制等许多措施进行水力平衡计算，但还是难以满足规范规定的压差平衡标准。为了克服供热管网始端用户过热、末端用户不热的弊病，.近年来锅炉房设备、管网和热用户之间采用平衡调节运行管理的技术，即在热力管网上安装平衡阀或自力式流量控制器，实现热力管网的水力平衡，以保证每个热用户的热媒流量能在计算工况下运行，从而有效地降低了锅炉房设备、管网和热用户的运行能耗。
(3) 提高运行操作人员的锅炉燃烧理论知识、实际操作水平以及司炉人员责任意识
锅炉运行操作人员熟悉掌握锅炉理论知识是提高锅炉安全、高效、运行实际操作水平的基础；从理论上加强锅炉设备、工艺流程及安全操作的保证和降低煤耗的关键所在，如果一个司炉工理论过关；那么，他的实际水平很快就能够提高。要做到勤观察、勤动手、勤调整和责任心，才能保证不跑煤、不过火，（有时与煤质有很大的关系）。
(4 )严格按照锅炉水质标准，保证锅炉合适循环水的流量，（循环水泵压力）定期排污减少锅炉结垢，提高锅炉热效率。
(5) 采用优质保温材料
由于锅筒、烟道、省煤器、管道等部件温度高于环境温度，因此会向外散热产生热损失。可以采用在这些部件外包保温材料，不仅可以减少散热，而且可以减少锅炉炉膛和烟道漏风，减少热损失。保温材料应满足导热系数小，热稳定性高，对管壁无腐蚀等特点。常用的保温材料有膨胀珍珠岩，硅酸铝板，硅酸盐抹面，石棉和矿渣棉等
3 结论
综上所述，工业锅炉的节能工作包括对热能转换过程和热能利用过程进行能量优化，如改进燃烧状况，提高给水品质，回收利用蒸汽冷凝水和热烟道气等措施。
锅炉的节能工作首先要分析可充分利用热能的品位，重点回收高品位热能，其次要通过改进工艺来降低能耗，尽可能的利用副产品，以实现能源的梯级利用和循环再生。各企业应根据自身情况有针对性的加强工业锅炉节能技术改造，达到用最少的能耗来获得最大效益的目标。
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收稿日期：2012-7-10
作者简介：薛延安（1966年-）男，1991年7月毕业于西安交通大学能源与动力工程系锅炉专业，多年来一直从事热能动力设备的研究开发，现任陕西桥上桥锅炉容器制造有限责任公司总工程师。
（责任编辑：张仲民）
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