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三亿体育官方网站工业锅炉十篇

添加时间:2023-12-11 18:43:17

  近年来,随着我国国民经济的发展,我国工业锅炉被广泛应用,为我国经济社会的发展做出了巨大的贡献,同时我们也付出了巨大的资源代价。针对日益快速增长的能源消耗和日趋严峻的环境力,当前我国工业锅炉能源资源浪费情况十分严重,节能减排潜力很大。锅炉也是人民生活中广泛使用的重要设备,而供锅炉消耗的这些油、煤、天燃气等能源是我国重要的能源之一,是关系我国经济社会可持续发展,转变经济发展方式的重要能源基础。因此,“节能减排”是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。工业锅炉是我国能源消耗和污染大户,如何提高工业锅炉节能水平,是实现我国“节能减排”政策的重要保障。

  目前我国企业主要采用有机热载体锅炉,这种锅炉采用的燃烧方法多为层燃,排烟温度比较大,通常在300℃以上,并且烟气中包含了大量的污染有害气体,这些夹杂着大量污染气体的高温烟尘不仅流失了大量的热量,损耗了能源,所造成的环境污染也极为巨大。由于当前我国的工业锅炉普遍未配置相应的运行检测仪,因此锅炉操作人员在对锅炉燃烧工况和负荷变化进行调整时往往无法掌握具体数据,不能及时调整锅炉的运行工况,导致锅炉和电机运行效率受到极大限制,造成资源浪费。

  另外,锅炉水质超标按照我国工业锅炉水质的相关规定,在使用工业锅炉前均应安装相应的水处理设备和加药装置,但是由于技术水平限制和资金限制,目前仍有一部分工业锅炉的水质超标比较严重。同时,锅炉结焦和积灰问题严重由于煤炭供需矛盾较大,目前我国工业锅炉所采用的燃煤质量往往参差不齐,这就使得燃烧过程中战胜的粘结物质较多,这些粘结物质积聚于锅炉受热面,经高温结焦和积灰,影响锅炉效率。而目前清除结焦和积灰的方法主要是机械法和化学法,费时费工,效果也不明显。

  由于我国工业锅炉的型式各异,主要的层燃锅炉热效率较低,而新型高效的低污染循环流型化床锅炉则应用很少。同时,对燃料进行预处理由于锅炉型号不同,要达到最佳使用状况应选择合适煤种。因此,在燃料进炉前应该对煤炭进行细致的筛分和洗选,并合理分配煤炭燃烧;也可运用煤炭炉前成型术,尽可能的节约燃煤,减少温室气体排放,实践表明,通过筛分、洗选等处理后,煤炭中灰分的含量可降低8%左右,有效提高锅炉燃烧效率。

  针对我国工业锅炉的节能减排措施首先我们要开发高效的清洁燃烧技术,锅炉高效清洁燃烧技术是当前世界范围内研究的课题,我国也一直致力于研究和制造出使用高效清洁燃烧技术的工业锅炉。

  采用高效清洁燃烧技术其中包括:综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点的循环流化床锅炉,该技术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,并且,由于循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等,不仅仅增加了使用寿命,还减少的了废气的排放量,减少大气污染;其次,抛煤机链条炉排锅炉也是不可或缺的技术之一,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。使之具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点,提高运行效率,减少污染排放;其中,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,起到节能减排的效果;还有一种称之为翻转炉排锅炉,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,是节能减排的良好技术。

  在改善技术的同时,优化我国工业锅炉燃烧系统也是节能减排的措施之一。改造燃烧系统要实现减排目的,对现有工业锅炉的燃烧系统进行改造是十分必要的。由于我国煤炭管理环节粗放,我们所用的燃煤是未经筛分分选的宽筛分燃煤,超过层燃炉对燃煤粒度的要求,原来的给煤机构的燃煤经煤闸板挤压后形成的煤层非常密实,大颗粒煤之间的间隙被细煤填满,造成通风困难,在开始通风较强区域的燃烧速度快,空隙率增加的速度也相应加快,使强风区域风量越来越大,从而很快被燃烬。相反,通风较弱的地方风量越来越小,最终在此处造成较大的不完全燃烧损失,细煤比较集中的地方易形成火口。

  消除火口的有效方法是采用分层给煤装置,对燃煤进行粒度分选,使落到炉排上的燃煤按粒度大小分层排列,即大块煤在下面,中块煤在中间,细煤在煤层表面。这样煤层比较疏松,煤粒之间有间隙,降低通风阻力,减小鼓风机负荷,有效避免炉排上出现的火口和燃烧不均匀现象,改善煤的着火条件,提高火床的热强度和燃烧速度,有利于煤的充分燃烧。另外,我们还要改善炉墙的密封性和保温性,大量多于燃烧所需空气经过炉堂吸热,导致热量被烟气带走,提高锅炉密封和保温性,辅以炉堂负压控制,可大大降低过量空气系数,减少排烟、散热损失。

  工业锅炉一般是指除火力发电之外,在人们生产和生活中使用的锅炉。据不完全统计到目前为止我国各类在役工业锅炉大约有50多万台,随着市场经济的深入发展,在役锅炉数量也在急剧增加,近几年,地方先后发生多起锅炉爆炸事故,给国家财产及人身安全造成了很大损失。据统计,在工业锅炉各类事故中,由水垢原因引起的约占60%,且有相当一部份锅炉的垢厚为1~3mm左右,有的竟高达8mm以上;这些炉不但耗能严重,而且严重危害到锅炉的安全运行。给工业锅炉的安全运行带来了新的隐患,威胁到实际运用与生产。因此我们必须认识到水垢对于工业锅炉的危害是十分重大的,我们必须用正确的方法解决这个问题。

  首先我们要认识水沟时如何形成的―水是锅炉的换热介质,锅炉给水的水质好坏,对于锅炉的安全运行、能源消耗和使用寿命有至关重要的影响。现锅炉种类繁多,按本体结构、压力、蒸发量、燃烧方式、燃料品种等划分为不同类别。由于其容量、水容量、蒸发量、工作压力的不同,各类锅炉对给水和炉水水质要求各异。一般情况下,容量越大,水容量越小,蒸发量越大,工作压力越高的锅炉对水质要求越高。水垢结生的过程,是指给水中含有种多杂质:悬浮物、胶体、有机物、无机盐、钙镁离子,以及溶解气体等,进入锅炉内,经过不断地蒸发、浓缩,当达到过饱和度时,在锅炉受热面上生成固体附着物为水垢。水垢不仅对锅炉造成难以估量的危害,还对经济生产造成巨大的损失,甚至危及到人民的生命财产安全,所以了解与解决水垢对工业锅炉的危害是十分必要的课题,下面让我们了解水垢对工业锅炉的危害

  锅炉炉膛容积和炉排面积是一定的,无论投加多少燃料,燃料燃烧是受到限制的,因而锅炉的热效率也就不可能提高,但是水垢的导热性能很差,它比钢铁的导热能力低几十倍甚至更低,水垢的存在会使锅炉的受热面传热情况变坏,排烟温度增高,增加燃料消耗量。根据试验,在锅炉内壁如有1mm厚的水垢,就要多消耗煤3-5%,全国因水垢造成的锅炉燃料浪费触目惊心。

  锅炉钢板如结有水垢,又要维持一定的出力,就需要增加一定的热量。因此当有水垢存在时,只有增高锅炉火侧的温度才行。这样水垢越厚,导热性越差,锅炉火侧的温度越高,钢板温度也越高。金属就会因过热而开始蠕动变形。因此,水处理不好,造成堵管,曝管,锅炉烧坏,甚至报废。

  锅炉水循环有自然水循环和强迫水循环两种形式。前者是靠上升管和下降管的汽水比重不同产生的压力差而进行的水循环。后者主要是依靠水泵的机械动力的作用而迫使循环的。无论是哪一种循环形式,都是经过设计计算的,也就是说保证有足够的流通截面积。当炉管内壁结生水垢后,会使得管内流通截面积减少,流动阻力增大,破坏了正常的水循环,使得向火面的金属壁温升高。当管路安全被水垢堵死后,水循环则完全停止,金属壁温则更高,长期下去就易因过烧发生爆管事故。水冷壁管是均匀布置在炉膛内的,如果结生水垢,就最易发生鼓疱、泄漏、弯曲、爆破等事故。

  锅炉一旦结垢,就必须要清除,这样才能保证锅炉安全经济运行。因此,清除水垢就必须要采用化学药剂,如酸、碱等。水垢结生得越厚,消耗的药剂就越多,投入的资金也就越多。例如,1T/H型锅炉若平均结垢3毫米,除一次垢就需药剂0.5吨,加上人工费,就需资金2500元左右。不仅如此,若发生爆管事故,换上一节新管时,焊接很不方便。锅筒鼓疱挖补时,要求高,时间长,施工更为困难。一次大的鼓疱挖补修复,就要耗费资金1至2万元左右。

  一般锅炉使用寿命,在正常使用条件下,能够连续运行20年左右。但如果有水垢的影响寿命会严重缩短。主要是因为清除水垢的方法是酸洗法,当酸洗方法不当或酸洗频繁会影响锅炉的使用寿命。另外,因为水垢中含有卤素的离子,在高温下对铁有腐蚀作用,会使金属内壁变脆,并不断地向金属壁的深处发展,造成金属的腐蚀,缩短锅炉使用寿命。

  水垢的形成对锅炉在实际应用中造成了诸多危害,降低了使用价值,造成了经济损失甚至危及人身安全。所以如何预防水垢的形成是我们解决这个问题的最佳途径。水垢水垢,听名字便知它从水中来,所以预防它的最好切入口便是水。预防水垢的方法大致有两个,一是锅外水处理:原水在进入锅炉之前采用水处理设备去除水中的硬度、盐份、溶解氧等杂质,使给水达到国家水质标准。常见的水处理设备有钠离子交换软水设备、离子交换除盐设备、反渗透净水设备、热力除氧设备等。目前锅外水处理效果可靠的有石灰+纯碱软化法,是向已经澄清的水中加入适量的生石灰和纯碱达到软化目的。石灰──纯碱软化法有冷法和热法两种。冷法是在室温下进行,使水中残余硬度降至1.5~2毫克当量/升。热法是将水温加热到20~80℃,使水中残余硬度降至0.3~0.4毫克当量/升。因此,应尽量采用热法,以提高软化效果。二是锅内水处理:用化学处理药剂随锅炉的给水进入锅炉,在锅炉内部与水中的杂质和锅炉金属发生化学反应,避免或减缓水中的杂质对锅炉金属的腐蚀,防止锅炉结垢。炉内加药水处理一般用于小型低压火管锅炉。锅内水处理常用的药品有:磷酸三钠、碳酸钠(纯碱)、氢氧化钠(火碱、也称烧碱)及有机胶体(栲胶)等。加药时,应首先将各种药品配制成溶液,然后再加入锅炉内。通常磷酸三钠的溶液浓度为5~8%,碳酸钠的溶液浓度不大于5%,氢氧化钠的浓度不大于1~2%。加药方法有定期和连续加药两种。定期加药主要靠加药罐进行加药;连续加药则在给水设备前,将药连续加入给水中。对于蒸汽锅炉,最好采用连续加药法,这样可使炉内保持药液的均匀。凡采用锅内水处理的,应加强锅炉排污,使已形成的泥渣、泥垢等排出炉外,收到较好效果。

  只有认真正确的实施水处理的方法,深刻认识到水垢形成后的危害与我们所承受的损失,我们才能在实际操作与生产中更好的工作、更高效的生产,更安全的生活。只有掌握了科学的方法,宝贵的经验,我们才能真正的解决掉水垢对于锅炉的种种危害。让我们一起努力,运用知识的力量一起面对、一起思索、一起解决。

  总之,浅谈工业锅炉水处理的问题是一个长久的话题,什么也都不是一成不变的,只有知道而来浅的,我们才能向更深处去探索,无论是在管理方面还是在监督和执行方面,只要领导者用心,我国的锅炉工业所遇到的水处理工作都会得到圆满的解决,企业的效益,国家的荣誉都是指日可待的。

  在对锅炉用水化验过程中,需要先对用水进行采集,在采集过程中需要针对采样装置、要求、方法及运输这四个环节来进行,从而确保化验的合理性和优质性,确保锅炉用水的质量。

  1.1化工企业锅炉用水采集装置在对用不采集装置进行安装和布置时,则需要根据锅炉装置的类型和参数来进行,确保所采集的水体具有一定的代表性,同时为了确保水体的质量,则除低压锅炉装置外,取样所对应的管道需要以不锈钢作为管道的材质。

  1.2化工企业锅炉用水采样要求在化工企业锅炉运行过程中,基用水包括的种类较多,如除氧水、锅水、给水及回水等,这些用水装置都需要有相应的冷却器设备与之相对应。从而确保充足的冷却面积,同时也能够保证冷却水源的连续供给,实现对水样流量的有效控制。这就需要做好取样冷却器设备的定期检修工作,避免冷却器内部存有水垢,影响其冷却效果。

  1.3化工企业锅炉用水采样方法在对冷却器水样进行采集时,则需要通过合理对冷却水取样装置的阀门部件进行调节,使水量流量得到有效的控制,同时也需要将水样温度控制在规定的范围之内。同时在对锅炉给水水样进行采集时,还需要使采集的水样保持流动性和连续性,而且还要先清除掉管道内部的积水后才能进行采集水样。

  1.4化工企业锅炉用水采样运输对需要进行存放和运输的水样,需要保证水样容器的密封性和严密性,而且在储存及运输途中还要避免受到阳光的照射,对于运输途中温度低于零度以下的环境,则需要做好水样的防冻措施,在水样化验报告中需要将运输各环节的指标参数进行标明。

  水样采集完成后则需要对用水水样进行化验,通过对水样硬度、碱度和氯化物等几项指标的化验来评定水样的质量,具体化验方法如下:

  2.1.1化验试剂在对硬度指标进行评估试验中,需要准备化化验所用的试剂,具体包括乙二胺四乙酸试剂、氨-氯化铵缓冲液试剂、铬黑T指示剂。

  2.1.2化验方法首先需要取一定量的锅炉用水水样,将其注入到锥形瓶容器中,然后将一定量的氨—氯化铵缓冲液试剂加入到锥形瓶内,加入时利用滴注的方式进行,同时还要将铬黑指示剂滴入二滴,将容器内的试剂进行充分的混合,然后将乙二胺四乙酸试剂滴入到容器中,以溶液呈现蓝色为标,然后在此状态下,对其数值进行记录。

  2.1.3计算方法化工企业锅炉用水硬度指标=1000×乙二胺四乙酸试剂摩尔浓度指标×(乙二胺四乙酸试剂所消耗体积/水样体积)

  2.2.1化验试剂容量法评估碱度指标的过程中,需要预先准备的化验试剂包括以下几个方面:(1)0.1M硫酸标准溶液试剂;(2)浓度为1.0%的酚酞指示剂;(3)浓度为0.1%的甲基橙指示剂。陈鹏中国石油大庆炼化公司质量检验与环保监测中心黑龙江大庆163411

  2.2.2化验方法取100ml剂量透明锅炉用水水样,将该水样注入容积为250ml的锥形瓶容器当中。向该锥形瓶当中以滴注的方式滴入2滴~3滴酚酞指示剂。此步骤下,若锥形瓶中溶液呈现出红色状态,则需要向其中加入0.1M硫酸标准溶液,加入剂量以溶液呈现为无色状态为准。此过程当中需要对0.1M硫酸标准溶液所消耗的体积数值进行记录。进而,向锥形瓶当中以滴注方式滴入甲基橙指示剂。将其混合后,达到均匀程度时再向溶液只进行滴注硫酸标准溶液,直到溶液颜色为橙红色时即可。

  2.2.3计算方法化工企业锅炉用水碱度指标=0.1M硫酸标准溶液摩尔浓度指标×(第一次0.1M硫酸标准溶液消耗体积+第二次甲基橙指示剂溶液消耗体积)×1000/水样体积数值。

  2.3.1化验试剂硝酸银容量法在对氯化物指标评估过程中,需要用到的化验试剂大致包括以下几种,硫酸标准溶液、酚酞指示剂、铬酸钾指示剂、银离子等。

  2.3.2化验方法在此试验中一样也是取100ml剂量的锅炉水样。同时将其注入到锥形容器中,然后将二至三滴的酚酞指示剂滴注到容器内,对锥形瓶内的溶液进行观察,当其液体呈现红色时,则可以将硫酸标准溶液向其溶液内进行滴注,当溶液呈现无色状态时即可。再向无色溶液中滴入铬酸钾指标剂1毫升,并将其进行充分摇匀,混合均匀后向其中滴注硝酸银溶液,当溶液呈现橙色状态时即可停止。

  2.3.3计算方法化工企业锅炉用水氯化物指标=1.0×硝酸银标准溶液的体积消耗数值/锅炉用水水样体积数值×1000(mg/L)。

  在化工企业水化验过程中,数据分析作为最为重要的一个环节,在整个化验过程中具有极为重要的意义。目前对于化工企业锅炉用水具有严格的水质标准要求,这就需要在水化验过程中将化验数据要与标准数据进行比对,确保化验数据与标准数据达到吻合,同时还要对与标准数据不符合的情况进行及时处理,确保化工企业锅炉运行的安全性和可靠性。数据是化验分析中最为直观的一个环节,也是最具科学根据的判断标准。因为对锅炉用水的标准较高,所以我国对锅炉用水有着非常严格的质量标准。通过对锅炉水进行化验分析,得出详细的数据,然后与标准指标相对比,就可以知道是否符合标准。对于不符合质量标准的水质,要对其进行更进一步的分析,研究出相差的原因,对于提高水质具有一定的意义。只有通过详细的数据分析,才能够合理的判断出水质的现状,为化工企业的锅炉用水提供科学的使用标准,确保其能够安全可靠的运行,促进化工企业正常生产。

  (1)锅炉外处理化工行业的锅炉用水多是自来水和地下水,含有许多的杂质,它们在锅炉内运行时会与其他物质相互反应,既会对锅炉造成危害,也会形成新的污染物,增加了污水内污染物的含量。锅炉外处理通过物理和化学手段,将锅炉用水中含有的微小悬浮物、各种金属离子等可能会形成污染物的物质分离出来,可以一定程度的降低锅炉污水的严重程度。

  (2)锅炉内添加适当药剂通过在锅炉内添加适当的药剂,可用有效的提高锅炉内水的品质。常用的加药处理方法有纯碱处理法、全发挥性处理法、聚合物处理法、中性水处理法、联合水处理法、平衡磷酸盐处理法等多种方法,具体采用哪种方法以及药剂的用量,需要根据锅炉内用水的水质来进行确定。另外,锅炉压力较高的应该以锅炉外处理为主,辅以锅炉内加药;而压力较低的锅炉可用直接采用加药处理的方式。

  (1)活性污泥处理法活性污泥处理法是通过向锅炉污水中通入空气,将污水中的污染物聚集成污泥状絮凝物和微生物群,然后利用活性污泥吸收分接污水中的污染物,将其最大程度的从污水中排放出来。该法的工作系统主要由曝气池、二次沉淀池和污泥回流系统组成,是以活性污泥为核心的废水好氧生化处理技术。曝气池的设计与处理方法的选择是影响污水处理效率的主要因素。其优点在于对污水的处理能力比较灵活,污水处理的效果比较好,且整个工作流程运行较稳定;但其缺点也较明显,曝气池需要较大的池容,占据面积较大,在池末端可能出现氧气的供大于求,造成资源的浪费,对冲击负荷的适应能力较弱。

  (2)改善A2/0技术改善的A2/0技术是在普通A2/0技术基础上进行改良的一种技术,其工作流程和普通A2/0技术相同,由厌氧—缺氧—好氧三个阶段组成,其改进之处在于降低了回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响,提高了生物脱氮除磷的效果,有利于处理后污泥与污水的分离,整体的抗冲击负荷能力较强。

  (3)氧化沟工艺氧化沟是利用连续环式反应池作为生物反应池,用来对污水进行除磷脱氮处理。氧化沟的构造简单,维护管理较为方便,工作流程也不复杂,出水的水质也比较好,而且调节池、初沉池、二沉池等都可以省掉,可以有效地节省成本,调节池其主要类型分为T型氧化沟、DE型氧化沟和Orbal氧化沟三种。

  (4)膜分离技术膜分离技术利用的是污水中污染物与水分子的透过性不同,可以在外力下进行分离。膜分离技术的核心是将隔离膜置于初沉池中,根据膜材料孔径大小的不同,可以依次将污水中的镁、汞、银等重金属离子和微小悬浮物等从污水中隔离出来,获得较为纯净的水体。相对而言,膜分离技术的分离效率高、装置简单紧凑、能源耗费少且操作较为简单。

  (5)膜生物反应技术膜生物反应技术是将废水生物处理技术与膜分离技术结合起来开发的一种新型污水处理技术,通过利用膜组件代替传统活性污泥处理法技术沉淀池的方法,解决了传统生物处理工艺效率低、能耗高、出水水质不理想的缺陷,提高了污水中污染物与水的分离效果,且保持了生化池中生物的数目,提高了其整体的生化降解能力。但是,膜组件的开发成本较高,由于锅炉污水的污染程度较高且污染物复杂,会降低膜组件的使用寿命,整体的成本费用较高。

  (6)臭氧处理技术臭氧处理技术是利用臭氧自身的强氧化性来对污水进行杀菌、降低COD和脱色除臭处理的方法。相比而言,臭氧处理技术虽然具有较强的COD去除和杀灭效果,但也存在着运行能耗较大、投资成本高,以及对醛类、醚类、醇类和烃类化合物的处理能力较弱的问题,相对可用性能不高。

  (7)臭氧—生物活性炭技术臭氧—生物活性炭技术是将臭氧与生物活性炭结合使用的一种方法,它可以用臭氧直接除去污水中可以被直接氧化的污染物,然后将不容易被氧化的污染物降解成小分子有机物,臭氧的氧气与活性炭上的微生物结合再次对小分子有机物进行分解。

  论文摘要:工业锅炉生产是一个复杂的控制调节过程,是多输入多输出、多回路、非线性的相互关联的对象,目前控制理论尚难以妥善解决对其的控制问题,其数学模型仍是半经验性的,本文就热工燃烧自动控制进行一些论述。

  锅炉热工系统由给水系统、蒸汽系统、烟气系统、风系统等部分组成。工业锅炉热工燃烧控制系统实质是针对这几个系统的运行过程进行自动控制,其主要控制回路:锅炉汽包水位自动控制和锅炉燃烧自动调节系统两部分。

  锅炉汽包水是正常运行主要指标之一,汽包水位是一个十分重要的调节参数。由于汽包水位在锅炉运行中占居首要地位,所以锅炉自动化都是从给水自动调节开始的。

  大于4t/h的锅炉,必须装设给水自动调节装置。给水自动调节的任务,是使给水量跟踪锅炉蒸发量并维持汽包中的水位在工艺允许的范围内。锅炉汽包水位的自动调节,是根据汽包水位的动态特性来设计的。引起水位变化的因素很多,但主要是给水量和蒸发量的阶跃变化,调节器就是依据水位信号、蒸汽流量和给水流量的偏差信号进行调节的。为保证锅炉运行安全,给水自动调节系统应选用可靠性较高的仪表和自动调节系统。

  20t/h以上的蒸汽锅炉,一般采用三冲量锅炉汽包给水自动调节系统。三冲量锅炉汽包给水自动调节系统是以汽包水位为主调节信号,蒸汽流量为调节器的前馈信号,给水流量为调节器的反馈信号组成阿调节系统。由于采用蒸汽流量信号对给水流量进行前馈调节,克服外扰影响,用给水流量信号作为反馈信号,克服内扰影响,使给水调节质量波动幅度得到大大提高。

  装有三冲量给水自动调节装置的锅炉在运行时,由于引进了蒸汽流量和给水流量的调节信号,调节系统动作及时,抗干扰能力强,当蒸汽负荷突然发生变化,蒸汽流量信号使给水调节阀一开始就向正确方向动作,即如蒸汽流量增加,给水调节阀开大。抵销了由于虚假水位引起的反向动作,减少了给水流量的波动幅度,如果给水流量减少,则调节器立即根据给水流量减少的信号开大给水阀门,使给水流量维持不变。

  容量较大的锅炉,根据节能和自动化水平的需要以及维护水平和投资允许时,可设置锅炉燃烧自动调节系统。

  锅炉燃烧系统自动调节的基本任务,是使燃料燃烧所产生的热量,适应蒸汽负荷的需要,同时还要保证经济燃烧和锅炉的安全运行。调节的内容有三个,即维持蒸汽母管压力不变;保持锅炉燃烧的经济性;维持炉膛负压在一定范围内。这三项调节任务是相互关联的,它们可以通过调节燃料量、送风量和引风量来完成。对于燃烧过程自动调节在负荷稳定时,应使燃烧量、送风量和引风量各自保持不变,及时地补偿系统内的内部扰动,这些内部的扰动包括燃料的质量变化,以及由于电网频率变化引起燃料量、送风量、引风量的变化等。在负荷变化的外扰作用时,则应使燃料量、送风量和引风量成比例的改变,既要适应负荷要求,又要使三个被调量:蒸汽压力、炉壁负压和燃烧经济性指标保持在允许的范围内。

  工业锅炉汽包水位使正常运行的重要环节,水位过高会影响汽包的汽水分离,产生蒸汽带液现象,水位过低又会影响锅炉的汽水自然循环,如不及时调节就会使汽包水全部气化,可能导致锅炉烧坏和发生爆炸事故。锅炉汽包水位不仅受给水量(进量)和蒸发量(出量)之间平衡关系的影响,同时还受到汽水循环管路,汽水容积变化影响,还有燃料量的变化,汽包压力的变化,给水、蒸汽量的扰动等诸多因素对水位均会产生影响。在手动状态下除采用ddz-ⅲ型仪表进行三冲量水位自动调节外,还在微机自控系统中采用三冲量汽包水位微机自动调节方式。三冲量微机调节系统的设计思想就是分析了影响水位调节对象动态特征的基础上,根据汽包水位这一调节对象有一定的延迟和惯性特点,即在蒸汽流量、给水量发生阶段变化时,调节对象不可能立即跟着做相反方向的变化,尤其在蒸汽流量发生阶段变化时,汽水容积跟着做相反方向的变化,造成“虚假水位”现象。

  另一方面分析了采用ddz-ⅲ型仪表所组成的调节系统对出现的“虚假水位”所采取的措施达不到满意的效果,而采用微机利用其运算功能特长,以pid调节规律为其控制方法基础,再加上对“虚假水位”的判断程序,选择适当的延时环节,进行压力补偿、压差补偿运算,就能解决好水位调节这一关键任务。

  锅炉燃烧系统主要有汽包压力、蒸汽流量、鼓风量、给煤量、炉膛负压、烟气含氧量六个参量组成,调节的目的就是使燃烧所产生的热量适应蒸汽负荷的需要,需同时:(1)保证母管蒸汽压力维持不变;(2)保持锅炉燃烧的经济型;(3)维持炉膛负压在一定的范围内。

  为完成上述任务,锅炉的微型计算机调节系统采用了综合自动调节方案,即:(1)根据出口压力调节鼓风机变频控制器频率,从而改变鼓风量,并且汽包压力及蒸汽流量换算的热量信号进行精调,为保证出口蒸汽计算准确,引进了温度和压力补偿;(2)根据最佳风煤比调节炉排转速,也就是调节燃烧煤的供应量和进风量的比值,改变锅炉燃烧的发热量进而改变了锅炉的蒸发量,并引进了残氧(剩余空气含氧量)信号加以修正,使锅炉母管压力保持在一定值内,还根据炉膛负压调节引风机变频控制器频率,从而改变引风量,用微分信号进行超前调节,也就是说在负荷稳定时(蒸汽流量不变情况下)应使燃料量、送风量、引风量各保持不变;在负荷变动时(外干扰时)使燃料量、送风量、引风量成比例改变。根据以上要求,就可以确定燃烧系统微机控制方案,画出系统框图,充分利用微机计算程序,尽可能的代替仪表单元(如函数发生器、加减器、微分器、限幅器、滤波器等等)快速对各参数进行计算。

  上面谈了微机水位、燃烧两个调节系统的原理,经过微机运算处理,其输出信号经过d/a转换装置分别送到给水阀,鼓、引风机变频控制器,炉排和煤机等执行机构,用计算机直接步进调节阀位、风量及转速,这样系统就能够选择最佳参数进行最佳调节。

  1)可对汽包水位、给水流量、给水压力、省煤器进口水温车器出口水温、省煤器进口烟温、两侧省煤器出口烟温、两侧空气预热器出口风温、、两侧空气预热器出口烟温、除尘器出口烟温、除尘器出口烟压、鼓引风风量、省煤器进口烟压、省煤器出口烟压、空气预热器出口风压、蒸汽流量、空气预热器出口烟压、蒸汽压力、蒸汽温度、炉膛温度、炉膛负压、给煤量、含氧量等现场信号巡检采样,汽包水位并具有彩色闭路监视装置;2)给水阀位、各种风机频率、炉排转速等模拟量跟踪信号巡检采样;3)各种阀位、鼓引风机、炉排电机、分煤器启/停状态及各个闭合调节回路的手动/自动等开关量信号巡检采样显示;4)鼓、引风机变频信号采样。

  锅炉自动控制系统采用plc为主要控制元件,对锅炉生产过程实现快速、准确的控制,从而达到节省人力、物力,提高锅炉热效率和节省能源的目的,而计算机作为监测显示部分不参与到控制中去锅炉自动控制系统在splc-9000系统硬件结构上采用多层网络结构,共分三层。

  测控层;采用高性能的plc可编程序控制器组成,plc上安装有cpu模块、i∕o模块、通讯模块,并可以灵活扩展。plc内可以通过梯形图语言进行程序编制,实现一台plc对多台锅炉的自动控制。通过远程扩展方案,splc-9000系统还可以满足距离较远的多个控制室的集中控制。

  操作层;采用ipc工控机作为现场工作站,现场工作主站和现场工作从站分别安装在不痛的控制室内,提供画面显示和数据管理功能。考虑到plc可靠性高,造价也高,而普通接口板可靠性较低、造价也低,为了提高监控系统的性能价格比,splc-9000系统同时提供可编程序控制器信号接入方式和接口板卡信号接入方式。系统的输出控制工作有plc独立完成,工作站只负责提供给用户修改参数的界面,并将用户设定的控制参数下传到plc以调整控制效果。

  管理层;采用普通计算机作为管理机,管理人员在远离控制室的调度室里可以通过管理机看到现场工作站上显示的画面,调用工作站存储的报表数据,完成数据统计的工作。可以实时准确的掌握锅炉的运行状态,做出合理的调度。

  重要数据的采集、处理及控制全部由plc完成,由于plc是专为工业现场设计的,是真正的工业计算机,所以其可靠性大大高于普通接口板和模块。plc的模块化结构和方便的扩展特性使系统配置灵活。上位机仅起到监视和管理的作用,如果接口板损坏或者工作站损坏,都不会影响到系统的自动控制。现场监控从站和现场监控主站运行的软件是相同的,只是在数据配置上有区别,不论那个站都可以查考到全部锅炉的数据。

  节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。党的十六届五中全会通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,提出了实现单位GDP能耗降低20%的约束性目标,部属了十大重点节能工程,其中,燃煤工业锅炉(窑炉)的节能改造被列为了首项重点节能工程。

  目前,沈阳全市在用工业锅炉保有量5300多台,约30000蒸吨/小时。燃煤锅炉约4700余台,占工业锅炉总量的89%左右,平均容量约6.3蒸吨/小时,其中20蒸吨/小时以下超过98%。工业锅炉主要用于工厂动力、建筑采暖等领域,每年耗原煤约1336万吨。

  由图可知,单台锅炉容量D<1t/h的占总量的9.83%,1t/h≤D≤4t/h占总量的48%,即小容量锅炉占据很大的比例。这些锅炉普遍效率低,浪费能源;污染控制设施简陋,多数未安装或未运行脱硫装置,污染排放严重。而且在土地及其它资源利用方面,也存在着浪费的问题。尤其在热水锅炉中,小容量锅炉所占的比例更大。单台热水锅炉容量D≤2.8MW的,占热水锅炉总量的59%。热水锅炉主要用于供暖,这说明集中供暖不普及,开展集中供暖还有很大的空间。如和平区,燃煤热水锅炉约370台,其中单台锅炉容量D≤2.8MW的约有200余台。在城市中心区内,小锅炉如此之多,这与城市的发展是及不相称的。

  根据省政府办公厅转发的省建设厅[2008]48号文件,“十一五”期间,全省要将新、改、扩建的热电厂、热源厂及规模较大的锅炉房覆盖的供热区域内的单台锅炉容量在10吨/小时以下的3345台全部拆除。因此,我们对沈阳市各行政区域内的单台锅炉容量在10吨/小时的锅炉进行了统计,如图3所示。

  从图3中可以看出,于洪区和东陵区无论是在容量还是在数量上,在全市10t/h以下燃煤锅炉中所占的份额都是最多的。因此,应加强对这两个区燃煤工业锅炉的节能监管工作,以保证统一规划目标的顺利实现。

  热传导油加热技术是国家重点科技推广的新型节能技术[1~4],它具有提高生产效率、降低生产成本、节约能源、保护环境等可观的综合效应。在未来的发展中,以热传导油加热系统替代传统加热方式是工业技术发展的必然趋势,其应用领域将更加广泛。

  截止到2006年底的数据统计,沈阳市在用锅炉中有机热载体锅炉(见表1)仅97台,约145蒸吨/小时,占锅炉总数的比例还不到2%。作为国家“八五”重大科技成果推广项目的有机热载体锅炉在我市还没有发展起来,不能不说这是一个很大的遗憾。

  为落实全国特种设备安全监察工作会议精神,推进工业锅炉“三个万”(1万台锅炉节能改造、10万台锅炉水处理达标、20万司炉工节能知识培训)节能工程的实施,根据省局要求,我们对沈阳市的工业锅炉进行了能效状况调查,并对抽样进行了节能评价。如表2所示。

  由表中可以看到,10t/h以下在用蒸汽锅炉能耗达标率在10%左右,而热水锅炉几乎为零,锅炉综合能效较低。经过一个多月的能效状况调查,我们发现沈阳市锅炉房有如下问题:长期以来,燃煤工业锅炉的产品设计和制造大都重锅炉本体而轻燃烧设备、重锅炉主机而轻配套辅机和附件;燃煤供应品种、煤质多变,实际燃煤与设计煤质不一致;多数的锅炉经常处于较低的负荷下运行,“大马拉小车”;锅炉的水质普遍达不到标准的要求;检测仪表不全(或根本没有)、锅炉控制简单;司炉工操作技术和运行管理水平较差;设备维护保养工作跟不上,或根本无这方面的意识。

  3.1.1强化审批职能。对于新、改、扩建项目,扩大审批范围,加强项目评定,从源头抓起,避免造成浪费。是否需要新、改、扩建;采用何种能源;对锅炉房、锅炉、辅机、附属设备、管道等,设计或选型是否合理;是否采用节能产品或措施。

  3.1.2能源利用多样化。从统计表中可以看到,单台燃煤蒸汽锅炉容量D<1t/h的占蒸汽锅炉总量的22.4%,小容量蒸汽锅炉占的比例较大。这些锅炉主要用于生活、浴池、生产等,对于这些锅炉,根据情况可采用其它能源,如电、轻油、气等清洁能源,运行费用降低,污染减少,同燃煤相比,综合成本差距不大。目前,许多行业已经采用其它能源替代燃煤蒸汽锅炉,如医院消毒、电热蒸饭箱、浴池外购热水等。

  3.1.3提高城市集中供热化程度,淘汰容量小、效率低的锅炉。单台热水锅炉容量D≤2.8MW 的,占热水锅炉总量的59%。因此迫切需要加快城市集中供热的步伐。对于周边有城市热力网的地区,应尽可能采用集中供热方式。专业供暖单位应在条件允许的情况下,尽量扩大供暖面积,减少小锅炉。

  3.1.4发展热载体锅炉。热载体锅炉具有很多优点,如不腐蚀金属、低压高温等,广泛用于化工、橡胶、装饰材料、建筑材料、印染等行业,应充分利用它的特点,为社会服务,节约资源,提高安全性。

  随着我国工业的飞速发展,锅炉在工作生产中运用越来越广泛。日常锅炉生产中,由于水处理方式不科学造成锅炉频繁出现腐蚀、结垢、汽水共腾等三亿体育官方网站问题,导致水资源浪费、燃料浪费、锅炉损坏造成安全隐患等。锅炉水处理问题日益尖锐,加强锅炉水处理检验工作是保证锅炉安全工作、节约资源的基本途径。

  (一)锅炉结垢问题。目前我国锅炉工作运行中大多数采用的一级盐水或二级盐水,由于盐水含有大量的溶解氧等杂质,纯度较差,仅仅只能去除水中的硬度杂质,许多情况下还会残留一定的硬度,远远达不到我国相关锅炉用水的标准规定。其次因为工业单位在锅炉水处理环节或多或少存在一定的漏洞,相关人力资源配置不齐且人员专业技术水平有所欠缺,再加上水处理设备长久使用中逐步老化、功能下降,导致在对锅炉水处理无法达到标准要求,造成锅炉严重结垢、腐蚀的问题。

  (二)锅炉热量严重浪费。工业发展为了节约成本和资源,在锅炉工作用水中主要采用江河水。由于江河水中泥沙多、钙镁离子杂质含量较高、水质硬度较大等问题,在锅炉加热使用过程中极容易形成水垢,加大了燃料的损耗;其次由于在锅炉水处理中主要采用软化水来降低水分的硬度,处理之后的锅炉水依旧残留着一定的硬度,锅炉的热效率受到水质影响降低,为了保证锅炉热效率进行正常工作则必须加大燃料,能源成本增加,每多增加一分燃料则增多一分对环境的污染;为了减少杂质的影响能够对水质进行循环利用,采用排污处理导致大量的能源浪费,没有经过处理的污水对环境造成了严重的污染,工业企业的经济效益也因此无法得到显著提升。

  (三)冷凝水回收问题。锅炉工作需要保证热效率,大量燃料的持续工作造成了极大了污烟,利用冷凝水可以有效降低排烟中有害物质气体含量和水蒸气热量,但在排放冷凝水造成了较大的热量损失,热效率降低导致燃料增加。在排放冷凝水的过程中,通过冷凝水回收装置可以回收大部分热量,但由于回收装置的资金成本过大,大多工业单位并未采用。

  (一)定期进行锅炉除垢工作。保证锅炉受热面干净无垢是有效提高锅炉热效率的基础条件之一。在工业锅炉中受热面的水垢去除1mm可以有效提升3%-5%的锅炉热效率,在遇到受热面水垢厚度超过1mm、受热面出现锈蚀状况、锅炉排烟温度升高或下降等状况时必须进行除垢工作。锅炉除垢工作中根据不同情况针对性采用酸洗、碱煮、运行等方式,酸洗除垢效果最优。在对锅炉进行除垢工作中,采用的水质必须符合相关规定,药量的控制必须经过科学的计算与控制,排污率以及锅炉负荷的相关系数必须经过精确的计算。在除垢工作中,如果选用酸洗除垢,则必须依据酸洗除垢的特点制定科学的程序和工艺,以保证锅三亿体育官方网站炉受到最小的腐蚀,并达到最佳的除垢效果

  (二)净化回收冷凝水。冷凝水净化回收系统目前主要采用闭式系统,新型的闭式冷凝水回收技术相比起旧的开式系统具备更高的回收效果和10%左右的节能率,还具有净化的功能,并且通过利用喷射泵的增压原理有效的解决了水泵汽蚀问题。工业锅炉冷凝水主要含有磁性氧化铁杂志,针对其特点可以采用除铁过滤器。在实际操作过程中,对于凝结水温过高问题可以采用加钠型苯乙烯过滤器进行解决,对无法安装净化回收装置的锅炉可以将一般回收系统中加入药剂对其进行回收工作,对凝结水回收系统腐蚀问题采用加成膜胺或挥发性氨来减少锅炉水中的铁杂质,预防锈蚀现象。

  (三)加强锅炉运行时的保养维护工作。在锅炉保养管理工作上,需要工业企业进一步加大力度进行改善,通过制定锅炉保养维护制度,明确规定与锅炉节能相关的技术指标,对自控装置、燃烧设备、烟气氧含量等进行严格监测,按照规定对不合格的指标及时调整,保证锅炉燃烧管理控制系统达到最优状态;对相关工作人员加强专业技术的培训,保证工作人员的专业能力和管理水平。其次,加强锅炉、管道运行过程中的保温,预防运行过程中热量散三亿体育官方网站失、渗漏等状况,以将热量散发的损失降到最低。

  结束语:在工业生产中,保证锅炉的作用是保证企业健康发展的基本。尽管锅炉运行所消耗的资源量非常大,但通过分析锅炉运行过程中各个环节的能源损耗,采取科学的解决办法,加强锅炉水处理检验与节能是保证锅炉工作效率、质量、性能的基本途径,锅炉水处理检验工作需要不断的进行优化改善,以保证工业企业的经济效益和进一步发展。

  工业锅炉节能减排已经成为了当前一个热点问题,为了能够进一步提高工业锅炉的节能效果,提高工业锅炉的环保性能,必须要分析工业锅炉的节能减排问题。只有努力找到问题的突破口,积极寻找解决的对策和方案,才能促进锅炉环保节能工作的发展。

  工业锅炉作为工业社会的必需品,为了工业生产提供了蒸汽工艺,其能耗污染严重,位居全国第三,给人民生活环境造成了一定影响。经调查发现,2016年上半年,全国1450家持有工业锅炉制造许可证,燃煤锅炉占到95%。

  工业锅炉主要是有锅筒和炉膛组成,其主要是生产具有一定温度的水或蒸汽,其主要的工作原理为:炉膛里的燃料燃烧产生高温烟气,并将化学能转化为热能,并通过锅筒受热面将热量传递给锅筒内的水,其主要的工作过程主要包括燃料燃烧烟气向水的传热水循环三个过程。其中,燃料的燃烧过程主要是将燃料经振动给料机加到煤斗中,经链条带入炉内,由鼓风机提供氧气,灰渣落入灰斗。烟气向水的传热过程主要是由于燃烧导致炉膛温度过高,高温烟气与水冷壁进行辐射换热和对流换热,经炉膛出口以及省煤器、空气预热器,实现热交换;

  水循环过程主要是指经过加温的热水流向供热管网,在循环泵的作用下,水流回到锅炉方向,后经补水泵自动测压补水后,流回锅炉加温。

  经多年工作经验发现,工业锅炉存在着高耗能、重污染等相关环保问题,出现了各种各样的问题,从而影响了工作进度,会造成一定程度上的浪费,给环保方面造成一定的压力。总结相关问题如下:

  ①使用煤种与炉型要求不相符。由于我国供应的燃煤大多是原煤,缺少加工处理的过程,造成煤质千差万别,会发生煤种与炉型不相符的情况,造成着火困难产生了严重的污染。因此,燃煤工业锅炉要按照一定煤种的设计,确保燃用与设计煤种性能匹配时,才能确保锅炉处于良好的运行状态。

  ②较低的工业锅炉自控水平。在工作中,还发现我国的工业锅炉的自控水平比较低,难以掌握锅炉燃烧和运行的状态,使运行人员缺少数据,不能及时作出调整,导致锅炉、电机运行不良,对锅炉的质量产生严重的危害。

  ③造成能源浪费,不符合保护资源的发展战略。工业锅炉大多出现在建筑采暖领域,每年都会消耗一定数量的原煤,约4.5亿吨,我国在115个大气污染防治重点城市中约有燃煤工业锅炉24.5万台,燃煤工业锅炉已经成为主要产品,成为了我国首要的煤烟型污染源,能源浪费严重的情况将影响我国的资源环境,采取措施将其制止将成为了重要课题之一。

  ④锅炉水质出现了结水垢严重的情况。查阅GB/T15762008《工业锅炉水质》标准的相关规定,蒸汽锅炉、承压热水锅炉的给水应采用锅外化学处理。而现实中一些工业锅炉没有采用水处理设备,导致工业锅炉的水质严重超标。含有大量微量离子的天然水会导致锅炉结垢、腐蚀等情况,严重时会出现大量不安全情况,容易造成缩短锅炉使用寿命,造成一定的经济损失;若锅炉水处理不当,则会造成蒸汽冷凝水会用率低,造成一定的燃料损失,影响经济效益的增长。

  ⑤锅炉运行的自控装置水平低。在工作中,有些锅炉运行时未配置运行监测仪表,在操作人员调整锅炉燃烧工况或者负荷变化时,无法掌握具体数据,使锅炉电机的运行效率受到了限制,影响了经济效益。

  ⑥锅炉的热效率偏低、容量较小。由于热电联产项目不断增多,大多数锅炉仍在低负荷下运行且处于长期的状态,整体上还是小容量的锅炉所占比例比较高,造成不完全燃烧和排烟温度的升高。

  ⑦锅炉人员管理培训方面的问题。一些相关工作人员的对锅炉能耗节约环保的意识偏低,缺乏一定的安全知识和管护理念,操作人员的文化素质水平比较低,导致出现人员技术的问题;有的企业缺乏合理有效的管理制度,管理意识淡薄,经济的运行能力偏低,影响到锅炉能耗指标。

  以上问题不仅会导致经济损失的发生,也会影响相关的锅炉寿命,影响工作效率,对环境污染造成一定的压力,对资源环保也造成一定的危害,不利于我国经济的发展,不利于环境的保护。因此,针对工业锅炉节能减排的问题提出了相关的措施,使工业锅炉实现节能减排,提升环保质量。

  在保障工业锅炉节能减排措施方面,加强相关技术研究,完善锅炉装置,使用工业锅炉加装余热回收装置,以加强对有机热载体路的尾部高温烟气进行回收,实现二次利用。在油气锅炉烟道尾部增加节能器,加热锅炉补给水温度,降低排烟温度,提升热效率。

  加强锅炉环保技术的推广,增强对锅炉环保技术的学习,明白了解锅炉环保技术的工作原理,比如:干冰清洗技术、水处理技术和除垢技术、冷凝水回收技术、纯低温余热锅炉应用技术等等。善于根据锅炉的不同情况,采用不同的处理技术来提升企业对能源的使用效率,减少废气物的累积,提升经济效益,达到键能减排的目的。

  提升锅炉制造的工业水准,鼓励研发节能型的锅炉成品,确保做到简单、快捷、易于操作、安全,积极提升锅炉的安全使用以及节能环保的优势;加强国家专利发明的政策,努力提升相关技术水准,积极鼓励更具备优势的发明和创造。

  从政策层面上,应建立起比较完善的节能减排指标体系,构建节能动态监管体系;各级地方政府应积极鼓励节能减排等配套政策的落实,开展好对锅炉特种设备节能的宣传教育工作,创造安全的工作氛围,积极加强节能环保、安全的意识和培训,提升相关企业、工作人员的节能环保的意识和工作能力;加强考核政策,确保相关工作人员在锅炉技术方面有着突出的成就,及时查漏补缺,实现锅炉技术的完善与强化;积极加强对外的学习与交流,提升相关工作人员的专业度;加强对锅炉方面节能环保技术的投入,确保节能环保环节的完善,以提升节能环保的能力;积极出台相关政策,号召群众低碳环保,大力支持相关环保事业的发展,政府方面应处理好一抓三防的关系,确保政府、企业、群众步调一致,积极关系社会环保事业,努力促进我国环保事业的发展。

  管理层面上建立健全工业锅炉法规标准,形成全社会节能减排共识。相关行业领导人员要从管理上寻找创新突破口,从而使管理成为工业锅炉节能减排的软实力,国家相关政策部门要建立健全我国在工业锅炉燃料政策、节能产品、能效标识等各个层在上的法规标准,从而使得工业锅炉的节能减排工作建立在全民社会监督的良好环境下,最后形成全社会节能减排的共识。

  综上所述,本文总结了工业锅炉节能减排的相关问题,并提出了相关的节能对策,面对日益严重的节能减排问题,已经成为一个不可忽视的问题之一,要努力提升工业锅炉的节能效果,为工业锅炉的使用效果奠定基础,提升工业锅炉的节能性,促进工业锅炉节能减排效果。

  [1]徐火力.推进燃煤工业锅炉节能减排的建议及措施[J].能源与环境,2010(2).

  随着全球化进程加快,各国开始高度重视环境问题。我国作为发展中国家,资源消耗、污染物排放相对占全球比例较重。国民经济逐渐向资源节约型方向发展,我国今后经济发展主流模式将是低碳经济。此外,随着我国进入工业化中期阶段,将不断增加对能源的需求。可是由于我国人均资源匮乏,生态环境脆弱等问题,非常有必要将加强节能减排、缓解能源危机提到日程上来。

  工业锅炉主要为工业生产提供工艺蒸汽,为社会大众提供热水供应,是工业和社会的必须消耗品。然而工业锅炉能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二,严重污染了城市环境。

  (1)运行状况。国内的工业锅炉长时间存在着大功率的机器却用于低载荷的工作状态,一方面是因为设计院以及使用者在选择锅炉时,想到以后可能会用到大功率的原因,因此在选取锅炉的功率时通常选用比现在要大一些的;此外锅炉在工作时负载一般随汽、热负载一般在比较大的范围内摆动,导致许多锅炉通常处于低载荷的状态下工作。国内工业锅炉通常的负载量在五成到七成的范围内波动,实际工作效率通常要低于理论效率的百分之十到十五之间,这样就使得能源再次的浪费。

  国内工业锅炉应用的煤炭一般是烟煤、无烟煤、贫煤等,各个地方应用的燃煤质量存在着较大的差异,一些地方工业锅炉应用的煤的类型也时刻改变。国内的燃煤工业锅炉通常应用的层燃烧锅炉,但是层燃烧锅炉针对不同的煤燃烧的质量存在着较大的差异,这是因为此锅炉在设计过程中其受热面的布置样式、面积大小、炉拱炉排配风装置的架构样式都根据相关的设计煤种进行设计的,因此,当应用其他煤种的时候,其燃烧质量通常会降低。另外,提供的煤种时刻改变也让锅炉管理、作业员工都无法及时了解煤质的变化,看不透其中的规律,无法及时的采用相对的措施。因此这样不仅造成了锅炉效率的下降同时也提高了锅炉的污染物排出。

  国内大部分锅炉制造公司通常只关注锅炉本体的制造,而针对燃烧装置并没有过多的研究,燃烧装置一般会下放到一般的配套厂配套制造,可是专业配套厂一般按照图纸代加工的,并没有研发这一项。选用的燃烧装置一些地方设计的也那么合理、先进、部分地方还存在着严重质量问题、装配问题,实际工作时容易跑偏,加热之后容易变形、撕裂,导致炉排漏煤、火口、漏风等,如此一定会导致灰渣中含碳量的升高;炉排风室无法密封,相应风室之间通风,风量的调控能力不强,炉排和侧墙的漏风更加的严重,锅炉横向风压及其不平衡,对炉内煤炭的燃烧造成了影响,从而降低了工作的效率。

  现在燃煤工业锅炉工作操控能力还不高,并且一般采用PID 调控,无法按照外部的改变调整锅炉工作状态,没有显示锅炉工作系数的仪器。工作人员在操控过程中,通常因为数据的不足,无法对锅炉的工作状态及时进行检测,不能在锅炉的燃烧和工作状态改变的情况下,进行对应的操控,从而保证锅炉正常工作。

  现在,国内的工业锅炉操作人员平均技术水平不高。一些工业锅炉操作人员依然缺乏对锅炉全方位的技术学习以及培训,特别缺少实际应用技术相关的培训,针对锅炉的基本知识、操作要求以及设备维护等方面的知识没有系统的学习,导致锅炉无法在良好的经济系数中工作,进而抑制了锅炉设备能力的充分发挥。

  工业锅炉节能减排,不只是依靠企业自主地采取大量的技术改造措施和不断提高管理水平,同时还需要政府及相关机构制定有效的奖惩机制、便于推广的指导意见以及畅通的诉求渠道。

  (1)循环流化床锅炉。此类技术结合了鼓泡床以及高速气化床锅炉的特点,克服了高速床过度磨损、高温分离架构繁琐、不方便调控等缺陷,循环流化床锅炉通常采用的燃料是工业煤矸石、贫煤等,燃烧率通常是89% ~92% ,蒸发量通常为35至130t/h。一台75t/h锅炉一年可以节约用煤一万吨,其减排的二氧化碳高达1.69万吨,其工作寿命内可以减排二氧化碳25.42万吨。

  (2)抛煤机燃烧锅炉。抛煤机链条炉排锅炉是通过抛煤机以及链条炉排的融合获得的。在抛煤机工作时,煤粒细屑抛入炉膛中会在半空中燃烧,大颗粒会抛到炉排上展开层燃烧。这类燃烧拥有着火条件良好、放热量高、强度大、煤种不用过于限制等特点。同时还拥有二次风和飞灰再次燃烧的配置从而进行充分燃烬和降低飞灰没有完全燃烧带来的损失,增强工作效率,降低有害物质的排放。和链条炉排不同,这种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度和工作效率都表现不俗。此种锅炉的热效率高达84% 以上,蒸发量通常为10到30t/h。一台75t/h锅炉一年能够省煤8100吨,每年降低二氧化碳的排放1.33万吨,在其工作寿命之内能够降低二氧化碳排放19.97万吨。

  2、节能减排指标体系的建立与完善政府应尽快制定出台鼓励节能减排和促进新能源发展的具体配套措施及优惠政策,各级职能部门建立协作联动机制,努力形成整体效应,合力推广,大力开展节能减排的宣传教育。营造浓厚的节能减排氛围,提高全民节能意识。充分调动、发挥技术机构的支持作用。共同推进工业锅炉节能减排工作。加大奖励和加强推广力度,鼓励各种机构开发和应用工业锅炉节能减排的新技术、新产品、新能源。通畅供需双方诉求渠道,加强多方的沟通与协调。例如,建立锅炉信息平台,工业锅炉节能信息,推行合同能源管理,建立节能技术服务体系。

  3、充分发挥企业节能减排的主体作用制定激励政策,鼓励用户企业加大节能减排技术创新和技术改造投入,提高自主创新能力和企业管理水平。完善和落实针对锅炉用户企业节能减排的各项管理制度。提高锅炉热效率,加强对锅炉运行人员和管理人员的节能技能培训考核,加强能源计量管理。不断提高用户企业能效水平和全民节能减排水平。

  4、调高现有锅炉房自动控制和调节水平,针对在用锅炉的实际情况,完善和增加一次仪表和控制仪表,改造现有锅炉房系统,调高锅炉房整体运行效率。

  5、推广区域集中供热。集中供热比分散小锅炉供热热效率高 45% 左右,指导现有集中供热有效范围内的企业逐步以集中的方式替代工业小锅炉。

  6、采取有效的水处理技术和除垢技术,加强对锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质及蒸汽品质检验分析,强化锅炉传热,提高锅炉热效率。

  7、提升操作人员技术水平,保证正确运行系统的安全。通过对锅炉操控员工的培训和学习,使得锅炉操控员工的专业知识和素养不断提升,从而熟练应用控制系统以及设备,并且正确的操控设备,对设备及时开展保养、维修,保持系统、设备正常运行。

  由于我国对经济快速发展长时间追求,而造成了对环境治理的忽略,尤其是对关注工业锅炉污染物控制的程度这一方面,不仅在环境治理上欠缺相应的措施,同时也没有相应的技术开发。因此对于工业锅炉降低能耗这一环的研究,我们国家理应更加重视,积极组织科研人员开展项目研究,鼓励科技的创新。从而健全我国在工业锅炉燃料政策、能效标识、节能产品等各方面的法规和标准。使得我国工业锅炉节能减排不断取得突破性进展。

  [1]赵钦新,周屈兰. 工业锅炉节能减排现状、存在问题及对策工业锅炉[J]. 2010.

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