2t燃气锅炉的节能分析
第一篇：2t燃气锅炉的节能分析
燃煤锅炉改造为燃气锅炉的节能分析毕业论文
天津职业职业技术学院
毕业设计(论文)
题目：燃煤锅炉改造为燃气锅炉的节能分析
学生姓名: 学
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引言：
我国能源供应以煤炭为主，燃煤锅炉占锅炉总数的83%，其中燃煤工业锅炉更是我国主要的动力设备。然而燃煤工业锅炉作为我国能源大户，能源浪费相当严重，同时燃煤工业锅炉还排放大量的烟尘、SO2和NOx等污染物，也是我国大气主要污染源之一。因此，在国家倡导节能减排的政策下，许多地方政府要求企业将原有燃煤锅炉更换为燃气锅炉，而此时企业出于经济考虑，“煤改气”成为企业节省资金、工期短、见效快、切实可行首要选择。 据1998年工业普查统计，全国工业燃煤锅炉保有量为52万台、120万蒸吨，其中70%是蒸汽锅炉，其余是热水锅炉，年耗煤炭约4亿吨标准煤。工业燃煤锅炉型式各异，主要是正传链条炉排锅炉，占总数的70%以上，它们的热效率普遍较低，平均只有 67%，比发达国家低15～20个百分点。其主要原因是排烟热损失和不完全燃烧热损失过大。发达国家燃煤工业锅炉的过量空气系数大多控制在1.3～1.5 之间，中国实际运行值平均高达2.0～3.0，过分过量空气加大排烟热损失;英国燃煤工业锅炉煤渣含碳量设计要求在3%～5%之间，实际运行控制在 1.4%～2.5%之间，而中国燃煤工业锅炉煤渣含碳量设计推荐8%～12%，实际运行却达到10%～27%。排烟热损失和不完全燃烧热损失浪费惊人，节能潜力巨大。
目
录
1、燃气改造技术分析 1.1 燃气燃烧器的选择 1.2燃气燃烧器数量的确定 1.3燃烧器的布置 1.4炉膛布置的匹配性 1.5 燃气锅炉防爆措施选择
2、燃煤锅炉与燃气锅炉不同之处 2.1 燃烧方式 2.2 燃烧产物 2.3 通风方式 2.4 燃料易爆性 2.5 锅炉自动控制
3、燃气供热节能技术
3.1气候补偿系统
3.2烟气冷凝热能回收系统
3.3供暖系统水力平衡
3.4燃气锅炉房供热集中控制系统 3.5分时分区控制：
3.6一水多用，节约资源
4.锅炉“煤改气”内容和方法 总结
毕业设计(正文)
1、燃气改造技术分析
在燃煤锅炉改造为燃气锅炉的工作中，应以不变动锅炉本体受压元件部分，减少对原有锅炉改动为原则。改造过程应着重从燃气燃烧器的选择、燃烧器数量的确定、燃烧器布置、炉膛布置的匹配性设计、选择防爆措施等方面考虑，循序渐进，既要考虑经济效益，又要从实用性出发。
1.1 燃气燃烧器的选择
在燃煤锅炉改造过程中，首先要选择或设计合适的燃气燃烧器。常见的燃气燃烧器按照空气供给方式可以分为引射式燃烧器、鼓风式燃烧器和自燃引风式燃烧器三类。引射式燃烧所需的空气由燃气射流吸入，鼓风式燃烧器需鼓风设备将空气送入燃烧系统，自然引风式燃烧器则依靠炉膛中的负压将燃烧所需的空气吸入燃烧系统。对于燃烧器的选择应对比三种燃烧器的特性结合锅炉原有炉膛的特点进行考虑。 1)燃气燃烧器的安全程度，也就是要求降低气体不完全燃烧热损坏。燃烧的完全度主要与燃气和空气混合均匀程及空气是否充足有关。一般在空气量充足、混合良好的情况下，使气体不完全燃烧损失为零并不困难。当燃用高热值燃气时，气体不完全燃烧损坏不应超过0.5%;燃用低热值气体时，气体不完全燃烧损坏不应超过1.5%。在采用预混燃烧器时，容易使不完全燃烧损坏控制得比扩散燃烧时低一些。 2)降低烟气中的过剩空气系数是降低排烟损坏有效措施。排烟中的过剩空气量与烟气通道漏入的空气量之和。对微正压运行的锅炉，烟气通道漏入的空气为零，此时主要过剩空气量取决于燃烧时的过剩空气量取决于燃烧时的过剩空气量，实际上在任何情况下，降低燃烧时的过剩空气量，对提高锅炉的热效率是有好处的。燃烧器能否保证在尽量低的过剩空气系数下运行，是燃烧器燃烧性能的重要指标之一。 3)燃烧器的火焰特性与炉内换热和锅炉的其他特性密切相关。比如，扩散燃烧时，其半发光火焰比无焰燃烧时的火焰辐射能力强，对炉内传播有利。燃烧器喷口的气流应有较高的速度和较大射程，以使炉内火焰充满度较好。在利用耐火材料加强炉内传热时，需要与辐射面相适应的火焰形状和火焰速度。
4)充分考虑燃烧速度。因为高速燃烧是现代中小型锅炉发展的的趋势，它可以减少燃烧器和炉膛的尺寸，是锅炉小型化的重要措施，也是燃烧器的重要特性指标。
但是，实际生产中，由于中小型锅炉常在负荷多变的情况下使用，因此，要求燃烧器有很宽的负荷调节范围。改造后的燃气锅炉在运行时，应使炉膛火焰充满度比较好，不形成气流死角，避免相邻燃烧器的火焰相互干扰，同时未燃尽的燃气、空气混合物不应接触换热面，以免形成气体不完全燃烧。但高温火焰要避免高速冲刷换热面，以免换热面热强度过高使管壁过热。因此，在选择燃烧器时，还要根据不同的燃气和负荷，近似估算燃烧火焰的长度。 1.2燃气燃烧器数量的确定
燃煤锅炉改造中燃气燃烧器的数量可由下式确定，
n=Qgl/Qrq 式中，n为燃气燃烧器的数量;Qgl为锅炉热负荷容量，KW;Qrq为单个燃烧器热负荷，KW。
实际改造中，为防止多个燃烧器同时运行时某一个燃烧器因事故熄火引起爆炸或爆炸，燃气燃烧器个数一般不超过4个。为解决锅炉在低负荷时燃气流量不足出现的熄火、回火问题，可通过在燃烧器内部加装油枪来适应锅炉低负荷时的变化，同时炉膛中应配合安装熄火防爆装置。
1.3燃烧器的布置
1)应使火焰处于炉膛几何中心区域，使火焰尽可能充满炉膛，燃烧稳定。
2)火焰居于炉膛的几何中心区域，可使炉膛内热量得以均匀分配，不会形成局部受热引起应力增大，防止受热不均，避免锅炉出现受热局部过热现象。
3)卧式锅炉的炉膛进深较大，燃烧器布置在炉膛的前墙上，保证前烟箱不会过热。目前，国内中小型燃煤锅炉按燃烧方式分为层燃烧与室燃烧两种。层燃炉多数为链条炉，其特征是燃料在固定或缓慢运动着的炉膛实现燃烧。当改造的锅炉为链条炉时，其前后墙及炉拱的特殊形状为安装燃烧器带来不便，故应将燃气燃烧器安装于链条炉的南侧。为使改造后炉内的热交换状况与改造前相似，以减少链条炉内换热设备的变动，应将燃气燃烧器安装于炉膛侧墙中心下方。对于煤粉炉，为保持与改造前炉膛空气动力场特性相似且减少改造工程量，可利用基原有煤粉燃烧器喷口位置安装新的燃烧器。 1.4炉膛布置的匹配性
当燃烧器的类型及位置选定时，应进行炉膛的匹配计算，主要由四部分组成。
1)排烟量要与引风机相匹配。燃煤锅炉引风机的排烟量是按照燃煤产生的烟气配置的。改烧燃气后，烟气的密度及流量发生变化，应重新校验引风是否匹配，否则会出现点火困难、尾气温度高度等温题。2)炉膛漏风系统要与燃烧器空气量相匹配。在煤改气过程中，应将漏风系数在0.1以下。燃煤锅炉的漏风主要集中在前煤斗、排碴口、鼓风机入口处。采用气体燃料后，应当封闭，以减少排烟热损失和电耗，否则容易造成漏风。
3)炉膛尺寸要与燃烧器的布置匹配。炉膛布置要考虑单个燃烧器。根椐单个燃烧器的火焰长度和直径，确定燃烧器之间的距离，以保证火焰不冲刷炉墙、不相互干扰，并有利于受热面匹配。 1.5 燃气锅炉防爆措施选择
燃煤锅炉改燃气锅炉最危险的就是发生炉膛爆炸事故。国内外燃气锅炉的炉膛、烟道爆炸事故屡有发生，引起爆炸的原因有以下3种情况。 1)锅炉点火前，因燃气漏入炉膛(如阀门不严，误操作，一次点火不着等)，而又未对炉膛、烟道进行吹扫时间不够、风量不足，在点火时会发生爆炸。
2)锅炉运行中由于熄火引起爆炸事故。这类事故发生的燃烧器前燃气压力或风压波动太大引起或回火情况下。
3)当锅炉燃烧不良时，可燃气体进入锅炉后部烟道，与后部烟道漏入的空气混合形成爆炸性气体(负压运行的锅炉)，在高温作用下，可能引起二次燃烧或爆炸。
结合上述爆炸原因，在燃煤锅炉改造为燃气锅炉后应从以下几方面防止炉膛爆炸事故的发生。
1)必须配有可靠的安全保护控制措施，如自动点火装置、快速切断阀、火焰监视系统(FSSS)各项连锁保护。
2)对于水管锅炉在炉膛出烟口位置(或正对炉膛中心位置)及烟道上设置防爆门。防爆门的动作是当炉膛或烟道内的混合气体发生爆炸时能自动打开，泄放一定的炉内压力，以保护炉墙不受严重破坏。 3)必须严格制订和执行安全操作规程，特别是在每次点火启动时一定要做吹扫工作，掌握好吹扫时间。必须保证在风门打开后，根据通风机的流量计算的吹扫风量容积应大于或等于3倍炉膛和烟道的容积量，所需的时间再延迟30S以上。在锅炉运行中注意风气比例调节，防止出现脱火、回火现象，保证气体完全燃烧。
4)燃气锅炉燃烧系统应实现自动化，包括点火、熄火保护、燃烧自动调节、必要的联锁保护以及用程序自动启动。
5)当几台锅炉共用一个烟道时，每台锅炉都应设有烟道门，而且每台烟道门应设置限位开关。与此同时，还必须保证在锅炉启动前打开烟道门后，锅炉才能投入使用，以防因烟道门未打开，误操作造成通风不畅事故
2、燃煤锅炉与燃气锅炉不同之处 2.1 燃烧方式 循环流化床燃煤锅炉是将煤通过破碎设备，经皮带进煤仓，通过给煤机利用播煤风，撒入炉膛;通过循环灰加热，流态化燃烧过程。而煤改气后将焦炉煤气和驰放气混合合由四个燃烧器喷入直接燃烧。 2.2 燃烧产物
煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组成，煤燃烧放出热量后，生成SO
2、SO
3、NOx灰分和水分，而SO
2、SO
3、NOx由烟气排入大气，污染环境，对人类造成危害。
而焦炉气和驰放气的主要成分是CO和H2，经过燃烧后，主要生成CO2和H2O，相对燃煤锅炉燃气锅炉的排放SO
2、SO
3、NOx要少得多。 2.3 通风方式
燃煤锅炉一般采用负压燃烧，基燃烧过程是由鼓风机和引风机的配合配合的配合来共同完成，煤在燃烧过程中，需要大量的空气，而由于炉墙烟道的漏风，过量空气系数可达2.1-2.5之间。
燃气锅炉采用微正压或微负压燃烧，需要的风量小，在燃烧器内空气能较好的与天然气预混。微正压燃烧没有炉墙和烟道的漏风因素，运行中烟道出口空气系数可为1.05-1.2。 2.4 燃料易爆性
燃煤锅炉燃烧安全，炉膛不易发生爆炸危险。而燃气锅炉在爆炸浓度界限内，遇到明火就会发生爆炸。危险性较大。 2.5 锅炉自动控制
燃煤锅炉由于受到煤种、料层厚度、鼓风量、引风量、风煤配比等原因，要做到根据负荷来自动调节锅炉运行参数的难度大。
而燃气锅炉所受影响因素较少，可根据负荷调节燃烧器阀门大小，容易实现自动控制。
3、燃气供热节能技术
3.1气候补偿系统
建筑物的耗热量因受室外气温、太阳辐射、空气湿度、风向和风速等因素的影响时刻都在变化。要保证在上述因素变化的条件下，维持室内温度恒定
(18℃±2℃)或满足用户要求，供热系统的供回水温度就应在整个供暖期间根据室外气象条件的变化进行调节，以使锅炉供热量、散热设备的放热量和建筑物的需热量相一致，防止用户室内发生室温过低或过高的现象。通过及时而有效的运行调节可以做到在保证供暖质量的前提下，达到最大限度的节能。室外温度的变化决定了建筑物需热量的大小也就决定了能耗的高低，运行参数必须随室外温度的变化每时每刻进行调整，始终保证锅炉房的供热量与建筑物的需热量相一致，只有这样才能实现最大限度的节能。每个锅炉房都应该按自己的运行曲线去运行，这条曲线才是该锅炉房的最佳运行曲线。气候补偿系统即是给锅炉房提供最佳运行曲线的系统。 3.2烟气冷凝热能回收系统
中小型燃气(油)蒸汽锅炉(包括进口锅炉)大部分都不带省煤器和空气预热器，因而造成锅炉排烟温度偏高，一般在160℃以上，有的甚至达到200℃，锅炉的排烟损失较大。由于燃气锅炉没有机械未完全燃烧损失和灰渣的物理热损失，所以燃气锅炉排烟热损失占锅炉总热损失80%以上，合理控制排烟温度对提高锅炉热效率，节约能源将起很重要作用。
通过对各种燃料的烟气成分进行分析，发现了如下特点：水蒸气容积在各种燃料的烟气成分中所占的比例分布是：天然气20%、油12%、煤4%。为什么天然气的烟气成分中水蒸气容积的比例最大呢?因为天然气的主要成分是甲烷(CH4)，由于其有大量的氢元素，燃烧时与氧结合，产生了大量的水蒸气。
1公斤水蒸气所携带的热量是2400KJ，0.7MW的锅炉每小时产生水蒸气30～40公斤大致相当于25～33小时带走0.7MW的热量。因此热损失是很大的，必须将这部分热量回收回来，提高锅炉热效率，降低燃气耗量。
国外早已认识到这个问题的严重性，目前排烟温度已经普遍降到70℃，最低可到40℃。
烟气的露点温度大约是58℃左右，其只要接触到低于露点温度的介质，就会冷凝成水，释放出大量的热量。其热量是由两部分组成：
(一)物理显热：通过降低烟温来实现，排烟温度可控制在70～80℃。经过测试，降低烟温20～50℃，可提高锅炉热效率1～3%;
(二)汽化潜热：通过水蒸气冷凝成水的相变来实现，经过测试可提高锅炉热效率3～5%。两者综合可提高锅炉热效率3～8%。
燃气锅炉本身的热效率已经达到90%，如再通过改造锅炉本体来提高热效率将得不偿失，事倍功半。通过采用烟气冷凝热能回收系统，在不影响锅炉本身热效率的前提下，再提高锅炉热效率3～8%，将是一种投入最低、收益最大的节能方式。
3.3供暖系统水力平衡
供热系统能耗的高低，不仅取决于热源，而且与整个管网系统有关。在供暖系统中，普遍存在着水力失调的问题，水力失调造成系统冷热不均，距离热源较近的用户，室内温度较高，距离远的用户室内温度偏低。为保证远端用户室内温度，不得不提高管网供水温度和加大循环水量，不但很难保证供暖质量，而且造成巨大浪费。
通过实际测试，往往近端用户单位流量是远端用户单位流量的数倍，为使远端用户达到16℃，近端用户室温已经超过20℃，甚至开窗户造成能源浪费。因此通过实践，经过水力平衡调试可以节约能源10%左右。
3.4燃气锅炉房供热集中控制系统：
燃油(气)锅炉的热效率比燃煤锅炉要高得多，一般可达到92%以上(大气式燃烧的模块锅炉除外)，但锅炉厂家所提供的锅炉热效率是在额定负荷下的热效率，当锅炉运行工况偏离设计点时，锅炉的热效率是变化的。目前，进口锅炉一般可以提供出锅炉热效率随负荷变化曲线或数据，但国产锅炉很难提供出锅炉热效率随负荷变化曲线或数据。在实际运行中，外界所需热负荷始终是变化的，运行的锅炉不可能恒定在最佳工况点定负荷运行。
在锅炉房设计中不仅要选择热效率高的锅炉，同时也要采取措施提高锅炉房的总热效率。多台并联运行的锅炉通过群控来提高锅炉房总热效率是必要的。所谓群控就是根据外界所需热负荷的变化合理确定锅炉运行的台数，科学分配各运行锅炉的运行热负荷，尽量使每台锅炉都在最佳工况点运行，从而提高锅炉房总热效率。
对于不进行群控的多台并联运行的锅炉，当外界所需负荷变化时，运行锅炉则同时降负荷，同时升负荷，使每台锅炉都不在最佳工况点运行，势必造成锅炉房总热效率不高，甚至比不上安装模块锅炉的锅炉房。
3.5分时分区控制：
通过对住宅、办公区域采取分时、分区控制其室内温度，达到按需供热的目的，能够很好的节约能源。对于区域供热范围，有办公和学校建筑的应当按照需要进行供热，减少浪费。
3.6一水多用，节约资源
在锅炉房设计中采取措施，使各系统的排水根据其特性充分重复利用，主要节水措施有：
除向蒸汽用户供应蒸汽外，其他热水用户的热交换器系统均设置在锅炉房，一方面便于集中管理，减少运行人员，更重要的是全部回收凝结水，减少水量和热量的损失;
对于锅炉房外蒸汽用户要求其采取闭式凝结水回收装置回收蒸汽凝结水，以保证凝结水的量与质;
蒸汽锅炉的连续排污水进入连续排污扩容器，其二次汽进入热力除氧器，高温热水排入采暖系统补水箱作为采暖系统的补充水
4.锅炉“煤改气”内容和方法
4.1在燃煤锅炉改造为燃气锅炉的工作中，要根据不同的炉型确定不同的改造方案。
4.2燃煤锅炉改造的关键环节：
(1)拆除原燃煤锅炉的出渣机、上煤斗、上煤机、链条炉排、变速箱等设备。
(2)通过对炉膛的传热计算,确定炉膛的几何尺寸,炉膛火焰中心位置。重新浇注炉膛,炉膛浇注材料采用耐火混凝土,配比为:大骨料∶中骨料∶小骨料∶砂∶耐火水泥=4∶2∶1∶1∶2。为使锅炉后拱管避开火焰中心位置,对原后拱管在原有坡度的基础上抬高。 (3)装设防爆门。
(4)对锅炉本体进行1.5倍工作压力的水压试验。
对于我热力厂SHL型双锅筒横置式锅炉及其它各种水管、水火管锅炉的改造方案，一般情况下应尽量不变动锅炉本体受压元件部分，只对炉拱、炉墙作局部的改造即可。
4.3在改造施工中不论哪一种炉型都应注意以下问题：
(1)应保障烟气流动通畅，有良好的充满度且应避免出现死角和死区。
(2)燃烧器应设置在炉膛中心高度位置，且有足够的燃烧空间和长度。火焰不应冲刷到受热面管壁上，以免造成气体不完全燃烧和管壁局部过热损坏。
(3)由于天然气在炉膛中燃烧反应强烈、热强度高，对于裸露在炉膛内的锅筒底部应进行绝热处理，另外对于火管锅炉的管板入口处烟温应控制在≤6000C，以防止发生管板裂纹。
(4)各种水管、水火管锅炉的炉墙基本用耐火砖砌筑，外加保温材料和护板。在“煤改气”时应注意炉墙的严密性，尽量减少原有的炉门、检查门等，可用耐火材料砌堵，防止喷出火焰伤人或向炉内漏入过多的冷空气，影响锅炉效率，对于必须保留的看火孔也应采用封闭式看火孔，通过耐热玻璃观察炉火。
(5)燃煤锅炉的炉膛和燃气锅炉比，一般都比较大，有足够的燃烧空间，改造后可增加燃气量，不影响燃烧工况。如果用户要求明显提高锅炉出力，可以适当增加炉膛辐射受热面，同时清除原受热面内外侧的水垢和烟垢，这样在不增大锅炉体积的情况下提高锅炉出力是不成问题的。但必须在做好锅炉的热力计算、烟风阻力计算的同时还要做好强度计算。
总结
燃煤锅炉供热已有几十年历史，而燃气锅炉供热从九十年代才开始启动，实际运行只有几年的历史，在设计和运行等方面皆缺乏经验，问题较多。
西安的燃气能源形势已经变得越来越严峻，以至于如何合理地节约使用现有能源已经到了迫在眉睫的程度。通过上面所列举的节能措施，可以看出使用燃气锅炉房节能系统还有很多工作要做。如能在社会普遍采用燃气供热节能系统，将会带来可观的经济效益和社会效益
参考文献：
燃煤工业锅炉燃气改造分析
尚磊，赵强 太原科技
2009年第1期 锅炉原理及计算 冯骏凯、沈幼庭主编 科学出版社1992 工业锅炉安全技术基础 上海市劳动局锅炉安全监察处编著 中小型燃气锅炉房 中国建筑工业出版社1988
第二篇：甲醇锅炉的节能减排方案
甲醇添加剂：
甲醇锅炉的节能减排方案 甲醇是一种清洁环保绿色能源，且原料广泛。甲醇燃烧无异味、无黑烟、不黑锅、无残留物，是(锅)炉具的理想燃料，但是甲醇的热值不高,燃烧不稳定，火焰忽高忽低，另外，甲醇还有一个比较明显的缺点，就是其分子结构含有一个氢氧基，在其燃烧时，会产生大量的水蒸气，燃烧释放的水蒸气会影响炉温的提高。水蒸气会大量的吸收热量，导致燃烧甲醇燃料的锅炉在1000度左右，就无法再升高了，无论你如何投入更多的燃料，炉温却不会再升高，此时。锅炉外前后端反而会出现大量的水珠。这说明炉内的水蒸气在不断的增加，它直接影响到炉温的提高。
我司根据甲醇性能及锅炉的特点，研制出一种节能增效醇燃宝——L3803M 甲醇添加剂。其本身不参与燃烧，不会产生残留物，加入了L3803M 醇燃宝后，醇燃宝会瞬间与甲醇分子结合，激活甲醇的活能分子，并将甲醇的碳氢分子键序列重组。甲醇分子重组后，在燃烧的过程中火焰趋于稳定，燃料得到充分燃烧，而且解决了甲醇燃烧温度冒汗的现象，通过分子间的作用，能有效地将水蒸气转化为燃料，将原本水蒸气吸热降温不好现象，转变为有利于增温的燃烧物料。添加L3803M 醇燃宝的甲醇燃料，燃烧时能量释放增长量显著，燃烧温度可提高1800度，甲醇的能耗可降低40%左右，其能效接近柴油和丙烷，经济效益显著。甲醇添加剂：
第三篇：对供热锅炉节能减排的探索
The exploration of energy saving heating boilers
摘要：“十一五”期间，降低单位GDP能耗和减少污染排放已经成为政府宏观调控的重点，全国各工业行业力促节能减排战略的实施。就国内供热锅炉这块而言，目前节能减排工作缺乏具体方案和目标，现状不容乐观。在对锅炉运行状况监测、调节和控制及科学管理等方面存在诸多问题本文旨在探讨工业锅炉节能减排现状、存在问题，并提出应对这些问题的对策，希望能对供热锅炉节能减排工作有所警示。
关键词：供热锅炉 节能减排 现状 对策
1 Abstract: In the current, reduce the unit GDP energy consumption and pollution emissions have become the focus of government regulation, industrial sectors across the country to urge energy conservation strategy. Piece of the domestic heating boilers, the current lack of specific energy conservation programs and goals, is not optimistic. Boiler operating conditions in the monitoring, regulation and control and scientific management, there exist many problems to explore this energy saving industrial boiler status, problems and proposed measures to address these issues, hoping to work on energy saving heating boilers be alert. Keywords: Heating boiler
Energy saving
current situation
strategy
目录
1 前言 ................................................................................................... 4 2 在用锅炉现状及分析 ...................................................................... 5 3 供热锅炉节能减排对策 .................................................................. 7 3.1 国家政策、法规和管理层面 ................................................. 7 3.2 锅炉和铺机的节能减排技术 ................................................. 7 4 结束语............................................................................................. 10 参考文献............................................................................................. 11 3 1 前言
供热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。工业供热锅炉能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二，仅次于电站锅炉，煤炭消耗量远高于钢铁、石化、建材等高耗能工业行业。给全国重点城市造成的污染排放已经超过了电站锅炉。我国现有锅炉57万多台，工业锅炉在国民经济和社会发展中的重要性，已经得到社会各界的初步认识。
随着我国经济的增长，对能源的需求急剧增大，锅炉的数量急速增长，因此，如何提高锅炉效率，节能减排显得尤为重要。
4 2 在用锅炉现状及分析
我国的供热锅炉量大面广，研究锅炉的运行状况应从人、料、炉、机、控五个方面入手。这五个要素应该综合协调发展。
(1)人：自改革开放以来，锅炉运行管理人员和操作人员的上岗培训没有得到切实的重视，运行管理水平参差不齐，操作人员素质千差万别，节能减排意识淡薄。在工业锅炉缺乏监测、诊断、调节和控制的条件下，人成为节能减排工作的主体，所以，人的思想和行为对节能减排工作的影响最大，是节能减排的软件基础，存在的问题最多。
(2)燃煤质量：我国锅炉所使用的煤主要是烟煤、无烟煤、贫煤等，不同地区供应的燃煤煤质相差较大，有些地区工业锅炉使用的煤种也经常发生变化。我国的燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主，而层燃锅炉对煤种的适应性较差，因为该类锅炉在设计时其受热面的布置型式、面积大小、炉拱炉排配风装置的结构型式均按一定的设计煤种设计，所以，当燃用煤种发生变化时，它的燃烧情况必然会变化，一般是变得更差些。此外，供应的煤种经常变化，也使锅炉运行、管理人员无法掌握煤质情况，摸不清运行规律，无法采取有针对性的措施。这样既降低了锅炉运行热效率，也增加了锅炉污染物排放。
(3)燃烧设备：在我国绝大多数锅炉制造企业一般只注重锅炉本体设计，对燃烧设备并不多加研究。所配用的燃烧设备有些设计的结构不够合理、先进、有些制造质量粗糙(如炉排片铸造)、有些装配间隙较大，实际运行中容易跑偏，受热后易变形、断裂，造成炉排漏煤、火口、漏风等，这样必然造成灰渣含碳量增加;炉排风室间不能密封，各风室互相串风，风量调节性能差，炉排与侧墙间漏风严重，锅炉横向风压分布不均衡，严重影响炉内正常燃烧，影响锅炉运行效率。
(4)机：是指辅机，燃料能够机械化连续供应、燃烧，被加热工质能够连续供应，燃烧需要的风能够均匀地供给，生成的灰渣能够连续排出，生成的污染物能够高效脱除(消烟、脱硫脱氮和除尘)，这些工作全部有赖于辅机，目前上煤设备、除渣设备等产业的发展还处于极度松散的状态，缺乏应有的集成。辅机也是工业锅炉本体节能减排的硬件基础，目前存在的主要问题是：机炉不配套，产品质量不稳定，系统上衔接存在问题。
5 (5)控：是指监测、诊断、调节和控制。目前设计、投运的锅炉大部分缺乏有效的系统集成的自动控制装置，更谈不上锅炉运行中热工参数的在线监测、在线诊断、在线调节。控是工业锅炉软件和硬件的混合基础，是锅炉运行的中枢神经，应该是牵动人、机、炉、料四个要素的指挥系统，除了人的因素外，控是目前节能减排的瓶颈。
此外，锅炉的运行状况与锅炉所用的水质密切相关。目前，很大一部分锅炉没有使用水处理设备，就是已配置的水处理设备其实际利用率也不足70%，锅炉水质不达标，导致锅炉结垢，既影响锅炉受热面传热，增加热阻，又危及锅炉的安全运行。
6 3 供热锅炉节能减排对策 3.1 国家政策、法规和管理层面
(1)建立和完善节能减排指标体系。地方政府应尽快出台制定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，大力开展对锅炉节能减排的宣传教育，营造浓厚的工作氛围，提高全民节能意思，充分发挥技术机构的支柱作用工头推进供热锅炉节能减排工作。
(2) 制定有关工业供热锅炉的能效标准及用煤质量标准。 (3) 鼓励开发和应用工业锅炉节能降耗的新技术、新设备。
(4)建立锅炉信息平台，发布工业锅炉节能信息，推行合同能源管理制度，建立节能技术服务体系。
(5)应充分发挥企业技能减排主体作用。鼓励企业加大节能减排技术改造和技术创新投入，增强自主创新能力。完善和落实节能管理制度，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，强化能源计量管理
3.2 锅炉和铺机的节能减排技术
3.2.1 推广使用高效节能的新型热水锅炉
相关统计表明，我国正在运行的锅炉，平均运行效率仅65%。如果采用新高效锅炉将运行效率提高15%一20%，即达到国际先进水平，可每年节煤7000万吨并有效减少环境污染。使用高效节能锅炉可使得锅炉的燃烧强度、传热强度极大的提高，煤种适应性增强，使用中升温快、出力足、煤耗低、热效率高，满足锅炉运行工况的理想状况。 3.2.2 改造利用水力平衡节能技术
随着城市建筑规模的不断扩大，在供热工程中，由于条件的制约不可能完全采用同程系统。而异程系统在实际的设计中，为了保证系统最不利环路末端的资用压头，所有其他供热设备末端的资用压头往往大于设计工况的需要值，特别是在规模大、建筑功能复杂的工程中，异程管线长，末端用户的阻力大，在靠近热源位置的资用压头余量过大，往往出现流量分配偏离设计状态，导致其系统水力
7 失调。流量的偏差不但不能保证末端用户用热需求，还能产生热源近端用户采暖过热的现象，造成了能源上的浪费。因此，应该在供热系统增加控制手段，解决了水力工况失调后，将供水温度提高到设计温度或接近设计温度，以提高供热系统的输送效率、节约能源，并为用户扩展打下良好基础。 3.3.3 利用低耗电量的变频技术
锅炉在运行过程中，通常都是由操作人员凭经验手动调节，峰值能耗浪费较大。而采用变频调速技术的优势在于：电机转速降低，减少了机械磨损，电机工作温度明显降低，检修工作量减少;电机采用软启动，启动电流从零逐渐上升到额定电流值，不仅节能而且不会对电网造成冲击，节能效果显著，一般情况下可以节能约30%。
3.3.4 煤炭燃烧增效技术
煤炭在锅炉内燃烧足一系列复杂的理化过程，任何一个条件的弱化，都会影响能源的充分释放和利用。理想的燃烧状态需要三个条件要素：时间、温度、氧气。“煤炭燃烧增效剂” 是根据煤炭在燃烧过程中的“三个条件要素”和不同燃烧阶段的特点，科学地选择膨松剂、氧化剂、平衡剂、催化剂、助燃剂、解焦剂、固硫剂等复合技术，有针对性的实施综合治理，改善锅炉的燃烧条件，使之充分燃烧产能并减少排放。“煤炭燃烧增效荆”可在各种层燃锅炉，悬浮燃烧锅炉、民用炉上使用，适应各种煤种，烟煤、贫煤、可实现配制浩净煤、工业及民用型煤，应用极其广泛，是最简便易行的提高燃料利用率，减少烟尘和有害气体排放，经济效益显著的技术措施。由于锅炉的型号、状况、附机、操作因素和煤炭的火花种及粒度的不同，节煤率一般在10%～20%。 3.3.5富氧燃烧技术
燃烧过程是空气中的氧参与燃料氧化并同时发出光和热的过程。富氧燃烧是指助燃用的氧化剂中的氧浓度高丁空气中的氧浓度。富氧燃烧对所有燃料(包括气体、液体和固体)在绝大多数工业锅炉均适用。它既能提高劣质燃料的应用范围，又能充分发挥优质燃料的性能。实验表明用26.7%的浓氧空气燃烧褐煤或用21.8%的浓氧空气燃烧无烟煤所得到的理论燃烧温度等同于普通空气燃烧重油所得到的理论燃烧值。随着国家提出的构建节能型社会战略方针，使用富氧燃烧技术在提高产能设备的热效率和节约能源方面将有着十分重要的意义。
8 3.3.6 推广区域集中供热
拆除功率小、耗煤大的小锅炉，实行集中连片供热，既可节约供热成本，又利于整合土地资源和减少环境污染。
9 4 结束语
工业供热锅炉的节能工作，是降低能耗、减少环境污染、造福子孙后代的有益事业。因此，我们应该着眼于未来，积极贯彻落实国家的节能减排政策，加大对工业锅炉节能减排工作的重视力度，并积极实施节能技术措施，提高锅炉的运行热效率，达到锅炉低耗高效的节能目的。当前，实现节能减排日标面临的形势十分严峻，希望本文提出的方法能有效的节约能源，减少污染排放，为国家节能减排总体目标的实现作出应有的贡献。
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第四篇：锅炉发电机组的节能技术探讨
循环流化床(cfb)锅炉发电机组厂用电率高达12%左右，明显地抵消了cfb锅炉燃烧效率高、排放污染低、煤种适应性强等优势。随着我国cfb锅炉大型化的快速发展，厂用电率高的问题越来越突出;如果不尽快解决这一问题，则成为制约cfb锅炉大型化发展的瓶颈。在设计上积极采用变频调速技术(高压变频装置及低压变
频装置)、斩波内反馈调速电机技术，业主积极调研变频等调速技术在电厂应用中遇到的问题及解决办法，在设计阶段抓好这些节能工作可使cfb锅炉发电机组的厂用电率降到接近同类型煤粉炉发电机组的程度。按135mw机组计每年因此可节约电量近3000万度，价值近千万元好范文版权所有
1变频调速技术在应用中的节能分析
1.1变频调速技术的发展状况
在电力生产中，泵与风机类转动设备应用较多，其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7~25。随着电力体制改革的不断深入，竞价上网的不断推广，节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量和电厂竞争力的重要手段之一。变频调速技术顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个节能降耗新时代。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。变频调速技术的应用一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。选用变频系统的同时可通过与dcs的智能接口，实现设备系统的自动控制。
1.2变频调速技术节能分析
通常在电力生产中最常用的控制手段则是调节阀门、风门、挡板开度的大小来调整泵与风机类转动设备。这样，不论生产的需求大小，风机都要按额定转速运转，而运行工况的变化则使得能量以阀门、风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器(简称变频器)易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高功能化等特点;因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门、液偶的控制方案。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量q，压力h以及轴功率p具有如下关系：q∝n，h∝n2，p∝n3;即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。采用变频调速技术改变电机转速的方法，要比采用阀门、挡板调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。
1.3与滑差调速相比
滑差调速的控制方式比较典型可靠，但其存在着调速精度差、范围窄、线性不好、能耗高等缺点，而变频调速系统的特点正好克服了传统滑差调速系统的不足，具有效率高、无转差损耗、调速范围宽、特性硬、精度高、起制动方便灵活、能耗小的特点，既具有交流感应电机的长处，又具有直流电机的调速性能，有非常显著的可靠节能效果。与传统的滑差电机相比变频调速系统更有维护量小、启动电流小、系统功能较为完善、给操作人员提供了便利等优势。
2广泛应用高、低压变频技术
生活水泵、消防水泵、除盐水泵等采用380v电机的设备可应用低压变频技术进行变频调速。采用6kv电机的泵与风机可应用高压变频技术，可取得明显效果。
以大型440t/h级cfb锅炉发电机组为例：可设计安装多套高压变频装置(如一次风机6kv、1400kw，引风机6kv、1250kw，二次风机6kv、710kw，播煤增压风机6kv、250kw，凝结水泵6kv、280kw，给水泵6kv、3400kw，循环水泵6kv、800kw)。可设计安装多套低压变频装置(4-6套计量皮带给料机，5套罗茨风机，1套石灰石加料机，2套冷渣机，2套点火增压风机，生活水泵、消防水泵、除盐水泵等水泵，2套点火增压风机)。当采用以上措施在发电机组正式投产后，厂用电率可下降到9%以下，可与同类煤粉炉的厂用电率相当，这样就有效地克服了c锅炉厂用电率高的缺陷。
实践证明，变频器用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果，是一种理
想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护、维修费用，还降低了停产周期。直接和间接经济效益十分明显。
3积极应用斩波内反馈调速电机技术
近几年内反馈交流调速电机技术和控制系统得到快速发展，产品有大、中容量6kv、10kv电压等级。斩波内反馈调速系统利用现代电子技术，控
制电动机转子(绕线式)感应电流，从而控制转子输出转矩，达到调速目的。与变频调速相比，内反馈调速系统接于电机转子回路，工作电压低，运行稳定可靠，且在低速下仍能保持较高的功率因数，效率较高;与传统调速方法相比，内反馈调速系统在调速时不用改变电机接线即可实现平稳调速，不需额外增加开关，改善开关运行工况，对高压电机具有重要意义;内反馈调速系统利用逆变回路将转子剩余能量反馈回电源系统，不消耗电能，效率特高。斩波内反馈调速电机系统改变传统风机、泵类启动及流量调节模式，根据负荷情况降低流量的同时能够降低电机输出功率达到节能目的，并能实现电机的软启动。该系统能够实现无级调速，取代风门、挡板、阀门流量控制。通过传感器将有关物理量送入微机监控系统还可实现自动调速，并具有故障记忆知检功能，能够大大提高生产自动化管理水平。
通过对采用此种技术的电厂考察发现，斩波内反馈调速电机具有较好的节能效果，采用斩波内反馈调速电机在调速工况下可节电40以上，实际使用证明可明显减低诸多风机、水泵的厂用耗电量,年节电显著。早期设备元器件质量有待提高，曾因元器件烧坏导致系统停运，但调速系统停运不影响电机正常运行。近期设备此类事故明显减少，且该产品售后服务较好，事故发生后一天内一般都能到达现场无偿维修。总的看来内反馈交流调速电机技术和控制系统具有一定的先进性，有很大的采用价值和显著的经济效益。
4在系统设计方面降低厂用电耗好范文版权所有
在设计初期应仔细考虑降低厂用电耗方面的工作，cfb锅炉发电机组的厂用电水平就可接近煤粉锅炉发电机组。在电厂设计初期设计单位应与锅炉厂、辅机制造厂以及兄弟设计院进行广泛交流，讨论诸如辅机容量选择、系统配置、阻力计算等若干方面的问题，为厂用电的降低打好良好的技术基础。
在风机选型方面进行优化。先由锅炉厂提出一个较准确的阻力计算值(不含任何裕量)，最后进行整个烟风系统阻力计算后，统一按《大火规》考虑其裕量，可避免重复计算裕量后带来的风机、偶合器及电机等不在高效区运行的状况发生，可有效降低电耗。同时应注意《大火规》中循环流化床部分风机的流量及压头裕量规定的远比常规煤粉炉送、引风机规定的裕量大的多，应进行广泛调查合理选择，以便使风机在高效区运行。
采用新型可靠的出渣方式。将锅炉厂习惯配套的风水联合流化床冷渣器改为滚筒式冷渣器或钢带式冷渣器，渣系统电耗可从330-400kw降至100-200kw，厂用电降低(节能效果)显著。
根据来煤细度决定是否需要粗级破碎，最好设计一级筛分系统，既保证了锅炉的粒度要求，又有效地防止了过破碎，还在一定程度上降低了厂用电。
在电厂总体布置上采取措施，降低能耗。⑴在炉侧就近布置渣库，在两炉之间布置石灰石粉库，缩短输送距离，降低电耗;⑵
一、二次风机靠近空气预热器布置，降低了风道阻力从而降低电耗;⑶灰库布置在厂区内且距电除尘较近，大大降低气力除灰系统的电耗。
锅炉制造厂的锅炉本体设计对厂用电的影响较大。在设备招议标时应对比风量、风速等各种参数的差异并考虑对厂用电的影响。
5结论
循环流化床(cfb)锅炉发电机组厂用电率高达10-12%，明显地抵消了cfb锅炉的诸多优势。厂用电率高的问题已成为制约cfb锅炉大型化快速发展的瓶颈。如在设计上广泛采用变频、斩波内反馈调速电机等高低压调速节能技术，同时在锅炉本体设计、系统配置、辅机选型等方面采取有效措施后，可使cfb锅炉发电机组的厂用电率降到接近同类型煤粉炉发电机组的程度，与采用湿法烟气脱硫装置的同类型煤粉炉发电机组的厂用电水平相当。
第五篇：大型电站锅炉节能降耗的主要途径
一、我国装机及供电煤耗概述
近年来,我国电力工业发电装机以平均每年100GW 的速度增容,截止到2008年底,已拥有800GW 的发电装机总容量。2008年我国关闭小机组10GW, 300MW 和600MW 发电机组上升为我国的主力机组。目前,全国已投运百万千瓦级超超临界机组10余台,国内三大锅炉制造厂承担了150余台600MW 和1000MW 级超(超)临界压力锅炉的制造任务,其中近30台1000MW 级大机组即将投运。
随着国家节能降耗力度的持续增加,以供电煤耗为基本标志的电力用能水平不断提高。我国2008年供电煤耗实现情况(按2008年1～4月份统计) : 1000MW 超临界机组为300.5 g/ ( kW·h) ,600MW 超临界机组为317.6 g/ ( kW·h) , 600MW亚临界机组为327.3 g/ ( kW·h) (空冷机组350.2g/ ( kW·h ) ) , 300MW 级亚临界机组为340.7g/ ( kW·h) (供热机组325.8 g/ ( kW·h) ) 。但五大电力公司彼此相差较大,以600MW 超临界机组为例, 最高( 327.9 g/ ( kW·h) ) 与最低(311.4g/ ( kW·h) )相差达16.5 g/ ( kW·h)。
影响供电煤耗水平的宏观因素主要有以下4个:
(1)火电机组单机平均容量和参数。大机组、超(超)临界机组所占比例越大,供电煤耗水平越好。
(2)实际燃用煤种变化。煤质偏离设计值越大,供电煤耗越高。
(3)机组负荷率。机组利用小时和负荷率越低,供电煤耗越差。
(4)节能重视力度。如果供电煤耗在目标责任制考核中权重太低,就会影响电厂对节能降耗工作的重视。
电站锅炉是电厂的三大主机之一,其设备及运行状况,直接影响整个机组的能源利用水平以及安全性和经济性。
二、加大技术改造力度,积极推广新技术的应用
我国各发电集团公司和电厂应积极推广应用先进成熟的节能技术,提高设备的安全性、经济性。认真进行节能改造项目的可行性研究,全面分析现有设备的运行状况,对配置不合理、运行效率较低的设备系统,有针对性地编制中长期节能技术改造规划,分实施,以保证节能目标的实现。
根据锅炉结构特点及煤质情况,推广应用煤粉锅炉等离子点火或锅炉小油量气化燃烧点火及稳燃技术,可节油90%左右。目前,一批无燃油系统燃煤电站已经投运或正在兴建
。为扩大煤种适应性和低负荷稳燃,可考虑采用浓淡分离、富集型、双通道型等新型燃烧器。直吹式制粉系统锅炉采用可调煤粉分配器、异步挡板调节等技术,可改善各粉管的煤粉浓度分配,强化着火与燃尽,保证燃烧器安全。
回转式空气预热器的漏风对于厂用电及锅炉效率有重大影响,对漏风率超过12% 的空气预热器应进行密封系统改造。通过采用双密封、接触式柔性密封、热风循环回收等技术,将漏风率降低至5%～7% ,甚至更低洁净。
。有条件的锅炉可装置激波吹灰系统,保证锅炉受热面的对于制粉系统参数不相匹配的粗、细粉分离器、排粉机(或一次风机)进行改造,充分发挥磨煤机的潜力,降低制粉电耗。应用变频调速、双速电动机、液体电阻变速和液力耦合器调速等技术,对设计裕量较大、长期在低负荷工况下运行的大功率辅机进行改造。各类水泵、风机要通过试验摸清运行效率、阀门挡板压损、系统阻力和辅机配置情况,有针对性地对辅机进行治理整改。改造低效给水泵,采用新型叶轮、导流部件及密封装置,以提高给水泵效率。
电站锅炉采用炉烟再循环、强化传热技术可解决汽温偏低、省煤器磨损、排烟温度过高等问题,如采用H型翅片管、低压省煤器、分离式热管等。当前国内电厂对锅炉最低排烟温度的控制趋于逐步降低,由传统的130～135 ℃,降低至115～120 ℃,通过与脱硫系统联合设计或改造,排烟温度甚至可以降低至80～90 ℃,就此提出了深度节能的概念
。
三、加强锅炉运行管理
管理节能是投资最小、见效最快的节能途径。对于大型锅炉而言,本体和辅助设备已很完善,管理节能的效果会占更大的比重。例如,“十五”期间,据某集团公司统计600MW 机组的数据,通过管理型节能降低煤耗8g/ ( kW·h) , 通过技改型节能降低煤耗6.5 g/ (kW·h) ,总煤耗降低值14.5 g/ ( kW·h)。
1、燃料管理与动力配煤
在煤源多变和煤质恶化情况下,应加大煤场管理监督力度,确保数据真实准确,尽可能实现分煤分地存放。有条件的电厂都应开发或使用煤厂管理系统软件,为动力配煤准备打下基础。
动力配煤可有效解决燃烧、结焦、汽温等问题,应针对该锅炉结构特性,进行动力配煤、掺烧试验,以求得合宜的掺烧方式
。在燃用煤质特性相差甚大的情况下,建议采用分磨磨制的方法,可较好地解决燃烧经济与制粉出力之间的矛盾。
2、开展对标管理和耗差分析
跟踪学习、借鉴国内、外先进的发电生产技术和工艺,正确选择“标杆”,如安全生产指标、环境保护指标、经济效益指标、发电生产指标、设备技术指标和燃料综合管理指标。各指标进一步分解为可操作的小指标,如供电煤耗、综合厂用电率等。运行人员应熟知锅炉各耗差的基准值和耗差之间的计算关系,学会进行耗差的离线分析。各部门(专业)对照目标值及时进行分析、评估、改进、提高。将成熟、有效降低能源损耗的方法和措施制度化,求长效节能,减少随意性。把对标指标月(年)度完成情况列入月度()综合考核。要把运行人员通过锅炉运行调整得到的收益与通过设备节能技术改造得到的效益同等对待,给于奖励。
3、运行参数和状态管理
控制最佳煤粉细度,提高磨煤机出口温度,优化磨煤机投停的负荷适应性编组,维持合理的一次、二次风量,加强锅炉吹灰系统的维护和管理,提高吹灰器的完好率和投入率,努力降低排烟温度。定期开展锅炉漏风、空气预热器漏风等试验工作。锅炉喷水减温器应严密而不泄漏,防止造成汽温偏低和喷水量过大。积极开展主要辅机的性能试验,制定特
性曲线。开展制粉系统优化运行试验,确保经济运行。
4、检修及技术管理 综合考虑夏、冬2季煤耗差异和循环水温等因素,优化机组检修、调停计划,加强锅炉点检工作,实行设备的状态检修。计划性检修坚持以“四个确保”为目标:确保检修后机组一次启动成功;确保技术经济指标明显优于修前,电能质量满足电网要求;确保以节能降耗为重点的技改项目取得成功;确保长周期安全、稳定、经济运行。认真做好检修全过程安全、质量、进度控制,安全、优质、高效、低耗、按期做好计划性检修工作。
四、加强运行调整、降低锅炉损失
若提高锅炉效率,必须抓住排烟热损失及燃烧热损失2个关键点。300MW 级及以上等级的锅炉,排烟温度每降低10℃,锅炉效率可提高0.5% ～0.6%,标准煤耗降低2.0 g/ ( kW·h)左右。
要在运行中降低排烟温度,一是靠燃烧调整、合理控制燃烧参数,二是靠局部结构的改进。前者如炉内火焰中心控制、炉膛氧量控制、锅炉吹灰系统投入正常或优化、炉膛漏风和制粉系统掺冷风的消除、一次风率控制不过大、提升磨煤机出口温度定值、制粉系统优化投停编组等,后者如燃烧器喷口局部改动、制粉系统再循环管扩大通径、炉底密封改造、空气预热器漏风改造等。例如,邹县电厂300MW 乏气送粉锅炉,通过燃烧调整,仅减小一次风率一项(从45%减少到35%) ,就可降低排烟温度6～7℃。
燃烧热损失要抓住飞灰含碳量这个关键点,飞灰中碳的质量分数每降低1%,影响锅炉效率约0.5%,煤质越差(指发热量越低、灰分越高),影响越大。运行中降低飞灰中碳的质量分数,在燃烧调整与管理方面,主要是煤粉细度调节、炉膛氧量选取、火焰峰值温度提升、一次风及二次风空气动力场试验、配风方式优化、燃烧器投停方式、动力配煤掺烧等。在局部结构的改进方面,主要是粗粉分离器改造、磨煤机轴密封改造、炉膛敷设卫燃带等。例如,荷泽电厂600MW“W”火焰锅炉,通过粗粉分离器改造,将煤粉细度R90由改前的15%～20% ,减小到7%～8%,飞灰中碳的质量分数降低6%～8%,且分离器阻力也有所降低。
五、做好基础工作,深挖辅机节能潜力
大部分电站锅炉风机装置效率都很低,其原因主要是节流压损太大,从出现的问题看,主要是选型配置问题。例如,风机的设计裕量达到50%以上,风机电动机配置裕量达到80%以上,水泵配置裕量达到30%以上,造成了很大的投资浪费并严重影响了机组的经济运行。解决这些问题可采取如下2种方法:
在试验的基础上,考虑对叶轮进行改造。调峰时间较长的机组考虑将定速驱动改为变速驱动。
新设计300～600MW 机组,引风机大都选取定速驱动静叶可调的轴流风机,这样的调节方式对变工况运行的适应性很差。从投资增加的角度考虑,可使用低速国产变频运行。
制粉系统耗电大是普遍存在的问题,不论是中储式还是直吹式都是如此。尤其300MW机组的直吹式系统设计和运行存在问题较多,运行单位基本没有进行经济性试验,经济运行的技术基础不够,增加的耗电率是发电量的0.15%～0.3%。如双进双出磨煤机由于料位控制失灵或不准确,即可造成磨煤单耗再升高 2～3 ( kW·h) / t。试验和监督是必须进行的,不能怕麻烦,没有过细工作就不会有成绩。例如,国电荷泽电厂“W”火焰炉,通过75%负荷改3台磨煤机投运为2台磨煤机投运的试验研究,厂用电率降低0.25%。
六、进行劣质煤燃烧的研究
目前,相当一部分电站锅炉不能燃用设计煤种而不得不烧劣质煤,遇到的问题是锅炉燃烧不稳甚至灭火,水冷壁产生高温腐蚀、飞灰磨损加重等。开展劣质煤燃烧的研究显得十分紧迫。这方面的工作包括稳燃、低NOx型燃烧器的研制、动力配煤和掺烧、制粉系统和燃烧参数调整、扩展表面的应用等。
七、降低事故率,确保安全运行
锅炉事故不仅影响机组安全,也直接影响到电厂的经济运行。一个电厂单机煤耗率最低的机组,年平均煤耗不一定最低,如果这台机组1年内启、停几次,年平均煤耗就上去了。
锅炉灭火、炉膛负(正)压超限、“四管”爆管、风机跳停、是造成停炉事故的最常见原因。近年来,由于煤质变差,由燃烧不稳引起的锅炉灭火停炉、炉膛压力保护停炉事故频繁发生。应积极开展燃煤锅炉灭火原因的分类研究,燃烧参数与煤质相关性的研究,众多电厂均报道了通过全面分析灭火原因、积极采取燃烧调整应对措施,完全解决了劣质煤燃烧的锅炉频繁灭火问题的实例。
“四管”爆管问题。应重点抓好新机组的安装、检修质量控制。国内600MW、100MW 机组在投运之初都曾发生过连续爆管事故,主要原因是管子内部异物堵塞造成蒸汽偏流、管子干烧引起。目前一些电建单位已引起重视并花巨资购进管内窥视装置,及时发现安装过程的铁屑焊渣等残余物沉积管内,电厂和制造厂也应加强监督管理,共同防范。
此外,运行中火焰中心偏高、烟气偏流,蒸汽流量不均、汽包水位偏低等,都会导致过热器、再热器、水冷壁管爆漏。各电厂和电力研究机构采取了应对措施,包括燃烧器切圆反切改造、管子入口加装节流圈、进出三通管的结构改进、运行中最高壁温控制、过热器管状态建档、锅炉启、停减温喷水量控制等。
省煤器爆管绝大部分起因于飞灰磨损。煤质越差(热值低、灰分高)飞灰动能越大、磨损越严重。常规的措施是增设防磨件,消除烟气走廊,积极的措施是进行设备改造,利用扩展表面技术(如H形翅片) ,在保证传热量前提下降低整体烟气流速。例如,大连、福州、丹东、岳阳电厂等一批350MW 级锅炉和常熟、威海电厂等一批600MW 级锅炉都已经采用了此种技术并已纳入其典型设计。
大型锅炉多采用轴流式引、送风机,喘振、失速、抢风是该型风机的固有弊端,常在通道阻力上升、流量降低时发生。避免此类事故最好的方法是降低通道流阻,通过合理投运暖风器、改造通道局部结构、控制排烟温度下限等,都可以收到很好的效果。
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