燃煤工业锅炉节能措施

摘要:我国燃煤工业锅炉效率低,污染重,节能潜力巨大,燃煤锅炉节能减排工作任重道远。文章介绍了陕西宝鸡卷烟厂对新建三台燃煤工业锅炉的节能措施,并对节能效益进行了分析。

关键词:燃煤工业;锅炉节能;余热利用

中图分类号:TK277文章标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)18-0057-02

全国目前约有50多万台燃煤工业锅炉和炉窑,约180万蒸吨/小时。而其中又以层燃工业锅炉(主要是链条锅炉,占总量60%以上)为主,量大面广,耗煤量约占全国年耗煤总量的1/3。我国燃煤工业锅炉效率低,污染重,节能潜力巨大,燃煤锅炉节能减排工作任重道远。国家发改委在“十一五”规划中将工业锅炉和炉窑节能改造列为十大节能工程之首。时值宝鸡卷烟厂易地技改整体搬迁工程,新建两台35t、一台20t燃煤链条蒸汽锅炉。在新建锅炉时,我们把锅炉节能减排工作放在技改工程首位,力争建设一个节能、环保、技术先进的优秀锅炉房。分别从锅炉选型、自动化控制、预热利用等方面综合调研、科学实施,并将此项工作落实到工程的每一个环节,节能工作取得了显著的效果。

一、节能措施

(一)选用热效率高的燃煤锅炉

一般来说,我国链条锅炉设计热效率在72%～80%左右,但实际运行中平均热效率只有约60%～65%,部分锅炉运行热效率甚至低于50%,通常比锅炉设备经济运行标准中规定合格效率低10%。所以选用热效率高的锅炉尤为重要。

我们经过市场调研,最终选用DHL型全膜式水冷壁燃煤蒸汽锅炉,具有升压快、密封性好、烟气流程设计合理、炉型体积

小及热效率高等优点,锅炉热效率高达80%以上。经宝鸡市特种设备检验所对一台35t锅炉进行热效率测试,锅炉正平衡效率为80.2%,比传统燃煤锅炉热效率高10%左右。技改后,一台20t锅炉新厂与老厂相比较年平均节约原煤1300多吨。

锅炉规格:

额定蒸发量:20/35t/h;工作压力:1.6MPa;

蒸汽出口温度:204℃;给水温度:104℃;

燃烧方式:层燃;排烟温度:165℃;

锅炉设计效率:80%;锅炉设计煤种:二类烟煤。

(二)应用先进的PLC锅炉自控及变频技术

用现场总线及工业以太网技术、西门子S7-300系列PLC控制元器件和产品,采用分散控制、集中管理、综合监控的模式,实现锅炉最优化控制及锅炉耗能管理自动化、合理化,监控系统结构清晰,网络层次分明。

通过对鼓引风机、给水泵、除氧水泵的变频控制,以及对水位、炉膛负压、炉排转速等设备的控制,优化锅炉的燃烧工况,提高煤炭热能利用率,降低煤渣含碳量,最大限度地降低锅炉运行能耗,在锅炉负荷量为30%～80%工况运行时实现恒压供汽(供汽压力偏差范围±3%以内);除氧器出口温度控制在102℃±2℃。

(三)锅炉冲渣、除尘水全部循环再利用

新建两套各600m3的灰渣池(一用一备),每套灰渣池又分设沉淀池、过滤池和清水池三个小池。因为炉渣温度高、量大,使用水力冲渣,极大地降低了工人劳动强度及灰尘等环境污染。锅炉冲渣、除尘水全部循环再利用,按每小时80m3计算,年可节约用水42万吨以上。

(四)提高烟气余热利用,降低尾部烟气余热损失。

原烟气余热利用装置:20tDHL型锅炉有一台钢管省煤器和一台空气预热器;35tDHL型锅炉有两台钢管省煤器和两台空气预热器。经余热利用后、将烟气温度由500℃左右降到200℃左右。

为充分利用烟气余热,降低尾部烟气余热损失,经充分调研论证,进行了以下改造:

20tDHL型锅炉钢管省煤器后再加一台铸铁省煤器;35tDHL型锅炉钢管省煤器后再加两台铸铁省煤器。

改造后烟气温度由200℃左右降到150℃左右。热能回收利用效果明显。

(五)提高锅炉排污余热利用

连续排污工艺通过排除锅炉锅筒中的水中悬浮物和溶解固体,来控制锅炉水的质量和运行效率。一般情况下,工业锅炉连排水运行方式是将锅炉连排水排入连排扩容器,再直接排入地沟。

锅炉连续排污水温度高达170℃左右,高热,高压条件下连续排污水蕴藏着有价值的热能。我们通过以下方式对锅炉排污余热进行利用:

1.锅炉连排水排入连排扩容器,经扩容器降压产生二次闪蒸蒸汽进入热力除氧器回收利用。

2.随着闪蒸蒸汽的产生, 排放冷凝的残余物质通过管壳式换热器被用来预热锅炉除氧器的进水。可把除氧器给水温度由50℃左右提高到70℃左右。有效地利用了锅炉排污余热,降低了除氧器蒸汽消耗量。

(六)凝结水全部回收利用

采用两路闭式蒸汽凝结水回收系统,对全厂生产、空调、制冷、洗浴等蒸汽凝结水全部回收到锅炉凝结水箱供锅炉供水利用。

一路对生产用蒸汽的凝结水进行回收,因生产用蒸汽压力较高,直接利用凝结水余压回水系统对凝结水进行回收。

一路对空调、制冷、洗浴等用蒸汽的凝结水进行回收,因蒸汽压力较低,利用凝结水加压回水系统对凝结水进行回收。

2009年共回收凝结水约40000t,按处理后凝结水的温度为95℃与常温25℃下的热值差能折算成80元/吨低压蒸汽热量,可计算出凝结水热值为8.6元/t。

凝结水水值:凝结水水值可按原水价格计:3.4元/吨。

每吨凝结水总价值:8.6 +3.4 =12元/吨。

年回收凝结水总价值:4万吨*12元/吨=48万元。

(七)设备冷却水全部使用中水(经污水处理后的再生水),降低自来水消耗量

全面使用中水代替自来水对引风机、给水泵、渣浆泵、炉排轴承等设备进行冷却。年可节约自来水约24000m3,折合人民币约8.2万元。

二、节能措施实施后效果及效益分析

经过一年的实际运行,以上节能措施实施后的锅炉炉排运转平稳,燃烧工况得到了根本改善,离开分层燃烧给煤装置不到25mm,煤就开始均匀地引燃,火焰从煤层钻出,细而长,随着炉排向后移动,燃烧逐渐剧烈,经过主燃区的剧烈燃烧后距挡渣器1m处煤层基本燃烬,最后煤渣呈暗灰色落入灰坑。煤耗由新建锅炉房前的182kg原煤/吨汽降至147kg原煤/吨汽,一台35t锅炉全年可节约原煤2800t,折合人民币126万余元,加上节水、余热利用等费用,一年共节约能源折合人民币250余万元。由此可见,燃煤锅炉节能措施的实施,有效地提高了锅炉的运行经济性,达到了节能降耗、提高生产效率的预期效果。

参考文献

[1]刘弘睿.工业锅炉技术标准规范应用大全[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

[2]颜曙光.浅析工业锅炉节能减排[J].中小企业管理与科技,2009,(6).

[3]陈听宽.节能原理与技术[M].北京:机械工业出版社,1998.

[4]刘茂俊.燃煤工业锅炉节煤实用技术[M].北京:中国电力出版社,2000.

作者简介:刘培新 (1969-),男,陕西宝鸡人,陕西中烟工业有限责任公司宝鸡卷烟厂工程师,研究方向:动力能源设备及技术管理。

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