工业锅炉节能控制
工业锅炉节能控制(精选12篇)
工业锅炉节能控制 第1篇
近年来, 钢材市场进入高消费低增长时期, 钢厂陷入微利和亏损的险境。在工业生产线中, 液压站是提供设备动力的主要来源, 而液压站的能源消耗主要是电能。以国内某钢铁厂生产线为例, 介绍针对生产线液压控制系统的节能控制优化工作。通过对该生产线液压系统的研究, 开发一种节能的控制模式, 减少在“待温、待料、待电” (“三待”) 时段内的电能消耗。
1 液压系统用能情况
该生产线液压站共有近20余套, 总装机容量12171 k W, 运行容量8611 k W。采用的主泵为恒压变量泵, 液压站主泵基本采用“多用一备”或“多用多备”的控制模式。由于市场形势不好, 生产计划不足, 在日常生产中, “三待”的情况很多。而在“三待”期间, 往往因工艺需要不能停主泵。“三待”时间短至1 h, 长的可达10 h, 每小时消耗电能达86110 k Wh, 如果每年的“三待”时间超过300 h, 则会导致2583300k Wh的电能浪费。在原设计中, 主泵 (除备用泵外) 全部在运转, 如图1所示, 电能白白浪费。根据技术人员的长期观察, 仅使用1台主泵即可满足设备“三待”期间的用能压力要求。
2 液压站节能控制方案
根据主泵的工作原理和特性, 结合各区域工艺要求, 研究在“三待”期间各区域对节能功能的使用需求;根据液压站的性质和主泵的数量, 以及所带设备的负荷量, 合理根据选用原则进行测试, 必要时进行泵体数量调整及程序修改完善;然后利用编程软件和人机交互软件来实现液压站节能;最后制作节能标准化操作流程, 便于操作人员正确使用节能功能, 并进行效果跟踪和验证, 不断完善。
3 液压站节能控制功能
3.1 液压主泵工作原理和特性
该生产线液压系统采用的主泵均为恒压变量泵。根据“液压系统压力由负载决定, 而由恒压泵加于限定”的基本原则, 在开始阶段要求低压快速前进, 而后转为慢速靠近, 最后停止不动并保压。恒压变量泵是在达到泵本身的设定压力后才开始变量, 此时流量呈陡线下降。恒功率变量泵几乎全压力阶段都在变量, 基本保证输出的功率恒定在一定范围内。恒压变量泵的压力流量曲线如图2所示。
3.2 程序和画面制作
利用西门子PCS7编程软件和Win CC人机交互软件来实现液压站节能控制功能。以1#液压站为例, 可通过编写程序和制作画面, 实现节能功能的启动与停止。1#主泵进入节能模式, 即主泵将保留一台运行, 其余停止, 如图3所示。节能功能使用完毕, 可以通过画面简单操作来退出节能模式, 并快速切换进入主泵自动全部启动的正常运行模式。
4 节能效果
在“三待”期间, 只保留主泵和循环泵运行, 按设计全线液压站的工作容量为1700 k W计算, 每小时可减少8611-1700=6911 k Wh的电能消耗;以每年的三待时间为300 h计算, 则全年可减少2073300 k Wh的电耗, 减少电费支出137.05万元。
5 结语
介绍液压控制系统的节能控制优化工作, 通过实际运行, 其节能效果明显。
参考文献
[1]张利平.液压控制系统及设计[M].北京:化学工业出版社, 2006:51-54
[2]张利平.液压站[M].北京:化学工业出版社, 2008:54-59
工业锅炉节能用水论文 第2篇
工业锅炉节能用水论文就锅炉的节水问题提出几点建议。
工业锅炉节能用水论文【1】
摘要:工业锅炉是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。
超过80%的锅炉是以水为介质,锅炉用水节能直接影响着煤、电、气、油等多种能源的节约。
关键词:工业锅炉,水、排污,节能,环保
我国作为世界上的人口最多的国家,各类资源长期短缺或严重依赖别国进口,与此同时又是世界第二大能源消耗国。
节约能源和提高能源利用效率是确保我国成为世界强国的重要因素。
节能减排作为“十一五”时期调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展的重要抓手和突破口,已取得了显著成效。
为保持经济继续平稳较快发展国务院印发“十二五”节能减排综合性工作方案;作为特种设备安全监察的奠基之法的《特种设备安全监察条例》在首次进行修改,并增加了特种设备节能减排要求,新条例的核心内容是“以安全为核心,注重节能减排”。
锅炉作为能耗最大的特种设备尤其要做好节能减排。
超过80%的锅炉是以水为介质,锅炉用水节能直接影响着煤、电、气、油等多种能源的节约。
工业锅炉又是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。
而工业锅炉耗能是为了生产二次能源――蒸汽或热水。
蒸汽或热水是通过热力管网送往各种用热设备。
锅炉、管网和用热设备组成了热力系统,该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积,即η能=η锅.η管.η设。
由此可见,锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低,而且也决定于热力系统的能源利用率。
尤其是在新疆维吾尔自自治区的最南缘―和田地区更要惜水如金。
本文仅从锅炉运行、排污、水垢、环保等方面阐述锅炉用水节能的重要性,目的是引起锅炉作业人员、管理人员和检验人员的重视,以期抓好节能工作。
一、锅炉用水浪费环节
1、给水:工业锅炉用水的来源一般为自来水和地下水,这些看上去清澈透明的水中存在着许多杂质,在锅炉的运行过程中会产生导热性能很差的水垢,并且腐蚀锅炉金属,造成锅炉汽水品质下降,甚至影响锅炉安全运行。
为保证锅炉汽水品质和安全运行就必须对进入锅炉的水进行处理,常见的锅炉水处理方法是对锅炉给水进行软化处理和热力除氧,通过钠离子与生产水垢的钙离子和镁离子交换从而避免水垢的产生,为使钠离子软化器始终保持这种功能,必须按周期对钠离子交换器进行再生,再生过程中有大量水被直接排掉,造成给水环节水资源浪费。
同样在热力除氧过程中用于除氧的蒸汽产生大量的凝结水因未回收造成锅炉给水环节水资源浪费。
2、锅水:虽然对锅炉给水进行了处理,但是随着锅炉运行锅炉内水质仍会产生各种问题,如汽包内汽水分界面盐浓度增高、锅水碱度增高、PH值增高、沉积物增多等问题,为使运行中的锅炉水质时刻满足要求,必须对锅炉进行一定的排污,由于锅炉作业人员及水处理人员业务水平低,存在随意排污和超量排污问题,造成锅炉使用环节大量水资源浪费。
3、冷凝水:无论是用于生产还是生活采暖的蒸汽锅炉,往往有许多个使用情况差异各不相同且与锅炉之间距离远近不一的蒸汽使用终端,使用单位一般只对一个或少数几个终端产生的冷凝水进行回收利用,由此造成使用环节锅炉用水浪费。
二、存在问题分析
1、锅炉房蒸汽管道和耗能设备保温差。
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散失。
2、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,给水质量达不到GB/T1576《工业锅炉水质》标准要求,导致锅炉结垢,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。
3、锅炉房管理人员及司炉人员技术素养不高。
多年来,企业配备专职技术人员从事工业锅炉运行管理较欠缺,且司炉人员的文化水平偏低。
据测试,在炉型、煤种、用汽等条件相同的情况下,由于操作水平的差异,工业锅炉运行效率可相差3~10个百分点,这种情况直接影响了锅炉的安全经济运行和节能降耗。
三、锅炉节水措施
1、给水环节:在给水满足GB/T1576-《工业锅炉水质》的前提下,提高水的使用率,对钠离子交换器的再生水回收利用。
对热力除氧器保温并对除氧器产生的凝结水回收再利用,减少水资源浪费。
2、运行环节:配备有资质的水处理人员,严格按照GB/T1576-2008《工业锅炉水质》的要求控制锅水指标。
由水处理人员根据水质分析结果指导锅炉作业人员排污,严格控制排污次数、排污量、排污时间。
同时对排污水进行回收再利用。
3、使用环节;锅炉房建造初期就应对各个终端使用的情况进行合理规划,使锅炉与使用终端之间做到安全距离与资源回收利用相互兼得。
锅炉年年使用是个长期的过程应对锅炉各个使用终端的冷凝水的都进行回收利用,积少成多,随着时间的推移节约的水资源源会越来越多。
4、采取针对性的节能措施的同时建立健全节能减排制度。
一是建立锅炉运行管理制度,包括对锅炉的日常燃料消耗量,锅炉燃料的符合性,介质出口温度和压力,锅炉补给水量,补给水温度,排污量,排烟温度,炉墙表面温度,系统有无跑、冒、滴、漏等情况,产生的蒸汽(热水)量,热量回收利用、计量仪表的配置与管理,主要目的是掌握锅炉各个环节各类资源的消耗情况,从而制定出对应的节能减排措施;二是建立考核、奖惩工作机制,主要目的为提高管理与作业人员的节能意识,运用经济杠杆的手段,充分调动相关管理人员和作业人员积极性。
5、以人为本,加强司锅炉工与水处理人员业务水平。
众所周知,锅炉的热效率与运行管理和操作关系非常密切。
由于目前我国大多数燃煤工业锅炉自动化程度较低,运行工况监测及燃烧调整受人为因素影响较多,因此使用管理中要求锅炉使用单位要加强对锅炉运行管理人员和作业人员的节能知识培训,以使相关人员熟悉锅炉节能法规,掌握节能减排技术,提高业务水平。
6、加强监督、指导与监测力度。
特种设备安全监察单位负责监督使用单位各项节能措施的执行,特种设备检验单位负责对使用单位节能技术和作业人员及管理人员业务水平进行指导,并定期对锅炉节能减排效果进行监测与评价。
综上所述,通过对锅炉水介质循环的三个环节分析,提出锅炉用水节能方面建议,锅炉使用单位应当结合本单位情况,以人为本,在各个环节制定出科学合理的措施,使有限的能源发挥最大的作用,为中国经济和社会发展做贡献。
工业锅炉节能减排【2】
摘 要:本文从高效清洁燃烧技术选择、燃烧系统优化、信息化控制、蒸汽的有效利用、热管换热器回收锅炉烟道余热、提高人员意识等方面探讨了我国工业锅炉节能减排问题。
关键词:工业锅炉;节能减排;燃烧技术
1 采用高效清洁燃烧技术
1.1循环流化床锅炉 该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点,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。
循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等,燃烧效率为89 %~92 %,容量35~130蒸吨。
1台75蒸吨锅炉每年节煤1万吨,一年减少二氧化碳排放1.69万吨,寿命期内可减排二氧化碳25.42万吨。
1.2抛煤机燃烧锅炉 抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。
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。
此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。
还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失,提高运行效率,减少污染排放。
与链条炉排相比,此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。
锅炉热效率大于84%,容量为10~30蒸吨。
1台75蒸吨锅炉每年节煤8100吨,年减少二氧化碳排放1.33万吨,寿命期内可减少二氧化碳排放19.97万吨。
1.3振动炉排锅炉 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,每年可节煤500吨,年减少二氧化碳排放827吨,寿命期内可减少二氧化碳排放1.24万吨。
1.4 翻转炉排(万用炉排)锅炉 BL型万用炉排是一种用推力送料,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。
热效率可达80 %~82 %,锅炉容量可达4~20蒸吨。
1台6蒸吨翻转炉排锅炉,每年可节煤400t,年减少二氧化碳排放约666吨,寿命期内可减排二氧化碳近1万吨。
2 锅炉燃烧系统的优化
2.1采取均匀分层给煤技术 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,煤粒粒度大的可达40 mm以上,另外还有40 %左右的粒径是小于3 mm的粉末煤,超过层燃炉对燃煤粒度的要求,原来的给煤机构为煤闸板式,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。
2.2改善炉墙的密封性和保温性,燃烧过剩空气系数设计值为1.8~2.0,实际运行时可达3.0~4.0,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。
3 采用微机控制技术
蒸发量大于10吨/h的锅炉应采取计算机控制系统;小型锅炉也要配备必要的热工仪表。
实行计算机控制后,可对锅炉的水位、汽压、给水流量、蒸汽流量、炉膛温度、排烟温度、燃料消耗、风量、风压等运行参数进行数字显示和记录,并能对给水系统和燃烧系统精确控制,从而达到节能目的。
实行计算机控制,可以记录各项运行数据,便于统计和考核,为锅炉运行情况的考核提供产量和能耗依据。
随着计算机应用技术的`提高,以及微机价格的降低,工业锅炉微机控制系统日益成熟和廉价,逐渐进人工业锅炉房,对锅炉的安全和节煤将起巨大作用。
工业锅炉节能控制 第3篇
【关键词】自动控制技术;工业用水;节水节能
自动控制技术是在20世纪中发展的最快、给人类生产生活带来影响最多的一门科学技术,而在21世纪的工业生产领域,自动控制技术也是最重要的技术之一。自动控制技术从字面意义上来讲就是通过电子机械、仪器仪表、计算机以及其他自动化装置来代替生产中的各种人工的手动化操作,相较于人工手动化操作来讲,自动控制技术在工业中的应用更为快捷、可靠,并且具备一定的准确性。本文通过对自动控制技术进行分析,总结出了在工业用水节水节能的相关应用性能及为工业用水带来的节水节能效果。
1、自动控制技术在工业用水节水节能的应用概述
通常来讲,工业用水的节水节能通常可以分为生产管理性和自动控制技术性两类。其中自动控制技术性的节水节能措施包括在工业生产过程中对循环用水系统进行建立和完善,以及对工业生产中的生产工艺和用水工艺进行改革[1]。在工业生产过程中建立完善的循环用水系统可以从根本上提高工业生产过程中工业用水的重复使用率,而工业生产过程中所用水的重复率越高,越能降低工业生产的用水量和水消耗程度。与此同时该做法还能在极大程度上降低工业生产过程中的污水排放数量,减少工业污水排放对生态环境的影响,继而从根本上减缓工业生产过程中的水资源供给压力。而通过自动控制技术对生产工艺以及用水工艺进行改革,其中重要的技术手段包括在工业生产过程中采取省水新型工艺、选用无污染或少污染的工业生产技术以及推广新型节水器具[2]。
以吉林省长春市绿园区汽车制造厂为例,在没有将自动控制技术融入工厂用水之前,该汽车制造厂每天用于厂内清洗的用水大概在20吨以上,而且大量的洗刷污水的排除对周围的环境也造成了一定的污染。但在使用了一系列相关的水资源自动控制系统之后,该汽车制造工厂每日的用水量得到了大大的降低,每天都能控制在12吨左右。目前在我国常用的工业用水节水自动控制技术包括自动控制重复用水技术、自动控制洗涤节水技术以及自动控制冷却节水技术。上面所提到的吉林省长春市绿园区汽车制造厂就是将这三种技术进行结合而达到最终的节水效果。自动控制重复用水技术可以使工业用水得到重复使用,用自动控制技术的相关特性发展工业生产外排污水回用以及“零排放”技术。该技术可以通过对企业污水进行处理后将其还原进行再利用,尤其是在供水困难的相关地区更应使用该种自动化控制技术,继而完成对企业用水的节水节能。而自动控制冷却节水技术则是利用自动控制技术来进行工业生产蒸汽冷凝后的水回收再利用技术,采用自动化的技术对企业生产过程中的蒸汽冷凝水回收网络进行优化,建立以闭环控制技术为主的笔试回收系统。在进行工业生产的过程中,应对蒸汽泠凝水回收设备装置进行大面积的使用,并对生产过程中对漏气率小、背压度大的自动控制节水型疏水器进行推广。与此同时,还应通过自动控制技术对工业生产中蒸汽冷凝除铁、除油技术进行优化。
2、自动控制技术在工业用水节水节能中的应用分析
2.1自动控制冷却节水技术应用分析。在对工业用水进行节水节能的控制过程中,采用自动控制技术进行高效的冷却节水是最为重要的环节。首先,应将自动控制技术的相关原理应用到高效的工业用水换热设备当中,实现对工业用水换热设备中换热器以及其换热流程的优化,继而是工业生产用水中的自动化物料换热节水技术得到推广[3]。其次,利用自动控制技术生产出高效环保节能型工业生产用水冷却塔以及相应的冷却器具,使得循环冷却水系统能够实现自动化控制,淘汰以往的用于工业生产用水冷却的人工操作的冷却池、冷水池以及冷却器具,将自动化的高效旁滤器应用到工业生产用水的冷却环节当中。最后,利用相关的自动控制技术,建立起一套高效的循环冷却水处理技术,在工业生产用水的敞开式循环间接冷却水系统中融入自动化技术,使得其的水处理运行技术能够实现自动化工作以及浓缩倍数>4的相关水处理环节,用自动控制技术来限制高磷锌水在工业生产用水的冷却环节当中的使用,继而从根本上实现对工业生产用水的节水和节能。自动控制冷却节水不仅能够为工业企业提供充足的用水,也能够降低其成本支出,与我国建设资源节约型社会相吻合,因此,针对自动控制冷却节水技術在工业用水节水节能中的系统建设与应用对推动我国工业发展至关重要[4]。本文所讨论的自动控制冷却节水技术其应用流程如图1所示。
首先,工业生产过程中温度及杂质较高的冷却水经过给水管道的引导,流向了制冷器,本次研究中所设计的自动控制冷却节水系统制冷设备采用石墨制冷器,其好处为工业循环冷却水在经过该处理器冷却过程中能够将大量工业杂质从冷却水中分离出来,提高了冷却水质量。同时高效的制冷设备也可以实现快速降温,从而实现初步降温的目的。此过程中需要保证工业生产中冷却水量供给充足,以最大化发挥制冷器的作用,提高工业用水降温相率,为后续水处理工作提供帮助[5]。其次,经过初步冷却的工业冷却水需要采用电导率检测仪来实施检测,以确保电厂锅炉给水和蒸汽冷凝水等高纯水电阻率的在线连续监测。同时也可以将检测结果传输给废酸水中和站,从而制定下一阶段的冷却水处理工作。此阶段自动控制冷却节水技术主要是对已经冷却的冷却水实施杂质监督,从冷却水质中分析水中所包含杂志、颗粒物、温度等数据资料,如果工业用水经处理后无法满足工业生产需求而需要向外界排放,则可以将工业给水对环境的影响及损害降到最低,有力的推动了环保工作开展,为我国水资源可持续利用提供了较为科学的使用方法。如果工业用水经电导率检测仪检测后相关指标符合循环冷却处理要求,那么将通过给水管道将冷却水传导至废酸水中和站,以便实施接下来的循环水去除杂质等工作[6]。
第三,废酸水中和站循环冷却水处理。目前,我国工业用水节水节能工作中循环冷却水水质管理和加药管理主要采取人工作业方式,对工作人员数量及工作效率依赖性较高,在工业循环冷却水处理过程中需要耗费大量的人力物力来进行操作,而且还存在着操作强度高,水质波动大,加药滞后,容易过量和不足等影响水处理效果和运行费用等不利因素。不仅降低了整个工业用水节水节能工作效率,也在一定程度上影响了工业循环冷却水的处理质量,造成节水节能工作没有取得理想的效果,经济成本支出较高。根据现有工业用水节水节能工作发展情况分析可知,我国冷却水处理技术与欧美发达国家差距并不是很大,经过二十多年的开发、研究和应用,国内生产的药剂已经能够满足工业循环冷却水处理需求,同时与国际水平相比,具有较高的价格优势。并且,适时地开发系列自动控制系统和装置,实现水处理运行控制的智能化、自动化,是当前我们急需解决的问题。本文研究中充分利用现有技术和设备,将工业循环冷却水从源头开始,直到回水返回给工业生产,整个过程均处在自动控制冷却节水系统监控之中,经过自动加药处理后工业循环冷却水实现了总碱+总硬(CaCO3计)控制1600ppm,浓缩倍数≥5,碳钢腐蚀率≤0.075mm/a,污垢热阻≤2.5×10-4m2〃k/w,异氧菌数<5×105个/ml的主体目标[7]。最后,经过给水管道将已经冷却处理完毕的工业循环冷却水重新回流给工业企业,用于工业企业再次生产。
2.2自动控制重复用水技术。在工业生产用水过程中,大力推广和发展自动控制重复用水技术,可以有效提高工业用水的重复使用效率,继而达到工业用水节水节能的目的。首先,应利用自动控制技术的相关理论建立起自动化的工业循环用水系统、工业串联用水系统以及工业回用水系统,大力推进企业对于其自身用水网络集成技术的应用与开发,对已有的企业用水网络系统进行优化,并根据自动化的控制技术对工业生产中的用水网络集成技术进行改建、扩建和新建。其次,还应利用自动控制技术来进行工业生产蒸汽冷凝后的水回收再利用技术。采用自动化的技术对企业生产过程中的蒸汽冷凝水回收网络进行优化,建立以闭环控制技术为主的笔试回收系统。在进行工业生产的过程中,应对蒸汽泠凝水回收设备装置进行大面积的使用,并对生产过程中对漏气率小、背压度大的自动控制节水型疏水器进行推广。与此同时,还应通过自动控制技术对工业生产中蒸汽冷凝除铁、除油技术进行优化。最后,利用自动控制技术的相关特性发展工业生产外排污水回用以及“零排放”技术。该技术可以通过对企业污水进行处理后将其还原进行再利用,尤其是在供水困难的相关地区更应使用该种自动化控制技术,继而完成对企业用水的节水节能。具体的自动控制重复用水技术流程图如下。
结论
综上所述,在我国目前的工业生产过程中,工业用水浪费情况日益明显,这样的状况在给工业生产的用水成本带来了一定负担的同时,也给国家的水资源造成了一定的浪费。自动控制技术是目前用于工业生产的主要技术之一,将其融入到对工业用水的节水节能当中,可以有效实现对工业用水节约程度,减少为工业用水供水设备的维修次数。
參考文献
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锅炉及热力系统节能控制措施分析 第4篇
在目前的条件下, 主要的锅炉燃料有三种, 分别是固体、气体和液体燃料。这三种不同的燃料产生的热量不一样, 对于环境的危害程度不一样。从整体上来看, 气体燃料无论在加热质量, 还是环境保护方面都有很大的优势, 在选择燃料的时候应该优先选择。但是在一些锅炉加热系统中因为生产工艺以及燃料供应能力的影响, 选用气体燃料还受到一定的限制。在燃油的选择中, 因为成本较高, 在锅炉加热中选择这种燃料往往成本较高。目前比较可行的就是可以采用型煤, 将它汽化之后使用, 这样燃烧之后的残留物较少, 在燃烧的过程中排放出来的废气量也较小。而且型煤汽化之后燃烧的热值是比较高的, 所以在锅炉加热中使用比较合算。
从燃烧方式来说, 不同形态的燃料的燃烧模式是不一样的, 气体燃料主要是有焰燃烧和无焰燃烧。有焰燃烧也就是气相燃烧, 火焰较长, 并且有明显的轮廓, 有焰燃烧的速度与空气的混合速度有很大的关系。无焰燃烧指的是固相燃烧, 燃烧速度较快, 燃烧的温度较高, 不足之处是燃烧能力较小。液体燃料具有的燃烧模式也有两种, 分别是高压雾化和低压雾化。高压雾化比较适用于一些较大的锅炉中, 虽然能有效回收烟气的余热, 但是运行的费用和能耗相对较高。而低压雾化主要适用于中小型锅炉中, 使用的能耗和费用较高, 虽然收集烟气不方便, 但是仍然可以采用相应的方法收集余热。固体燃料燃烧模式中, 最好的是煤气化燃烧, 燃烧最差的是薄煤层。在锅炉选择中要根据实际的情况, 对各种条件进行对比, 确定最合适的燃料和燃烧方式。
2 风量合理调节和回收冷凝水热量
对于燃料来说, 要实现节能, 就需要提高燃料燃烧的充分性。主要可以通过两种办法实现:第一, 合理的调节风量。在锅炉燃烧的时候因为燃烧的过程不同, 造成燃烧的情况也是不一样的。在燃烧中, 燃料的利用率与燃料接触氧气的面积有很大的关系, 在燃耗的时候就需要加强中部的风量, 使燃料充分燃烧, 提高锅炉的供热效应, 实现节能效果。第二, 燃气锅炉中经过燃烧会形成大量的水蒸气, 在锅炉排烟中因为水蒸气没有经过冷凝, 所以水蒸气中的潜热和显热都随着烟气排除, 很大一部分热量被浪费掉。所以, 在燃气锅炉中可以采用冷凝技术, 利用冷凝式换热机将排烟中的水蒸气进行凝结, 从而有效提高锅炉的热效率, 同时减少空气中烟气的排放。通过实验证明, 在采用冷凝技术之后, 将排烟的温度降下来, 然后回收烟气和水蒸气的潜能, 那么整个锅炉的热效率会有15%的提升。
3 加强自动化控制
锅炉自动化发展水平是非常高的, 在当前自动化技术成为锅炉技能的一项新技术。在燃气热力系统中实现了计算机供热控制系统, 在这个系统中通过正常状态下对各个锅炉的参数计算和整个热力系统的参数计算, 得出锅炉的理论负荷情况。然后按照这个结果对锅炉的负荷情况进行调整, 哪台锅炉应该开启, 实现对锅炉的集中控制。根据这种自动化的系统, 就可以实现锅炉房内的锅炉的自动定时切换, 从而实现燃气锅炉的循环运行, 不仅能实现锅炉供热的节能, 而且能有效延长锅炉的使用寿命。
4 加强维护
4.1 做好水处理, 实现热能的有效转化
在锅炉运行一段时间之后, 由于水质的原因, 在锅炉内部往往会出现结垢的现象。这些现象不仅侵占了锅炉的容积, 而且结垢的厚度会对锅炉供热产生比较大的影响。根据实验表明, 锅炉中结垢1mm, 就会增加3%的燃料消耗, 所以必须要做好水处理。在目前的环境中比较常用的水处理方式是利用钠离子逆流再生交换器, 这种设备对原水的适应性比较强, 处理水的出水量以及水质都比较好, 水处理的效果比较理想。另外, 在一些大中型的锅炉中进行水处理还使用真空除氧, 与大气除氧相比, 真空除氧能节省大量的燃料, 而且减少了排烟的损失。
4.2 做好锅炉维护
锅炉的运行是在高温环境中进行的, 锅炉温度较高, 这样锅炉本身和热力系统都会向周围放热, 减少了热能。为了有效减少热损失, 在锅炉的运行中要加强维护和管理。第一, 要做好锅炉本身和管道的保温设施, 做好保温层。第二, 针对因为热力管网和阀门漏水造成的热损失, 应该加强对管网的检查, 做好热力管网绝热措施。第三, 在使用热水管道集汽罐排气中, 应该采用自动排气阀门, 避免胡乱放水。第四, 要经常性对热力系统的阀门、接头处进行检查, 防止漏水现象的发生。
5 结语
在当前全社会重视节能减排的背景下, 也应该对锅炉及热力系统的能源消耗进行有效的控制。要提高锅炉及热力系统的热效率, 减少能源的消耗, 必须对树立节能意识, 对锅炉的运行情况详细了解。然后采取有效的技术措施和管理措施, 合理选用锅炉的燃料和燃烧方式, 加强对锅炉日常运行的维护, 对于锅炉在运行中存在的影响锅炉热效率的因素进行分析, 制定出有效的解决措施。
摘要:锅炉和热力系统的能源消耗是非常大的。在节能减排的背景下, 要提高锅炉及热力系统的热效率, 减少能源的消耗就需要加强对锅炉日常运行的维护, 对于锅炉在运行中存在的影响锅炉热效率的因素进行分析, 制定出有效的解决措施。要实现社会经济的可持续发展必须要做好节能环保措施, 所以做好锅炉及热力系统的节能控制就非常必要。
关键词:节能控制措施,能源消耗,锅炉及热力系统
参考文献
[1]刘启亮, 石贤捷, 常亚中, 李福成, 杨文超.锅炉炉膛负压波动及纺锤形曲线形成原因分析[J].山东电力高等专科学校学报, 2013 (04) .
锅炉节能论文建筑节能技术论文 第5篇
浅谈工业锅炉系统的节能降耗
摘要:工业锅炉是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。而工业锅炉耗能是为了生产二次能源——蒸汽或热水。蒸汽或热水再通过热力管网送往各种用热设备。锅炉、管网和用热设备组成了热力系统,该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积。由此可见,锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低,而且也决定于热力系统的能源利用率。因此,降低工业锅炉耗能必须从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。
Abstract: Industrial boiler is one of the most energy-consuming equipments in china, the annual consumption of energy accounts for about one-third of the national energy consumption.Industrial boilers energy consumption aims for the production of secondary energy-steam or hot water.Steam or hot water heating water transfers a variety of equipment through hot pipe network.Boiler, pipe network and thermal device composed heat device system, whose energy efficiency is equal to procuct of the boiler thermal efficiency, thermal efficiency and the use of the network equipment, the thermal efficiency.Thus, more or less ofthe boiler energy consumption not only determined by level of thermal efficiency, but also depends on the heating system energy efficiency.Therefore, reducing energy consumption of industrial boilers must be considered from three aspects of boiler, pipe network and the use of thermal equipment.关键词:工业锅炉系统;节能;降耗
Key words: industrial boiler system;energy saving;reduce consumption
1工业锅炉的节能降耗措施
1.1 加强管理,提高操作人员的技术水平锅炉的管理人员和司炉工的技术水平对锅炉运行效率起着重要的作用,据测试,在炉型、煤种、用汽等条件相同情况下,由于操作水平的差异可使工业锅炉运行效率相差3-10个百分点,这种情况目前在中小型企业表现得尤为突出。然而由于传统观念的限制,人们普遍对司炉工存在不重视的观念,认为该岗位不重要,不需要具备专业知识和技术水平,殊不知操作人员的技术水平对锅炉的节能具有直接影响。在比较重视一点的单位,虽然安排了具有专业知识的人员,但也只是在管理层工作,没有直接参与到锅炉的具体操作中。通过对管理人员和司炉工的培训,提高他们的专业知识,使其通过提高自己的管理和操作水平来实现节能的要求。
1.2 提高控制系统自动化程度目前我国工业锅炉的自动化程度较低,有一些简单的水位报警、超压报警装置等,也仅仅是为了保证锅炉的安全运行。就是这些基本的功能在一些中小型的工业锅炉上甚至都不存在。“看天烧火”、“凭经验烧炉”一度成为司炉人员调节燃煤锅炉燃烧工况的法宝,这无疑对锅炉运行效率产生了很大的影响,增加了能耗。
提高锅炉自动化控制除了在微机监控系统中完成常规仪表功能外,还可以通过微机自动跟踪室外温度的变化,调节运行负荷、燃烧系统及风煤比、维持炉膛负压值、调节给水系统,使锅炉始终在最佳工况下安全、经济地运行。
1.3 炉拱与煤种相适应提高燃烧效率锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉使用的煤种与设计煤种不一致,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。不同的煤种对链条炉的影响是不同的。链条炉排锅炉适用于挥发份15%以上,热值大于4500kcal/kg、灰熔点高于1260℃、粘结性弱的烟煤。可以选择设计煤种也可以按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗,目前已有适用多种煤种的炉拱配置技术。
1.4 保持锅炉受热面的清洁,防止锅炉结垢锅炉的水冷壁、对流管束、省煤器等受热面的积灰结垢和锅炉结垢会影响锅炉传热。根据试验测定,水垢的热阻是钢板4倍,灰垢的热阻是钢板的400倍。因此要提高锅炉用水的质量,保证水处理设备的正常工作和提高水处理人员的技术水平,使水质达到的GB/T1576《工业锅炉水质》标准要求。做好锅炉除灰和除垢工作,保证锅炉受热面的清洁,以提高锅炉效率,延长锅炉使用寿命,节能降耗。
1.5 优化炉衬结构工业炉炉衬材料分为砖砌炉衬、浇注料炉衬和纤维炉衬。筑炉材料的发展趋向是“两高一轻”,即高温、高强、轻质。合理选择炉衬材料和优化复合炉衬结构,可以减少炉体散热、炉体蓄热损失,取得很好的节能效果。
炉体蓄热损失为:Q蓄热 = m·c·△t
其中:m为炉衬重量(kg);c为炉衬的比热值(kJ/kg·℃);△t为炉体平均温度(℃)。
炉体散热损失为:Q散热=∑Axq
其中:∑A炉体表面积(m2);q为炉墙综合传热系数(kJ/m2·h)。
2做好热网保温,降低能耗
传统的供暖管道大多采用地沟敷设方式,检查中如发现有保温层脱落、地沟积水等情况应及时处理,以免造成不必要的热损失。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。
3用热设备的节能减耗
在热水采暖系统中,采用容水量小的散热器是经济合理的。但是容水量小的散热器当停止供暖时,室内温度下降的也快,即热得快凉的也快,这是因为在供热参数不变的条件下,热媒中的焓值是一定的,散热器中容水量大,所含的热量也大,当停止供暖时,室温下降的也慢;反之亦然。但是,在正常采暖过程中,供暖应该满足用户合理用热需求和节省费用的目的。所以,在热水采暖系统中,应当尽可能采用容水量/散热量的比值小的散热器,这样不仅可以提高供热质量和效率,同时也可以达到节能的目的。
综上所述,节约能源是实现可持续发展的关键,提高工业锅炉的热效率、减少供热管网的热量损失、提高用户端散热设备的散热率以及合理选择散热设备是降低工业锅炉供热系统能耗的关键。这里只是简单介绍一些基本和常见的节能措施,还有很多节能措施等待我们去研究和利用。供热系统的节能降耗工作应该着眼于未来,积极贯彻落实国家的节能政策,加大对供热系统节能的重视力度,并付诸实施。
参考文献:
工业锅炉排污与节能的探讨 第6篇
一、引 言
排污的重要性对于一台运行中的锅炉来说是众所周知的,它不仅是锅炉操作运行的一个环节,而且也是锅炉水质监督的重要环节,通过它来调节锅水的质量以达到水质标准的要求,不仅对锅炉的安全运行至关重要,也对锅炉的经济运行产生较大的影响。
二、工业锅炉排污简述
1、为了控制锅炉锅水的水质符合规定的标准,使炉水中杂质保持在一定限度以内,需要从锅炉中不断地排除含盐、碱量较大的炉水和沉积的水渣、污泥、松散状的沉淀物,这个过程就是锅炉排污。
2、工业锅炉排污可分连续排污和定期排污两种方式:连续排污又称表面排污,要求连续不断地从炉水盐碱浓度最高部位排出部分炉水,以减少炉水中含盐、碱量,含硅酸量及处于悬浮状态的渣滓物含量,所以连排管设在正常水位下80~100mm处,定期排污主要排除炉内水渣及泥污等沉积物,所以其排污口多设置在锅筒的下部及联箱底部。定期排污操作过程时间短暂,应当选择在锅炉高水位、低负荷或压火状态时进行排污。在小型锅炉上,通常只装设定期排污。
三、锅炉排污的计算:
锅炉排污量的大小,和给水的品质直接有关。给水的碱度及含盐量越大,锅炉所需要的排污量愈多。
1、排污率的计算:
锅炉排污的指标用排污率表示,排污率即排污水量(Q污)占锅炉蒸发量(Q汽)的百分数。如下式表示:K=Q污/Q汽 ×100 %
当锅炉水质稳定时,根据物量平衡的关系可知,某物质随给水带入炉内的量等于排污水排掉的量与饱和蒸汽带走的量之和。则
(Q污+Q汽)×S给=Q汽×S汽+Q污×S污
式中S给、S汽、S污分别表示给水中、饱和蒸汽中、排污水中某物质的含量,式中的S值可以按含盐量,也可按某一组分(如碱度、氯离子)的含量来计算。则
K= Q污/Q汽=(S给-S汽)/(S污-S给)×100 %
2、排污率计算要注意以下三点:
(1)排污率计算可按碱度或氯离子(氯离子与含盐量有较固定的比例关系,通常用氯离子代替含盐量)分别计算排污率,最后取其中较大的数值做为排污率,一般供热锅炉的排污率应控制在10%以下。
(2)对于容量较大的锅炉,由于其汽水分离装置效果好,蒸汽的湿度很小。这样饱和蒸汽中的含盐量远远低于给水中的含盐量,所以在这类锅炉的排污率计算中均可以忽略蒸汽中的含盐量,即
K=S给/(S污-S给)×100 %
(3)对于大多数工业锅炉,特别是汽包容积小,汽水分离装置简单,饱和蒸汽的带水量较大的工业锅炉,蒸汽湿度常在3%左右,(与排污率控制在5%~10%的范围比较,已经是不算低了)这种条件下计算锅炉排污率时不能忽略蒸汽中的含盐量。因为
K= (S给-S汽)/(S污-S给)=CL-给/(CL-污-CL-给)- CL-汽/(CL-污-CL-给)< CL-给/(CL-污-CL-给)-CL-汽/CL-污
这里CL-汽/CL-污为蒸汽湿度,CL-污=CL-锅炉水即排污水中的氯离子含量等于锅水中的氯离子含量,式中CL-给、CL-污、CL-汽、CL-锅炉水分别表示给水中、排污水中、饱和蒸汽中、炉水中氯离子的含量。可见,如果忽略了蒸汽中的含盐量,则计算所得的排污率将偏大(差值大于蒸汽湿度)。工业锅炉的排污率每增大1%,则多耗煤0.3% ~1%。由此可见,排污水所带走的热量也相当可观,能源浪费较大,必须引起高度重视,并采取措施加以控制。
四、降低排污热损失的措施
1、定期排污的控制方法
定期排污率与给水碱度、排污前的炉水碱度值有关。同表面排污一样,给水碱度过高或排污时的炉水碱度值较低,定期排污率将较大。如果没有表面排污装置,要用定期排污来调整炉水的含盐量时,可待碱度浓缩到接近或等于允许值时
进行排污,这样可使定期排污率维持在较小值。采用炉内加药处理的锅炉,给水中的硬度盐类在炉内生成水渣,需通过定期排污清出炉外。为使尽可能多的水渣排出炉外,应在不超过0.5— 1.0min的时间内,从沉积区排出足够的炉水,这时定期排污的间隔时间应按生成水渣的量和运行经验确定。一般每班不超过1—2次。为使炉水中的硬度物质尽可能多地生成水渣而不结垢,炉水碱度应控制在大于10mg/L,许多锅炉运行的实践证明,当给水的总碱度超过20mg/L不是很多时,锅炉并没有出现碱腐蚀现象。对于工作压力较低的工业锅炉(1.0MPa以下),锅水中的碳酸根分解成氢氧根的程度较低,只要控制锅水中的pH值不超过12,碱腐蚀的可能性就较小,因此,可以适当放宽锅水总碱度到24mg/L左右这样,可以降低排污率,减少排污热损失,从而达到节约能源的目的。
2、连续排污的自动控制方法
一般工业锅炉都使用软化水作为补给水,溶解于水中的酸,碱,盐等电解质解离成正,负离子,使电解质溶液具有导电能力,其导电能力大小用电导率表示, 单位μs/cm. 锅炉水的电导率与炉水中电解质- 溶解固型物 (TDS) 的含量成比例关系.如将锅炉水样冷却到摄氏25 度并将其碱性中和则锅水的电导率与溶解固形物浓度之比大致为1 0.7 (即1us/cm 相当于0.7mg/l) . 因此炉水的电导率可以直接反映炉水含盐量的多少. 锅炉连续排污的自动控制方法 , 就是通过电导率感应器连续测量炉水的实际电导率, 信号输入到排污控制器与设定值相比较, 如果测量值低于设定值,则保持排污阀关闭. 如果测量值高于设定值则输出信号到执行器打开排污阀进行排污, 直到炉水中溶解固形物(TDS 值)的浓度低于设定值才关闭排污阀.锅炉连续排污的自动控制方法能够在锅炉运行时连续的检测炉水中的溶解固型物(TDS)的浓度, 自动补偿温度对电导率的影响, 在任何工况下都可以使锅炉水的溶解固型物(TDS)的含量控制在水质标准所要求的浓度附近. 既保证了炉水品质合格,有利于锅炉安全稳定的运行, 同时也使锅炉排污量最小,有效减少了排污热损失, 节约燃料, 提高锅炉效率。
3、工业锅炉零排污蒸汽发生技术:
零排污蒸汽发生技术是由北京化工大学研究成功的一项新型工业蒸汽锅炉节水成套技术。该技术利用化学方法,采用系统综合处理的设计,从蒸汽发生的源头上杜绝污染,消除或减少离子交换再生废盐水、溶盐废水、反洗水、冲洗水、连续排污水、定期排污水和污染凝结水等的排放,对蒸汽冷凝水进行回收。通过施加化学药剂抑制凝结水回收系统管道金属腐蚀,消除铁离子对凝结水的污染,实现高热值、高品质的凝结水能够回收至锅炉作为锅炉的补水(在凝结水回收率≥70%的情况下,去掉离子交换器或者尽量减少离子交换器的使用),可明显减少锅炉燃料消耗,减少软化水用量,降低蒸汽生产成本,改善锅炉水质状况。由于锅炉水质状况的改善,还可以大大减少锅炉排污及排污造成的热能损失,提高锅炉效率,使锅炉运行更加安全。零排污蒸汽发生技术使锅炉蒸汽发生系统运行方式由大量排污情况下运行(开环运行)改为封闭循环(闭环)运行。目前北京化工大学研制的支持产品BF-30a锅炉防腐阻垢剂,BF-31T凝结水保护剂,在本地区使用情况很好,与传统运行模式相比达到节水80%,节燃料5%的良好效果。
4 结束语
锅炉排污的热量损失是很大的,通过上面分析可知.排污与节能都密切相关,只有从多方面加以控制,才能控制排污热损失,降低能耗。笔者认为大容量的锅炉采用连续排污的自动控制方法较好,而小型蒸汽锅炉采用零排污蒸汽发生技术,可起到投资少,见效快的效果。
参考文献:
[1] 工业锅炉1992.1
热力车间锅炉运行控制的节能改造 第7篇
某药业有限公司仅有的1台4T/h链条燃煤锅炉担负着中药提取、制剂、洁净设备和管道消毒等供热任务。锅炉于3年前投入使用, 采用继电控制系统, 运行控制方式为人工操作, 鼓风机、引风机风量由风门挡板调节, 汽包液位采用位式控制。原设计并未考虑节能, 但随着工艺及生产任务的变化, 蒸汽需求量变化频繁, 导致锅炉运行极不稳定, 蒸汽质量较差, 耗电量居高不下, 不仅造成运维成本高, 还严重影响产品质量。为此决定选用LG iS5系列变频器对锅炉和蒸汽输送管网进行改造。
1 给水 (汽包液位) 控制系统改造方案
1.1 系统方案和组成
原给水泵有2台, 电机功率为7.5kW, 一备一用。由于资金有限, 并考虑操作工人的实际情况, 因此仅对#1水泵控制系统进行改造, #2水泵保留原控制方式, 采用手动方式进行两台水泵的运行状态切换。改造后的给水控制系统由原有液位变送器 (1151DP) 、增加的1台变频器 (SV075is5-4) 和原给水泵组成, 且变频器 (SV075is5-4) 与原给水泵组成闭环控制系统, 实现对汽包液位的连续控制, 系统框图如图1所示。
系统保留原汽包液位HL/LL声光报警、光柱液位显示仪、两泵切换继电系统。由原给水泵电机主接触器控制变频器上电, 接线简图如图2所示。变频器多功能端子P1设置为“OPEN--LOOP”;外接带钥匙两位转换开关 (XB-BG21C) , 开关“ON”为PI自动控制, 开关“OFF”时为手动控制方式;通过外接1kΩ电位器手动控制给水泵转速;利用原#1泵起、停按钮作为变频器上电和急停按钮;主接触器作为变频器三相电源通/断控制。
1.2 PID参数和其它参数的设定和调整
系统采用单冲量控制策略, 当蒸汽负荷突然增加时, 应加大给水量以满足负荷需求;但由于汽包“虚假水位”现象, 变频器输出频率反而降低, 给水量减小, 且随着“虚假水位”的消失, 汽包液位会在负荷增加和给水量减少的双重作用下, 产生严重的缺水现象。传统的解决方法是引入蒸汽扰动微分控制, 但本系统受变频器功能所限无法实现该功能。要减弱“虚假水位”的干扰, 理论上可迟滞系统反应, 即加长电机的减速时间。
对一个月内锅炉运行和主要用汽设备用汽记录进行统计、分析后, 发现引起蒸汽用量变化的主要是中药浓缩设备。该设备不是连续生产, 通常是每天开动一次, 每次4小时, 在此期间, 全厂蒸汽用量达到锅炉额定蒸发量的90%。浓缩设备主蒸汽阀为线性流量特性, 采用电动控制, 全开时间为7s。由此可见, 汽包液位受到的干扰不是突变的, 只要设置合适的P值和电机减速时间, 即可将“虚假水位”对汽包液位控制系统的干扰控制在不超调的范围内, 从而保证锅炉的安全运行, 使蒸汽质量有所改善。经过不断调整, 得到的整定参数见表1。
设定值计算:液位变送器测量范围为0~500mm, 输出信号为4~20mA, 正常控制液位高度为300mm。考虑原给水泵为大马拉小车配置, 变频器设定上限频率为40Hz, 因此300mm对应频率为40Hz×60%=24Hz。由此可知, 设定值取22Hz, 液位变送器对应输出为12.6mA。
2 燃烧控制系统节能方案
局限于资金投入, 对燃烧控制系统分两期进行改造, 一期改造主要从节能角度考虑, 加装鼓风机、引风机变频器。锅炉配置11kW鼓风机、22kW引风机各1台, 锅炉长期运行在满负荷60%左右, 是典型的大马拉小车配置, 采用落后的调节挡风板开度的方式来调节风量, 实际上是通过人为增大阻力的方式, 以浪费电能为代价来满足工艺和工况对用汽量的需求。另外, 电机在工频状态起、停, 电流和机械冲击较大, 导致电机和风机寿命缩短, 维护保养费用增大。
2.1 采用变频器直接控制风机
(1) 当电机在额定转速的60%运行时, 理论上其消耗的功率是额定功率的 (60%) 3, 即21.6%, 去除机械损耗等, 节能效果接近70%。
(2) 变频器可实现电机的软起、软停, 避免了电机起动时的电流冲击, 减少电机、风机的机械冲击磨损, 降低机械故障率。
(3) 降低了对电网的容量要求和无功损耗, 减小了对其它用电设备的电压冲击。
2.2 具体改造方案
(1) 鼓风机、引风机加装变频器 (SV110is5-4, SV220is5-4) , 风门全开, 根据经验手动调整鼓、引风机转速, 实现风煤比、炉膛负压的调节。
(2) 保留鼓风机、引风机原联锁系统, 起动时, 引风机先起动, 鼓风机后起动;停炉时, 鼓风机先停, 引风机后停, 保证锅炉运行的安全性。
(3) 变频器带LCD键盘, 外引至集中操作面板, 加装频率设定电位器并安装在集中控制面板上, 方便操作。
(4) 断开原Y-△接触器, 将主接触器接至变频器R、S、T, 保留原起、停按钮。
(5) 设定鼓风机加速时间 (10s) 大于引风机加速时间 (7s) , 鼓风机减速时间 (4s) 小于引风机减速时间 (9s) 。
鼓风机、引风机变频器主要参数设定见表2, 接线简图如图3所示。
3 改造后蒸汽质量的改善和锅炉运行节能效果
3.1 蒸汽质量
对比锅炉改造前后3个月运行参数可知, 反映蒸汽质量的主要参数稳定性明显提高, 蒸汽质量有很大改善, 见表3。
3.2 节能效果 (仅统计鼓风机、引风机)
(1) 鼓风机节能效果计算。鼓风机额定功率为11kW, 全速运行的日耗电量为11kW/h×24h=264kW, 变频运行的日耗电量为11kW/h×4h+11kW/h×20h× (60%) 3=91.5kW, 每日理论节电量为172kW·h, 实际节电量 (平均值) 为143kW·h (剔除其它增损) 。
(2) 引风机节能效果计算。引风机额定功率为22kW, 全速运行的日耗电量为22kW/h×24h=528kW, 变频运行的日耗电量为22kW/h×4h+22kW/h×20h× (60%) 3=183kW, 每日理论节电量为345kW·h, 实际节电量 (平均值) 为319kW·h (剔除其它增损) 。
(3) 煤耗及吨煤耗电比较。改造前3个月, 燃煤消耗 (平均值) 为831.5kg/h, 吨煤耗电 (平均值) 约为40kW;改造后3个月, 燃煤消耗 (平均值) 为786.6kg/h, 吨煤耗电 (平均值) 约为12.5kW。按每年运行300天计算, 则年节煤量为 (831.5-786.6) kg/h×24h×300a=323 280kg≈323吨;年节电量为 (143+319) kW·h/a×300a=138 600kW·h。
4 结束语
该药业有限公司燃煤锅炉给水泵、鼓风机和引风机通过应用变频调速技术后, 改变了原有的操作方式, 实现了远程控制, 能有效调节锅炉生产过程, 使系统运行稳定, 保持风机高效运转。电机实现了软起动, 无冲击电流, 设备故障率大大降低, 维修费用大为减少。拖动系统应用变频调速技术, 在大大节约电能的基础上, 使长期轻载运行的引风机工作在低转速、低电压的状态下, 这样就使电机发热少、温升低, 延长了使用寿命。变频调速技术也提高了功率因数, 使电网损耗减少、效率提高, 同时降低了风机噪音, 改善了生产环境。另外, 变频器自我检测、故障诊断、保护功能齐全, 可有效地防止事故扩大化。
参考文献
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[2]张燕宾.变频调速460问[M].北京:机械工业出版社, 2007
[3]魏召刚.工业变频器原理及应用[M].北京:电子工业出版社, 2006
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[5]王兆宇.变频器应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2009
论述锅炉房自动化控制及节能措施 第8篇
随着改革开放的不断深化, 我国综合国力得到了不断的提升, 而工业作为我国经济发展中的支柱产业, 也在迅猛的发展。工业锅炉作为与人们息息相关的产业, 在人们的日常生活中扮演着不可或缺的角色。锅炉的实际运行是一个庞大且复杂的系统性工程, 无论是运行还是管理, 其难度都比较大, 锅炉运行效率低, 严重浪费能源, 因此如何有效降低能源的消耗是目前相关工作人员需要研究探索的重要问题。在此背景下, 锅炉自动化控制系统应运而生。锅炉自动化控制技术可以有效解决能源过度消耗的问题, 大大节省了生产成本, 减少了对环境的污染程度, 为工业锅炉运行提供了更大的便捷, 更优质的服务, 使生产效果更优, 备受欢迎和应用。
1 锅炉自动化控制系统的工作原理
锅炉自动化控制系统的工作原理主要就是通过将除氧水加入水泵的调节阀内, 通过省煤器的一系列处理, 将其变成温水, 再经过汽包的加热作用, 使水体沸腾, 最终形成蒸汽。在产生蒸汽的过程中, 为了达到蒸汽面积的最大化, 就要确保水位位于锅炉中汽包的中间位置, 只有这样, 才能使得蒸汽从蒸汽阀中排出。此时, 空气就会迅速进入到空气预热器设备中, 并经过相应环节的加工和处理, 产生延期预热现象, 这就是热空气形成的过程。
2 锅炉燃烧调节系统
2.1 维持汽压恒定
由于锅炉运行过程比较复杂, 很容易由于一些客观因素而导致其运行状态不稳定, 其中, 维持锅炉汽压恒定是很重要的。如果汽压发生变化, 那么就表示锅炉蒸汽量与负荷的耗汽量不相符, 要改变这种现象, 就要调整燃料量, 以此改变锅炉的蒸汽量。
2.2 保证燃烧过程的经济性
锅炉燃烧需要很多的能源支持, 如果掌握不好运行状态, 就会造成能源浪费。因此, 在改变燃料量时, 也要相应地调节送风量, 使两者保持在科学合理的范围内, 从而保障锅炉燃烧过程的经济性, 降低生产成本。
2.3 调节引风量与送风量相配合, 以保证炉膛压力不变
为了保障锅炉良好运行, 节省能源消耗, 就要随时掌握锅炉燃烧调节系统, 合理配置燃烧参数变量。燃烧调节系统是由三个单变量系统组成的, 分别是蒸汽压力调节系统、送风调节系统、炉膛负压调节系统, 三者之间既相互配合又相互独立。在锅炉燃烧时, 要使引风量与送风量相配合, 进而保障炉膛内的压力不变, 最终达到锅炉正常运行的目的。
3 锅炉房节能降耗的有效措施
3.1 锅炉设备的节能降耗措施
3.1.1 燃煤锅炉煤斗应采用分层给煤装置
近年来, 在锅炉运行过程中具有运行效率较低、能源消耗大等缺陷, 不仅造成了资源浪费, 而且还污染了环境。因此, 相关人员要积极探索节能减排的措施, 减少能源消耗。首先可以从锅炉设备入手, 就燃煤锅炉煤斗而言, 可以应用分层给煤装置。采用此装置的目的在于在原有给煤技术的基础上加以完善, 使其更加科学合理地控制给煤量, 并确保落煤的疏松性, 一般情况下, 给煤器是安装在落煤口的位置上的。要利用相应的装置将煤按照其粒度的大小进行分档, 并将炉排上的煤有序放置, 使得通风合理, 从而保障原煤的燃烧效率。
3.1.2 在燃气锅炉中设置余热回收节能装置
在燃气锅炉中设置余热回收节能装置也可以在一定程度上提高运行效率, 加大燃料的燃烧面积, 实现节约能源、减少消耗的目标。通常情况下, 余热回收节能装置被安装在锅筒与燃气锅炉的给水泵之间, 主要工作原理是利用尾部烟气的余热将水加热, 通过一定的反应后, 充分提高锅炉的热效率。
3.1.3 建议选择冷凝式锅炉作为燃气锅炉
工业燃气锅炉的类型多种多样, 要想锅炉在运行时节能降耗, 就要根据日常生产的实际情况, 科学合理地选择锅炉的类型。冷凝式锅炉由于其特有的优势, 是目前使用最多的锅炉。冷凝式锅炉可以将排放的烟气中的汽化潜热吸收出来, 极大地降低了排烟系统的温度。与一般的锅炉相比, 冷凝式锅炉外壳采用的材料具有极高的密封性, 保温效果极佳, 可以在极大水平上达到节能的效果, 同时还能够清除烟气中的有害物质, 有效保护了大气环境。冷凝式锅炉是锅炉生产的首选设备。
3.2 锅炉房节能降耗的综合措施
3.2.1 做好锅炉房人员的管理工作
物质决定意识, 意识对物质具有能动作用;正确意识对事物发展促进作用, 错误意识对事物发展起着阻碍作用。锅炉房人员是锅炉生产的核心力量, 只有做好锅炉房人员的管理工作, 采取有效措施提升他们的技术水平, 并在日常工作中积累经验, 才能在出现问题时提出合理化建议, 从而提高锅炉的运行效率。因此, 管理部门要定期对锅炉房人员进行教育培训, 不断充实他们的理论知识, 培养他们的节能降耗意识, 保障锅炉运行时的稳定性和可靠性。另外, 还要时刻关注锅炉及其辅助设备的运行情况, 一旦发现问题, 及时提出解决对策, 时刻确保锅炉运行始终处于良好的运行状态。同时, 还要建立健全完善的奖惩制度, 激发工作人员的积极性, 提高他们的节能意识, 做到节能降耗。
3.2.2 锅炉房燃料计量考核节能管理
在锅炉运行的过程中, 相关人员要将燃料进行科学分配和合理使用, 旨在尽最大化地节约能源。对燃料进行全方位的管理和应用, 根据燃料的实际情况进行调节, 保障燃料充分燃烧的有效性。另外, 在燃料开始使用之前, 首先要经过严格的检验, 只有检验合格, 才能正式投入使用。在储存燃料方面, 要将其按照不同的品质分开存储, 随时调整燃料的品质, 最终使燃料充分燃烧, 减少能源的消耗。
4 结束语
随着随着我国科学技术的创新与完善, 锅炉节能运行逐渐成为相关部门与研究人员应当重视的内容。针对于工业锅炉在运行时存在浪费能源的问题, 经过技术人员的不懈研究和分析, 锅炉自动化控制技术应运而生, 并迅速受到广泛关注和欢迎, 锅炉自动化控制技术具有传统锅炉运行技术不可比拟的优势, 不仅大大减少了生产成本, 而且还提升了能源的燃烧率, 节约了大量的资源, 在今后锅炉生产中值得推广和应用。同时, 还在锅炉及其辅助设备、锅炉房等方面提出了节能降耗的综合性措施, 在一定程度上为实现自动化控制技术在锅炉生产中的可持续发展目标奠定坚实的基础。
参考文献
[1]于嵘.浅议锅炉房自动化控制及节能措施[J].城市建设理论研究, 2014 (10) .
[2]孙凯刚.浅析采暖锅炉自动化控制[J].黑龙江科学, 2013 (12) .
工业锅炉节能控制 第9篇
锅炉是生产蒸汽的设备, 随着炉水不断蒸发、浓缩, 杂质、盐分会逐渐增加, 这些盐类、沉淀物如不及时清除, 随着炉水的循环, 形成二次水垢, 导致水垢迅速增加, 影响蒸汽质量。因此, 锅炉炉水的水质对锅炉的安全运行及效率有很大的影响, 而含盐量 (电导率) 是炉水中的重要控制指标, 它的变化将直接影响锅炉的安全经济运行。
2 第二净化厂连续排污的自动控制方法的可行性
工业锅炉炉水应尽量减少锅水的水渣和水垢量, 为了坚守水渣与水垢, 工业锅炉要进行锅水排污, 但同时应避免过度排污, 以自动连续排污替代手动间断排污, 可以做到排污的科学合理。
2.1 自动排污与手动排污的排污量及热损失比较
这里以第二净化厂一号锅炉连续排污系统运行的例子来说明自动排污以后节能降耗的效益, 额定蒸发量为20T/H的蒸汽锅炉, 实际蒸发量为10T/H, 工作压力0.45~0.55MPA, 按照国标工业水质标准的规定, 炉水中固形溶解物 (TDS) 含量不能超过4000 mg/L。
(1) 根据排污公式计算可得到1号锅炉的排污量
(2) 如第二净化厂一号锅炉溶解固形物浓度一般控制在2500mg/L甚至更低, 根据排污公式计算可得到1号锅炉的排污量
(3) 比较结果
从以上计算可以看出, 自控控制连续排污和人工手动控制相比, 排污量减少了3%, 热损失降低了0.93个百分点。自动排污可以科学合理自动安排排污, 解决了人工排污造成锅炉含盐量控制不平稳的矛盾。
2.2 自动连排的投入产出经济效益分析
2.2.1 自动控制器总投入6.88万元。
锅炉自动排污节能回收装置由电导率控制器、取样器 (电极) 、热交换器等主要部件组成。售价为5.68万元, 预计年维护保养费0.2万元, 使用寿命为6-8年, 该装置总投入约为6.88万元 (5.68+0.2×6=6.88万元) 。
2.2.2 节约能源支出13.76万元/年
2.2.2. 1 节约锅炉燃料支出8.3万元
更进一步可以计算出1号锅炉采用自动排污方式而节约的锅炉燃气运行成本:
查询热焓值数据表可知0.3Mpa饱和水焓值为H1=561.58kj/KG
锅炉补水的温度为20摄氏度, 水焓值为H2=62.85 kj/KG
冷补给水加热到1MPa压力的饱和锅炉水所需的热焓值为
锅炉自动排污减少的排污量△W=W1-W2=1500-1222=278KG/H
减少排放的热量为Q=△W×△H=138646.94KJ/H
第二净化厂锅炉以天然气为燃料 (热值为33588千焦/立方米) , 锅炉运行效率为80%, 锅炉运行年时间为330天, 每天24小时计, 则可以计算出因减少排污量而节约的燃料量
按照现行天然气工业用气价格为2.03元/立方米, 节约成本支出82957.8元。
2.2.2. 2 节约人力成本3.6万元
自动排污避免了人工取样化验成本的发生, 从而降低了化验分析次数, 节约化验分析人力成本3.6万元 (60元/次×2×300=3.6万元)
3结语
浅谈工业锅炉节能 第10篇
1 当前我国工业锅炉的现状
现今, 我国工业锅炉普遍节能效果较差。其是因为锅炉的容量相对较低, 进而缩减的能量的使用效率。在我国, 工业锅炉的主要用途在于为民众的生活及生产提供热量, 保证建筑供暖, 很多企业在应用工业锅炉期间, 过于关注锅炉自身的生产技术及产热效率, 而忽视了能源的综合利用。所以, 想要提高工业锅炉的能源使用效率, 不仅需要关注锅炉自身的产热, 同时还需要由锅炉供热的整个体系来进行全面节能。
同时, 还需要做好工业锅炉软件节能工作, 定期对锅炉的操作人员及管理人员进行培训, 对锅炉燃料进行改造, 制定相应的节能方法。司炉工需要通过相应的考核, 获取从业资格证后方可上岗工作。
另外, 还需要做好锅炉的硬件节能工作, 应用新的工艺、方法、机械设备等。开展企业平衡模式, 对供热管网进行改造, 合理制定相应的管理内容及要求, 进而防止发生锅炉改造、更新盲目等情况。
2 工业锅炉节能的具体措施
2.1 合理应用蒸汽
对于蒸汽来讲, 其是工业锅炉的主要产品之一, 相关人员应对其进行严格的管理, 并高效应用。在锅炉房内, 包含很多工业锅炉, 每一台工业锅炉的负荷采用最高效率的分配原则。工业锅炉的负荷先由负荷能力最强的锅炉监督, 待其满负荷之后, 再让效率较低的锅炉承担。想要高效应用蒸汽, 在各条件下都可以使用蒸汽, 不形成浪费, 就需要防止其向外排放, 特别是在锅炉开启以后, 尽可能低的向空气内释放, 把这些蒸汽高效利用起来。另外, 防止各个阀门、管道出现漏水、漏气问题, 总蒸汽泄露量低于2%-3%, 尽可能回收废热及余热。
2.2 对管道进行保温
对于蒸汽的管道、热水的管道及各个用热设备来讲, 都会向环境中释放热量, 想要降低其能源损耗, 并确保供热安全, 就需要对水管道及气管道进行保温, 加添保温层。一般来讲, 保温层的厚度遵循以下原则:其一, 确保管道的热量损耗低于标准限制;其二, 保温层外表面温度不能够超过50℃;其三, 保温层的厚度需要考虑到建材原料的费用及热损耗费用, 使其达到最小。
想要降低管道的热量损耗, 需要尽量缩小管道的直径, 同时间断热量运输距离。另外, 降低管道内气压。在运输蒸汽之前, 应尽可能将气压数值降至最低。如果包含的气压较高, 则可以用其进行做功。如果是动气设备, 则需要应用高温、高压蒸汽进行做功。如果是工业用气, 需要应用低压。对管道进行保温是节约工业锅炉能源损耗的重要方法之一。
2.3 利用热水进行供暖
除了生产技术需要利用蒸汽之外, 在进行房屋供暖、通风、供应热水等工作期间, 需要使用热水进行供热。其主要的优点在于:其一, 利用热水进行供暖能够良好的节省建材原料, 大约为20%-40%之间。这是因为在其供暖期间不发生二次蒸发情况, 也不产生凝结水。另外, 利用热水进行供暖其管道的热量损耗较低。利用蒸汽进行供暖损耗的热量较高。产生蒸汽的锅炉需要定期连续排污, 而产生热水的锅炉仅需要定期少量排污即可。同时, 利用热水进行供暖可以随着户外温度的改变而变化, 灵活调节热水的质量, 进而在节省能源损耗的同时确保供热质量;其二, 高温热水供暖体系的维护成本投入低于蒸汽供暖设备。通过实验显示, 利用热水进行供暖的体系在维护方面资金使用约为蒸汽供暖的三分之一, 而人员投入数量约为一半;其三, 利用热水进行供暖的范围较大, 可到几十公里, 而利用蒸汽进行供暖管道较短, 面积较小, 约2公里左右。
2.4 区域锅炉集体供热
对于我国供热体系来讲, 其多为小锅炉分散形式的供热, 锅炉的工作效率较低, 无法充分利用资源, 对环境造成污染。而如果应用区域锅炉进行集体供热, 那么其范围及场地的选择较为灵活, 存在的不定因素较少, 投入资金较低, 修建时间较短, 可以激发发挥投资效益, 并且降低能源使用数量, 提高能源使用效率。对于区域锅炉集体供热来讲, 其指的是利用大容量、高效率的锅炉替代分散的小锅炉进行集中供热。集中供热指的是由一个相对较大的热源利用供热管网向若干个区域进行供热。其是由供热用户、供热管网及供热源构成的。集中供热的方法能够良好的节省能源投入, 提高能源使用效率, 从而推动节能工作进一步发展。
2.5 利用热管换热设备对锅炉的烟道余热进行回收
对于热管来讲, 其是一种良好的热量传导原件, 由热管构成的换热设备具有体积较小、质量较低、传热效率较大、流动阻力较小等特点。热管换热设备归属于不接触流量体的表面形式的换热设备。对于工业锅炉来讲, 其能够较为全面的利用锅炉排烟的余热, 增强工业锅炉的使用效率, 减少能源损耗。可以将其作为空气的预热设备, 加热燃烧的空气, 不但能够缩减排烟损耗, 同时还能够提高燃烧质量及效率, 高效的降低化学燃烧损耗及含碳量。所以, 能够良好的增强工业锅炉的工作效率。
3 结论
总而言之, 想要提高工业锅炉的工作效率, 减少能源损耗, 就需要深入研究锅炉的工作原理, 不断改进工作自身及工作模式, 良好的利用蒸汽等热产物, 从而提高能源使用效率, 发挥能源更大的功能。
参考文献
[1]王小聪, 倪进飞, 卢忠铭.燃煤工业锅炉热效率测试及分析[J].节能, 2010 (9) .
工业锅炉节能控制 第11篇
关键词:锅炉;特种设备;检验;节能
能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础,在国民经济中具有特别重要的战略地位。我国的国民经济一直保持着持续高速的发展,带动了锅炉工业的高速增长。
1.特种设备检验机构的工业锅炉节能监管工作
特种设备检验机构作为特种设备安全监察政府部门的一个技术机构,通过检验检测活动,为工业锅炉的安全和节能监管提供技术支撑和依法行政的技术保障。特种设备检验机构的工业锅炉节能监管工作,可从设计文件鉴定、产品安全性能监督检验、安装监督检验、在用锅炉能效测试、重大改造和维修监督检验、水(介)质处理检验等方面进行把关。
1.1 工业锅炉设计文件鉴定。
《锅炉节能技术监督管理规程》第五条明确要求“应当对节能相关的内容进行核查,对于不符合节能相关要求的设计文件,不得通过鉴定。 各类工业锅炉设计热效率值应当满足附件 A 中限定值的要求”。
对于《锅炉节能技术监督管理规程》实施之前已经通过鉴定的锅炉设计文件,设计文件鉴定机构(多数为特种设备检验机构)应督促锅炉制造单位按照该规程的要求在原锅炉设计文件中增加锅炉节能设计的内容,并增补设计文件节能审查。
1.2工业锅炉产品安全性能监督检验。
检验机构对工业锅炉的定型产品能效测试应做好以下工作:
(1) 对于批量制造的工业锅炉,在定型测试完成且测试结果达到能效要求之前,制造数量不应超过 3 台,定型测试完成后制造单位应及时将测试报告提交监检机构。如制造数量超过 3 台,还未进行锅炉能效测试,则监检机构不得向该型号锅炉继续发放监检证书。
(2) 对于非批量制造的工业锅炉 ,应逐台进行定型测试。该测试应约请国家质监总局公布的锅炉定型产品能效测试机构进行测试, 监督检验机构方受理产品监检申请,且该工作须在安装完成 6 个月内进行,测试结果须达到能效要求。 如果测试结果不符合要求,锅炉制造企业应当及时安排复测。
2.工业锅炉安装监督检验。
检验机构应在工业锅炉安装前接受报检时审查其定型产品能效测试报告。对未经能效测试或结果不符合要求的,使用单位或制造单位应约请国家质监总局公布的锅炉定型产品能效测试机构进行测试,经检验机构确认后方可受理安装监检。安装竣工验收前应当由检验机构进行能效测试,对于能效指标不符合要求的,在整改合格前不予出具安装监检证书。
2.1在用工业锅炉能效测试。
在用工业锅炉定期能效测试应当按照《工业锅炉能效测试与评价规则》进行。 对不符合节能要求的锅炉及其系统,检验机构应当下达整改意见书,限期整改。 使用单位应及时进行整改,逾期未整改的,由检验机构报当地特种设备安全监察机构进行处罚。
2.2工业锅炉及系统的重大改造或维修的监督检验
当燃料改变或锅炉及其系统有以下情况之一的重大改造或维修:
(1)燃烧方式的改变;
(2)改变原有锅炉本体结构;
(3)新装或改变尾部换热装置;
(4)其他影响锅炉能效的改造。可能导致锅炉及其系统的能效变化的,检验机构应在实施监检前对其安全性和经济性进行技术资料审查,杜绝非法改造和降低原有锅炉能效指标的改造行为。
《锅炉节能技术监督管理规程》第三十条明确要求“锅炉及系统的安装、改造和维修,不得降低原有的能效指标”。因此,通过了技术资料审查的,待改造和维修结束监检后,必须进行锅炉能效测试,以证明锅炉及其系统能效状况没有降低,检验机构确认后方可出具监检证书或报告;对于未能通过技术资料审查的,检验机构不受理监检工作。
2.3工业锅炉水(介)质处理
检验检验机构须严格按照《锅炉水(介)质处理监督管理规则》和《锅炉水(介)质处理检验规则》对在用工业锅炉进行水(汽)质量检验、有机热载体检验、锅炉内部化学检验和化学清洗过程监督检验,并结合定检工作全面开展水(介)质处理系统运行检验。
完善的锅炉水(介)质处理及水(介)质化验可以最大限度地防止锅炉结垢及正确指导排污。据测算,锅炉本体内部每结垢1mm,整体热效率就下降3%;而排污率每增长1%,就会造成燃料损耗0.3%~1%。因此,通过水(介)质处理检验促使锅炉使用单位提高水(介)质处理水平,能有效地提高工业锅炉的热效率。
3.工业锅炉节能的检验与管理措施
3.1 源头把关。
开展锅炉能效测试是实现节能减排的最有效途径。应加强锅炉投用前的主动服务,如帮助使用单位选购锅炉,使选购的锅炉型号能做到技术上先进、经济上合理、生产上适用,同时又符合法规要求;审查锅炉房建设方案,使锅炉房不仅能符合法规要求,而且做到有效节能、保护环境;新安装的锅炉,出厂前未经定型能效测试的或者是散装出厂的,竣工验收前应当由检验检测机构按照《工业锅炉能效测试与评价规则》中锅炉运行工况热效率简单测试法进行能效验证。
3.2样板引路。
县级质监部门可以在当地选取有代表性的使用单位进行标准化锅炉房试点,通过典型示范,抓好面上的推广。
4.燃煤锅炉节能改造技术
目前,在我国的工业锅炉使用的过程中,其施工效率普遍的较低,各种热损失日益增加,造成了在生产过程中出现的各种成本效益的提高。不完全燃烧热损失的过大是当前锅炉建设和设计中的重点改造技术措施和方法。目前在我国燃煤锅炉的热效率普遍较低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。
4.1炉拱改造。
正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的有不少锅炉不能燃用设计煤种导致燃烧状况不佳直接影响锅炉的热效率甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种适当改变炉拱的形状与位置可以改善燃烧状况提高燃烧效率减少燃煤消耗现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10左右的节能效果技改投资,半年左右可收回。
4.2 锅炉烟气余热回收。工业锅炉烟气排放温度普遍高达180℃以上既污染了环境又浪 费了宝贵的烟气余热资源。利用热管换热技术可有效回收这部分受污染的烟气,余热资源用来预热锅炉助燃空气,空预器预热锅炉给水省煤器生产热水水加热器变废为宝项目的经济效益和社会效益非常显著
5 结论
在当前社会发展中,可持续发展道路的日益提高和应用是当前发展的前提和重点,更是保证其施工质量和施工要求的主要方式。提高锅炉节能改造与管理是当前锅炉工作的重点,也是工业生产的重点,在工作中能够有效的提高锅炉的工作效率和工作效益。
参考文献:
[1]张金明. 锅炉特种设备的检修方法分析[J]. 中国新技术新产品.
[2]锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定[J]. 城市技术监督.
浅议工业锅炉节能减排 第12篇
武汉生物制品研究所创建于1950年, 现隶属中国医药集团总公司, 是国家医学微生物学、免疫学、细胞工程、基因工程的主要研究机构和生产人用生物制品的大型高新技术企业, 是国家第一批博士、硕士学位授予点, 也是中南地区计划免疫指导中心及全国6个主要生物制品生产基地之一。该企业装备有10 t/h左右的蒸汽锅炉多台, 耗煤量6万t/a以上。几年前, 由于设备陈旧老化、疏于管理, 出现锅炉热效率仅50%左右, 排烟温度高达200℃, 排渣含碳量近20%, 漏风、散热严重, 炉墙局部表皮温度达70℃, 部分管系、法兰保温层脱落、裸露, 漏汽漏水现象普遍, 锅炉及辅机故障频发、除尘效率恶化等严重情况。对此, 该单位遵照国家对工矿企业锅炉安全、节能减排和“两型社会”建设的要求, 采取了有效措施, 彻底扭转了原来的被动局面。
1 节能运行管理
锅炉节能运行管理就是以锅炉良好运行状态和安全可靠性为前提, 应用先进的专业技术知识和科学的管理方法, 提高锅炉的技术性能和运行状态, 节约能源, 减少浪费, 使锅炉各项损失为最小而热效率为最高, 取得最佳的经济效益。具体可包括燃料管理、燃烧管理和节能管理3个方面[1]。
(1) 燃料管理。把好购进燃料的质量关, 特别是原煤的质量关并尽可能地降低燃料价格。在价格一定的情况下, 第一是发热量要尽可能高, 使用发热量不得小于25 000 kJ/kg的燃煤;第二是含灰量和含硫量必须满足:Aar28%, Sar1%;原煤粒度、水分均应达到一定的要求, 以利经济燃烧并实现地方环保要求。因此, 锅炉房应当做好煤质分析或外送检测工作;另外必须建立有棚专用储煤场和用煤定额核算管理制度。
(2) 燃烧管理。燃烧管理就是要通过采用科学的方法使锅炉热效率为最高而各项热损失为最小。提高热效率的途径在于减少各项热损失, 适量的空气系数是保证燃料充分燃烧提高锅炉热效率的重要条件之一, 在燃烧过程中, 由于空气量不当, 燃料与空气混合不好, 导致挥发分析出碳黑而形成黑烟, 加大了排尘量使排尘浓度提高。因此, 空气量是锅炉燃烧过程和除尘过程中十分重要和关键的要素, 必须有效地解决锅炉合理配风、锅炉漏风和烟 (风) 道的漏风问题。
(3) 节能管理。节能管理主要是要抓好锅炉及热力管系汽、水的跑、冒、滴、漏处理和保温以及清除锅炉受热面外部的烟垢和内部的水垢, 保持锅炉受热面内外清洁, 实现高效换热。
实行锅炉经济运行管理是以锅炉良好的安全可靠运行状态为前提, 借助现代管理方法, 应用锅炉专业技术理论和科学方法, 围绕提高锅炉运行热效率为中心的管理。必要时对锅炉进行技术改造, 如对鼓风机、引风机和给水泵采用变速电机节能等, 以便应用锅炉强化燃烧和自动化控制技术, 全面提高锅炉的各项性能指标。
2 环保管理
国家可持续发展战略和“两型社会”建设的目标, 对现有中小型燃煤锅炉的环保管理提出了更高的要求。环保管理主要是对锅炉、除尘器的管理, 其次是锅炉房环境卫生工作的管理, 其中与煤质、燃烧紧密相关。
用户应购买含挥发分高而灰分、硫分少且粘性较强的煤, 这种煤产生的烟尘和SO2少。如果煤中含灰分多, 则煤易细化, 细小的碳粒子就容易被气流吹起而形成大量烟尘。实践证明, 只要根据手烧炉的特点, 使用间断二次风的喷咀安装位置、角度、高度恰当, 喷射速度适中, 对降低烟气黑度和烟尘浓度都能收到较好效果。
司炉人员应重视清除锅炉受热面上的烟垢和水垢, 当烟垢和水垢清除后, 传热效果会变好, 燃烧趋于正常, 相对地减少了加煤掏火的次数, 烟囱就不会大量冒黑烟了。
加强对除尘器的管理, 有条件的企业应该采用电除尘器或布袋除尘器。对湿式水膜除尘装置, 要经常检查其筒体内壁, 如有缺角、凹陷和喷嘴堵塞等应尽快修复, 从而提高除尘效率。对干式除尘装置, 司炉人员必须坚持做到定期定时清除除尘器内的积灰, 这些积灰若不及时清除, 就会影响除尘器的效率。除尘器一旦漏风, 其除尘效率会由原来的90%下降到50%, 如果漏风量达15%时, 除尘效率几乎为零, 会严重的污染周围环境, 危害人类的生存空间。
3 经济运行和环保工作管理的实践
自2006年以来, 该单位先后聘用锅炉专业技术人员, 维修管工、电工等数人, 投入经费, 采取了如下措施, 提高供热系统的经济性, 实现节能降耗、环保达标。
3.1 强化科学管理
完善各种规章制度和岗位责任制;建立汽、水参数压力, 排烟温度、燃料消耗量和水质分析等运行燃烧工况的日常监测纪录制度;合理调整锅炉负荷及运行参数, 做到科学调度, 精心操作, 尽可能维持机组连续运行、减少启停次数;加强对系统设备的维护, 保证修理质量, 做好保温、防漏工作;保证送、引风量;提高炉墙、烟道、渣斗水密封性能, 努力做到无空气漏入和烟气漏出。
通过近几年来的强化基础管理, 经过地方节能部门测试, 锅炉的热效率稳步提高10%, 灰渣含碳量下降10%, 达到规定指标, 煤汽比提高0.6%。
3.2 抓好储煤和配煤工作
建造了800 m2的储煤场, 确保一周以上连续使用的最大存煤量, 将燃料严格过秤并按品种分类堆放, 必要时, 实行煤种、陈煤和新煤搭配入炉, 适当安排在负荷大的冬季烧好煤, 夏季烧差些的煤, 同时, 控制存煤时间不超过6个月, 使燃料损失为最小, 入炉煤质和煤粒细度相对稳定, 汽压汽温亦稳定, 因而供汽正常, 保证了生产需要, 而又节煤效果显著。
3.3 提高水质合格率
新建专用管道、水塔, 将固定床离子交换树脂软化水处理过程由顺流再生改为逆流再生, 使原来54%的再生度上升到95%以上, 出水质量大为提高, 且盐耗低, 节水又节电, 简化操作程序。
3.4 实现锅炉受热面内、外清洁运行
要保证供热系统的节能运行, 力争无垢运行是非常重要的, 但客观上锅炉运行一段时间总仍有一定程度的结垢。有关资料介绍, 水垢0.5 mm厚, 管壁传热能力降低, 引起燃烧损失3%~5.2%, 水垢越厚, 燃烧损失越大, 且易导致管壁超温爆管;清除灰垢, 一般可提高锅炉效率1%~3%, 所以近年来, 在锅炉运行中, 常使用劳动和环保部门推荐的SP系列化学清灰剂[1]。在夏季轮换停炉大修, 用刮刀、SG70-1型锅炉管道清洗机、高压水力冲洗机和钢丝刷等配合对锅炉内外进行除垢, 对锅内和部分用汽设备, 如消毒、培养用不锈钢反应罐, 陶瓷反应罐夹层必要时进行酸洗、碱煮除垢。这样做不但有利于供热系统节能和安全, 而且使锅炉上汽快, 出力大, 方便生物制品科研和生产。
3.5 经济燃烧
为追求锅炉最佳经济燃烧, 具体做法是: (1) 从结构上改筑锅炉前拱, 完善着火条件; (2) 从运行操作技巧上, 尽可能使锅炉在较高负荷下长期运行, 且保持一定的连续给水流量; (3) 合理配煤; (4) 注意保持水封水位和各人孔、手孔的严密性, 维持炉膛负压10~30 Pa, 减少漏风。
3.6 消除跑、冒、滴、漏、减少系统散热
(1) 组织技术人员对供热管系改造设计, 对各分支用汽车间、班组主管道设蒸汽流量表, 进行用汽成本计算、考核。选用优质管道柱塞阀, 对用汽设备实行支母管分别集中室外控制, 有利于维修及生产车间环境卫生, 又使原松脱的管道支吊架隐患得以消除。
(2) 采用省煤器, 尽可能的利用排烟余热, 将管系和用汽设备的疏水部分集中到热水箱回收, 不能回收的串联安装截止阀、疏水阀, 以使疏水排放尽可能地减少, 而热量又多的被利用。
(3) 加强对水、汽系统和设备的维护和检修。发现漏泄及时维修, 严格执行设备巡回检查制度。
(4) 严格控制锅炉蒸汽压力。汽压越高, 燃料及系统热损失越大。现阶段用汽所需最大汽压为0.25 MPa, 加上管道阀门损失, 锅炉维持在0.5~0.75 MPa汽压即可满足要求。因此, 通过安全阀定压和超压报警及压力保护来限压, 起到可靠保障作用, 也有利于设备及系统安全。
(5) 减少设备系统散热。过去, 锅炉、分汽缸、管阀保温层部分脱落十分严重, 甚至局部炉墙烧红, 未引起足够重视, 近年来, 除请专业锅炉队伍筑炉保温外, 还自购矿渣棉等保温材料, 对烧红的炉墙或温度高于50℃的表面, 进行珍珠岩填充式或捆扎式保温等, 对开口蒸煮的设备加盖, 对消毒柜加装恒温自控装置, 使散热损失得到有效控制。
3.7 严格控制对环境的污染
(1) 用较先进的DSTL消烟脱硫除尘器和多管除尘器代替原来破旧落后的双旋风除尘器并拟定实施了新进锅炉必须采用多管除尘器。
(2) 兴建污水处理站。过去, 锅炉排污水、生物制品生产以及生活用排污水, 缺少先进的污水集中处理系统, 水沟也杂乱无章, 有的塌陷堵塞溢出, 严重妨碍生产和生活, 污染部分农田, 造成不良影响。为此新建了一座日处理2 500 t废水的污水处理站, 分区设立二个集中排污口, 安装了自动测量仪, 增加了1台二氧化氯发生器, 设计出力为2 000 g氯气/h。
(3) 正压通风燃烧时, 排烟量增加, 烟气中含尘量也同时增加, 因而导致除尘器超负荷运行, 除尘器工况恶化, 效率降低, 也加重了环境污染。另外, 大量的烟尘会从炉门以及炉墙裂缝处窜出, 往往造成锅炉房内乌烟瘴气, 恶化了操作环境。长此下去, 就会对司炉人员身心健康带来危害。因此, 必须使燃煤炉炉膛在负压下运行, 要适当控制鼓风、引风量, 疏通烟管堵塞疏通等, 并规定炉膛运行负压维持在10~30 Pa。
(4) 积极筹备兴建燃气炉。目前天然气已经进入该单位, 1台20 t/h燃气炉已进入安装调试验收阶段, 运行后能发挥节能减排作用, 造福地方人民。
通过采取上述综合措施, 使该单位动力供热系统经济节能环保工作取得明显成效。2006~2007年锅炉年检, 锅内结垢情况大为好转, 平均垢厚小于0.5 mm, 热效率提高约5%左右, 年节煤千余吨并且较早获得湖北省“一控双达标”合格证书。今后, 不断淘汰落后的、高耗能设备, 尽量使用燃气炉, 并考虑对引风机、鼓风机、给水泵各电动机逐步采用变频调速装置节电, 增加电力软起动设施, 对生物制品耗汽设备全面装设恒温自控装置, 实现热动力设备及供热系统进一步的经济运行, 力争实现“生产输送管道化、控制自动化、操作电子化、计量精确化、运行节能化”的现代化的要求。
摘要:分析了工业燃煤锅炉热效率低、污染大的原因, 重点介绍了如何加强生产管理, 提高锅炉效率、降低供热损失、注重环保管理的方法, 实现节能减排环保运行。
关键词:工业锅炉,节能减排,环保管理
参考文献
工业锅炉节能控制
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