工业燃煤锅炉节能改造原理及方案

（ ）统计原则　 ４①国家、地区、行业和企业产品能耗的统计 、核算必须执行相应的国家、地区、行业和　 企业 标准 或有关 的核算 规程 。②企 业应建 立产 品能耗测试 数据 、能耗计算 和 能耗 考核结果 的　 文件档案 ，并对文件进行受控管理。③生产产品所消耗的各种能源的低位发热值宜以企业在　 报告期内实测值为准。没有实测条件的，可参考 Ｇ ／　５９ Ｂ Ｔ２８ 中的有关内容。 　 （） 管理措施　 ５ ①国家、地区、行业和企业应加强对产品能耗限额的管理。②企业应制定产品能耗考核　 制度 ，定期 对产 品能耗进 行考 核 。③ 企业应 根据 Ｇ 　７６ 备 能源计 量 器具并 建 立 能源计　 Ｂ １１７配 量管理制度 。④企业生产使用的通用设备应达到经济运行状态，对用能设备的经济运行管理　 应符合 Ｇ ／ 　２９ 、Ｇ ／ 　３６ 、Ｇ ／ 　７５ 、Ｇ ／ 　７８ 等 经济运 行 标准 的规 定 。⑤企　 Ｂ Ｔ １４７ Ｂ Ｔ １４６ ＢＴ １９４ Ｂ Ｔ １９１ 业应提高通用设备的能源效率。年运行时间大于 ３０ｈ ００ ，负载率大于 ６ ％的电动机 、空气压　 ０ 缩机、水泵等通用设备或新建及扩建企业 的上述通用设备应符合 Ｇ 　 ８ １、Ｇ 　９５、Ｇ 　 Ｂ １６３ Ｂ １１ ３ Ｂ １７２ ９６ 等能效标准中节能评价值或 ２ 级能效等级的要求。企业应提高变电和配电设备的能效， 　 新建及扩建企业配电变压器的能效应达到 Ｇ 　０５ 节能评价值的要求。⑥企业应根据产品　 Ｂ ２０２ 生产工 艺 （ 工序 ）过程 、装置 、设 施 和设 备 的能耗状况 ，制定相应 的节 能改造规 划和节 能措　 施 的实施 计划 。 　（ ） 编制 依 据　 二编 制能耗 限额指标 应考 虑 以下 几个方 面 的因素 ： 　ａ ）历年 能源消耗水平和相关 的数据分析资料 ；ｂ ）现有生产装置专工艺技术 和用能设备 现　状 ； ）现有生产装置、工艺技术和用能设备的发展趋势；ｄ ｃ ）实施节能改造的经济可行性。 　五 、单 位 产 品 能耗 限额 编 制 内容　—除标准 应包 含 的一般 内容外 ，在 能耗 限额 标准 中主要包 括 以下 内容 ： 　 术 语和定 义 ；— —单位 产 品能耗 限额 限定值 ；— —新 建及扩建 企业单位 产 品能耗 限　—额准 入 值 ；—— 单 位 产 品 能 耗 限 额 先 进 值 ；— — 能 耗 统 计 范 围 ；—— 能 耗 限 额 计 算 方　 法 ；— — 主要节 能技术措 施 ；—— 主要 节能管 理措施 ；— —各种 能源折标 准煤参 考系数 。 　 注 ：单 位产 品能耗 限额 限定 值是评 价现有 生产企业单 位产 品能耗 限额 的指标 。新建及 扩　 建企业 单位 产品 能耗限额 准人值 是评价新 建及 扩建项 目是否 能通 过审批 的指标 。单 位产 品能　 耗 限额 先进值 是评价 现有生 产企 业单位产 品能耗 达到先进 水平 的指标 。 　工 业燃 煤 锅炉 节能 改造 原理 及 方 案　一、燃煤锅炉简 介　１ 燃煤锅炉的定义 燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤，煤炭热量经转化后，产生蒸汽或　 ．者变成热水 ，但并不是所有的热量全部有效转化 ，有一部分无工消耗 ，这样就存在效率问　 题 ，一般的锅炉效率 ６一 ８％之间。 ０－Ｏ 　２ 燃煤锅 炉分类 燃煤锅炉有多种类型，可按燃烧方式、除渣方式以及结构安装方　 ．式分类 。按燃 烧方式 可分 为 ４种 ，即层燃 炉 、室燃 炉 、旋 风炉 、沸腾 燃烧炉 ；按除渣 方式 可　分为 ２ ：即固态除渣炉、液态除渣炉。按结构安装方式可分为 ２ ：即悬吊式锅炉、支承　 种 种 式锅炉。 　３ 燃煤锅 炉组成 燃煤锅炉主要由煤粉制备系统、燃烧器、受热面，空气预热器等　 ．主要部分组成。煤粉制备系统常用的有 ２ ：直吹式制粉系统 、中间储仓式制粉系统 ；煤粉　 种Ｒ 　燃烧器是将煤粉送入炉膛进行燃烧的设备 ，按煤粉燃烧器结构可分为以下 ２ ： 种 旋流式燃烧　 器 、直流式 燃 烧器 。 　二 、燃 煤 锅 炉 的 节 能 原 理　工业锅炉的节能和正常运行与锅炉设计和燃烧控制有直接的关系。锅炉热效率是锅炉设　 计和运行中关键 的技术指标 ，提高锅炉热效率是燃煤锅炉节能的关键所在。影响锅炉热效率　 的因素包括 ：排烟热损失 、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失 、散热等。 　１ 燃煤锅 炉 的热 效 率的定 义 ．２ 燃煤锅 炉 热效 率转 换功 能 ．锅炉热效率是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程　燃煤锅炉是指燃料燃烧 的煤 ，煤炭热量经转化后 ， 　中 ，被水 、蒸 汽或导热 油所 吸收的热量 ，占进 入锅炉 的燃料完全燃 烧所放 出的热量 的百分数。 　 产 生蒸 汽或 者变成 热 水 ，但并 不是 所有 的热 量全 部有效 转化 ，有一 部分无 工 消耗 ，这样就存　在效率问题 ，一般大写的锅炉效率高些 ，６一８ ％之间。 Ｏ Ｏ 　３ 燃 煤锅 炉热效 率 的计 算公 式 根据锅炉的反平衡计算公式， ． 锅炉热效率　可由 　下 式求得 ：－ ０ ｑ ０一 （２ ３＋ｑ ＝１ ｑ ＋ｑ ４＋ｑ ５＋ｑ ） （ 。式 中 ｑ ６ ％） ２为排 烟 热损 失 ，ｑ 可燃 气体　 ３为 不 完全燃 烧热 损失 ，ｑ 为 固体不 完 全燃 烧损 失 ，ｑ ４ ５为锅 炉散 热损 失 ，ｑ 其他 热 损 失。 由　 ６为 以上公式 可 见锅炉 热 效率 和锅 炉各运行 参数 及煤 种 的 函数 关 系 ，即锅 炉 热效 率作 为 因变量 ， 　 而锅 炉 的各操 作参 数 和煤 质特 性作 为 自变量 ，这样 就可 以利用遗 传算 法进 行寻优计 算 ，获得　 最佳 的锅 炉 运行条 件 ，实 现锅 炉热效 率 的最大 化 。 　三 、燃煤锅炉节 能改造技术　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 １３～１５之 间 ，中 国实 际运 行　 ． ．值平 均高达 ２ 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　 ． ～３０ 求在 ３ ～５ ％ ％之间 ，实 际运行 控 制 在 １４ ～２５ ．％ ．％之 间 ，而 中 国燃 煤工 业 锅 炉煤 渣 含碳 量　设计 推荐 ８ 一１％ ，实 际运行 却 达到 １％ 一 ７ ％ ２ ０ ２ ％。排 烟热 损失 和不 完 全燃 烧热 损 失浪 费惊　 人 ，节能潜力 巨大 。实 际上 ，针对 燃煤锅炉 的大 多数技改措施都是 围绕 上述两 点展 开 的。对 于　半新以下 的锅炉 ，采取技术改造措施解决问题 ， 经济合理：对于接近寿命期的锅炉，则以更新　 为佳 ： 究竟采取何种措施 ，应以技术先进、成熟 ，经济合理为原则。各种技改措施分述如下 ： 　 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 １％左 右 的节 能效 果 ，技 改投 资　 ０ 半年左 右 可 收 回。 　２ 锅 炉 烟 气余 热 回 收 工业锅炉烟气排放温度普遍高达 １０ ． ８℃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 。 　３ 给 煤 装 置 改 造 中国的层燃锅炉都是燃用原煤 ，其中占多数的正转链条炉排锅炉 ， ． 　 原有的斗式给煤装置 ，使块、末煤混合堆实在炉排上 ，阻碍锅炉进风 ，影响燃烧 。将斗式给　 煤改造成分层给煤 ，使用重力筛选器将原煤 中块 、末煤 自下而上松散地分布在炉排上，有利　 于进风 ，改善燃烧状况 ，提高煤炭的燃烧率 ，减少灰渣含碳量 ，可获得 ５ ～ ０ ％ ２％的节煤率， 　 节能效果视改前炉况而异 ，炉况越差 ，效果越好。项 目投资很少，节能效益很好，回收很快。 　４ 炉膛 内壁喷涂 节能涂料 ．锅炉水冷壁管、过热器管、省煤器管长期经受烟气中粉　９ 　尘的高速冲刷，加之铁管的高温氧化作用 ， 致使铁管壁厚磨损严重 ，锅炉使用寿命直线下降： 　 更重要的是，铁管的远红外辐射系数只有 ０６ 左右，炉膛内的热量不能很快透过铁管传递到　 ． ５ 水中，因此强烈建议现役燃煤锅炉水冷壁管和省煤器管表面喷涂远红外辐射节能涂料，提高铁　管表面的辐射系数到 Ｏ９ 以上，保护炉体、延长炉龄、有效辐射炉膛 内红外热能，显著提高　 ． ３ 炉膛内的热传递效果，减少黑油排放 ， 节约燃料消耗 ５ ５ 投资不多，效果很好。 　３％， 　５ 富氧 燃 烧 ． 当锅炉需要扩容、火焰温度不够、煤渣含碳量偏高、烟气林格曼黑度　无法 达标 、锅炉燃 烧效率 不 高 、锅炉 出力不 足的时候 ，可 以考 虑采用 富氧燃烧技术 ，增加 助　燃空气中氧气的含量 ， 使燃料燃烧的更加充分，同时，降低空气过剩系数 ，减少燃烧后的烟　气排放量 ，提高火焰温度和降低排烟黑度，实现节能 ５ 　 １％，提高锅炉出力 １％以上。 ％ ５ ０ 　 富氧燃烧技术的节能和环保效益都很好 ，项 目的投资回收期不到一年。 　６ 全 自动 高效 激 波吹 灰 器 ．锅炉积灰结焦将严重降低热效率，因此除灰势在必行。 　利用激波发生技术 ，震荡 、撞击和冲刷锅炉过热器、空预器、省煤器表面的积灰结焦 ，使其　 破碎脱 落 。因清灰效 果好 、吹灰 彻底 、不 留死角 、运行成本 极低 、投资效益很 高 的特 点 ，全　 自动高效激波吹灰器深受用户欢迎，是燃煤 、燃油、燃气锅炉和窑炉除灰的最佳选择 ，必将　 取代其它传统吹灰设备，在锅炉清灰节能方面具有广阔的发展前景。 　７ 蒸汽锅 炉密 闭式高温凝结水回收 一针对过去开式回收凝结水所存在的闪蒸汽　 ．浪费、凝结水再次被氧化、热能回收率不高的缺陷，在详尽调查用汽设备热负荷 的前提下 ， 　 通 过更换 先进疏 水 阀 ，平 衡 回收管 网压力 ，增设 蒸 汽喷射热 泵和 Ｇ Ｙ凝结 水 回收装 置 ，可 以　 实现高温凝结水的密闭式 回收，节约锅炉燃料 １％ ３ ％，回收 ９％的纯净凝结水 ，其投　 ５　 ０ ５ 资 回收期不 超过 壹年 。 　８ 燃 烧 系 统 改 造 对 于正转链 条炉排 锅炉 ，这项 技术 改 造是 从炉 前适 当位 置 喷入适　 ． 量煤粉到炉膛 的适 当位置 ，使之在炉排层燃基础上 ，增加适量的悬浮燃烧 ，可以获得 １％ ０　 左右的节能率。但是，喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适 当，否则，将增大排烟黑　 度 ，影 响节 能效果 。对于 燃油 、燃气和煤 粉锅炉 ，是用新 型节能燃 烧器取代 陈旧 、落后 的燃　 烧器 ，改造效果也与原设备状况相关 ， 原状越差 ，效果越好 ，一般可达 ５ ～１％。 ％ ０ 　四 、 结论　 随着我国日益严格环境保护标准要求 ，减少燃煤锅炉的燃烧污染排放已经刻不容缓 ，国 　 家加大了对这方面研究的投入和关注促使新的技术和成果不断产生 ，应用和推广 ，燃煤锅炉　 对环 境所 造成 的损害必 将会 得到根 治。 　六 、 泵　序号　 淘汰产品名称及 型号规格　 淘汰理由　 备注　单级离心泵　 浙农 ３ ｏ —６ 　６—５　 Ｂ ４ ３Ｐ一西农 ３ ０ —５　６ 、Ｂ ８ ５ Ｘ ０—５ 　 ７ 一６ 　 ｏ结 构陈 旧，效率低　ｏ　 ８ Ｉ ｏ一６ 、ＥＮ Ｂ ０ ３—５ 　 ７踟６—单级离心泵　 ５　３ Ｐ ５ Ｂ一９　 Ｏ结构陈 旧，效率低　 结构陈 旧，效率低　６—单级离心泵　 ５　 Ｐ ６ 　 ６ ４Ｂ ５一１　 ０