鍋爐的節(jié)能技巧和手段

鍋爐的節(jié)能技巧和手段

一、低壓工業(yè)鍋爐的節(jié)能技巧 

  低壓工業(yè)鍋爐在廠家設(shè)計時已經(jīng)考慮過熱效率的問題，要從更改設(shè)備或煙氣方面來節(jié)能可能性不大，所以鍋爐節(jié)能*好從操作上入手。據(jù)有關(guān)資料調(diào)查顯示，目前國內(nèi)低壓工業(yè)鍋爐的設(shè)計熱效率一般在70～90%，一般實際運(yùn)行熱效率在60～80%左右，有些甚至在50%以下，小型低壓工業(yè)鍋爐只要操作、維護(hù)得當(dāng)，**可以達(dá)到鍋爐廠家的設(shè)計熱效率。

低壓鍋爐管理及操作要注意以下幾點：

1．監(jiān)測鍋爐排煙溫度。

   通常鍋爐*大的熱損失是排煙損失，所以控制好鍋爐的排煙溫度很重要，一般燃煤低壓工業(yè)鍋爐（主要指10噸以下及壓力小于1.6MPa的鍋爐，以下同）的排煙溫度為150～180℃，燃油鍋爐的排煙溫度為210～240℃，所以當(dāng)排煙溫度過高時要查找原因并及時消除。燃煤鍋爐排煙溫度過高的原因有：（1） 爐膛負(fù)壓太高；（2） 煙氣短路；（3）受熱管道上煙垢太厚；（4） 鍋內(nèi)水垢太厚等。燃油鍋爐排煙溫度過高的原因有：（1）風(fēng)油調(diào)節(jié)不好，使油不能**燃燒到煙囪尾部發(fā)生二次燃燒；（2） 煙灰太多，需要及時清灰；（3） 煙氣短路；（4） 水垢太厚等。

2.控制鍋爐排污率。 

   一般工業(yè)鍋爐的排污率控制在5～10%，在保證鍋水合格（主要是總堿度和pH值）的前提下，鍋爐排污率越低越好，排污要堅持“勤排、少排、均勻排”的原則。

3.保養(yǎng)好鍋爐的爐墻、保溫層。

   鍋爐的散熱損失也是一項比較大的熱損失，現(xiàn)在的鍋爐廠家在制造和設(shè)計時已經(jīng)考慮周全，所以無需我們?nèi)ジ淖?，我們只要維護(hù)好就行了。一般鍋爐外包表面的溫度不超過50℃，如過高則要查找原因，及時消除。鍋爐保溫層要經(jīng)常保持干燥，對于燃煤鍋爐，不得長時間正壓運(yùn)行，否則容易損壞爐墻及煤閘板等。

4.調(diào)整好燃料和風(fēng)量的比例，使燃料盡量**燃燒。

   一般小型鍋爐不具備風(fēng)量測試等儀器，所以只能憑經(jīng)驗去調(diào)節(jié)。對于燃油鍋爐，正常燃燒時火焰呈黃白色，不刺眼，火焰穩(wěn)定，煙囪無明顯可見煙氣；對于燃煤鍋爐，正常燃燒時火焰呈淡黃色，煙囪無明顯可見煙氣，煤渣基本燒完，煤的顆粒盡量均勻。

5．要有完善的鍋爐水處理。 

   完善的鍋爐水處理及水質(zhì)化驗可以*大限度的防止鍋爐結(jié)垢及正確指導(dǎo)排污，而這一點很多小型鍋爐都沒有做到，企業(yè)也通常都不重視。

二、常壓熱水鍋爐節(jié)能技巧

   常壓熱水鍋爐因為工作在常壓環(huán)境下，相比其他承壓鍋爐來說，有更大的節(jié)能空間。通常可以采用如下節(jié)能技巧：

1．一般來說，鍋爐的效率出廠時已經(jīng)設(shè)定，運(yùn)行中很難調(diào)節(jié)，在鍋爐運(yùn)行中主要調(diào)節(jié)的是循環(huán)水泵的功率，在水泵上加一變頻器基本就可解決。

2．如果你用的是燃?xì)忮仩t的話，所謂節(jié)能就是節(jié)省天然氣用量。有兩個小竅門，就是調(diào)低燃?xì)獾膲毫Γ晕⒄{(diào)低一點就行，還有就是稍微調(diào)低出水溫度，不要讓鍋爐***功率運(yùn)行。一般在85%即可。熱水鍋爐想節(jié)能，一般就這兩種方法。

3．冷凝器節(jié)能原理：

   1Nm3天然氣燃燒后會放出9450Kcal的熱量，其中顯熱為8500Kcal,水蒸氣含有的熱量(潛熱)為950Kcal。對于傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t可利用的熱能就是8500Kcal的顯熱，供熱行業(yè)中常規(guī)計算天然氣熱值一般以8500Kcal/Nm3為基礎(chǔ)計算。這樣，天然氣的實際總發(fā)熱量9450Kcal與天然氣的顯熱8500Kcal比例關(guān)系以百分?jǐn)?shù)表示就為：111%，其中顯熱部分占***，潛熱部分占11%，所以對于傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t來說還是有很多熱量白白浪費(fèi)掉。普通燃天然氣鍋爐的排煙溫度一般在120～250℃，這些煙氣含有8%～15%的顯熱和11%的水蒸氣潛熱。加裝煙氣冷凝器的主要目的就是通過冷凝器把煙氣中的水蒸氣變成凝結(jié)水，*大限度地回收煙氣中含有的潛熱和顯熱，使回收熱量后排煙溫度可降至40℃～80℃左右，同時煙氣冷卻后產(chǎn)生的凝結(jié)水得到及時有效地排出（1 Nm3天然氣**燃燒后，可產(chǎn)生1.66kg水），并且大大減少了CO2、CO、NOx等有害物質(zhì)向大氣的排放，起到了明顯的節(jié)能、降耗、減排及保護(hù)鍋爐設(shè)備的作用。從而達(dá)到節(jié)能增效的目的。

通過以上三個節(jié)能技巧，相信可以很大程度上為常壓熱水鍋爐節(jié)約能源，節(jié)省開支。

三、鍋爐常用的節(jié)能措施

1.鍋爐設(shè)計節(jié)能措施

（1）鍋爐設(shè)計時，首先應(yīng)進(jìn)行設(shè)備的合理選型。為了確保工業(yè)鍋爐的安全節(jié)能地滿足用戶要求，必須因地自宜選擇合適的鍋爐，根據(jù)科學(xué)合理的選型原則設(shè)計鍋爐的型式。

（2）鍋爐選型時，還應(yīng)正確選擇鍋爐的燃料應(yīng)根據(jù)鍋爐的類型、行業(yè)、安裝地域合理選擇燃料種類。合理配煤,使燃煤的水分、灰分、揮發(fā)分、粒度等符合進(jìn)口鍋爐燃燒設(shè)備要求。同時,鼓勵使用秸稈成型燃料等新能源作為替代燃料或摻燒燃料。

（3）在選擇風(fēng)機(jī)和水泵時，要選擇新型的**節(jié)能型產(chǎn)品，不能選擇落后淘汰的產(chǎn)品；按鍋爐運(yùn)行工況匹配水泵、風(fēng)機(jī)和電機(jī)，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象，對目前正在使用的低效、能耗大的輔機(jī)，應(yīng)予以改造或用**節(jié)能產(chǎn)品替代。

（4）合理選擇鍋爐的參數(shù)，鍋爐一般在額定負(fù)荷的80％～90％時效率*高，隨著負(fù)荷的下降，效率也要下降。一般選用鍋爐的容量比實際用汽量大10％就行了，如選擇的參數(shù)不正好時，根據(jù)系列標(biāo)準(zhǔn)，可選用較高一檔參數(shù)的鍋爐。鍋爐輔機(jī)的選擇也要參照上述原則，避免“大馬拉小車”。

（5）合理確定鍋爐的數(shù)量，原則是要考慮鍋爐正常檢修停爐，又要注意鍋爐房里的鍋爐臺數(shù)不多于3～4臺。

（6）科學(xué)設(shè)計使用鍋爐省煤器，為了減少排煙熱損失，提高鍋爐熱效率，在鍋爐尾部煙道設(shè)置省煤器受熱面，利用煙氣的熱量加熱鍋爐給水，達(dá)到節(jié)能目的，加裝省煤器后，提高給水溫度，使?fàn)t水與給水溫差減小，減少了鍋爐給水產(chǎn)生的熱效力。

國家規(guī)定：凡<4噸/時鍋爐排煙溫度不大于250℃；≥4噸/時鍋爐排煙溫度不大于200℃；≥10噸/時鍋爐排煙溫度不大于160℃，否則應(yīng)安裝省煤器。

（7）盡可能按實際用汽量來選用設(shè)備。工業(yè)鍋爐的額定蒸發(fā)量是其連續(xù)的*大產(chǎn)汽量。一般在額定處理的80～90%左右時鍋爐熱效率*高，因此在核實用汽量的基礎(chǔ)上，既不能選用蒸發(fā)量太小的設(shè)備，也不能選用過大的設(shè)備。

（8）設(shè)計時，應(yīng)考慮蒸汽按品位分級利用。蒸汽有一個特性，就是可以連續(xù)分級利用，用的次數(shù)愈多，能量的利用就愈充分，如果把品位高的蒸汽，現(xiàn)用來背壓發(fā)電，再去帶動工業(yè)汽輪機(jī)作功，然后再加熱產(chǎn)品或物料，*后用于蒸煮或供暖、供熱水等。這樣才是做到了蒸汽合理分級利用。

（9）熱力管網(wǎng)、熱設(shè)備保溫的合理設(shè)計

①保溫的范圍

a.外表面溫度大于50℃的各種設(shè)備管道及其附件。

b.工業(yè)生產(chǎn)中需要防止或減少設(shè)備、管道及其附件內(nèi)介質(zhì)凝固、凍結(jié)的部位；

c.工業(yè)生產(chǎn)中不宜保溫的設(shè)備、管道及其附件，其外表溫度超過60℃，而又需經(jīng)常操作維修，能引起燙傷的部位；  

②保溫材料性能要求

a.導(dǎo)熱系數(shù)：在≤650℃時，導(dǎo)熱系數(shù)值不得大于0.12千卡/（米·時·kWh），并有明確的隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；

b.抗壓強(qiáng)度：成型制品的抗壓強(qiáng)度≥3公斤/厘米2；

c.必須注明*高使用溫度；

d.容重小、應(yīng)標(biāo)明數(shù)值；

e.耐火性、吸水率、耐腐蝕性等，必須注明其數(shù)值。

③保溫工程設(shè)計的原則

a.保溫后的設(shè)備管道及其附件的散熱損失應(yīng)小于國家規(guī)定的“允許*大散熱值”；

b.在保溫材料的物理、化學(xué)性能滿足工藝要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、價格低廉的保溫材料；

d.保溫材料和保溫厚度的選擇，應(yīng)使由于保溫所花的材料、安裝、維修的成本和保溫后的散熱損失在整個壽命期內(nèi)達(dá)到*低的費(fèi)用。

（10）設(shè)計時，正確考慮工廠配備蒸汽管道的節(jié)能手段

①管徑與蒸汽用量是否相適應(yīng)，要根據(jù)使用目的來決定。對于熱損失而言，一般蒸汽配管管徑小時熱損失小，較經(jīng)濟(jì)。但如果主管道用小管，管內(nèi)蒸汽流速太高，會引起管道共振，所以蒸汽流速一般控制在50米/秒左右。隨著所用蒸汽種類的不同，即用過熱蒸汽還是飽和蒸汽，管內(nèi)蒸汽的流速范圍也不同。飽和蒸汽的流速范圍較窄，以20～30米/秒為宜。因此，管徑由管內(nèi)蒸汽的流速范圍決定。

②到蒸汽使用地點的管路走向，如果能取*短距離時，就采用那一走向。若距離長時，必須考慮壓力降，同時必須考慮蒸汽引起的管道熱膨脹和使用膨脹節(jié)的注意事項，選擇適當(dāng)?shù)膹澒芘蛎浌?jié)和處理管內(nèi)冷凝水的排出等等。

③為了保持管內(nèi)蒸汽壓力的穩(wěn)定，減壓閥是否正常工作，安全閥能否準(zhǔn)確啟動，都要定期進(jìn)行維護(hù)管理。另外，在長期使用中，管道接頭及閥門等地方會產(chǎn)生蒸汽泄漏，因此要考慮及時和定期檢修，努力改善泄漏狀況。為了自動排出混入蒸汽管道內(nèi)的空氣或冷凝水，要在適當(dāng)?shù)牡攸c安裝疏水器，并檢查其工作情況，以提高蒸汽的使用效率。特別是蒸汽中混入的空氣，會使蒸汽分壓力下降，降低蒸汽溫度，因此必須采用疏水器，以便排出空氣并回收冷凝水。

2.鍋爐技術(shù)節(jié)能措施

（1）加強(qiáng)對低效鍋爐的技術(shù)改造。由于我國經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)有限，不能將所有比較陳舊的鍋爐都更新。對于未被列入更新范圍，但效率不高有較多缺陷的鍋爐應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)改造。對工業(yè)鍋爐的技術(shù)改造，應(yīng)盡量達(dá)到一改多效的目的，就是既要提高熱效率節(jié)約燃料，又要提高出力、減輕污染，實現(xiàn)文明生產(chǎn)，同時還要能適應(yīng)燃用劣質(zhì)煤。

（2）鍋爐應(yīng)充分使用變頻調(diào)速技術(shù)。鍋爐水泵與風(fēng)機(jī)的選型時，都在額定負(fù)荷上考慮一定裕量，所以，實際上鍋爐運(yùn)行時，風(fēng)機(jī)和水泵的流量都小于設(shè)備的額定流量，都需進(jìn)行調(diào)節(jié)。過去調(diào)節(jié)都是靠節(jié)流調(diào)節(jié)，即關(guān)小進(jìn)出口節(jié)流閥或擋板的開度，使流量減少了，但電機(jī)功率沒有明顯地減少。變頻調(diào)速是通過變頻器使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，而使電機(jī)輸出功率降低。

變頻調(diào)速用于風(fēng)機(jī)和水泵，普遍可節(jié)電30%～40%，其投資經(jīng)兩個采暖季可以回收，同時，由于降速運(yùn)行，減輕了機(jī)械磨損，延長軸承壽命，提高了機(jī)械的可靠性。

（3）合理使用鍋爐的自動控制技術(shù)。鍋爐運(yùn)行中，自動控制可以提高鍋爐效率，節(jié)約能源。近年來自動控制和微機(jī)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展較快，鍋筒水位和上水自動控制裝置較多，燃燒過程的自動控制和微機(jī)控制在燃油和燃?xì)忮仩t上較為普遍應(yīng)用，對于層燃爐，有的鍋爐房采用微機(jī)監(jiān)測，人工調(diào)節(jié)也收到較好的效果。鍋爐的自動控制和微機(jī)監(jiān)控儀表應(yīng)以簡單、實用為原則。

（4）推廣使用熱管換熱器。目前，國內(nèi)部分鍋爐排煙溫度過高，排煙熱損失較大，降低了鍋爐的熱效率。熱管換熱器能有效回收鍋爐煙氣余熱，把氣-液熱管換熱器安裝在鍋爐煙道內(nèi)加熱給水，節(jié)能效果顯著，僅用一個采暖季就可回

收用于換熱器的投資。

（5）采用冷凝式余熱回收鍋爐技術(shù)。傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在160～250℃，煙氣中的水蒸汽仍處于過熱狀態(tài)，不可能凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。眾所周知，鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計算所得，未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱的熱損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達(dá)到87%～91%。而冷凝式余熱回收鍋爐，它把排煙溫度降低到50～70℃，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱，提升了熱效率，冷凝水還可以回收利用。

（6）合理采用蒸汽蓄熱器。蒸汽蓄熱器是一種省能型裝置，蒸汽蓄熱器的原理是當(dāng)鍋爐負(fù)荷減少時，將鍋爐多余蒸汽供入蒸汽蓄熱器內(nèi)，使蒸汽在一定壓力下變?yōu)楦邏猴柡退?。?dāng)供熱負(fù)荷增加，鍋爐蒸發(fā)量供不應(yīng)求時，降低蓄熱器中壓力，高壓飽和水即分離為蒸汽和低壓飽和水，產(chǎn)生的蒸汽供用戶使用。采用蒸汽蓄熱器一般可節(jié)約燃料5%～15%。

（7）采用真空除氧技術(shù)。真空除氧是一種省能型除氧方法。目前，大型工業(yè)鍋爐的給排水除氧方法大多采用大氣熱力除氧。這種方法要把給水加熱到大氣壓力下的沸點溫度，才能排走水中的氧。大氣熱力除氧有兩個不足之處。一是大氣壓力的沸點溫度，需要消耗大量蒸汽，使鍋爐有效利用熱量減少。一臺10t/h鍋爐給水從60℃加熱到105℃，耗汽約0.7t/h。二是由于鍋爐給水溫度提高使省煤器平均水溫提高，省煤器傳熱溫差減少，排煙溫度增高，排煙熱損失加大。以上兩個方面都使鍋爐熱效率降低。而當(dāng)采用真空除氧，真空度維持在7.999kPa（60mmHg）時，給水溫度只要加熱到60℃就能達(dá)到除氧目的。這樣既節(jié)約了蒸汽，又減少了排煙損失，從而提高了鍋爐熱效率。

（8）推廣進(jìn)口鍋爐水處理技術(shù)。據(jù)測算,進(jìn)口鍋爐本體內(nèi)部每結(jié)1mm水垢,整體熱效率下降3%,而且影響進(jìn)口鍋爐的安全運(yùn)行,通過采取有效的水處理技術(shù)和除垢技術(shù),實現(xiàn)進(jìn)口鍋爐無水垢運(yùn)行。

3.鍋爐管理節(jié)能措施

（1）加強(qiáng)運(yùn)行管理。提高進(jìn)口鍋爐操作人員和管理人員**技能,正確使用和操作進(jìn)口鍋爐系統(tǒng)；定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),使系統(tǒng)和設(shè)備在*佳狀態(tài)下安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

（2）必須健全操作、安全、維修制度。只有嚴(yán)格執(zhí)行操作程序，才能使設(shè)

備**、低能耗運(yùn)行，只有設(shè)備經(jīng)常維修，保持完好，才能**“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。

（3）要加強(qiáng)計量管理工作，除了安全儀表，鍋爐運(yùn)行指示儀表，尤其是能源計量儀表是必不可少的。能源的科學(xué)管理，節(jié)能工作的開展，離不開能源的計量，正確的計量，才能了解節(jié)能的效果。

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