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(jì)時(shí)已經(jīng)考慮過(guò)熱效率的問(wèn)題，要從更改設(shè)備或煙氣方面來(lái)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(guó)內(nèi)低壓工業(yè)鍋爐的設(shè)計(jì)熱效率一般在70～90%，一般實(shí)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(jì)熱效率。

低壓鍋爐管理及操作要注意以下幾點(diǎn)：

1．監(jiān)測(cè)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(guò)高時(shí)要查找原因并及時(shí)消除。燃煤鍋爐排煙溫度過(guò)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(guò)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(shí)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(jiān)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(xiàng)比較大的熱損失，現(xiàn)在的鍋爐廠家在制造和設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮周全，所以無(wú)需我們?nèi)ジ淖儯覀冎灰S護(hù)好就行了。一般鍋爐外包表面的溫度不超過(guò)50℃，如過(guò)高則要查找原因，及時(shí)消除。鍋爐保溫層要經(jīng)常保持干燥，對(duì)于燃煤鍋爐，不得長(zhǎng)時(shí)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(cè)試等儀器，所以只能憑經(jīng)驗(yàn)去調(diào)節(jié)。對(duì)于燃油鍋爐，正常燃燒時(shí)火焰呈黃白色，不刺眼，火焰穩(wěn)定，煙囪無(wú)明顯可見(jiàn)煙氣；對(duì)于燃煤鍋爐，正常燃燒時(shí)火焰呈淡黃色，煙囪無(wú)明顯可見(jiàn)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(yàn)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(diǎn)很多小型鍋爐都沒(méi)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?yàn)楣ぷ髟诔涵h(huán)境下，相比其他承壓鍋爐來(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)，鍋爐的效率出廠時(shí)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(gè)小竅門(mén)，就是調(diào)低燃?xì)獾膲毫Γ晕⒄{(diào)低一點(diǎn)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(huì)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(duì)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(jì)算天然氣熱值一般以8500Kcal/Nm3為基礎(chǔ)計(jì)算。這樣，天然氣的實(shí)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(duì)于傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t來(lái)說(shuō)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(guò)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(shí)煙氣冷卻后產(chǎn)生的凝結(jié)水得到及時(shí)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(guò)以上三個(gè)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(kāi)支。

三、鍋爐常用的節(jié)能措施

1.鍋爐設(shè)計(jì)節(jié)能措施

（1）鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)鍋爐的型式。

（2）鍋爐選型時(shí)，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(shí),鼓勵(lì)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(shí)，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(chē)”的現(xiàn)象，對(duì)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(shí)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(shí)際用汽量大10％就行了，如選擇的參數(shù)不正好時(shí)，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(chē)”。

（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(tái)數(shù)不多于3～4臺(tái)。

（6）科學(xué)設(shè)計(jì)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(guó)家規(guī)定：凡<4噸/時(shí)鍋爐排煙溫度不大于250℃；≥4噸/時(shí)鍋爐排煙溫度不大于200℃；≥10噸/時(shí)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(shí)際用汽量來(lái)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(shí)鍋爐熱效率*高，因此在核實(shí)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(guò)大的設(shè)備。

（8）設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮蒸汽按品位分級(jí)利用。蒸汽有一個(gè)特性，就是可以連續(xù)分級(jí)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(lái)背壓發(fā)電，再去帶動(dòng)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(jí)利用。

（9）熱力管網(wǎng)、熱設(shè)備保溫的合理設(shè)計(jì)

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(guò)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(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)值不得大于0.12千卡/（米·時(shí)·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(jì)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(guó)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(jià)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(gè)壽命期內(nèi)達(dá)到*低的費(fèi)用。

（10）設(shè)計(jì)時(shí)，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(lái)決定。對(duì)于熱損失而言，一般蒸汽配管管徑小時(shí)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(huì)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(guò)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(diǎn)的管路走向，如果能取*短距離時(shí)，就采用那一走向。若距離長(zhǎng)時(shí)，必須考慮壓力降，同時(shí)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(xiàng)，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(dòng)，都要定期進(jìn)行維護(hù)管理。另外，在長(zhǎng)期使用中，管道接頭及閥門(mén)等地方會(huì)產(chǎn)生蒸汽泄漏，因此要考慮及時(shí)和定期檢修，努力改善泄漏狀況。為了自動(dòng)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(diǎn)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(huì)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(duì)低效鍋爐的技術(shù)改造。由于我國(guó)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(duì)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(duì)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(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，同時(shí)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(shí)，都在額定負(fù)荷上考慮一定裕量，所以，實(shí)際上鍋爐運(yùn)行時(shí)，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(guò)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(kāi)度，使流量減少了，但電機(jī)功率沒(méi)有明顯地減少。變頻調(diào)速是通過(guò)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(gè)采暖季可以回收，同時(shí)，由于降速運(yùn)行，減輕了機(jī)械磨損，延長(zhǎng)軸承壽命，提高了機(jī)械的可靠性。

（3）合理使用鍋爐的自動(dòng)控制技術(shù)。鍋爐運(yùn)行中，自動(dòng)控制可以提高鍋爐效率，節(jié)約能源。近年來(lái)自動(dòng)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(dòng)控制裝置較多，燃燒過(guò)程的自動(dòng)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(duì)于層燃爐，有的鍋爐房采用微機(jī)監(jiān)測(cè)，人工調(diào)節(jié)也收到較好的效果。鍋爐的自動(dòng)控制和微機(jī)監(jiān)控儀表應(yīng)以簡(jiǎn)單、實(shí)用為原則。

（4）推廣使用熱管換熱器。目前，國(guó)內(nèi)部分鍋爐排煙溫度過(guò)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(gè)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(guò)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(jì)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(shí)，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(shí)，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(diǎn)溫度，才能排走水中的氧。大氣熱力除氧有兩個(gè)不足之處。一是大氣壓力的沸點(diǎn)溫度，需要消耗大量蒸汽，使鍋爐有效利用熱量減少。一臺(tái)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(gè)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(shí)，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(cè)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(guò)采取有效的水處理技術(shù)和除垢技術(shù),實(shí)現(xiàn)進(jìn)口鍋爐無(wú)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(duì)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(jì)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(jì)量?jī)x表是必不可少的。能源的科學(xué)管理，節(jié)能工作的開(kāi)展，離不開(kāi)能源的計(jì)量，正確的計(jì)量，才能了解節(jié)能的效果。

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