如何節能降耗減排增效

2021-09-13 07:18:06 字數 4669 閱讀 6431

節能與降耗

鍋爐在工業生產和人民生活中有著廣泛的應用,目前使用的鍋爐可分為以下幾類:

(1)燃料上分,可分為燃油鍋爐、燃煤鍋爐、燃氣鍋爐。

(2)從負荷上分,可分為蒸汽鍋爐,熱水鍋爐。

無論哪類鍋爐,在鍋爐熱力系統都是用電大戶,其交流電機的調速節能的潛力很大,搞好風機水幫浦的節能改造,使這些風機水幫浦處在最佳執行狀態,對提高裝備技術水平和節能具有重要意義。而在鍋爐燃燒系統中煤消耗是乙個重要的經濟能耗指標,節能減排主要是減少煤中的硫分和灰分對環境的影響。

隨著國家對企業單位節能減排的指標控制要求越來越嚴格,硫分和灰分的含量是檢驗鍋爐排放標準的乙個重要指標。環境保護刻不容緩,它關係和影響到每個企業的發展和前途。所以節能減排工作對我們供暖企業來講應該如何去做,提高節能意識、降低能源消耗就擺在我們面前。

在鍋爐供暖消耗中的主要指標是煤、電、水,而煤是佔整個指標中最大的乙個。

直接影響熱水鍋爐供熱和燃燒及熱效率的因素很多,主要有下幾個方面:

1. 合理的工藝設計,選擇先進的、效能優良的鍋爐及配套裝置,以及投資執行費用是關鍵。

2. 選擇合適煤層厚度、煤粉粒度、爐排轉數與鼓風機轉數(風煤比)的關係,煙道含氧量的大小對鍋爐燃燒的影響。

3. 爐膛溫度和爐膛負壓與引風機的關係對鍋爐燃燒的影響。

4. 選擇合適煤質對鍋爐燃燒的影響對比分析。

5. 提高司爐操作人員的鍋爐燃燒理論知識和人工實際操作水平及司爐人員責任意識。

6. 實現先進的自動控制是保證鍋爐經濟安全執行和減低能耗的基礎。

7.嚴格按照鍋爐水質標準,保證鍋爐合適的迴圈水流量(迴圈水幫浦壓力),定期排汙減少鍋爐結垢,提高鍋爐熱效率。

8.提高換熱器的換熱效果和調整好二次網的水力平衡及減少二次網的失水量有利於提高鍋爐熱效率。

9.除塵器的除塵脫硫效果是影響環境的關鍵

從以上九個方面是影響鍋爐安全、經濟、執行、生產的關鍵點;是節能減

排,降耗增效主要因素。

1. 合理的工藝設計,選擇效能優良的鍋爐及配套裝置,是減少投資執行費

用的關鍵

集中供熱的裝置和工藝主要由鍋爐設計單位和熱力設計單位來解決,對於一

個熱水網路,當設計供回水溫及設計熱負荷確定後,各管段的計算流量隨之確定。當選用較高流速,即選用較大的比摩阻時,管徑可較小,因而減低了管網的投資和熱損失費用,但管網的總壓力損失增大,電能的耗費要增大,因而可以按年計算費用為最大的原則來確定經濟比摩阻(r0)。

z=wk+c 元/年

k—投資額(元)

c—年經營費(總成本)元/年

w—係數

1) 靜態法:w=xtxt為標準投資效果係數

2) 動態法:w=qggg為資金**係數

熱水網路的年經營費,主要計算如下:

1)輸送熱水的電能費用cd 元/年

2)管網的熱損失費用cr 元/年

3)管網的折舊維修的年扣除費用,折舊率按4.8%,加小修及其他總折舊率8%~10%;大修費率1.4%。

通過上述分析這裡可以降低整個費用,其他就不在多講了。

2.選擇合適煤層厚度、煤粉粒度、爐排轉數與鼓風機轉數(風煤比),煙道含氧量對鍋爐燃燒的影響。

當煤層厚度不變時,爐排轉數高低直接影響煤倉下煤的多少,在爐排上的

煤形成三段燃燒區域,預熱區、燃燒區、燃盡區(待盡區),這三個區域與進風道風壓、風量之間存在風煤的配比關係。一般鍋爐有左右8個進風道組成,如何調整風室的壓力和流量分配,僅憑著經驗來燒;風煤配比合理性差,保證不了充分的燃燒,通過煙道的含氧量來確定。是保證合適的風煤比的關鍵。

影響鍋爐燃燒的因素:爐膛溫度高低直接影響爐膛煤的燃燒狀況。爐膛溫度越高燃燒越好,必須保證爐膛溫度在合適溫度情況下(一般在700℃)以上,尤其對劣質煤要求就更高;否則就不能保證良好的燃燒狀況,如何提高爐膛溫度:

(1)提高進入鍋爐風溫(空氣預熱器換熱效果)。

(2)提高進入鍋爐水溫(省煤器預熱效果)。

(3)煤的水分含量要合適(有利於燃燒)。

(4)合理的鍋爐迴圈水流量(可通過迴圈水幫浦壓力進行調節設定)。

(5)控制進風量與煤的配比(看煙道的含氧量)。

(6)提高回水的溫度(有利於鍋爐燃燒)。

(7)選擇合適的煤質(是關鍵)。

從燃燒過程熱效率的分析η、空氣過剩率、煙氣中氧含量o2%三者之間的關係;燃料燃燒輸入鍋爐的熱量大約有90%變成水汽熱焓,即η的90%。鍋爐燃料損失有2%是爐壁熱損失,8%為煙道煙氣的熱損失,故鍋爐燃料控制要分析η、、o2%三者之間關係,見圖p443,過剩空氣係數、排氣中氧含量,燃燒效率與汙染關係圖,從圖中看出,橫軸是實際的空氣量與使燃燒完全燃燒所必須的理論空氣量的比率,一般用空氣過剩率煙氣表示:=21/(21-o2%)式中,o2%—排煙氧氣濃度的百分含量。

當=1時稱為理論空氣量,<1.02時,稱為不完全燃燒,由於空氣不足氧含量下降,入爐燃料燃燒不完全,火焰呈暗紅色,並伴有黑煙,熱損失大,η下降,當》1.10時,稱為空氣過剩燃燒區,燃燒火焰白熾挺直,爐內空氣過剩,從煙囪中排出會導致熱損失增大,η下降。

同時還會產生nox、sox等有害氣體,汙染環境。當1.02<<1.

10時,低過剩空氣區域,燃燒才最佳狀態區域,燃燒完全燃燒,熱損失小,燃燒熱效率η高,燃燒生成nox、sox少,為便於測量,一般採用氧化鋯分析儀測量煙氣中氧含量分析來設定。(當μ的最優值為1.08-1.

15時,可得a的最優值為1.6%-3%),因此煙氣中氧含量是間接反映鍋爐熱效率的乙個重要引數。一般鍋爐排煙中o2%的含量為4%左右,如果將排煙中o2%的含量為1%左右,可達到節能的效果。

鍋爐燃燒系統的控制:鍋爐燃燒系統的控制任務:鍋爐出口壓力和溫度穩定;保證燃燒過程的經濟性,在壓力和溫度恆定的條件下,,要使燃料量消耗最少,且燃燒盡量完全,使熱效率最高,為此燃料量與空氣量保持合適的比例;保持爐膛負壓恆定(-2~10㎜h2o)。

即20~100pa。

1)鍋爐壓力一定時溫度控制和燃料與空氣比值控制

2)燃燒過程的煙氣含氧量控制:過剩空氣量常用過剩率μ,即為實際空氣量qp和理論空氣量qt之比,μ=qp/qt。

μ是衡量經濟燃燒的一種重要指標:μ=0.22/0.

22-a=1+a/(0.22-a)由最優值μ計算出a的最優值,當μ的最優值為1.08-1.

15時,可得a的最優值為1.6%-3%,因此煙氣中的含氧量a可作為一種直接衡量經濟燃燒的指標。

3.爐膛溫度、爐膛負壓和引風機的關係對鍋爐燃燒的影響

鍋爐燃燒過程控制的基本要求有四:

(1)保證產熱的穩定,能按負荷高低變化自動增減燃料(煤量)和鼓、引風量。

(2)保證最佳的燃燒,供熱溫度穩定,既要防止空氣不足使煙囪冒黑煙;

又不要因空氣過量而增加熱量損失。

(3)保證鍋爐安全執行,保證爐膛有一定的負壓、負壓太小甚至為正,會

造成爐膛內熱煙氣的外洩,影響裝置和操作人員的安全;負壓過大,會使大量冷空氣漏進爐內,使熱量損失增加。

(4)爐膛負壓控制系統是乙個前饋反饋控制系統,通過控制引風機來實現調

整爐膛壓力,一般控制在p≤-20pa左右為宜。當鍋爐負荷變化後,燃料及送風量均將跟著變化,但引風量只有在爐膛負壓偏差時才能由引風調節器去控制,這樣引風量的變化將落後於送風量,從而造成爐膛負壓產生較大的波動,解決的辦法引入送風量的前饋訊號控制(人工控制先調整引風後調整鼓風)。

4.選擇合適煤質對鍋爐燃燒的影響對比分析

不同煤質的對比分析:

假如: -145 5400kcol/kg左右單價380元/t

灰包 2000kcol/kg左右單價100元/t

按2:1配比混合後

4300 kcol/kg左右折合後平均單價290元/t左右

在氣溫和控制要求不變的條件下,每天消耗煤量120t左右比正常4300 kcol/kg的煤質要多燒20—30t左右。 每天比正常多消耗電量900—1000度左右,按平均0.65元計算。

煤: 290元/t*20t =5800元

電: 900度*0.65元=585元

兩項多出合計: 5800+585=6385元

由此可見,用此煤與灰包混合配比的煤是不太划算。通過實際用煤情況,用較好煤質的公升溫快、便於調整、機械磨損小、省電、燃燒好、不宜結焦、減少下火跑煤現象的發生、爐子壽命長。

在保證集團下達的用煤指標的不超的情況下,如何科學合理選擇用煤也是降低成本關鍵之一,做好供暖工作。實時調整鍋爐控制的溫度,既不超出用煤指標,又不減少鍋爐熱效率,同時保證熱使用者溫度達到18±2℃指標。

煤質化驗指標有:水分(m%)、全水分(v%)、灰分(a%)、揮發分(v%)、固定碳(fc%)、發熱量(q)低位發熱量(kcol/kg)、焦渣特性(crc)、粘結指數(g)、灰熔點(熔融性溫度)8個。這些也是能否保證和判斷鍋爐用煤和燃燒執行好壞指標之一。

(1)水分(m%):煤的水分分為兩種,一是內在水分(minh)是由植物變成煤時所含的水分,二是外在(mf)是在開採運輸等過程中附在煤表面和裂隙中的水分。全水分是煤的外在水分和內在水分總和。

一般來講,煤的變質程度越大,內在水分越低。水分的存在對煤的利用極其不利,它不僅浪費大量運輸成本,而且當煤作為燃料時,煤中水分會成為蒸汽,在蒸發時消耗熱量,一般水分每增加2%,發熱量降低100 kcol/kg。

(2)灰分是煤在徹底燃燒後所剩下的殘渣稱為灰分。灰分為外在灰分和內在灰分,外在灰分是來自岩石碎塊或人為摻入石塊,內在灰分是成煤的植物本身所含的無機物,內在灰分越高,煤的可選性越差。灰是有害物質,動力煤中灰分增加,發熱量降低,排渣量增加,煤容易結渣,一般灰分每增加2%,發熱量降低100 kcol/kg左右。

(3)揮發分(v)是煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時,所排出的氣體和液體產物。揮發分的主要成分為甲烷、氫及其他碳氫化合物等,它是鑑別煤炭類別和質量的重要指標之一。一般來講,隨著煤炭變質程度的增加,煤炭揮發分降低。

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