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谈供热锅炉房设备节能措施

2012-03-23武广新

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:锅炉房热能供热

武广新

摘要:供热锅炉房设备有很多是高耗能设备,节能的潜力是很大的。本文主要介绍了供热锅炉房设备节能的一些措施和方法。

关键词:供热锅炉房设备 节能措施

Abstract: heating boiler room equipment are production equipment, energy saving potential is great. This article mainly introduced the heating boiler room equipment of energy saving some measures and methods.

Keywords: heating boiler room equipment energy saving measures

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

前言

随着社会经济的发展,能源緊缺越来越明显。如何合理的利用能源,同时较大限度的节约能源,历来是我们企业技术人员需刻意解决的大问题。而对供暖锅炉房这种大型热能工程,应合理有效的运用新技术、新材料,较大限度实现能源的节约和管理的现代化。

一、燃煤锅炉房内部节能措施

1、安装热工仪表,掌握系统的实际运行情况

供热系统安装所需的热工仪表是掌握系统运行工况、准确了解和分析系统存在的问题、采取正确方法与措施以达到节能挖潜目的的重要手段。目前热工仪表安装不全、不准的情况比较普遍,因此,必须要按照规定补齐所有热工仪表,并保证仪表的完好和准确。

2、风机、水泵采用调速变频技术以节约电能

风机、水泵的选择和配置,其能力都有一定的富裕度,原因有:①风机、水泵选型时要求扬程有一定裕度,而且风机、水泵规格不可能与需要完全一致,一般选型结果都稍大;②在运行过程中荷载(扬程、流量)常有波动变化,小荷载时风机、水泵的能力会进一步富裕;③热网建设有一发展过程,循环水量逐年增加。系统满负荷前水泵能力富裕很大。风机、水泵采用调速技术,可以及时地把流量、扬程调整到需要的数值上,消除多余的电能消耗。加装变频调速装置后,节电率约30%。

3、采用新技术改造锅炉。

采用廊坊奥林公司研发的新技术对锅炉进行技术改造,核心技术是在炉膛内侧墙安装功能砖,将这些功能砖砌于锅炉侧壁替代原先的普通耐火材料,并从鼓风机送风中分出5%的风量,经炉后的烟气热交换器对该部分新风加温到约70℃.送入多功能砖底部的孔洞网络向上送风,同时将炉内的燃烧气体及煤的粉尘利用射流技术吸入多功能砖共同向上流动混合,在多功能砖内在助燃催化剂作用下燃烧后,从砖的侧孔流出,由于砖的内部有部分燃烧,且是多孔空心砖,使炉壁的散热损失大为降低,其结果是炉膛内的侧壁温度得以提高100—200℃。由于高温热辐射的强度与辐射源的温度的四次方成正比,这样使炉内炉排上的煤层得到炉壁的更多的高温辐射,煤层的温度也更好,燃烧也更为充分。同时,加上前拱的热辐射,形成三面夹攻,缩短了点火时间,改善了点火状态。提高了锅炉

对燃煤的适应性,为强化燃烧打下了基础。炉气在功能风的作用下进入功能砖中的纵横孔腔及材料中细微空洞,其中的可燃成份如煤碳粉及可燃气体在功能砖中燃烧,大大减少了排出烟气中炭黑粒子的浓度。功能砖的使用强化了炉内气流的热动力场,提高了燃烧效率和强度,实现了高效燃烧。此外,还实现脱硫:炉气中的SO2在功能材料脱硫触媒的作用下与燃煤灰分中的氧化物形成钙化炉渣,使SO2排放量降低50%。使用此技术后,平均节煤率达到17.5%,同时由于节煤技术降低了锅炉的空气过剩系数,使得鼓风机及引风机功耗下降,综合节电率在20%以上。

二、区域锅炉房供热系统节能改造措施

热能生产过程中,首先要根据煤质采用合适的煤层厚度,并按燃烧情况决定炉排速度,合理控制煤风比例,这样可以有效改善燃烧状况,提高燃料的利用率。其次,供暖锅炉启动时采用多台炉满负荷运行,当回水温度达到要求后减少运行台数,用少数锅炉的满负荷运行来保证供水温度。定期清除锅炉受热面上的积灰及锅筒底部的沉积物,提高设备传热效率。

热能输送方面。首先,换热站设计时要充分考虑以后扩建的可能性以及扩建规模、时间等因素,避免出现设备选型不当,运行工作点偏离设备高效区域而运行效率过低的情况。同时采用变频调节的方式运行,避免采用阀门节流的方法造成输送能耗的增加。其次,在引入口管段上安装自力式压差(流量)调节器或自力式流量控制器或平衡阀,在运行初期进行调整并锁定,始终保持流量恒定,能够很好地解决系统扩建时原有管网的流量分配问题。另外,管网系统采用外网大温差小流量、室内小温差大流量的方式运行,一方面能够减小系统的输送能耗,同时还可以改善上下层用户冷热不均的状况。

热能使用环节。首先,应该满足室内供暖系统具有可调性,同时做到按户计量和每户独立调节,根据实用热量收费,从而充分调动用户主动节能的积极性。其次,分户计量收费时还应该考虑热负荷的修正问题。在实际计量收费过程中,可参照德国和欧洲一些国家的现行方法,每个单体建筑总耗热量的70%~80%按照热量表的计量数分摊计算,其余的20%---,30%部分按住户的建筑面积分摊计算。这样能够减小用户间的相互影响,同时使供热楼房内的不用热住户也来分摊公共建筑部分的能耗,比较合理。另外,在计量收费时,应根据房间建筑结构形式、楼层、外围护结构面积及朝向等因素进行修正,真正做到收费公平合理。另外,在引入口管段上安装自力式流量控制器,可以避免由于各自流量变化所造成的楼栋间相互影响。

三、充分利用锅炉的连续排污热能

1、 锅炉的连续( 表面) 排污与定期排污

锅炉在运行过程中,锅内的水不断浓缩蒸发,在锅水表面和表面下产生大量油污和悬浮物、浓缩盐,在底部沉积有松散的沉淀物。为了控制锅炉锅水的水质符合规定的标准,保证锅炉安全运行,锅炉设有连续排污和定期排污装置。连续排污目的是排除锅水中的盐分、油污和悬浮物等杂质,降低锅水碱度,提高水质, 连续排污管一般设在低水位下面。定期排污主要是排除沉渣泥垢,也可排除部分盐分,定期排污管一般设在下集箱或锅筒的底部。 锅炉排污量的大小与给水的品质直接有关。给水的碱度和含盐量越大,锅炉的排污量越大; 热负荷越大, 蒸发量越大,锅水加剧浓缩,排污量就越大;给水水质不达标情况下也需要加大排污。一般来说,锅炉的排污率控制在 1 0 %以下。我们这里讨论的是如何利用锅炉的连续排污热能。

2、锅炉连续排污热能用于锅炉给水的加热

锅炉连续排污热能用于给水的加热方案是:增加两台热水管道循环泵( 一用一备) ,增加一台板式换热器, 增加一排污膨胀器在软水箱的底部增加一根公称直径100的无缝钢管在无缝钢管上并联连接两台管道热水泵, 推动软水箱中的水进入板式换热器的进水 口进行换热, 换热后的软化水再回到软水箱中。而锅炉的排污水进入排污膨胀器, 通过一根排污无缝钢管进入板式换热器的上部盘管进水口,从换热器下部盘管出水 口进入排污池。经过换热后,锅炉软化水温度可加热至40℃一 50℃, 从而节约了部分热能。

给水温度不能太高,原因有两点:1 ) 水温不能太高,如果锅炉给水泵没有足够的水位灌注高度,可能会使给水泵入 口流速过高而汽化,影响锅炉给水; 2 ) 给水温度过高,超过5 0℃, 这时当给水不连续向锅炉进水时给水泵会产生汽蚀,存在给水压力瞬间降低或失压现象,出现这种情况需要重新停、启水泵才能消除失压。

3、 实例

山西省介休市某厂的锅炉连续排污水余热利用了1 0多年,获得了一定的经济效益。该厂有两台型号是 S Z P 一 6.5 - 1 3的蒸汽 锅炉, 四台热水锅炉, 型号分别是 D Z L 7 .0 — 0 .7 / 115 / 7 0 一 AⅢ一台和 Q X W- 2 5 0 - 9 5 / 7 0 / AⅢ 三台。这些锅炉的连续排污水共同用于加热锅炉给水和生活洗浴水, 以及锅炉房采暖、 机修车间设备清洗等。该厂连续排污水利用的流程图如图1所示。

结语

总之,能源消耗越来越大,节能减排工作显得更迫切,而能源的合理利用与节约是提高经济效益的必然途径。供热锅炉房设备有很多是高耗能设备,节能的潜力是很大的,所以我们要加快技术研究,采用新材料、新科技,减少供热锅炉房设备的能源消耗。

参考文献

[ 1 ] 奚士光,吴味隆,蒋君衍.锅炉与锅炉房设备[ M] .北京:中国建筑工业出版社,2001 .

[ 2 ] 贺 平,孙 刚.供热工程[ M] .北京: 中国建筑工业出版社.2000.

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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