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工業(yè)燃煤鍋爐節(jié)能改造原理及方案
（ ）統(tǒng)計(jì)原則 ４①?lài)?guó)家、地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)產(chǎn)品能耗的統(tǒng)計(jì) 、核算必須執(zhí)行相應(yīng)的國(guó)家、地區(qū)、行業(yè)和 企業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) 或有關(guān) 的核算 規(guī)程 。②企 業(yè)應(yīng)建 立產(chǎn) 品能耗測(cè)試 數(shù)據(jù) 、能耗計(jì)算 和 能耗 考核結(jié)果 的 文件檔案 ，并對(duì)文件進(jìn)行受控管理。③生產(chǎn)產(chǎn)品所消耗的各種能源的低位發(fā)熱值宜以企業(yè)在 報(bào)告期內(nèi)實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)。沒(méi)有實(shí)測(cè)條件的，可參考 Ｇ ／�。担� Ｂ Ｔ２８ 中的有關(guān)內(nèi)容。 （） 管理措施 ５ ①?lài)?guó)家、地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品能耗限額的管理。②企業(yè)應(yīng)制定產(chǎn)品能耗考核 制度 ，定期 對(duì)產(chǎn) 品能耗進(jìn) 行考 核 。③ 企業(yè)應(yīng) 根據(jù) Ｇ �。罚� 備 能源計(jì) 量 器具并 建 立 能源計(jì) Ｂ １１７配 量管理制度 。④企業(yè)生產(chǎn)使用的通用設(shè)備應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)用能設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理 應(yīng)符合 Ｇ ／ ２９ 、Ｇ ／ ３６ 、Ｇ ／ �。罚� 、Ｇ ／ �。罚� 等 經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行 標(biāo)準(zhǔn) 的規(guī) 定 。⑤企 Ｂ Ｔ １４７ Ｂ Ｔ １４６ ＢＴ １９４ Ｂ Ｔ １９１ 業(yè)應(yīng)提高通用設(shè)備的能源效率。年運(yùn)行時(shí)間大于 ３０ｈ ００ ，負(fù)載率大于 ６ ％的電動(dòng)機(jī) 、空氣壓 ０ 縮機(jī)、水泵等通用設(shè)備或新建及擴(kuò)建企業(yè) 的上述通用設(shè)備應(yīng)符合 Ｇ ８ １、Ｇ �。梗�、Ｇ Ｂ １６３ Ｂ １１ ３ Ｂ １７２ ９６ 等能效標(biāo)準(zhǔn)中節(jié)能評(píng)價(jià)值或 ２ 級(jí)能效等級(jí)的要求。企業(yè)應(yīng)提高變電和配電設(shè)備的能效， 新建及擴(kuò)建企業(yè)配電變壓器的能效應(yīng)達(dá)到 Ｇ �。埃� 節(jié)能評(píng)價(jià)值的要求。⑥企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品 Ｂ ２０２ 生產(chǎn)工 藝 （ 工序 ）過(guò)程 、裝置 、設(shè) 施 和設(shè) 備 的能耗狀況 ，制定相應(yīng) 的節(jié) 能改造規(guī) 劃和節(jié) 能措 施 的實(shí)施 計(jì)劃 。 （ ） 編制 依 據(jù) 二編 制能耗 限額指標(biāo) 應(yīng)考 慮 以下 幾個(gè)方 面 的因素 ： �。� ）歷年 能源消耗水平和相關(guān) 的數(shù)據(jù)分析資料 ；ｂ ）現(xiàn)有生產(chǎn)裝置專(zhuān)工藝技術(shù) 和用能設(shè)備 現(xiàn) 狀 ； ）現(xiàn)有生產(chǎn)裝置、工藝技術(shù)和用能設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)；ｄ ｃ ）實(shí)施節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)可行性。 五 、單 位 產(chǎn) 品 能耗 限額 編 制 內(nèi)容 —除標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)包 含 的一般 內(nèi)容外 ，在 能耗 限額 標(biāo)準(zhǔn) 中主要包 括 以下 內(nèi)容 ： 術(shù) 語(yǔ)和定 義 ；— —單位 產(chǎn) 品能耗 限額 限定值 ；— —新 建及擴(kuò)建 企業(yè)單位 產(chǎn) 品能耗 限 —額準(zhǔn) 入 值 ；—— 單 位 產(chǎn) 品 能 耗 限 額 先 進(jìn) 值 ；— — 能 耗 統(tǒng) 計(jì) 范 圍 ；—— 能 耗 限 額 計(jì) 算 方 法 ；— — 主要節(jié) 能技術(shù)措 施 ；—— 主要 節(jié)能管 理措施 ；— —各種 能源折標(biāo) 準(zhǔn)煤參 考系數(shù) 。 注 ：?jiǎn)?位產(chǎn) 品能耗 限額 限定 值是評(píng) 價(jià)現(xiàn)有 生產(chǎn)企業(yè)單 位產(chǎn) 品能耗 限額 的指標(biāo) 。新建及 擴(kuò) 建企業(yè) 單位 產(chǎn)品 能耗限額 準(zhǔn)人值 是評(píng)價(jià)新 建及 擴(kuò)建項(xiàng) 目是否 能通 過(guò)審批 的指標(biāo) 。單 位產(chǎn) 品能 耗 限額 先進(jìn)值 是評(píng)價(jià) 現(xiàn)有生 產(chǎn)企 業(yè)單位產(chǎn) 品能耗 達(dá)到先進(jìn) 水平 的指標(biāo) 。 工 業(yè)燃 煤 鍋爐 節(jié)能 改造 原理 及 方 案 一、燃煤鍋爐簡(jiǎn) 介 １ 燃煤鍋爐的定義 燃煤鍋爐是指燃料燃燒的煤，煤炭熱量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，產(chǎn)生蒸汽或 ．者變成熱水 ，但并不是所有的熱量全部有效轉(zhuǎn)化 ，有一部分無(wú)工消耗 ，這樣就存在效率問(wèn) 題 ，一般的鍋爐效率 ６一 ８％之間。 ０－Ｏ �。� 燃煤鍋 爐分類(lèi) 燃煤鍋爐有多種類(lèi)型，可按燃燒方式、除渣方式以及結(jié)構(gòu)安裝方 ．式分類(lèi) 。按燃 燒方式 可分 為 ４種 ，即層燃 爐 、室燃 爐 、旋 風(fēng)爐 、沸騰 燃燒爐 ；按除渣 方式 可 分為 ２ ：即固態(tài)除渣爐、液態(tài)除渣爐。按結(jié)構(gòu)安裝方式可分為 ２ ：即懸吊式鍋爐、支承 種 種 式鍋爐。 �。� 燃煤鍋 爐組成 燃煤鍋爐主要由煤粉制備系統(tǒng)、燃燒器、受熱面，空氣預(yù)熱器等 ．主要部分組成。煤粉制備系統(tǒng)常用的有 ２ ：直吹式制粉系統(tǒng) 、中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng) ；煤粉 種Ｒ 燃燒器是將煤粉送入爐膛進(jìn)行燃燒的設(shè)備 ，按煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)可分為以下 ２ ： 種 旋流式燃燒 器 、直流式 燃 燒器 。 二 、燃 煤 鍋 爐 的 節(jié) 能 原 理 工業(yè)鍋爐的節(jié)能和正常運(yùn)行與鍋爐設(shè)計(jì)和燃燒控制有直接的關(guān)系。鍋爐熱效率是鍋爐設(shè) 計(jì)和運(yùn)行中關(guān)鍵 的技術(shù)指標(biāo) ，提高鍋爐熱效率是燃煤鍋爐節(jié)能的關(guān)鍵所在。影響鍋爐熱效率 的因素包括 ：排煙熱損失 、化學(xué)不完全燃燒熱損失、機(jī)械不完全燃燒熱損失 、散熱等。 １ 燃煤鍋 爐 的熱 效 率的定 義 ．２ 燃煤鍋 爐 熱效 率轉(zhuǎn) 換功 能 ．鍋爐熱效率是指鍋爐或有機(jī)熱載體爐在熱交接過(guò)程 燃煤鍋爐是指燃料燃燒 的煤 ，煤炭熱量經(jīng)轉(zhuǎn)化后 ， 中 ，被水 、蒸 汽或?qū)?油所 吸收的熱量 ，占進(jìn) 入鍋爐 的燃料完全燃 燒所放 出的熱量 的百分?jǐn)?shù)。 產(chǎn) 生蒸 汽或 者變成 熱 水 ，但并 不是 所有 的熱 量全 部有效 轉(zhuǎn)化 ，有一 部分無(wú) 工 消耗 ，這樣就存 在效率問(wèn)題 ，一般大寫(xiě)的鍋爐效率高些 ，６一８ ％之間。 Ｏ Ｏ ３ 燃 煤鍋 爐熱效 率 的計(jì) 算公 式 根據(jù)鍋爐的反平衡計(jì)算公式， ． 鍋爐熱效率 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為排 煙 熱損 失 ，ｑ 可燃 氣體 ３為 不 完全燃 燒熱 損失 ，ｑ 為 固體不 完 全燃 燒損 失 ，ｑ ４ ５為鍋 爐散 熱損 失 ，ｑ 其他 熱 損 失。 由 ６為 以上公式 可 見(jiàn)鍋爐 熱 效率 和鍋 爐各運(yùn)行 參數(shù) 及煤 種 的 函數(shù) 關(guān) 系 ，即鍋 爐 熱效 率作 為 因變量 ， 而鍋 爐 的各操 作參 數(shù) 和煤 質(zhì)特 性作 為 自變量 ，這樣 就可 以利用遺 傳算 法進(jìn) 行尋優(yōu)計(jì) 算 ，獲得 最佳 的鍋 爐 運(yùn)行條 件 ，實(shí) 現(xiàn)鍋 爐熱效 率 的最大 化 。 三 、燃煤鍋爐節(jié) 能改造技術(shù) 目前 ，在 我 國(guó)燃煤 鍋 爐 的熱效 率普遍 較低 ，其 主要原 因是排 煙熱 損失 和不完全 燃燒 熱損 失過(guò) 大 。發(fā) 達(dá) 國(guó)家燃 煤 工業(yè) 鍋 爐 的過(guò) 量 空氣 系數(shù) 大多 控 制在 １３～１５之 間 ，中 國(guó)實(shí) 際運(yùn) 行 ． ．值平 均高達(dá) ２ ０ ． ，過(guò)分 過(guò) 量空氣 加 大排煙 熱損 失 ；英 國(guó)燃煤 工業(yè) 鍋爐煤 渣含碳 量設(shè)計(jì) 要 ． ～３０ 求在 ３ ～５ ％ ％之間 ，實(shí) 際運(yùn)行 控 制 在 １４ ～２５ ．％ ．％之 間 ，而 中 國(guó)燃 煤工 業(yè) 鍋 爐煤 渣 含碳 量 設(shè)計(jì) 推薦 ８ 一１％ ，實(shí) 際運(yùn)行 卻 達(dá)到 １％ 一 ７ ％ ２ ０ ２ ％。排 煙熱 損失 和不 完 全燃 燒熱 損 失浪 費(fèi)驚 人 ，節(jié)能潛力 巨大 。實(shí) 際上 ，針對(duì) 燃煤鍋爐 的大 多數(shù)技改措施都是 圍繞 上述兩 點(diǎn)展 開(kāi)http://www.lotusphilosophies.com/news/55803E9AEDF9FEB6.html 的。對(duì) 于 半新以下 的鍋爐 ，采取技術(shù)改造措施解決問(wèn)題 ， 經(jīng)濟(jì)合理：對(duì)于接近壽命期的鍋爐，則以更新 為佳 ： 究竟采取何種措施 ，應(yīng)以技術(shù)先進(jìn)、成熟 ，經(jīng)濟(jì)合理為原則。各種技改措施分述如下 ： １ ．爐 拱 改 造 正 轉(zhuǎn)鏈 條爐 排 鍋爐 的爐 拱是 按設(shè) 計(jì) 煤 種 配 置 的 ，有 不 少 鍋 爐不 能 燃 用 設(shè)計(jì) 煤種 ，導(dǎo)致燃 燒狀 況 不佳 ，直 接影 響鍋爐 的熱效率 ，甚 至影 響鍋爐 出力 。按 照實(shí) 際使用 的煤種，適當(dāng)改變爐拱 的形狀與位置 ，可以改善燃燒狀況 ，提高燃燒效率 ，減少燃煤消耗。 現(xiàn)在 已有適 用 多種煤 種 的爐 拱 配 置技 術(shù) 。這 項(xiàng) 改 造 可 獲得 １％左 右 的節(jié) 能效 果 ，技 改投 資 ０ 半年左 右 可 收 回。 �。� 鍋 爐 煙 氣余 熱 回 收 工業(yè)鍋爐煙氣排放溫度普遍高達(dá) １０ ． ８℃以上 ，既污染 了環(huán)境 ， 又浪費(fèi)了寶貴的煙氣余熱資源。利用熱管換熱技術(shù) ，可有效 回收這部分受污染的煙氣余熱資 源，用來(lái)預(yù)熱鍋爐助燃 空氣 （ 空預(yù)器） ；預(yù)熱鍋爐給水 （ 省煤器 ） ；生產(chǎn)熱水 （ 水加熱器 ） ， 變廢 為寶 ，項(xiàng) 目的經(jīng) 濟(jì)效 益 和社 會(huì)效 益非 常顯 著 。 ３ 給 煤 裝 置 改 造 中國(guó)的層燃鍋爐都是燃用原煤 ，其中占多數(shù)的正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐 ， ． 原有的斗式給煤裝置 ，使塊、末煤混合堆實(shí)在爐排上 ，阻礙鍋爐進(jìn)風(fēng) ，影響燃燒 。將斗式給 煤改造成分層給煤 ，使用重力篩選器將原煤 中塊 、末煤 自下而上松散地分布在爐排上，有利 于進(jìn)風(fēng) ，改善燃燒狀況 ，提高煤炭的燃燒率 ，減少灰渣含碳量 ，可獲得 ５ ～ ０ ％ ２％的節(jié)煤率， 節(jié)能效果視改前爐況而異 ，爐況越差 ，效果越好。項(xiàng) 目投資很少，節(jié)能效益很好，回收很快。 ４ 爐膛 內(nèi)壁噴涂 節(jié)能涂料 ．鍋爐水冷壁管、過(guò)熱器管、省煤器管長(zhǎng)期經(jīng)受煙氣中粉 ９ 塵的高速?zèng)_刷，加之鐵管的高溫氧化作用 ， 致使鐵管壁厚磨損嚴(yán)重 ，鍋爐使用壽命直線(xiàn)下降： 更重要的是，鐵管的遠(yuǎn)紅外輻射系數(shù)只有 ０６ 左右，爐膛內(nèi)的熱量不能很快透過(guò)鐵管傳遞到 ． ５ 水中，因此強(qiáng)烈建議現(xiàn)役燃煤鍋爐水冷壁管和省煤器管表面噴涂遠(yuǎn)紅外輻射節(jié)能涂料，提高鐵 管表面的輻射系數(shù)到 Ｏ９ 以上，保護(hù)爐體、延長(zhǎng)爐齡、有效輻射爐膛 內(nèi)紅外熱能，顯著提高 ． ３ 爐膛內(nèi)的熱傳遞效果，減少黑油排放 ， 節(jié)約燃料消耗 ５ ５ 投資不多，效果很好。 �。常�， �。� 富氧 燃 燒 ． 當(dāng)鍋爐需要擴(kuò)容、火焰溫度不夠、煤渣含碳量偏高、煙氣林格曼黑度 無(wú)法 達(dá)標(biāo) 、鍋爐燃 燒效率 不 高 、鍋爐 出力不 足的時(shí)候 ，可 以考 慮采用 富氧燃燒技術(shù) ，增加 助 燃空氣中氧氣的含量 ， 使燃料燃燒的更加充分，同時(shí)，降低空氣過(guò)剩系數(shù) ，減少燃燒后的煙 氣排放量 ，提高火焰溫度和降低排煙黑度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能 ５ １％，提高鍋爐出力 １％以上。 ％ ５ ０ 富氧燃燒技術(shù)的節(jié)能和環(huán)保效益都很好 ，項(xiàng) 目的投資回收期不到一年。 ６ 全 自動(dòng) 高效 激 波吹 灰 器 ．鍋爐積灰結(jié)焦將嚴(yán)重降低熱效率，因此除灰勢(shì)在必行。 利用激波發(fā)生技術(shù) ，震蕩 、撞擊和沖刷鍋爐過(guò)熱器、空預(yù)器、省煤器表面的積灰結(jié)焦 ，使其 破碎脫 落 。因清灰效 果好 、吹灰 徹底 、不 留死角 、運(yùn)行成本 極低 、投資效益很 高 的特 點(diǎn) ，全 自動(dòng)高效激波吹灰器深受用戶(hù)歡迎，是燃煤 、燃油、燃?xì)忮仩t和窯爐除灰的最佳選擇 ，必將 取代其它傳統(tǒng)吹灰設(shè)備，在鍋爐清灰節(jié)能方面具有廣闊的發(fā)展前景。 �。� 蒸汽鍋 爐密 閉式高溫凝結(jié)水回收 一針對(duì)過(guò)去開(kāi)式回收凝結(jié)水所存在的閃蒸汽 ．浪費(fèi)、凝結(jié)水再次被氧化、熱能回收率不高的缺陷，在詳盡調(diào)查用汽設(shè)備熱負(fù)荷 的前提下 ， 通 過(guò)更換 先進(jìn)疏 水 閥 ，平 衡 回收管 網(wǎng)壓力 ，增設(shè) 蒸 汽噴射熱 泵和 Ｇ Ｙ凝結(jié) 水 回收裝 置 ，可 以 實(shí)現(xiàn)高溫凝結(jié)水的密閉式 回收，節(jié)約鍋爐燃料 １％ ３ ％，回收 ９％的純凈凝結(jié)水 ，其投 ５ ０ ５ 資 回收期不 超過(guò) 壹年 。 �。� 燃 燒 系 統(tǒng) 改 造 對(duì) 于正轉(zhuǎn)鏈 條爐排 鍋爐 ，這項(xiàng) 技術(shù) 改 造是 從爐 前適 當(dāng)位 置 噴入適 ． 量煤粉到爐膛 的適 當(dāng)位置 ，使之在爐排層燃基礎(chǔ)上 ，增加適量的懸浮燃燒 ，可以獲得 １％ ０ 左右的節(jié)能率。但是，噴入的煤粉量、噴射速度與位置要控制適 當(dāng)，否則，將增大排煙黑 度 ，影 響節(jié) 能效果 。對(duì)于 燃油 、燃?xì)夂兔?粉鍋爐 ，是用新 型節(jié)能燃 燒器取代 陳舊 、落后 的燃 燒器 ，改造效果也與原設(shè)備狀況相關(guān) ， 原狀越差 ，效果越好 ，一般可達(dá) ５ ～１％。 ％ ０ 四 、 結(jié)論 隨著我國(guó)日益嚴(yán)格環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求 ，減少燃煤鍋爐的燃燒污染排放已經(jīng)刻不容緩 ，國(guó) 家加大了對(duì)這方面研究的投入和關(guān)注促使新的技術(shù)和成果不斷產(chǎn)生 ，應(yīng)用和推廣 ，燃煤鍋爐 對(duì)環(huán) 境所 造成 的損害必 將會(huì) 得到根 治。 六 、 泵 序號(hào) 淘汰產(chǎn)品名稱(chēng)及 型號(hào)規(guī)格 淘汰理由 備注 單級(jí)離心泵 浙農(nóng) ３ ｏ —６ �。丁怠� Ｂ ４ ３Ｐ一西農(nóng) ３ ０ —５�。� 、Ｂ ８ ５ Ｘ ０—５ ７ 一６ ｏ結(jié) 構(gòu)陳 舊，效率低�。铩� ８ Ｉ ｏ一６ 、ＥＮ Ｂ ０ ３—５ ７踟６—單級(jí)離心泵 ５�。� Ｐ ５ Ｂ一９ Ｏ結(jié)構(gòu)陳 舊，效率低 結(jié)構(gòu)陳 舊，效率低�。丁獑渭�(jí)離心泵 ５ Ｐ ６ ６ ４Ｂ ５一１ ０
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