摘要:通过对我国燃气锅炉运行情况和能效测试现状进行分析,对其存在的问题进行研究,并针对这些问题,提出相应的解决对策。
关键词:燃气锅炉;能效测试;改进策略
引言
随着社会不断的发展,人类对能源的利用变得越来越广泛,作为能源消耗大户,锅炉的能源利用率也备受瞩目,特别是燃气锅炉这种高耗能的工业设备。燃气锅炉的热效率在通常情况下不超过80%,最低时只有50%,所用燃料主要是煤气,同时,煤炭又是引起空气污染的主要原因之一。因此,这种污染指数高的能耗,必须想办法提高其热效率。对锅炉进行能效测试,及时发现锅炉运行中出现的问题,既可以提高燃气锅炉的能源利用率,又能减低污染物的排放。
一、燃气锅炉现状分析
1.1 运行状况
我国的燃气锅炉由于一些特殊的原因,大多都是处于一种较低负荷的状态。这其中考虑到今后的发展情况,也有锅炉运行时,用热、用汽变化幅度大,从而造成锅炉在长时间内低负荷运行。
我国燃煤锅炉的能源利用较低,造成的污染较为严重。据不完全统计,锅炉每年消耗的煤炭占年产量的85%以上,而它的平均热效率只有65%,比国际先进水平要低10%至15%左右,可见煤炭有很大一部分被浪费掉,对空气造成严重的污染。
1.2 燃烧设备整体技术
我国的锅炉太过注重锅炉的本身设计,对于能源燃烧设备并没有投入太多的研究,因此国内的锅炉的燃烧智能化不够,无法在燃烧过程中实现自动监控、调节,在环保节能方面也缺乏相应的技术。发达国家在燃烧换热、水处理、余热回收、灰渣综合利用和电器设备变频技术已经遥遥领先,还有国内锅炉在主辅机的配置上,性能不是很好,直接影响了锅炉的燃烧和锅炉的运行效率。
1.3 运行管理水平
燃气锅炉的操作人员没有规范化的标准,很多操作人员仅仅是依靠自身的经验来控制操作,因此,对司炉人员进行专业培训,也是提高锅炉运行管理及操作水平的途径之一。
1.4 煤气的质量
燃气锅炉的燃料主要是烟煤,各个地区由于煤质不一样,锅炉的燃料也时常发生变化。因此锅炉通常为可以燃用各种煤的层燃锅炉,这种层燃锅炉对煤的适应性较差,煤在这样的锅炉中的燃烧率低。另外,由于供应的煤种总是在变化,管理人员仅仅根据经验无法掌握锅炉运行规律,也就不存在什么针对改进措施。这样锅炉的运行效率不能得到提升,燃料燃烧不够充分,环境问题也不能得到很好的解决。
二、燃气锅炉能效测试
2.1 对涉及到能效的运行技术资料进行查询
在这里应查询有:锅炉最近一次的能效检测报告;锅炉能效测试的数据;锅炉和辅机正常巡检的记录;锅炉最近一次进行维修的记录;针对检测锅炉是否有相应的操作规程和节能技术指标。
2.2对锅炉的本体进行检查
这种检查主要是围绕锅炉的硬件设备进行,即检查炉拱是否完整;隔烟墙是否完整,有无积灰、开裂、短路等;炉墙、炉顶是否出现变形、烧损、保温层是否完好、密闭性情况等;锅炉的炉门是否损坏或者不严密;水冷设备、省煤器、空气预热设备的完好和工况等。
2.3对炉排的检查
这里对炉排的检查包括:炉排的密封性,挡渣铁的损坏程度,锅炉漏煤的情况,煤层厚度等;炉排设备的基本情况是否完好,链条等装置的破损程度等;各个风室之间的密封和炉排密封情况,调风门的灵活程度等;对落灰门进行检查,是否存在烧损、变形等问题;炉排运转过程中是否出现机械性故障。
2.4锅炉辅机的检查
这里应检查的项目是:风机的整体运行状况,是否存在各种构件的损坏和导向性缺失;循环水泵的机械装置是否完好,同时工作情况是否正常,还应检查冷却管道的完整情况是否存在漏水现象;除渣设备的落灰斗是否完好,壳体、转子、刮板等是否完整,除尘器是否存在堵灰和漏风等情况。
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2.5检查各个仪表的情况
主要检查是否安装了监督锅炉能效的相关设备,主要是能够表明锅炉燃烧工况的热工仪表:如汽或水流量表,进出口水温表,排烟温度表、排烟处氧量表等;同时检查仪表是否在有效期内。
2.6国内燃气锅炉能效测试研究方法
目前对燃气锅炉的测试依据主要有:《锅炉节能技术监督管理规程》、《燃气锅炉能效测试与评价规则》、《燃气锅炉热工性能试验规程》。较为常用的热效率测试方法有两种,一种为正平衡法,另外一种为反平衡法。规程规定:对于手烧锅炉、下饲式锅炉、电加热锅炉采取正平衡法进行测试;额定蒸发量(额定热功率)大于或者等于20 t/h(14MW)的锅炉,可以采用反平衡法进行测试。正平衡法测定锅炉的热效率主要是有效利用能量占总能量比,公式如下:
η=Q1/Qζ
Q1代表锅炉的利用热量;Qζ表示总的热量。
反平衡法则是利用损失的热效率来算出锅炉的热效率,公式表达为:
η=1-(q2+q3+q4+q5+q6)/Qζ
公式中字母所代表的含义有:Qζ代表总产热量;q2代表排烟热量损失;q3代表化学燃烧不完全损失;q4代表机械不完全燃烧损失量;q5代表散到空气中的热量;q6代表灰渣物理热量损失。
正反平衡法测试的主要项目有:燃料发热量及工业分析、燃料消耗量、供燃烧用空气温度、蒸汽温度、压力、流量、湿度、给水、或热水进出水的流量、压力和温度等。反平衡法测试的主要项目还要包括:烟气分析、各种灰渣量及其可燃物含量、排烟温度等。
对锅炉进行能效测试是为了提高锅炉的热效率,因此要充分的了解企业有关于锅炉设备的使用情况。对于现场发现不合格的原因进行分析,给出相应的指导建议,为企业提供相应的整改方案。
三、提高在燃气锅炉热效率的对策
(1)把持好市场流入,对新制造的锅炉严格规范的对其进行检测,保障其功效达到产品的目标值,在源头上避免不达标的锅炉混入工厂,最好是测试值高于目标值。
(2)在锅炉安装使用时,加强对其能效的评价,寻找锅炉能效低的原因,并进行改良,从而保障安装后锅炉能够到达相应的功效值。
(3)锅炉应该有地域性特点,在不同的地区可以根据实际情况来对锅炉进行改良设计,保障其在安装使用后能够达到较高的能效。
(4)提高锅炉操作人员的职业素质,主要通过技能培训来普及锅炉造作要点,加强操作人员的责任性,对水质进行监督和处理,避免锅炉受到水垢的不良影响,同时要减少间断性低负荷运行,提高能效。
(5)对锅炉要定期的进行检查和保养,减少漏风等不良影响发生,通过一些手段降低过量空气系数,降低排烟温度,避免热量的损耗。
(6)加强锅炉的管理,对一些可再利用的物质要进行回收,提高进水的温度,对锅炉产生的废气、污水要进行适当的处理,提高锅炉的能效综合能力。
(7)制定强制锅炉管理制度,对于那些高消耗高污染的锅炉进行强制性退出市场,将节能高效的理念纳入锅炉生产体系,将其作为安全标准化考核。
结束语
锅炉的能效测试是推动节能技术革新的一种重要手段,通过对锅炉的各项指标进行测试,找出影响热效率的主要因素,为锅炉的设计和改进提供相应建议,从而提高锅炉的运行效率,既节约了能源,又减少了对环境的污染,从而真正达到节能减排的目的。
参考文献:
[1]阮黎鸣.燃气锅炉节能运行与改造[J],广西轻工业,2016.
[2]李茂东,黎华,钟志强.燃气锅炉能耗现状分析与节能措施[J],石油和化工设备,2015.
[3]曲渤.浅谈燃气锅炉节能减排技术[J],化学工程与装备,2015.
论文作者:张新华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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