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1、燃煤锅炉节能改造的十种技术方法目录1.前言12 .燃煤锅炉改造的重要意义13 .燃煤锅炉改造问题分析23.1, 燃煤锅炉制造质量有待提升23.2, 燃煤锅炉热效率低33. 3.锅炉运行效率低34.燃煤锅炉节能改造的十种技术方法34.1.炉膛拱型优化改造34. 2.在操作时合理配风,提高燃烧率34. 3,燃煤锅炉烟气余热回收44. 4.燃煤锅炉输煤装置改造54. 5.燃煤锅炉采用旋流燃烧锅炉技术54.6.使用锅炉自动清灰技术64. 7,燃煤蒸汽锅炉高温凝结水回收利用技术64. 8.燃煤锅炉辅机节能改造技术64. 9.定期清理锅炉与省煤器烟灰污垢64.10.燃煤锅炉控制系统改造71 .前言在国家双
2、碳经济的背景下，绿色环保和低碳转型越来越受到重视。在雾霾 的成因上虽尚未有定论，但过度依赖煤炭的能源结构，是躲不开的一个问题。 另外受能源结构及日常运行成本等问题的制约，燃煤锅炉仍然占据主流地位， 所以燃煤锅炉节能改造的相关技术也是国家相当重视的一个版块，燃煤锅炉的 节能改造技术和方法不仅可以达到节省成本，提高热效率的作用增加锅炉寿命 的作用，同时也在一定程度上契合了目前对锅炉环保方面的技术要求，可谓是 一举多得。以下为十种较为容易实现的燃煤锅炉节能改造技术。2 .燃煤锅炉改造的重要意义第1页共7页随着现代科学技术的不断发展，我国的电厂在生产自动化水平方面取得了 十分显著的提升与进步。因此，电
3、厂供电的稳定性也实现了显著的优化与提 高。然而，相对于飞速发展的现代文明而言，人们对能源的利用率提出了更高 的要求，同时对污染物的排放也制定了更高的标准。对于传统的电厂燃煤锅炉而言，主要是将煤炭资源作为生产燃料，同时借 助蒸汽的驱动力，带动涡轮机的运行，最终实现电能的输出。在此过程当中， 电厂燃煤锅炉的稳定运行对于最终的产能具有着非常重要的影响。与此同时， 电厂燃煤锅炉的能源消耗和最终的经济产能之间具有着非常密切的利益关联。 因此，对电厂燃煤锅炉进行相应的节能改造，对电厂经济效益的提升以及煤炭 资源利用率的优化都具有着非常重要的意义。目前，电厂的发电成本过高是影 响最终经济效益非常重要的因素之
4、一。在电能产出过程当中，需要耗费大量的 煤炭资源，煤炭资源的消耗量和最终电力产出量之间具有着非常紧密的相关 性。然而，煤炭资源的实际总量是非常有限的。因此，应当最大限度地提升当 前煤炭资源的实际利用率，从而有效地降低我国电厂的发电成本，同时实现电 厂运行的节能环保，为生态环境的优化与改善起到良好的推进作用。3 .燃煤锅炉改造问题分析3. 1.燃煤锅炉制造质量有待提升在燃煤锅炉生产过程中，设计、制造水平还需要进一步提升，直接影响着 燃煤锅炉制造的整体质量，很难满足高生产要求。燃煤锅炉设计人员设计重点 是受热面本体选择、炉型设计，但现代设计工作重点普遍停留在表面，生产技 术水平还需要进一步提升。我
5、国燃煤锅炉制造仍有发展空间，国内锅炉和燃烧设备技术、操作还未得 以突破，只能满足基础燃烧需求，还有一些燃煤锅炉企业生产规模比较小、资 金具有一定的局限性，燃煤锅炉仪器设备投入不足，很难有效解决燃煤锅炉生 产中遇到的问题。除此之外，很多企业购买了很多现代化燃气设备，但燃煤锅 炉企业成本有限，很多企业普遍使用传统的燃煤锅炉设备，在实际生产中表现 出很多问题，如严密性不足、漏煤、漏风、锅炉横向风压缺乏一定的均匀性， 导致锅炉运行、生产效率很难得以提升。第2页共7页3. 2.燃煤锅炉热效率低1）一是燃煤锅炉供水水质不符合燃煤锅炉设计标准，水质呈现硬性状态， 致使大量水垢聚集在燃煤锅炉内壁，不利于燃煤锅
6、炉管道的导热功能。2）二是燃煤锅炉燃煤不够彻底。针对燃煤锅炉存在的前排温度高、后排温 度低的问题，提出了解决办法。许多焦炭在燃烧过程中燃烧不完全，火焰温度 低，降低了燃煤锅炉的热辐射效应，导致燃煤锅炉热效率低。3. 3.锅炉运行效率低通常情况下，锅炉运行效率设计普遍在72%到80%范围内，但燃煤锅炉 运行过程中的热效率在61%到66%,在运行过程中烟气排放温度相对较高， 直接带走很多热量，且锅炉运行过程中的负荷量、标准负荷量普遍较低，尤其 是尾部排烟中含氧系数大时，燃煤锅炉效率也难以提升。4.燃煤锅炉节能改造的十种技术方法4.1. 炉膛拱型优化改造适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提
7、高燃烧效率，减少燃 煤消耗，现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的 节能效果，技改投资半年左右可收回。层燃炉排锅炉的主要组成部分就是炉拱，其主要的工作职责就是承担引煤 燃火、对火床炉的空气状况进行控制。炉拱的作用是提高炉膛内气流的混合均 匀，因此加强炉膛内的热传导力度，从而促进燃烧。在日常生产运行过程中， 炉拱分为以下三个部分：1）前拱负责的是辐射热度和火焰辐射热度进行传递，使得新燃料区受热均 匀，所以该部分的运行可进行敞开设计优化，避免热度过高。2）后拱应该进行更大覆盖率的优化，但要确保前后拱之间的距离。3）生产过程中使用的煤种不同，根据实际进行相应的炉拱包括形状、位
8、置 等方面的优化改造。4. 2.在操作时合理配风，提高燃烧率从燃煤锅炉适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置，使之在炉排层燃基 础上，增加适量的悬浮燃烧，可以获得10%左右的节能率。需要注意的是喷入第3页共7页 的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则，将增大排烟黑度，影响节能效 果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧 器，改造效果也与原设备状况相关，原状越差，效果越好，一般可达 5% 10%配风工作的作用是用来提升燃煤锅炉的连续性和经济性。我国国内现有常 用的燃煤锅炉中，风量的合理分配要根据燃烧需求来实现，使得燃料得到充分 的燃烧，进一步提高锅炉的热效率。在燃煤锅
9、炉的实际运行过程中，加强风力 的均匀分配工作，防止各个风仓间的相互串风，是实现合理配风的必要条件。 首先，加强对传统的风仓结构的改造，对各个风仓的密封性加以重视并改良， 在燃料因空气量导致燃烧不充分的情况来进行调节风量，防止因为风量过大或 者过小导致的锅炉热效率降低。改造完成之后要保证风仓结构以及密封度的改 善，实现供风的均匀性。在配风需要和运行经济性的要求下，正确的选择鼓风 机或引风机，这两种机器都可以通过人工来控制风量的大小，完成燃料与空气 充分混合加快燃料的全部燃烧。4. 3.燃煤锅炉烟气余热回收余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也 就是多余、废弃的能源。它包
10、括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余 热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压 流体余压等七种。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的 17%67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%.超导热管是热管余 热回收装置的主要热传导元件，与普通的热交换器有着本质的不同。热管余热 回收装置的换热效率可达98%以上，这是任何一种普通热交换器无法达到的。 热管余热回收装置体积小，只是普通热交换器的1/3.其工作原理如图所示：左 边为烟气通道，右边为清洁空气QK或其它介质）通道，中间有隔板分开互不干 扰。高温烟气由左边通道排放，排放时高温烟气冲刷热管，当烟气
11、温度30 时，热管被激活便自动将热量传导至右边，这时热管左边吸热，高温烟气流经 热管后温度下降，热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气（水或其它介 质）在鼓风机作用下，沿右边通道反方向流动冲刷热管，这时热管右边放热， 将清洁空气（水或其它介质）加热，空气流经热管后温度升高。由若干根热管组第4页共7页 成的余热回收装置，安装在锅炉烟口，将烟气中热量吸收并高速传导至另一 端，使排烟温度降至接近露点而减少热量排放损失。加热后的清洁空气可烘干 物料或补充到锅炉内循环使用。提高锅炉和工业窑炉的热效率，降低燃料消 耗，达到节能的目的。在燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态 排烟
12、温度一般不低于180,最高可达250C,高温烟气排放不但造成大量热 能浪费，同时也污染环境。热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根 据需要加热水用作锅炉补水和生活用水，或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物 料。节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，节能环保一举两得。改造 投资3-10个月回收，经济效益显着。工业燃煤锅炉烟气排放温度普遍高达180以上，不仅污染了环境，也浪 费了宝贵的烟气余热资源。利用热管换热技术，可有效回收这部分受污染的烟 气余热资源，用来预热锅炉助燃空气，预热锅炉供水，或者直接生产热水。4. 4.燃煤锅炉输煤装置改造目前层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的正转链条炉排锅炉
13、，原有的斗 式给煤装置，使块、末煤混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗 式给煤改造成分层给煤，使用重力筛选器将原煤中块、末煤自下而上松散地分 布在炉排上，有利于进风，改善燃烧状况，提高煤炭的燃烧率，减少灰渣含碳 量，可获得5%20%的节煤率，节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果 越好。项目投资很少，节能效益很好，回收很快。5. 5.燃煤锅炉采用旋流燃烧锅炉技术众所周知，传统锅炉存在着两大弊端4）一是燃烧时有烟雾烟尘冒出，成为重要的污染源；5）二是煤渣燃烧不充分，能源浪费极为严重。采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉新技术与传统工业锅炉相比较，有着绝对的优 势。它比手烧式锅炉节煤30%35%
14、,比链条式自动化锅炉节煤25%.由于纯 无烟再节能技术使用了 PID变频和ABM节电系统，比传统锅炉节电40%,挥 发份可实现90%以上的燃烧和利用，而传统锅炉的挥发份的燃尽率只有78% 左右，有22%的烟尘排向大气层，纯无烟再节能旋流燃烧技术使灰渣燃尽率达第5页共7页 到了 97%,而传统锅炉煤渣的燃尽率只有80%左右，正是由于这些原因，纯 无烟再节能燃烧技术可使炉温从原来的1200提高至1500C左右，提高了燃 烧效率，节省了燃料，满足了客户的需求。4. 6.使用锅炉自动清灰技术锅炉积灰结焦将严重降低热效率，因此除灰势在必行。利用激波发生技 术，震荡、撞击和冲刷锅炉过热器、空预器、省煤器表
15、面的积灰结焦，使其破 碎脱落。因清灰效果好、吹灰彻底、不留死角、运行成本极低、投资效益很高 的特点，全自动高效激波吹灰器深受用户欢迎，是燃煤、燃油、燃气锅炉和窖 炉除灰的最佳选择，必将取代其它传统吹灰设备，在锅炉清灰节能方面具有广 阔的发展前景。4. 7.燃煤蒸汽锅炉高温凝结水回收利用技术过去开式回收凝结水所存在蒸汽浪费、凝结水再次被氧化、热能回收率不 高等问题，可以在了解蒸汽使用设备热负荷的前提下，通过更换先进疏水阀， 平衡回收管网压力，增设蒸汽喷射热泵和GY凝结水回收装置，可以实现高温 凝结水的密闭式回收，节约燃煤锅炉燃料15%30%,回收95%的纯净凝结 水。4. 8.燃煤锅炉辅机节能改
16、造技术鼓风机和引风机的运行参数与燃煤锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适 当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量，维持锅炉运行在最佳状 况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。 4. 9.定期清理锅炉与省煤器烟灰污垢通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器以及软化水处理设备，优化水汽循环系 统，软化水设备可以去除水中钙、镁等结垢离子，使得水质软化，合理控制锅 炉的排污率，从而减少水垢，提高锅炉热效率。一般燃煤锅炉经过一段时间运行后，管束、烟室及省煤器内外壁都会产生 积灰与结垢现象，严重影响了锅炉出力和热效率，建立定期清理锅炉积灰、结 垢制度，可减少热阻，增加传热效果，保
17、证锅炉在良好状态下运行，可达到节 能效果。第6页共7页4. 10.燃煤锅炉控制系统改造锅炉作为重要的动力设备，其控制的基本要求是：供应合格的蒸汽，使锅 炉蒸发量满足需求。出于这个原因，生产过程的所有主要参数都必须严格控 制。工业锅炉作为一个调节对象，是一个互连的、多输入、多输出、多回路、 相互连接的对象。所有这些特性都取决于锅炉本身的特性。因此，理想的自动 锅炉控制系统应该是一个多回路调节系统。这样，当锅炉的运行状态发生变化 或受到一定的扰动时，系统将同时改变其调节量，使所有调节量具有一定的调 节精度。但是，这种调整非常复杂，很难实现。工业锅炉控制系统节能改造有两类1）一是按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风 量，使锅炉经常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成 全自动控制。这类改造，对于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉节能效 果很好，一般可达10%左右；2）二是针对供暖锅炉的，内容是在保持足够室温的前提下，根据户外温度 的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到舒适、节能、环保的目的。实现这类 自动控制，可使锅炉节约20%左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉，节能效果是 相同的，其经济效益更高。第7页共7页