锅炉节能器的作用

锅炉节能技术都有哪些？

工业锅炉的节能技术涉及多方面 , 最主要是提高工业锅 炉的热能利用率 , 即提高工业锅炉的热效率。本节从燃烧、运 行维护、新技术及新设备的应用、工业锅炉辅机的节能、锅 炉水处理等方面 , 对工业锅炉房的节能途径进行探讨。

一、燃烧节能

1. 炉拱 工业锅炉的炉拱是十分重要的。炉拱的作用在于促使炉膛中气体的混合以及组织辐射和炽热烟气的流动 , 使燃料及 时着火燃烧。

而目前工业锅炉的实际用汽量与其额定负荷往往不匹 配 , 使用的煤种变化较大 , 而且与设计煤种往往有较大的差 异 , 因此在实际使用中 , 往往要对炉拱进行必要的改造以适 应煤种的需要。

因使用 的燃煤比设计煤种差而杂 , 锅炉出现炉膛出口烟气温度低( 约 700 。 C), 比设计低 200 。 C 。新煤着火迟 , 时常出现火床断火 , 着火距煤闸板约 0.6~1.O m, 炉膛燃烧不强烈 , 灰渣含碳量 高。针对炉拱结构存在的问题 , 从改善燃料的着火条件 , 提高炉膛温度着手对锅炉进行改造。改造后的炉拱情况如图6-2 所示。 经过改造后的炉拱 , 在实际运衍中观测发现 , 改造效果良好 , 燃料人炉后距煤闸板0·3mRP着火 ,火床燃烧强烈 ,火焰充满度好 , 旋转强烈。由于前拱降低 , 后拱加长 , 拱间形 成的喉口间距由原来的 2 · om 左右缩小到 1.om 。加强了该处 的气流扰动混合 , 重新组织了气流 , 强化了炉内燃烧 , 有效 的提高了前拱区和整个炉膛的温度 , 使其达到 1400 。 C 以上 , 改善了燃料的着火条件。煤着火点的提前 , 炉膛温度的提高 ,使灰渣含碳量明显减少。烟气的旋流混合又加强了烟气中焦 炭粒子的分离 , 使之落在火床上和新燃料层进一步燃尽。强烈的烟气旋流还使烟气中的 CO 、 H2 、 CH4 等可燃气体充分燃 烧 , 从而提高了锅炉的热效率 4% 以上。同时也提高了锅炉出 力 , 满足了生产用汽的需要 , 减轻了环境污染 , 扩大了燃煤 品种的适应范围。

2. 合理的送风与调节

在链条炉、振动炉、往复炉中 , 根据燃烧过程的不同特点 , 合理的送风 , 对于促进炉内燃烧是很重要的。如在链条 炉中 , 燃料随炉排不停地运动 , 依次发生着火、燃烧、燃尽 各阶段。燃烧是沿炉排长度方向分阶段、分区进行的 , 所以沿炉排长度方向所需的空气量也就不同。在炉排头部的预热 区和尾部燃尽阶段 , 空气需要量小 在炉排中部的燃烧阶段 , 空气需要量大。根据这一特点 , 必须采用分段送风 , 以满足 燃烧的需要。目前国内生产的锅炉虽然都考虑到这一特性 , 采 用了分段风室 , 并装有调节风门。但据调查 , 不少单位在实 际运行中没有按照燃烧特性进行风量调节 , 从而使燃烧所需 要的空气量与实际供风量没有很好地配合 , 使不完全燃烧损 失增大。因此 , 在锅炉燃烧调整中 , 要根据燃烧需要对供给 空气量及时进行调节 , 以降低热损失 , 提高热效率。

3. 采用二次风

二次风对强化气流燃烧是很有效的。二次风有以下作用 :

(1) 加强炉内气流的扰动和混合 , 使炉内的氧气和可燃气体均匀地混合 , 使化学不完全燃烧损失和炉膛过量空气系数降低。

(2) 二次风在炉内形成烟气旋涡 , 一方面延长了悬浮细 煤粒在炉膛中的行程 , 增加了悬浮细粒子在炉内的停留时间 , 使其有较充分的时间燃烧 , 使不完全燃烧热损失降低 另一 方面由于气流旋涡的分离作用 , 使煤粒和灰粒甩回炉内 , 减 小了飞灰逸出量 , 使机械不完全燃烧热损失降低。

(3) 二次风使炉内高温烟气的充满度得到改善 , 缩小以致消除死滞区 , 提高了炉内受热面的利用率。

二次风除了对节能有明显效果外 , 对消烟除尘也是十分有效的。

4. 控制正常燃烧指标

锅炉正常燃烧 , 包括均匀供给燃料、合理送风和调整燃烧三个基本内容。三者互相联系 , 相辅相成 , 达到安全经济 运行的目的 , 锅炉热效率、排烟温度、排渣含碳量和排烟处 过量空气系数等技术指标 , 应符合国家标准《工业锅炉经济 运行》 (GB/T17954) 的规定。百度的问题这么专业啊！

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锅炉节能技术包括：锅炉烟气余热回收、锅炉本体受热面及风机改造、锅炉运行优化调整。

其中，烟气余热回收利用技术较为成熟，节能量可观。其原理是利用换热器将烟气中的热量回收利用，提高锅炉效率。其中较为先进的复合相变换热器，对大多数锅炉可以实现烟气温度的大幅降低，回收其热量加热凝结水、锅炉补水、生活用水等，实现能源的回收和高效利用。选用锅炉要注意以下三个方面：

（一）煤种的适用

锅炉的机组设计是以某一代表性煤种的成分为设计依据的，选用锅炉一定要注意适应本地区的煤种。另外还要选用新型、热效率高、自动化程度高的锅炉。

（二）参数选择

锅炉一般在额定负荷的80％－90％时效率最高，随着负荷的下降，效率也要下降。一般选用锅炉的容量比实际用汽量大10％就行了，如选择的参数不正好是系列标准，则选用较高一档参数的锅炉。锅炉辅机的选择也要参照上述原则，避免“大马拉小车”。

（三）数量的选择

原则是要考虑锅炉正常检修停炉，又要注意锅炉房里的锅炉台数不多于3－4台。

锅炉要装省煤器

为了减少排烟热损失，提高锅炉热效率，在锅炉尾部烟道设置省煤器受热面，利用烟气的热量加热锅炉给水，达到节能目的，加装省煤器后，提高给水温度，使炉水与给水温差减小，减少了锅炉给水产生的热效力。

国家规定：凡<4吨/时锅炉排烟温度不大于250℃；≥4吨/时锅炉排烟温度不大于200℃；≥10吨/时锅炉排烟温度不大于160℃，否则应安装省煤器。

锅炉工操作与省煤

锅炉工应按如下方法操作，才能省煤：

（一）送入的煤块尽量均匀，大块要打碎；

（二）煤中适量加水，减少煤屑的飞扬；

（三）投煤快，拨火快，清炉块，以缩短炉门开启时间、减少漏凤，保持炉膛温度；

（四）煤层不要太厚，煤层要平，以利通风；

（五）根据负荷的变化，及时调整燃烧，做到均匀供汽。

9. 蒸汽按品位分级利用

蒸汽有一个特性，就是可以连续分级利用，用的次数愈多，能量的利用就愈充分，如果把品位高的蒸汽，现用来背压发电，再去带动工业汽轮机作功，然后在加热产品或物料，最后用于蒸煮或供暖、供热水等。这样才是做到了蒸汽合理分级利用。

热力管网、热设备的保温

（一）保温的范围

（1） 外表面温度大于50℃的各种设备管道及其附件。

（2） 工业生产中需要防止或减少设备、管道及其附件内介质凝固、冻结的部位；

（3） 工业生产中不宜保温的设备、管道及其附件，其外表温度超过60℃，而又需经常操作维修，能引起烫伤的部位；

（二）保温材料性能要求

（1） 导热系数：在≤650℃时，导热系数值不得大于0.12千卡/米•时•kwh，并有明确的随温度变化的导热系数方程式或图表；

（2） 抗压强度：成型制品的抗压强度≥3公斤/厘米2；

（3） 必须注明最高使用温度；

（4） 容重小、应标明数值；

（5） 耐火性、吸水率、耐腐蚀性等，必须注明其数值。

（三）保温工程设计的原则

（1） 保温后的设备管道及其附件的散热损失应小于国家规定的“允许最大散热值”；

（2） 在保温材料的物理、化学性能满足工艺要求的前提下，应优先选用导热系数低、密度小、价格低廉的保温材料；

（3） 保温材料和保温厚度的选择，应使由于保温所花的材料、安装、维修的成本和保温后的散热损失在整个寿命期内达到最低的费用。

（四）保温工程质量检查和验收

（1） 保温材料的容重、使用温度、导热系数及品种规格等应符合设计要求和有关规定；

（2） 保温结构不得有裂纹和凹陷的地方，表面不平度在3米以内不超过10毫米；

（3） 保温结构厚度偏差不得超过设计厚度的+10~-5%；

（4） 保护层搭缝应避开雨水冲刷方向，不应折皱和开裂。

工厂配备蒸汽管道的应注意的事项

（1）管径与蒸汽用量是否相适应，要根据使用目的来决定。对于热损失而言，一般蒸汽配管管径小时热损失小，较经济。但如果主管道用小管，管内蒸汽流速太高，会引起管道共振，所以蒸汽流速一般控制在50米/秒左右。随着所用蒸汽种类的不同，即用过热蒸汽还是饱和蒸汽，管内蒸汽的流速范围也不同。饱和蒸汽的流速范围较窄，以20~30米/秒为宜。因此，管径由管内蒸汽的流速范围决定。

（2） 到蒸汽使用地点的管路走向，如果能取最短距离时，就采用那一走向。若距离长时，必须考虑压力降，同时必须考虑蒸汽引起的管道热膨胀和使用膨胀节的注意事项，选择适当的弯管膨胀节和处理管内冷凝水的排出等等。

（3） 为了保持管内蒸汽压力的稳定，减压阀是否正常工作，安全阀能否准确启动，都要定期进行维护管理。另外，在长期使用中，管道接头及阀门等地方会产生蒸汽泄漏，因此要考虑及时和定期检修，努力改善泄漏状况。

为了自动排出混入蒸汽管道内的空气或冷凝水，要在适当的地点安装疏水器，并检查其工作情况，以提高蒸汽的使用效率。特别是蒸汽中混入的空气，会使蒸汽分压力下降，降低蒸汽温度，因此必须采用疏水器，以便排出空气并回收冷凝水。烟气余热回收

冷凝水回收

供热锅炉房的节能措施有哪些？

(1)供热锅炉房的节能潜力。正常技术条件下，对于一般住宅建筑，一台0.7兆瓦的锅炉可供1万平方米暖；对于工业锅炉，每小时2～40吨容量的蒸汽锅炉或1.4～28兆瓦的热水锅炉，热效率一般为72％～80％；小于等于4吨/小时容量的锅炉的热效率为低限值，6吨/小时容量以上的锅炉，其热效率都在75％以上。锅炉运行实践证明，在正常技术条件下，一些锅炉可长期稳定在75％以上的热效率工况下运行，锅炉设备利用率较全国平均水平可提高40％，热效率提高13％。它们所产生的综合效益是，不但节约燃料、电能、运输、人力等，还减轻了对环境的污染，节约了初投资(包括设备投资、建筑投资、土地面积等)。锅炉房节能除上述指标外，还有锅炉辅机节电、降低锅炉设备和辅机的储备系数、合理利用投资等。可见，在锅炉房设计中锅炉容量配置合理的情况下，供热锅炉房节能潜力巨大。

所谓“1蒸吨供若干建筑面积采暖”是目前采暖技术中的通俗说法。严格地讲，锅炉容量的1蒸吨(热水锅炉为0.7兆瓦)供应若干建筑面积采暖有两种情况：一是该建筑群的热网和采暖系统的保温、系统泄漏率。热力和水力工况等基本正常，作为衡量锅炉房机组运行工况的一种尺度。二是锅炉机组以及上述技术参数在不正常状态下对热网和采暖系统的综合影响。后一种情况，如保温层严重破坏、泄漏率过大或热力和水力工况严重失调等，易于暴露，用户一般比较重视，并设法解决。

(2)供热锅炉房的重要地位。全国目前平均每蒸吨仅供6000平方米，这主要由于实际工程中存在诸多不合理因素，问题的关键是供热系统的热源——锅炉机组未达到正常技术水平。

锅炉房作为供热热源工程，是由锅炉及其辅机的产品设计和制造质量、锅炉房工艺设计、安装施工和锅炉房的管理运行四个主要环节组成的系统工程，其中的某一环节出现问题，就会影响全局，造成锅炉设备运行状态恶化。

锅炉房节能技术

锅炉房运行节能与锅炉的选型、锅炉辅机的选型、锅炉房的合理设计、锅炉的安装质量、锅炉房的运行管理及司炉的实际操作等多种条件有关。

锅炉的最大特点就是一种类型的锅炉对应一个煤种。选择锅炉炉型时，不仅根据所需热负荷量、热负荷延续图、工作介质，选择锅炉的结构形式、容量和台数，更重要的是针对用户本地供应燃料的品种选择燃烧设备，这是锅炉节能的前提。其次是按投资金额、施工进程、土地使用面积等因素选择组装锅炉或是散装锅炉。所以选择炉型时，要对该锅炉运行实例进行认真考察，并要对本地燃料特性充分掌握，选用的锅炉型号才能成为优选，否则不但浪费资金而且浪费燃料。

就供热锅炉房的锅炉辅机选型而言，我国尚未制定出明确的辅机容量指标。调查表明，对于相同容量的锅炉房，鼓风机、引风机等锅炉辅机的电功率最大相差可达一倍以上。建议按计算选型，计算公式可查阅各种锅炉房设计手册及有关著作。锅炉设备的辅机选型对节能的效果影响很大，设备选型合理，才会取得最好的经济效益。

锅炉的安装施工质量不仅关系到锅炉能否安全可靠地运行，而且关系到锅炉的长期运行工况和节能效果，尤其对散装锅炉更为重要。锅炉安装是锅炉制造工序的继续，炉排运行状态，烟、风道的密封性，炉排下风室间的密封性能，炉墙砌筑质量等，对锅炉能否满负荷运行及节能降耗影响很大。以下着重谈锅炉房的运行管理。

锅炉运行管理是对热力公司或管理部门而言的。一般单机容量等于或大于10蒸吨的锅炉房，大都设置较全的热工监测仪表，甚至设有微机循环检测和显示，并配置较全的技术管理部门，使管理水平有很大提高，但尚存在着如下问题，值得重视：

(1)配备专职司炉。司炉工种是一种技术性很强的工作，对锅炉运行的经济性有直接影响，对热力公司而言，是第一线技工。但是，目前临时司炉工居多，这是锅炉达不到在经济状态下满负荷运行的重要原因。因为锅炉运行要针对各种煤的特性采取不同的运行手段，即使同类品种的煤，当其收到基水分变化时，煤层厚度、煤层推进速度都要相应改变，随着室外温度变化，也需要调节锅炉燃烧负荷，这些都不是用制度硬性规定能做到的。

(2)健全检测制度。某些地方对节煤下达的指标是炉渣含碳量，这就忽视了排烟热损失。由于司炉为了达到合格炉渣含碳量，运行中过于增加煤在炉内的停留时间，增长炉渣区，结果使过量空气系数增加。炉膛内过量空气系数过大，锅炉炉膛平均温度降低，排烟过量空气系数大，除尘器阻力上升，降低了燃烧的所需空气量，使锅炉热效率大大降低。排烟热损失不是视觉所能观察到的，因而最易被忽视。

(3)建立合理的运行制度。锅炉房运行制度不合理，是造成锅炉热效率低的又一重要原因。如某热力公司2台20吨/小时链条热水锅炉房的运行记录中的运行时间为：

1：00～8：00(运行7小时)

9：35～12：30(运行2小时55分钟)

12：00～17：50(运行5小时50分钟)

18：30～22：30(运行4小时)

全天运行近20小时，分4次运行，根据锅炉从压火状态启运到基本稳定热工况至少需2小时，见下表。上述运行制度，低效率下的不稳定工况占总运行时间的42％，若是将上述运行时间改为每天两次运行，每次9.5小时，使不稳定工况占总运行时间的21％，锅炉负荷和热效率将有很大提高。

锅炉压火启运后热工况

时间10：15～11：1511：15～12：1512：15～16：15锅炉热效率(%)56.9764.5176.56锅炉热效率平均值(%)60.7445.56

(4)防止“大马拉小车”的运行方式。锅炉在“大马拉小车”下运行，即低负荷率下运行是锅炉浪费能源的又一重要原因。锅炉只有在70%～110%额定负荷下运行才处于经济工作状态。从下表中可看出，稳定工况下负荷率为76%时，锅炉效率最高为76.6％，连续低负荷下运行锅炉的效率为66.09％，反而高于长期停运；负荷率为81％不稳定工况时锅炉运行效率为63.08％。

同一台锅炉在不同运行方式下测试结果

运行总时间/小时锅炉效率(%)负荷率(%)备注连续运行7266.0953见注①间歇运行37.563.0881见注②稳定工况负

荷率下运行7.6776.676见注③注：①3月18日2时开始启动，连续低负荷率下运行至3月21日8时为止。

②锅炉采取停12小时，供12小时间歇运行，3月21日8时至3月24日6时停止。

③锅炉在上述间歇运行时的某一段稳定工况的7.67小时，即3月22日18时至23日6时止。

总之，锅炉房系统工程中的四个主要环节互相影响，紧密相关，如某一环节中的某一主要因素失控，就会影响锅炉的经济运行，使得每蒸吨容量供暖面积下降。