(山西省祁州市特种设备技术监督检验所 山西忻州 034000)
摘要:改革开放以来,我国的经济水平得到了进一步的提升,国家对资源节约、环境保护等方面的问题越来越重视。我国在资源的综合应用方面有了很大的转变,同时经济也有了相应的发展,但是从总体上来看,相较于世界先进水平而言,还是有一定差距的,这一差距主要体现在这三点问题之上:资源利用效率低下、能源浪费严重、环境问题严重。能源节约不仅仅是一个国家发展的重要策略,同时也是保障社会发展、经济稳定的重要条件。我国的基本国策就是节约能源、环境保护。工业锅炉作为我国能源转换的关键设备,在进行工业生产的过程中,提供蒸汽与热水。工业生产在社会中所扮演的角色十分的重要。
关键词:工业锅炉;能效测试;产品节能;途径
引言:目前我国在使用的工业锅炉数量大约在几十万台左右。其中煤炭为燃烧材料的锅炉数量大约占总数的百分之八十左右。目前我国在进行燃煤型的工业锅炉设计时,要求燃烧效率要达到设定的节能目标值,其效率要求大约在百分之八十左右。但是在实际的运行过程中,工业锅炉的热效率通常要比设计要求低一些,大致这种情况出现的原因主要是因为,锅炉在运行的过程中,运行单位没有使用符合要求的煤碳种类,煤碳的颗粒度以及质量等指标均与设计要求相悖;空气含量过大,没有对排烟量进行合理控制,导致燃烧工况无法达到最佳状态;锅炉排出烟气的温度过高,排烟温度上升15摄氏度到20摄氏度时,排烟损失的热效率就会增加百分之一;锅炉的节能发展已经成为了我国一大重要的工作内容。
1.中国工业锅炉能效体系评价分析
现阶段,我国正在使用和运行的工业锅炉数量十分多,主要集中在一些经济水平比较高的发达地区,锅炉的平均容量比较小,在运行效率与能源节约方面做的还不是很好。燃煤工业锅炉的煤碳消耗量大约在402亿左右。并且很多工业锅炉设备在运行过程缺少烟气净化设备的辅助,导致锅炉在运行的过程中,排放出大量的二氧化硫、烟尘等对大气产生严重危害,同时这也是导致我国出现雾霾天气的主要原因。有关统计数据显示,我国工业锅炉运行的平均效率在百分之六十六左右,这个结果是比较低的,相较于世界先进水平而言,落后了很大一截。我国每年大约需要消耗的煤碳总量为七千五百万吨左右,因此工业锅炉是我国开展能源节约工作的主要领域。并且我国也相继发布了相关的文件规范来促进锅炉节能减排工作的开展。
2.工业锅炉能效测试中发现的问题及其产生的原因
热效率普遍不达标
热效率是衡量工业锅炉生产效率的一个重要的指标,也就是指煤炭燃烧产生热能与其转换为有效能力这两个能量的比例,它是体现锅炉能源利用效率的重要数据。在进行工业锅炉的能效测试时,可以通过测试锅炉燃烧消耗煤炭数量、烟气排放的温度以及碳渣中可燃物的数量等参数,来对锅炉燃烧的能效进行分析与计算,得出工业锅炉在实际运行过程中产生的热效率。在经过大量的测试之后我们发现,绝大多数的工工业锅炉其平均热效率与最大热效率均没有达到标准要求,而导致锅炉热效率低下的主要原因是由于锅炉产生了热损失。大多数接收测试的锅炉,或多或少都存在着炉墙与本体温度较高,没有完善的保温措施、保温层存在缺陷等问题,而这些问题的存在正是影响锅炉热效率的主要原因。其次,还有部分的工业锅炉,由于工作人员管理上的疏忽,导致锅炉内部积存了大量的灰尘碳渣以及水垢的杂质,在长时间没有得到清理的情况下,会对锅炉的热效率产生影响。最后,很多工业锅炉在生产运行的过程中,要求不断更改,导致锅炉大部分时间都是在低于额定负荷水平下运行的,并且需要不断进行工况的调节,非常不利于燃料的燃烧,导致燃料的能量无法得到高效的转换。
烟气排放处的空气系数过高
对大量工业锅炉烟气排放处的空气系数进行测试和计算之后,我们发现很多的工业锅炉都有出现烟气排放位置锅炉空气系数过高的情况。烟气排放位置的过量,空气指数是衡量一个锅炉运行状态是否正常的一个重要指标,不仅可以有效反应出锅炉燃烧状态的经济性同时也能体现出锅炉引风系统的配置水平。
过量空气系数的数量越高,那么引入炉膛中的冷空气量以及锅炉的排烟量也就会随之增加,导致燃料燃烧的热能被消耗。
炉渣含碳量过高
炉渣中的含碳量是衡量一个锅炉燃料十分被完全利用的关键指标,锅炉中炉渣的含碳量过高也就表示锅炉中的煤炭没有被完全燃烧,能量没有得到完全的转换。导致这种状况出现的原因主要是由于炉膛的温度过低,煤炭的质量问题所导致的,包括锅炉炉膛的结构构造都是会对煤炭燃烧的效率造成一定影响的。
排烟温度与排烟量过大
排烟的温度和排烟量是反映一个锅炉系统热能散失水平的重要指标。在能效测试过程中,常常会出现锅炉排烟温度超过标准水平的现象,而对于这一问题的控制,一方面是要提高设备操作人员的技术水平以及环保节约意识。另一方面就是要加强对锅炉排烟设计的关注与维护,避免锅炉产生的热量被烟气带走。
3.工业锅炉产品节能途径
对锅炉的内部结构进行改进
如果工业锅炉的内部结构不合理,那么锅炉的热效率也就会受到影响,在出现这一问题时,我们首先要对问题出现的具体原因进行分析,对锅炉内部热能传导设备 以及炉排结构进行相应的改造,保障锅炉中的煤炭能够得到完全的燃烧,不会出现漏煤或者系统布局有误的问题。除此之外对于积灰、积垢问题比较严重的锅炉设备要进行节能装置的安装,通过控制水质或者除灰的方式来解决锅炉运行状态差的问题,提高锅炉热效率。
科学的调整工业锅炉的运行工况
工业锅炉的额定运行参数只有在特定条件下才能实现,因此在实际的使用中应尽量让锅炉在设计条件下运行,才能取得理想的节能效果。首先,使用单位应根据实际生产需要,选择各项额定参数都与实际需要相匹配的锅炉,确保其工作状态接近设计负荷。其次,锅炉和辅助设备的操作人员要及时调节锅炉的运行工况,通过对引风、供水以及燃料供给设备的调节,让锅炉的各项运行参数保持在最佳状态,确保燃料能够完全燃烧、辅助设备的能耗合理,并且降低热量的散失。
确保燃煤质量符合工业锅炉的设计要求
燃煤品质不稳定和与锅炉的设计要求不匹配,是我国燃煤工业锅炉使用中非常常见的现象。由于在燃煤采购和使用中没有相应的控制标准,很多单位不同批次的燃煤品质差别很大,因此要想使其燃烧过程控制在最佳状态,要求使用单位能够快速测试各项能耗参数,而多数单位并不具备这样的技术条件。因此,尽量让燃煤质量和品质符合锅炉的设计要求是比较现实可行的节能办法。此外,在燃煤的保存方面也要加以注意,要避免掺入杂质和水分。
结束语:我国的工业锅炉虽然绝大部分在设计上达到了最新的节能标准,工业锅炉的节能应注重有效的监测和控制,通过自动化控制技术和在线监测设备的使用,让工业锅炉的实际运行状态接近设计要求。
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