张宝军
临沂市恒源热力集团有限公司 山东临沂 276000
摘要:在中国,工业锅炉在生产生活等各个方面发挥着非常重要的作用,但受自身性能、供热原料和工作人员能力等因素的影响,很多工业锅炉存在热效率低下、能耗浪费严重的问题,不利于国民经济的健康发展。在国家大力提倡节能减排战略的今天,全面认识工业锅炉供热中存在的不足,并采取适当的节能措施尤为重要。
关键词:供热系统;工业锅炉;节能探究
引言
中国近半数企业的工业锅炉供热系统存在能源利用率低、能耗浪费严重的情况,对此必须积极应对,采取切实可行的措施,提高热效率,改变当前能耗浪费严重的局面。做好工业锅炉供热系统的节能工作是一项长期的系统工程,不能一蹴而就,不应仅仅把关注点放在解决当前矛盾上,还要构建节能长效机制,把重点放在对能源的合理使用上,采取有效措施,充分发挥能源的作用,促进国民经济的发展。
一、节能设备选择
为了提高工业锅炉的供热效率,要先开发制造节能高效的热水锅炉,如循环流化床型锅炉,该锅炉的一大优势是可以在烧煤过程中有效控制CO等有害气体的产生与排放。当前中国多数工业企业使用的是绕花丝多孔体换热器与等离子体换热器,这类换热器普遍存在传热效率低的问题,所以,开发并推广节能高效的汽水换热器势在必行。同时,研究管网调节控制技术,并引进相关设备,如气温补偿器、压差控制器、变频调速泵及相关自动化控制技术,提高管网系统的动态调节能力。在工业锅炉的供热系统中,使用水容量小的散热器是最经济划算的,但水容量小的散热器停止供暖时,室内温度也下降得快,究其原因是在供热参数一定的条件下,热煤中的焓值是固定的,若散热器水容量大,那么含有的热量也高,若停止供暖,室温就下降得慢,反之亦然。在正常供热过程中,供热系统应满足用户合理用热需求与节能两方面的要求。因此,在选择散热器时,要尽量选择水容量与散热量的比值比较小的散热器,这样不仅能提高供热效率与供热质量,也符合节能要求。
二、二次回风设计
为了提高锅炉的供热效率与质量,先要提高燃料的燃烧效率,而二次回风系统就是改善燃烧的必要手段之一,采用该设计供热效果非常明显,其主要原理如下:二次回风在锅炉内形成烟气漩涡,一方面,可以延长悬浮煤粉停留在炉膛内的时间,使燃料燃烧得更充分;另一方面,可以降低炉膛内的温度梯度,增大炉膛内的受热面,提高燃料的利用率。根据测算,锅炉供热系统采用二次回风设计,热效率可以提高5%~10%。
三、优化水处理
在使用一段时间后,锅炉内部不可避免地会出现大量水中积淀物,也就是水垢。有关数据显示,水垢热阻约是钢板的4倍,锅炉水垢厚度为1mm时,燃料消耗将增加3%左右,且锅炉结垢会对锅炉的运行安全产生不利影响,从确保锅炉运行安全与节能的角度考虑,优化水处理技术非常必要。优化水处理技术的关键在于避免锅炉受热面结水垢,为此要做好锅炉除垢工作,并强化对锅炉给水、原水、回水和锅水的水质与蒸汽质量的检验分析,确保锅炉无垢化运行,提高整体热效率,保证锅炉受热面清洁,达到提高锅炉使用效率、节能降耗的目的。
四、智能化燃烧控制
当前,中国多数企业的工业锅炉自动化程度还很低,仅仅配置了一些简单的超压报警、水位报警装置等,其作用只是确保锅炉的安全运行,甚至这些基本配置在一些中小企业的工业锅炉上也不存在,凭经验烧锅炉、看天烧火一度成为司炉工的主要做法,这无疑会对锅炉的运行安全造成不利影响,并在无形中增加了锅炉的能源消耗。为了适应工业锅炉的负荷变化,锅炉炉膛的燃烧过程也要随之变化。为降低操作不当对燃烧造成的不利影响,可以考虑对锅炉采用智能化燃烧控制,提高锅炉的自动化控制水平。当锅炉负荷发生变化后,锅炉智能化控制系统会自动改变煤层的厚度与煤的供应量,并调节供风量,从而确保蒸汽压力的稳定性。
锅炉智能化控制系统通常把蒸汽压力作为调节参数,可以根据蒸汽压力的变化来调节送风量和引风量,能有效提升锅炉的热利用率。
五、供热系统维护管理
在使用工业锅炉的过程中,若维护不当,将影响锅炉的使用效率。为了减少供热过程中的热量损失,确保锅炉的供热效率,在锅炉运行中要着重做好以下工作:
(一)及时清理锅炉里的积灰,减少热损失
影响锅炉热效率的因素有很多,其中灰垢是一个重要方面,灰垢越多,燃料浪费得就越严重。及时清理锅炉内的积灰,可以增大锅炉受热面,有效提高锅炉热效率。目前,清理锅炉积灰可以采用化学或机械方法,其中,化学方法应用较为广泛,该方法利用硫磺、KNO3的混合粉末组成清灰剂,通过高压空气喷到炉膛内,使二者产生化学反应,灰垢变松散后就会自然脱落。
(二)注意锅炉的维护与保养,减少热量损耗
因为锅炉与供热系统的温度比周边环境温度高很多,锅炉本身的供热系统会向周围散发热量而造成热量损耗,所以,要想提高锅炉的供热效率,首先要加强对锅炉的维护,做好锅炉及其管道的保温工作,尽量减少热量损耗。此外,热力管网与阀门漏水也会造成热量损耗,该环节的问题同样不容忽视,必须妥善做好热力管网的保温绝热工作,并定期检修,发现漏水后要及时维护或更换零件。在使用热水管道集气罐排气时,要尽量使用自动排气阀或者密闭关锁阀门。更重要的一点是,检修工作要常态化,检修人员要经常检查锅炉供热系统的散热装置、阀门和接头等设备,避免“跑冒滴漏”现象的发生。
(三)增强节能意识,加强管理工作
加强管理主要包括成本管理和技术管理两部分,在成本管理上,燃料管理是重中之重,要合理堆放煤场的煤堆,并做好防护风雨的措施,尽量减少自然损耗;对于锅炉的主要产品——热水与蒸汽,要制订科学的产量计划。在技术管理上,应根据企业的实际情况建立健全管理系统,比如锅炉燃烧过程中要设置取样装置、计量装置和仪表。为了做好煤的烟气分析、工业分析和灰渣含碳量分析等工作,要配备水质化验实验室。
六、提升人员技术水平
锅炉司炉工及管理人员的技术水平对于锅炉的运行效率有至关重要的影响。相关统计数据显示,在锅炉类型、煤种和用汽相同的条件下,操作人员水平差异导致的工业锅炉运行效率的差异在3%~10%,这种情况在中小型企业中更为突出。但受传统观念制约,多数企业对司炉工这一工种不够重视,片面地认为该岗位技术性不强,不需要具备相应的专业知识和技术能力,企业也不注重对司炉工的学习与培训,殊不知司炉工的技术水平与专业素养会直接影响锅炉的节能效果。虽然有些单位也安排了具备专业技能的人员从事锅炉供热系统的管理工作,但仅限于管理层面的工作,并未直接参与锅炉供热系统的操作。因此,企业要重视对工业锅炉供热系统管理人员和司炉工的学习与培训,使其熟练掌握锅炉系统及相关设备的功能,提高其专业知识与技术水平。同时,应制订切实可行的考核与奖惩措施,并在各个班组之间开展节能竞赛,增强司炉工的节能意识与责任意识,提升司炉工的管理能力与操作水平,进而达到节约能源的目的。
结束语
综上所述,从节能设备选择、二次回风设计、优化水处理、智能化燃烧控制、供热系统维护管理等方面,阐述了工业锅炉供热系统的节能策略,以期为提高工业锅炉的供热效率提供借鉴与参考。
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