2000年8月中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會技術委員會,向全國的供熱企業(yè)推薦了《城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)節(jié)能技術措施》(簡稱“節(jié)能技術20條”)。這些技術措施都是全國各熱力單位在實踐中總結的經(jīng)驗,很有實用價值。這些年我們在推廣這些節(jié)能措施過程中總結了一些體會提出來供同行們參考。
關于鍋爐燃燒
1、“20條”中第二條指出“采用分層燃燒技術,改善鍋爐燃燒狀況”。對于分層燃燒裝置從問世以來已有十四年的發(fā)展歷程。從單輥式發(fā)展到三輥式,煤層從開始簡單的大、中、小三層分布到最新的無數(shù)層,甚至于可以做到波峰波谷式,更有利于燃煤的充分燃燒。根據(jù)這些年來走訪熱力單位從6t~40t鏈條爐安裝分層燃燒后使用效果各不相同。
a、煤粒徑相差很大時(直徑2mm~30mm)鍋爐負荷小時燃燒還充足。底層的煤塊可以燒完,當增大負荷煤層加厚,爐排速度提高底層大一點的塊煤就燃燒不完全,含碳量達12~20%以上。改動了一下篩分器使底層的塊煤中摻有一定的細末,燃燒過程中細末很快燃燒帶動煤塊與之一并燃燒效果就好多了。
b、按“20條”措施,沒有空氣預熱器的鍋爐,不宜安裝分層給煤裝置,但現(xiàn)在好多6t、10t、15t的鍋爐都沒有空氣預熱器。安裝分層燃燒后要達到節(jié)煤目的需做以下幾項工作。(1)、將主風道由一側進風改為兩側;(2)、鼓風機吸入口設置在房間內(nèi)提高送風溫度;(3)、風箱內(nèi)設置布風板。
c、煤中摻水比例要根據(jù)煤種不同選擇一個合適的比例。如內(nèi)蒙林西一家熱力公司實用三種煤混合后燃燒。摻水比例達到15%左右,而且煤水結合充分。班與班之間配合悶煤時間達10個小時以上。燃燒效果相當好。
2、“20條”第四條指出,中小型鍋爐采用煤渣混燒,減少煤渣含碳量。煤與爐渣混燒是一種投入少,效果好的節(jié)煤措施。煤與爐渣的比例約為4:1,充分混合后入爐燃燒,煤中摻入顆粒較大的渣,減少通風阻力使送風均勻,透氣性好,從而提高了燃燒的穩(wěn)定性,使爐渣含碳量顯著下降,此種措施在內(nèi)蒙天山一熱力公司;寧夏銀川一熱力公司使用效果都比較明顯,這兩個單位燃煤低位發(fā)熱值可達5500大卡以上,但揮發(fā)份較低20%左右,而且容易結焦。大負荷時溫度上不去,后來在上煤時按比例摻入了篩過的爐渣(其中也有沒燒透的煤塊)又將摻水比例進行了調(diào)整。10t爐的爐膛溫度提高了80~100℃,灰渣含碳量也下降了。
3、“20條”第六條指出,“保證鍋爐受熱面的清潔,防止鍋爐結垢”。水垢的熱阻是鋼板的40倍,
灰垢的熱阻是鋼板的400倍。由于鍋爐內(nèi)水處理不好使得內(nèi)部結垢,嚴重影響鍋爐的出力。寧夏固原一臺10t鍋爐供8萬m2,由于鍋爐多年沒有清洗熱效率非常的低,雖然供暖面積不大,但供熱溫度始終提不起來,最高供水溫度55℃,而且每提高1℃需要兩個小時,每班(8小時)煤耗14噸左右。而林西一家供暖單位一臺10t鍋爐供12萬m2效果很好,煤耗全年32.5kg/m2·年,在爐水方面使用YZ-101、YZ-201型防腐阻垢劑效果十分明顯。一臺兩噸熱水鍋爐使用三年后打開檢查只有輕微結垢現(xiàn)象,而且手一擦就掉了;為了防止爐膛內(nèi)燃燒結焦目前普遍采用的還是向爐內(nèi)定期投放LCZ型除渣劑。高溫結焦以硫酸鈉為主,伴有其他多種硫酸鹽如:鈣、鎂、鋁、鎳、鉀等,它們相互粘結成為一體,其中特別是硫酸鈣起粘結劑作用,使結渣變得密實而堅硬。LCZ除渣劑中之堿金屬-氯化物可與之發(fā)生復分解反應:
2ACL+MSO4→A2SO4+MCL2
式中:A——堿金屬;M——兩價金屬。
反應生成物如氯化鈣、氯化鎂、氯化鎳等或易揮發(fā)或易分解,可使結渣質(zhì)量變小,并使其結構變得酥松多孔易粉化脫落。此方法雖然簡單但效果很好。管道局基地供暖的15~20t鍋爐采用此辦法后,鍋爐的前拱及水冷壁側墻上基本沒掛焦熘和積灰。
4、關于爐拱的改造
鍋爐爐拱設計時按標準Ⅱ類煙煤設計。但因全國各地區(qū)煤種的不同各廠家設計的前、后拱形式、角度、長度也不盡相同。如,江蘇太湖鍋爐廠的10t、15t鍋爐前拱就比錦州、沈陽鍋爐廠生產(chǎn)的角度大一些。太湖廠在43~48°之間,而東北的在40~43°之間,特別對于使用劣質(zhì)煤的鍋爐更應該注意爐拱的形式,對35t以下燃用劣質(zhì)煤(發(fā)熱值在3500大卡,揮發(fā)份15~20%、含水15%)可將前拱角度降低到35°左右,并采用正反圓弧與直線結合兼有拋物線型的雙層曲線形式;后拱角度降低到10°左右,并適當加長,將燃燒喉口適當縮小,這樣可增加爐排前、中區(qū)輻射受熱量。提高了爐拱對煤炭的烘干和著火能力。近幾年出現(xiàn)的活動式前拱就是為解決此類問題而產(chǎn)生的,但由于設計和使用過程的原因沒能普遍推廣。
5、關于鍋爐省煤器與空氣預熱器
“20條”第八條指出,加裝熱管省煤器,利用排煙熱量提高鍋爐進水溫度,無論是蒸汽鍋爐,還是熱水鍋爐目前設計的省煤器大部分為鑄鐵翼片式,主要考慮耐腐蝕性,而采用“熱管”裝置的很少。“熱管”是一種利用管內(nèi)工作介質(zhì)(液體)的兩相變化,以潛熱為主進行傳熱的新型傳熱元件。熱管的工作原理是利用工質(zhì)在蒸發(fā)和冷凝相變過程中吸收和放出的汽化潛熱與重力作用巧妙結合。實現(xiàn)工質(zhì)的循環(huán)流動而高效率地傳送熱量。北京生產(chǎn)的民用熱管鍋爐已有十多年經(jīng)驗,黑龍江853農(nóng)場利用熱管技術改造了10t鍋爐的省煤器和空氣預熱器,熱效率提高了8%而且該單位在初、末寒期利用農(nóng)場生產(chǎn)水稻的稻殼燒鍋爐,也可滿足需求。特別是內(nèi)蒙林西一臺30t爐安裝了熱管省煤器后熱效率提高了15%。該爐總循環(huán)流量1030t/h,鍋爐循環(huán)610t/h,旁通循環(huán)500t/h,
給水溫度50℃(即回水溫度)出水溫度54℃(即進鍋爐溫度)提高了4℃。根據(jù)熱負荷計算公式Q=G×C×(tg-th)/3.6;式中:Q——熱負荷kW;G——熱水流量t/h;C——水的比熱容kJ/kg·℃;C=4.1868kJ/kg·℃;tg——出水溫度℃;th——進水溫度。將數(shù)值代入計算可得Q=2.8MW,可見相當于一臺4t鍋爐的出力。同時排煙溫度由180度降到150度。
6、關于鍋爐配風
目前好多10t、15t鍋爐的鼓風系統(tǒng)進風口還是單側進風,有的甚至沒設布風室整個爐排下部是一個大的空間,致使爐膛燃燒不好除了入風口對面墻處和近處側墻風力大一些煤燃燒好一些外,中間是一長溜黑黑的沒燒盡的煤浪費嚴重。除了前面提及改為兩側進風和設置布風板外。
布風板設置如下:
若能進行空氣預熱效果更佳。目前市場上最新推出的節(jié)能型爐內(nèi)磚,就能起到增加爐膛風量,提高爐膛溫度使燃料充分燃燒的目的。它的原理如下。煤在爐排上燃燒曲線如下圖:
這樣就存在一部分區(qū)域(圖中陰影部分)由于缺少空氣而燃燒不充分,該爐內(nèi)磚由特殊結構組成。砌筑在兩側墻處,將經(jīng)過省煤器或空氣預熱器加熱過的空氣從爐墻兩側分別送入側墻內(nèi)的磚內(nèi),由磚內(nèi)的小孔將風送到爐膛里,這樣就可彌補前述空氣不足的缺陷,使得燃燒曲線呈完整的拋物線。如同有的鍋爐設置二次風的道理是一樣的。管道物業(yè)華苑改造后一臺10噸爐可節(jié)煤20%.
關于鍋爐燃燒
1、“20條”中第二條指出“采用分層燃燒技術,改善鍋爐燃燒狀況”。對于分層燃燒裝置從問世以來已有十四年的發(fā)展歷程。從單輥式發(fā)展到三輥式,煤層從開始簡單的大、中、小三層分布到最新的無數(shù)層,甚至于可以做到波峰波谷式,更有利于燃煤的充分燃燒。根據(jù)這些年來走訪熱力單位從6t~40t鏈條爐安裝分層燃燒后使用效果各不相同。
a、煤粒徑相差很大時(直徑2mm~30mm)鍋爐負荷小時燃燒還充足。底層的煤塊可以燒完,當增大負荷煤層加厚,爐排速度提高底層大一點的塊煤就燃燒不完全,含碳量達12~20%以上。改動了一下篩分器使底層的塊煤中摻有一定的細末,燃燒過程中細末很快燃燒帶動煤塊與之一并燃燒效果就好多了。
b、按“20條”措施,沒有空氣預熱器的鍋爐,不宜安裝分層給煤裝置,但現(xiàn)在好多6t、10t、15t的鍋爐都沒有空氣預熱器。安裝分層燃燒后要達到節(jié)煤目的需做以下幾項工作。(1)、將主風道由一側進風改為兩側;(2)、鼓風機吸入口設置在房間內(nèi)提高送風溫度;(3)、風箱內(nèi)設置布風板。
c、煤中摻水比例要根據(jù)煤種不同選擇一個合適的比例。如內(nèi)蒙林西一家熱力公司實用三種煤混合后燃燒。摻水比例達到15%左右,而且煤水結合充分。班與班之間配合悶煤時間達10個小時以上。燃燒效果相當好。
2、“20條”第四條指出,中小型鍋爐采用煤渣混燒,減少煤渣含碳量。煤與爐渣混燒是一種投入少,效果好的節(jié)煤措施。煤與爐渣的比例約為4:1,充分混合后入爐燃燒,煤中摻入顆粒較大的渣,減少通風阻力使送風均勻,透氣性好,從而提高了燃燒的穩(wěn)定性,使爐渣含碳量顯著下降,此種措施在內(nèi)蒙天山一熱力公司;寧夏銀川一熱力公司使用效果都比較明顯,這兩個單位燃煤低位發(fā)熱值可達5500大卡以上,但揮發(fā)份較低20%左右,而且容易結焦。大負荷時溫度上不去,后來在上煤時按比例摻入了篩過的爐渣(其中也有沒燒透的煤塊)又將摻水比例進行了調(diào)整。10t爐的爐膛溫度提高了80~100℃,灰渣含碳量也下降了。
3、“20條”第六條指出,“保證鍋爐受熱面的清潔,防止鍋爐結垢”。水垢的熱阻是鋼板的40倍,
灰垢的熱阻是鋼板的400倍。由于鍋爐內(nèi)水處理不好使得內(nèi)部結垢,嚴重影響鍋爐的出力。寧夏固原一臺10t鍋爐供8萬m2,由于鍋爐多年沒有清洗熱效率非常的低,雖然供暖面積不大,但供熱溫度始終提不起來,最高供水溫度55℃,而且每提高1℃需要兩個小時,每班(8小時)煤耗14噸左右。而林西一家供暖單位一臺10t鍋爐供12萬m2效果很好,煤耗全年32.5kg/m2·年,在爐水方面使用YZ-101、YZ-201型防腐阻垢劑效果十分明顯。一臺兩噸熱水鍋爐使用三年后打開檢查只有輕微結垢現(xiàn)象,而且手一擦就掉了;為了防止爐膛內(nèi)燃燒結焦目前普遍采用的還是向爐內(nèi)定期投放LCZ型除渣劑。高溫結焦以硫酸鈉為主,伴有其他多種硫酸鹽如:鈣、鎂、鋁、鎳、鉀等,它們相互粘結成為一體,其中特別是硫酸鈣起粘結劑作用,使結渣變得密實而堅硬。LCZ除渣劑中之堿金屬-氯化物可與之發(fā)生復分解反應:
2ACL+MSO4→A2SO4+MCL2
式中:A——堿金屬;M——兩價金屬。
反應生成物如氯化鈣、氯化鎂、氯化鎳等或易揮發(fā)或易分解,可使結渣質(zhì)量變小,并使其結構變得酥松多孔易粉化脫落。此方法雖然簡單但效果很好。管道局基地供暖的15~20t鍋爐采用此辦法后,鍋爐的前拱及水冷壁側墻上基本沒掛焦熘和積灰。
4、關于爐拱的改造
鍋爐爐拱設計時按標準Ⅱ類煙煤設計。但因全國各地區(qū)煤種的不同各廠家設計的前、后拱形式、角度、長度也不盡相同。如,江蘇太湖鍋爐廠的10t、15t鍋爐前拱就比錦州、沈陽鍋爐廠生產(chǎn)的角度大一些。太湖廠在43~48°之間,而東北的在40~43°之間,特別對于使用劣質(zhì)煤的鍋爐更應該注意爐拱的形式,對35t以下燃用劣質(zhì)煤(發(fā)熱值在3500大卡,揮發(fā)份15~20%、含水15%)可將前拱角度降低到35°左右,并采用正反圓弧與直線結合兼有拋物線型的雙層曲線形式;后拱角度降低到10°左右,并適當加長,將燃燒喉口適當縮小,這樣可增加爐排前、中區(qū)輻射受熱量。提高了爐拱對煤炭的烘干和著火能力。近幾年出現(xiàn)的活動式前拱就是為解決此類問題而產(chǎn)生的,但由于設計和使用過程的原因沒能普遍推廣。
5、關于鍋爐省煤器與空氣預熱器
“20條”第八條指出,加裝熱管省煤器,利用排煙熱量提高鍋爐進水溫度,無論是蒸汽鍋爐,還是熱水鍋爐目前設計的省煤器大部分為鑄鐵翼片式,主要考慮耐腐蝕性,而采用“熱管”裝置的很少。“熱管”是一種利用管內(nèi)工作介質(zhì)(液體)的兩相變化,以潛熱為主進行傳熱的新型傳熱元件。熱管的工作原理是利用工質(zhì)在蒸發(fā)和冷凝相變過程中吸收和放出的汽化潛熱與重力作用巧妙結合。實現(xiàn)工質(zhì)的循環(huán)流動而高效率地傳送熱量。北京生產(chǎn)的民用熱管鍋爐已有十多年經(jīng)驗,黑龍江853農(nóng)場利用熱管技術改造了10t鍋爐的省煤器和空氣預熱器,熱效率提高了8%而且該單位在初、末寒期利用農(nóng)場生產(chǎn)水稻的稻殼燒鍋爐,也可滿足需求。特別是內(nèi)蒙林西一臺30t爐安裝了熱管省煤器后熱效率提高了15%。該爐總循環(huán)流量1030t/h,鍋爐循環(huán)610t/h,旁通循環(huán)500t/h,
給水溫度50℃(即回水溫度)出水溫度54℃(即進鍋爐溫度)提高了4℃。根據(jù)熱負荷計算公式Q=G×C×(tg-th)/3.6;式中:Q——熱負荷kW;G——熱水流量t/h;C——水的比熱容kJ/kg·℃;C=4.1868kJ/kg·℃;tg——出水溫度℃;th——進水溫度。將數(shù)值代入計算可得Q=2.8MW,可見相當于一臺4t鍋爐的出力。同時排煙溫度由180度降到150度。
6、關于鍋爐配風
目前好多10t、15t鍋爐的鼓風系統(tǒng)進風口還是單側進風,有的甚至沒設布風室整個爐排下部是一個大的空間,致使爐膛燃燒不好除了入風口對面墻處和近處側墻風力大一些煤燃燒好一些外,中間是一長溜黑黑的沒燒盡的煤浪費嚴重。除了前面提及改為兩側進風和設置布風板外。
布風板設置如下:
若能進行空氣預熱效果更佳。目前市場上最新推出的節(jié)能型爐內(nèi)磚,就能起到增加爐膛風量,提高爐膛溫度使燃料充分燃燒的目的。它的原理如下。煤在爐排上燃燒曲線如下圖:
這樣就存在一部分區(qū)域(圖中陰影部分)由于缺少空氣而燃燒不充分,該爐內(nèi)磚由特殊結構組成。砌筑在兩側墻處,將經(jīng)過省煤器或空氣預熱器加熱過的空氣從爐墻兩側分別送入側墻內(nèi)的磚內(nèi),由磚內(nèi)的小孔將風送到爐膛里,這樣就可彌補前述空氣不足的缺陷,使得燃燒曲線呈完整的拋物線。如同有的鍋爐設置二次風的道理是一樣的。管道物業(yè)華苑改造后一臺10噸爐可節(jié)煤20%.






