导热油锅炉节能方案(精选3篇)
1.目的:为保障锅炉安全操作,保证操作人员的人身安全及设备的正常运转,特制订本规程。
2.范围:适用于导热油锅炉操作人员。3.职责:
3.1 所有锅炉操作人必须执行本操作规程;
3.2 锅炉工属特种作业的人员,应身体检查合格,并经专业安全技术学习、训练和考试合格,领取司炉工上岗证后,方能独立操作;
3.3 公司聘用的司炉工为锅炉使用责任人并对本操作规定负责; 3.4 司炉工必须对锅炉特性、各管道线路及安全操作规程非常熟悉。4.操作规程: 4.1 锅炉启动
4.1.1 导热油炉启动时应先检查仪表、循环油泵及备用发电机、降温、灭火器具等,确保其正常运行后,再点火起炉,停机时需先停火,待导热油温降至100℃以下时方能关停循环泵;
4.1.2导热油升温时应循序加温,不能急燥。运行中应少加煤,勤加煤,保证炉火均匀;
4.1.3运行中如遇突然停电或线路故障,应立即按紧急停炉处理;循环油泵发生故障时应立即启动备用油泵(以上过程必须在2分钟内完成),紧急停炉时,严禁用水冲浇炉膛;
4.1.4密切注意所有阀门、法兰连接处有无泄漏情况,如发现问题应及时处理并汇报,不留隐患;
4.1.5对导热油炉受热管壁、盘管拉撑等连接处应勤检查,如发现有异常变型、渗油等,应及时停炉修理;
4.1.6密切注视进出口油温压差,如发现异常应立即汇报。4.2 锅炉运行
4.2.1 正常工作时,高位槽内应保持高液位,低位槽内应保持低液位,每班至少检查二次,高位槽出现底液位时,应急时补充新导热油; 4.2.2导热油炉出口最高温度严禁超过320℃;
4.2.3锅炉工每小时应对锅炉运行情况进行巡查并如实作好记录,主要检查内容燃煤导热油锅炉操作规程 如下:
4.2.3.1热传导液进炉压力、温度、出炉压力、温度;过滤器前后压力;循环油泵进口压力与出口压力,循环流量;
4.2.3.2 锅炉本体(特别是辐射受热面)有无鼓包变形和渗漏。炉膛燃烧情况良好;
4.2.3.3炉排、出渣机、鼓、引风机运转情况、油位、冷却水是否正常,除尘器及排烟温度是否正常;
4.2.3.4 膨胀器液位应正常,膨胀器内热传导液温度应低于70℃,储存罐内是否有热传导液体?能否向膨胀器补液,加油泵是否正常; 4.2.3.5 检查锅炉燃油管道、阀门有无渗漏。4.3 锅炉停炉
4.3.1 临时停炉(短时间停炉)手烧炉炉排用少许湿煤压住红火后,开炉门、关鼓风及烟囱挡板,维持炉膛余火;循环泵不停,用热设备打开旁路,维持热传导液的正常循环,避免局部超温。当用热设备继续用热时,手烧炉排扒开火堆,关炉门、开鼓风、烟囱挡板,恢复燃烧;
4.3.2 较长时间停炉(一般在8小时以上)当需要停炉8小时以上时,手烧炉排因炉膛较小,关闭风机和烟道挡板后,要用较厚的湿煤压住红火,停炉其间应有人值班,保留火种不让其熄灭。如湿煤自燃,要重新压上湿煤。循环泵在停炉时仍继续工作,油路打循环,用热设备不用热时打开旁路。当出口油温度降至100℃以下时,关闭循环泵。用热设备重新启用时,有机热载体炉先开循环泵,使热传导液先流动起来,再“扬火”恢复燃烧,如油温已降至100℃以下重新运行时,不能像短时停炉那样快速恢复燃烧,而是要控制升温速度,以免局部超温。4.3.3检修停炉操作步骤:
4.3.3.1 逐渐降低负荷,减少供煤量和风量,当负荷停止后,停止供煤、送风,然后再停引风;
4.3.3.2关闭炉门、灰门、烟道挡板,防止锅炉急剧冷却;
4.3.3.3当炉体压力表降为零,热传导液温度降至150℃以下时,打开炉门、灰门、烟道挡板,加强自然通风冷却;
4.3.3.4锅炉内热传导液放入储油罐,锅炉供热管道等采取隔绝措施,然后打开检查孔,用蒸汽冲洗,清除焦垢和杂质等。4.3.4紧急停炉操 锅炉运行中,遇到下列情况之一时,应立即停炉,并及时通知生产部和设备维修负责人;
4.3.4.1锅炉水位低于水位表最低可见边缘;给水泵或自动给水系统失灵,不能向锅炉进水;
4.3.4.2水位表或安全装置失效;
4.3.4.3压力表或压力控制器失效,液位计液面剧烈波动,虽然采取措施,仍不能恢复正常时;
4.3.4.4 锅炉受压部件发生鼓包、变形、裂缝等缺陷,危及运行人员安全时; 4.3.4.5管道阀门破裂,法兰接合面填料冲出等造成导热油大量泄漏时; 4.3.4.6其它异常情况危及锅炉安全运行。
4.3.5紧急停炉的操作步骤:
4.3.5.1 在采取紧急停炉操作时,应保持镇静,先判明原因,再针对直接原因采取措施;
4.3.5.2将煤闸门弧形板摇上,炉排走快挡,迅速将炉膛内燃煤走完,停鼓风、引风;关闭循环泵;
4.3.5.3打开放油阀门,将系统内热传导液全部放入储油槽,然后切断锅炉与其它设备的联系,关闭进出口阀门;
4.3.5.4 打开炉门、看火门、烟囱挡板,加快炉膛自然通风冷却。4.4 安全操作注意事项
4.4.1司炉人员在操作中心须穿戴好防护用品。开关阀门时要轻、缓,头部不要正对阀盘,防止热传导液从阀杆与填料间隙中冲出而被烫伤; 4.4.2 锅炉房内应备有足够的消防设备,灭火器材应经常检查,保持完好状态。4.4.3 循环系统管道需要焊接或氧乙炔切割时,必须排空导热油并用惰性气体置换后,才能动火检修;
4.4.4 在紧急停炉操作时,要谨慎小心,防止被烫伤;
4.4.5 锅炉房内严禁存在易燃、易爆物品,不得堆放杂物,要保持锅炉房干净、整洁;
4.4.5 上机操作人员应做好机械设备的维护保养工作,保持设备润滑良好,各阀门法兰不泄漏。
1 锅炉应用超导热管换热器的价值分析
煤作为目前最主要的传统燃料, 它的燃烧会对环境造成严重的污染。据有关资料统计, 每节约1吨煤, 可减少CO2排放量约2.6吨;减少二氧化硫排放量约8.5Kg;减少氮氧化合物排放量约7.4Kg;减少一氧化碳 (CO) 排放约0.5Kg (CO按国际排放标准计算) 。
传统壳管式省煤器由于结露而引起硫酸腐蚀, 甚至穿孔现象时常发生, 严重影响锅炉的运行安全。目前的锅炉都是通过提高排烟温度来缓解结露和腐蚀现象的产生, 烟气温度居高不下。我们开展“超导热管换热器锅炉余热回收中的应用”研究, 正是通过开发新型、高效的超导热管换热器, 代替传统省煤器、空气预热器和普通热管换热器, 充分回收各类锅炉烟气以及其他余热, 从而提高锅炉等设备的热效率, 达到节能、减排和保护环境的目的。
2 热管换热器结构特点及工作原理
热管是一种传热性极佳的导热构件, 常用的热管由三部分组成:主体为一根封闭的金属管, 内部空腔内有少量工作介质和毛细结构。管内抽真空, 使其在非工作状态时保持真空。热管一般由管壳和内部工作液体组成。管壳是钢制的、抽成真空的密闭管壳;工质是经过与管壳相容性选择的液体。
热管换热器由两端密封的翅片管, 将热管元件按一定行列布置, 成束装在框架的壳体内, 用中间隔板将热管的加热段和散热段分隔开, 构成热管换热器。中隔板采用了有效的密封装置, 做到不渗漏, 热管原件便于组装、拆卸、清洗和更换。
超导热管的工作原理是热管一端受热时管内工质汽化, 汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借重力作用回流, 继续受热往复循环将大量热量从加热区传递到散热区, 热管内热量的传递是通过工质的相变以潜热的方式进行的。
3 超导热管换热技术的优越性
超导热管技术的优越性体现在以下几个方面:
3.1 适用范围广。
超导介质适用温度范围为60~1000℃。
3.2 节省钢材, 优化传热。
设计上可不考虑耐压强度, 只考虑传热性能、耐腐蚀和稳定性即可。
3.3 可消除导热死区。
水及其他液体工质在高温相变过程中和母管金属有不同形式的化学反应, 如水热管内就易产生氢气等不凝气体, 从而在热管上部形成导热死区, 影响传热效果, 而超导介质热管不存在此问题。
3.4 超导热管安装方便, 不受安装位置限制。
一般热管必须依靠重力实现液体的循环。超导热管可任意安装, 只要有温差就可传热。
3.5 良好的导热性。
导热速度快, 强度大, 效率高, 超导热管热量的传递随着温差增加而增加, 一般液体工质其汽相速度不能超过音速, 一旦达到音速, 即出现“阻塞”现象 (附图:热管热传递速率) 。
3.6 具有良好的等温性。
试验证明, 一根长2m的超导热管, 其一端置于80℃的热水中, 另一端置于无风的大气中, 热、冷两端温差不大于1℃;而同样条件下的一般液体 (如水) 工质热管, 热、冷两端温差高达4℃。这说明超导热管具有良好的等温性, 传热阻力小。
4 超导热管换热器运行特点
由热管组成的热管换热器具有以下特点:
4.1 热管换热器的冷、热流体完全分开流动, 可以比较容易实现冷、热流体的完全逆流换热:同时冷热流体均在管外流动, 由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数, 且两侧受热面均可采用扩展受热面, 所以, 用于品位较低的热能的回收非常经济。
4.2 对于含尘量较高的流体, 热管换热器可以通过调整热管结构尺寸, 扩展受热面形式, 以解决换热器的磨损、堵灰等问题。
4.3 热管换热器用于带有腐蚀性的烟气的余热回收时, 可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度, 使热管尽可能避开腐蚀性最严重的区域。
我们根据不同温差、工艺参数和管壳材质, 试验、研究、优化工质的选用, 达到提高传热效率和延长换热器使用寿命之目的。
通过使用新材料、碳钢热管内壁涂涂料、选用新型工质, 使我们新开发的新型热管换热器, 在保持高效传热的基础上具备了新的优势。超导热管的工作介质具有超常的热活性和热敏感性, 遇热而吸, 遇冷而放。这种热超导工质在一定温度下被激活, 并以分子震荡形式来传递热量, 它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右, 是水热管的十倍左右, 在传导方向上几乎没有温度的衰减并能以极快的速度传递 (超音速传递) 。
5 超导热管换热器的应用范围
该设备可广泛应用于燃气、燃油锅炉和立式、卧式燃煤锅炉, 以及其他利用余热回收的装置。
只要是有温差存在, 需要传导或交换热量的领域, 都可以运用超导余热回收技术解决, 而且比传统方式大幅节约能源和资源。新型超导热管换热器也可用于蒸汽冷凝水、锅炉排污水等低热液体的热量回收, 应用范围广泛。目前, 我们的研究已经取得良好效果, 新型热管换热器HCRG-XA、HCRG-XB型等已经在山东得到广泛认可。
6 超导热管换热器在锅炉节能中的应用效果分析
超导热管换热器对工业锅炉的余热回收主要是针对锅炉的烟气余热、蒸汽冷凝水余热等回收利用。
我们的研究开发的超导热管换热器已经取得良好效果, 新型超导热管换热器HCRG-XA、HCRG-XB型等已经在山东各地锅炉尾部烟道安装并投入使用, 在节能方面取得了理想的效果。北京节能环保中心对山东日照昌华公司蒸汽锅炉 (型号为SZL4-1.25-AⅢ) 使用近半年的超导热管换热器HCRG-4B的应用效果进行了全面的检测。经过测算, 得出如下结论:经检测SZL4-1.25-AⅢ型SZ4302号蒸汽锅炉安装HCRG-4B型余热回收器前, 平均热效率为72.01%, 安装后平均热效率为78.21%, 锅炉热效率提高了6.2%, 节约燃料率达9%以上。再如山东潍坊美林公司于2010年6月在6t/h蒸汽锅炉的尾部安装了超导热管换热器HCRG—6B后经过调试、检测证明, 该设备使用后, 可使锅炉的热效率提高6%, 节约煤约8.7%。该项目于2010年5月份国家质检总局组织专家鉴定, 该超导热管换热器技术的传热、节能效果达到国内先进水平。
7 结束语
关键词:热管,热管蒸汽发生器,导热油锅炉,烟气余热回收
1 热管简介
热管是两端封闭的金属管子 (或其他形状) , 内部填充纯水、丙酮、钠等传热介质, 并抽成一定的真空, 非重力式热管关闭内侧填有吸液芯。热管工作时 (以重力式热管为例) , 热管下端受热, 管内传热介质蒸发并上升到上端, 在上端放热并冷凝成液体, 顺管壁下滑至底部, 再受热上升, 如此循环, 完成工作过程。热管原理图见图1。
2 热管蒸汽发生器介绍
热管换热器属于表面式间接换热器。典型的热管换热器———热管蒸汽发生器示意图如图2。
热管换热器的最大特点是:换热效率高, 结构简单, 单位传热面积金属消耗量少;冷热介质通过换热器时阻力小。由于冷、热介质并非直接通过壁面两侧换热, 因此即使有单根热管腐蚀穿孔, 也不会引起冷热介质的互相渗漏。此外, 热管换热器可以灵活地调整冷热侧换热面积数值和比例, 从而可很方便的设计各种参数的换热器。热管换热器与几种常见换热器性能对比情况见表1。
3 热管换热器应用计算
某公司有1台1 200万大卡/小时导热油锅炉, 运行时排烟温度为300℃, 每天耗煤量35吨, 烟气流量16 000Nm3/h。在锅炉烟道尾部安装一台热管换热器, 用来加热给水产生0.5MPa的饱和蒸汽, 烟气温度降至200℃。热力计算表见表2。
4 节能效益分析
应用热管式蒸汽发生器技术进行节能改造后, 回收了原烟气中的热量2 159 300k J/h, 按照锅炉效率79%, 燃煤热值21 000k J/㎏计算, 相当于每小时节省燃煤:
年节省燃煤 (以300天计) :
节省燃料费用 (燃煤价格1 000元/吨) :
5 投资回报期分析
设备投资与运行费用如表3。
静态回收期为:
6 结论
根据上面的分析可以看出, 热管蒸汽发生器应用于烟气回收项目中, 投资小, 回报大, 设备安装简便, 运行费用低, 回收期短, 可行性非常高, 值得在工业领域大力推广。
参考文献
[1]庄骏, 张红.热管技术及其工程应用.化学工业出版社, 2000, 6.
[2]工业锅炉设计计算标准方法编委会.工业锅炉设计计算标准方法.中国标准出版社, 2003, 8.
[3]钱颂文.换热器设计手册.化学工业出版社, 2006, 9.
【导热油锅炉节能方案】推荐阅读:
物理实验导热系数07-20