锅炉节能的能耗降低技术研究

1 锅炉能源损耗的原因分析

锅炉工作的时候, 由于炉膛内燃料燃烧释放出来的大量热能, 一部分作为有效利用的热能被水吸收后, 促使水转化成水蒸汽, 另外一部分作为热损失无形流失。锅炉能源损耗的原因有以下几点。

(1) 未经处理原水在锅炉里面, 会生成水垢发生腐蚀作用。据研究分析, 锅炉中产生的2 mm水垢, 就会损失能源8%左右, 也就是说, 如果一台锅炉在正常条件下运行其每小时的额定蒸发量为6 t, 如果每小时产生水垢的平均量为4 mm, 那么就要多损耗200 kg左右的It标准煤。

(2) 由于锅炉水质不符合标准, 会不同程度腐蚀锅炉及其配件, 导致锅炉的寿命减短。锅炉设计的寿命是二十年, 但由于腐蚀问题, 使用寿命通常不到十年, 严重浪费了原材料。另外, 锅炉的排污系统将没有经过处理的废水直接排除, 不仅浪费了水资源, 而且会污染环境。

(3) 相比于软化水, 凝结水是较佳的热源给水, 更为接近纯水, 不仅能够减少燃料的损耗, 还可以通过改善水质而减少排污过程中的热量损失, 对于降低蒸汽生产成本和提高锅炉的能源使用效率, 起到重要的作用。但由于锅炉采用高含铁量的钢管作为回收管, 污染了凝结水, 使得凝结水无法发挥其热能功效, 与锅炉给水要求不匹配的凝结水会被大量浪费。

2 锅炉节能的能耗降低技术措施

鉴于锅炉能源损耗巨大的原因, 笔者结合“十一五”节能减排指标中的能源损耗减少要求, 对锅炉节能方面的能源损耗降低技术进行了创新研究, 通过水循环系统的改造、锅炉水质的管理、回收蒸汽凝结水等措施, 提高锅炉的能源使用效率, 减少环境的污染, 使得锅炉的节能性能在最大程度上得以发挥。

2.1 改造锅炉设施管网, 减少能源损耗

锅炉的技术改造, 是在保持锅炉主体的前提下, 以降低能耗为目的, 对锅炉进行改造和扩容, 譬如将蒸汽锅炉改造成热水锅炉, 以此提高锅炉运行时的安全系数, 同时为锅炉的能源减缓, 创造有利的条件。我们可将蒸汽供暖改造成为直接水循环供暖, 拆除风荷园换热站, 直接改造成为直供模式的热水锅炉, 减少中间环节的能源损耗。为了确保锅炉热水出力的高效率水平, 我们需要实现锅炉管网的数字化管理, 利用超声波流量仪, 调节管网各端的平衡性, 增加远端的流量和循环速度, 并采取分流控制模式, 确保每平方米的流量小于4 kg, 实现锅炉的精细化管理。针对锅炉水垢的现象, 在改造锅炉设施管网的时候, 要提高热水的循环效率, 对锅炉运行的参数和出水温度进行定时调节, 并做好抄表调节的记录, 对比分析记录的数据, 以确保运行参数的合理性, 最大限度提高锅炉使用效率和降低锅炉的能源损耗。笔者认为应该通过改造锅炉的设备和管网, 将其改造成为直接供热和采暖的模式, 也只有这样, 才能确保锅炉的能源得到充分利用。

2.2 管理锅炉的水质

锅炉安全经济的运行前提, 是以相关的法规和标准为前提, 提高水的使用和管理水平, 确保锅炉水质质优水平。锅炉水质的要求是节约能源和符合环境保护。在锅炉使用的过程中, 应该根据《锅炉水处理监督管理规则》每日定时监测锅炉的水质, 并对存在的水质问题予以解决。另外是对锅炉进行化学清洗, 其依据是《锅炉化学清洗规则》, 将锅炉中的水垢取出, 并防止水垢的产生, 对于锅炉的排污率来说, 可以得到一定程度提高, 同时也可以增强热量传递效力和减少热量的无形损失, 对于节能减排工作来说, 是重要的作业环节。关于锅炉水垢的防治, 笔者建议采用石灰处理方法, 水垢化学反应之后, 遗留的碳酸盐硬度就能大幅度降低, 有机会物也可以有效去除。另外也要定时对锅炉给水进行除氧处理, 采用先进的节能技术, 用较为有效的除氧剂和配备先进的除氧设备, 提高锅炉的水质。通常情况下, 用于除氧的联氨具有容易挥发的特性, 而且是有毒物质, 因此在除氧的过程要采取必要的保护措施。

2.3 蒸汽凝结水的回收

锅炉蒸汽凝结水的回收, 有两种方法:一是热泵回收利用, 最大化利用蒸汽的余热。这种方法可以使得整个热力的系统形成闭环模式, 相比于普通的节能系统, 其热力损失率也降低到25%左右, 从而使得锅炉蒸汽系统工作环境热污染的减少。二是余汽热能回收, 既将锅炉运行时产生的蒸汽通过表面式换热, 以低压状态排出余热蒸汽。一方面是将冷凝水从疏水阀中排出, 而且控制蒸汽同时排出, 使得蒸汽气化时候的潜伏热能, 得以充分利用。疏水阀的组成部件具有反复运动的性能, 具有超强的蒸汽密封性能。大约有30%左右的蒸汽能够从疏水阀中排出。另一方面是软水箱锅炉给水的加热, 可以利用余热蒸汽和冷凝水, 鉴于软水箱容积的局限性, 应该采用密封式结构的软水箱, 以吸收全部的余热蒸汽热能, 避免蒸汽的不必要蒸发, 从而减少热能的浪费。

3 结语

综上所述, 锅炉作为一种耗能型的特种设备, 其能源消耗量巨大, 不符合《特种设备安全监察条例》中特种设备节能工作的基本要求。锅炉工作的时候, 由于炉膛内燃料燃烧释放出来的大量热能, 一部分作为有效利用的热能被水吸收后, 促使水转化成水蒸汽, 另外一部分作为热损失无形流失。为了解决锅炉能源损耗的问题, 我们要参照“十一五”节能减排指标中的能源损耗减少要求, 对锅炉节能方面的能源损耗降低技术进行了创新研究, 通过水循环系统的改造、锅炉水质的管理、回收蒸汽凝结水等措施, 提高锅炉的能源使用效率, 减少环境的污染。

摘要：2009年5月1日国务院令第549号公布的《特种设备安全监察条例》中, 对特种设备的节能工作做出了强调, 并将设备的效能指标纳入监察的内容当中, 为特种设备的节能管理提供了法律基础条件。锅炉作为一种耗能型的特种设备, 其能源消耗量巨大, 因此有必要展开能耗降低的技术研究, 降低能耗的水平。本文将对锅炉能源损耗的原因进行分析, 并从技术性的角度就能源损耗的技术漏洞进行填补, 以促进锅炉的节能发展。

关键词：锅炉节能,能耗降低,技术研究

参考文献

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