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燃氣鍋爐供熱節能環(huán)保技術(shù)分析

發(fā)布時(shí)間: 2018-10-14 15:05   3799 次瀏覽

    隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展,燃氣鍋爐的應用已經(jīng)十分廣泛,能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎,其供需矛盾已成為亟待解決的問(wèn)題。近十幾年來(lái),我國國民經(jīng)濟發(fā)展迅速,隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展,燃氣鍋爐的應用已經(jīng)十分廣泛。目前,我國正處于能源結構調整階段。開(kāi)發(fā)和利用天然氣已成為能源使用和決策的重要課題。由此可見(jiàn),燃氣鍋爐的推廣使用和發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段。特別是近幾年,溫室效應問(wèn)題成為全球關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題,增加各種設備效率,減少燃料消耗,降低碳排放,也是解決溫室效應的一個(gè)辦法。

1、 燃氣鍋爐供熱存在問(wèn)題

1)燃氣鍋爐普遍存在冷凝水腐蝕鍋爐、縮短爐齡的問(wèn)題。

2)燃氣鍋爐供熱單位面積耗氣量偏高,且高、低差別很大。如單位面積耗氣量低的為9m3/m2 10m3/m2,高的為14m3/m215m3/m2。

3)燃氣鍋爐供熱的質(zhì)量有所下降。

2、 燃氣鍋爐供熱存在問(wèn)題的原因

1)對燃氣鍋爐供熱的特點(diǎn)不十分熟悉。調查中發(fā)現,設計人員和運行人員常常習慣按照燃煤鍋爐的做法設計和運行燃氣鍋爐,未******認清燃煤和燃氣鍋爐的不同點(diǎn)。下面列舉幾項二者的不同之處:①鍋爐效率與負荷率的關(guān)系不同。燃煤鍋爐低負荷時(shí)效率低,如當負荷率為40%時(shí),效率為38%。燃氣鍋爐,當采用比例調節燃燒機,在調試好的情況下,在30-100%的負荷下,鍋爐效率接近額定效率;鍋爐升降溫過(guò)程的快慢不同。以往非微機自控的燃煤鍋爐,在定流量、質(zhì)調節情況下,運行中習慣于控制回水溫度。實(shí)際上,回水溫度是滯后的。當供水溫度升高4℃5℃ ,回水溫度可能才改變1℃2℃。如按回水溫度控制,往往達不到在******供暖基礎上節能的目的。如果說(shuō),燃煤不得不如此,而燃氣鍋爐******是自動(dòng)控制,只要采用氣候補償系統,很容易實(shí)現控制供水溫度;③ 鍋爐額定效率與鍋爐容量的關(guān)系不同。對于燃煤鍋爐,容量為0746 MW (1-65t/h),其額定效率為72%~82%,且鍋爐容量越大,效率越高。對于燃氣鍋爐,容量為0729 Mw (140th),其額定效率為86%~92%,但鍋爐效率隨容量的變化,比燃煤鍋爐要小得多。

2)在實(shí)施“煤改氣”的四個(gè)環(huán)節(方案論證、設計、施工驗收和運行)中皆存在問(wèn)題:①設計時(shí)未采用燃氣鍋爐供熱的節能技術(shù)。設計時(shí)未采用燃氣鍋爐供熱的節能技術(shù),必然會(huì )給后續的運行節能帶來(lái)先天不足的缺憾;運行人員不能有效實(shí)施燃氣鍋爐的自動(dòng)控制。調查中發(fā)現,很多運行人員對燃氣鍋爐供熱的規律還沒(méi)有******掌握,但為了節

約用氣,往往憑主觀(guān)想法運行鍋爐,其結果,燃氣沒(méi)有省下來(lái),供熱質(zhì)量反而下降了;③施工驗收過(guò)程中存在忽視調試的問(wèn)題。無(wú)論是燃氣工業(yè)鍋爐還是模塊式組合鍋爐,為了有效地提高鍋爐的平均運行效率,都必須做好調試工作。但甲方一般不熟悉此情況,往往忽視調試工作。此外,有些廠(chǎng)家的調試水平不高,也對運行節能不利。

3、燃氣鍋爐供熱節能的關(guān)鍵

    眾所周知,提高燃煤供熱供暖系統的兩個(gè)效率(即鍋爐效率和管網(wǎng)輸送效率)是落實(shí)節能的關(guān)鍵。燃氣鍋爐供熱的節能,也應遵循此原則。

1)提高燃氣鍋爐效率。這里所說(shuō)的效率不是單臺鍋爐的額定效率,而是鍋爐組()的季節效率。為了提高季節效率,要從兩個(gè)方面努力。

    要盡量減少供暖期內各鍋爐的啟、停次數和待機時(shí)間。因每次鍋爐啟、停都要經(jīng)過(guò)吹掃,消耗燃氣;而待機時(shí)間內,鍋爐***相當一個(gè)大散熱器,也要損失熱量。

    為提高鍋爐組()的季節效率,設計的選型配置至關(guān)重要,選型時(shí)需要考慮以下兩點(diǎn):一是使鍋爐的組合具有較好的變負荷調節能力;二是鍋爐的出力盡量與負荷相匹配。同時(shí)還應注意:燃氣鍋爐不宜在滿(mǎn)負荷工況下運行,因為此時(shí)排煙溫度高,熱損失大,反而多耗氣;燃氣鍋爐出現的故障一般為非機械故障,搶修比燃煤鍋爐簡(jiǎn)單些,可以考慮不設備用鍋爐。

    要提高每臺鍋爐的平均運行效率。為此,選配比例調節燃燒機,同時(shí)要求廠(chǎng)家的調試工作一定要規范、到位,并以測試報告為依據,只有這樣才能******在30%一100%負荷工況下,鍋爐平均運行效率接近額定效率。

2)提高管網(wǎng)輸送效率。影響管網(wǎng)輸送效率的因素有三個(gè),即保溫、泄漏和水力失調造成的熱損失(而國外基本上是保溫損失),其中因外管網(wǎng)水平失調和供暖系統垂直失調而造成的熱損失十分可觀(guān)。外管網(wǎng)的水平失調和室內供暖系統的垂直失調損失的熱量所占比例很大,必須改進(jìn)。如今煤改氣” ,燃氣的成本高,減少管網(wǎng)失調熱損失顯得十分重要。為減少管網(wǎng)熱損失,應采用水力平衡系統和室溫調控系統。

4、燃氣鍋爐供熱節能技術(shù)簡(jiǎn)析

1)氣候補償技術(shù)。氣候補償技術(shù)是在傳統鍋爐房供暖系統上應用一套氣候補償系統,該氣候補償系統主要由氣候補償器、電動(dòng)調節閥、室外溫度傳感器、供水溫度傳感器等幾部分組成。通過(guò)在氣候補償器中預設定鍋爐供暖運行調節參數(曲線(xiàn)),并根據室外溫度傳感器反饋回室外溫度(變化),氣候補償器可計算出當前較為合理的供水溫度,并依據該溫度控制調節電動(dòng)調節閥的開(kāi)度(即調節供暖系統回水量與鍋爐供水量的混合比例),從而調節系統的總供水溫度,使鍋爐房供暖系統可以根據室外溫度變化實(shí)現按需供熱。

2)系統循環(huán)水泵變頻技術(shù)。系統循環(huán)水泵變頻(調速)技術(shù)是一項根據用戶(hù)用熱需求變化來(lái)改變(通常是降低頻率)循環(huán)水泵電機頻率,進(jìn)而改變系統循環(huán)水量(通常是減少循環(huán)水量),有效節省循環(huán)水泵輸配電耗的節能()技術(shù)。該技術(shù)主要是通過(guò)控制系統壓差、壓力或供水溫度等來(lái)實(shí)現循環(huán)水泵的變頻運行。由流體力學(xué)理論可知,循環(huán)水泵的循環(huán)水量Q與水泵轉速n的一次方成正比、循環(huán)水泵揚程H與水泵轉速n的平方成正比、循環(huán)水泵的軸功率Ps與水泵轉速11的三次方成正比。因此,采用水泵變頻技術(shù),通過(guò)降低循環(huán)水泵轉速可明顯降低水泵功耗。雖然在水泵的實(shí)際運行中,水泵的軸功-~qrgps與轉速n不一定成三次方的關(guān)系,但據相關(guān)實(shí)測研究可知,其節電效果也相當顯著(zhù)。

3)煙氣冷凝回收技術(shù)。煙氣冷凝回收技術(shù)是一項利用煙氣冷凝回收裝置回收燃氣鍋爐排煙余熱的節能技術(shù),應用煙氣冷凝回收裝置可將溫度較高的鍋爐排煙與溫度較低的供暖系統回水進(jìn)行熱交換。一方面,低溫的供暖系統回水可以降低高溫煙氣可回收煙氣中的顯熱;另一方面,低溫供暖系統回水將高溫煙氣中的水蒸氣冷凝成水,回收水蒸氣的相變潛熱。相關(guān)研究資料表明,煙氣冷凝回收裝置可提高燃氣鍋爐實(shí)際運行效率達3%~8%。

4)室外供熱管網(wǎng)水力平衡技術(shù)。室外供熱管網(wǎng)水力平衡技術(shù)通過(guò)室外供熱管網(wǎng)各支路上的水力平衡裝置來(lái)調節整個(gè)管網(wǎng)的水力工況,是一項解決供熱管網(wǎng)系統水力失調的節能技術(shù)。室外供熱管網(wǎng)水力失調分為靜態(tài)水力失調與動(dòng)態(tài)水力失調。靜態(tài)水力失調主要是因為設計、施工、管路的管材管件等因素會(huì )影響管網(wǎng)各支路的管道阻力系數,致使管網(wǎng)各支路之間的實(shí)際管道阻力系數比值與設計值不一致,反映到流量上則表現為管網(wǎng)各支路用戶(hù)的實(shí)際流量與設計流量不一致,產(chǎn)生水力失調。水力失調直接導致熱力失調,表現為實(shí)際流量值大于設計值的用戶(hù)室溫偏高和實(shí)際流量值小于設計流量值的用戶(hù)室溫偏低。靜態(tài)水力失調是供熱系統自身存在的問(wèn)題,可通過(guò)安裝并調試靜態(tài)水力平衡閥加以解決。動(dòng)態(tài)水力失調主要是因為管網(wǎng)系統部分支路熱用戶(hù)通過(guò)調節系統閥門(mén)改變系統流量,即調節供熱量以適應其用熱需求的變化。該部分支路熱用戶(hù)流量變化直接影響到管網(wǎng)其他支路熱用戶(hù)的流量,產(chǎn)生水力失調。動(dòng)態(tài)水力失調是供熱系統在運行過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題,可通過(guò)應用自力式壓差控制閥與自力式流量控制閥加以解決。

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