鏈條爐排鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能研究

李洪波

（哈爾濱市阿城區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)所 黑龍江省哈爾濱市 150300）

鏈條爐排鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能研究

李洪波

（哈爾濱市阿城區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)所 黑龍江省哈爾濱市 150300）

鏈條爐排鍋爐廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)加工行業(yè)，總體上系統(tǒng)效率相對(duì)較低。首先討論準(zhǔn)確測(cè)量的重要性，然后結(jié)合實(shí)際工作情況，從燃燒、運(yùn)行和新技術(shù)方面分別論述了鍋爐節(jié)能主要方法。伴隨技術(shù)革新和新技術(shù)的出現(xiàn)，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況，不斷對(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，提高節(jié)能效果。

鏈條爐排鍋爐；節(jié)能；優(yōu)化控制

前言

由于鏈條爐排鍋爐技術(shù)較為成熟、安裝方便、易于操作、建設(shè)成本相對(duì)較低，廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)加工行業(yè)。但是鏈條爐排鍋爐熱效率相對(duì)較低，一般熱效率在75%左右，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比要低10～15%，造成大量能源浪費(fèi)。因此，全面研究鏈條爐排鍋爐系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)十分必要。

1 參數(shù)測(cè)量

1.1 精準(zhǔn)測(cè)量的重要性

溫度、壓力、水位、流量、煙氣成分等參數(shù)都是作為鍋爐運(yùn)行控制的重要依據(jù)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對(duì)鍋爐運(yùn)行效果的好壞有著至關(guān)重要的作用。準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)可以讓司爐工做出合理恰當(dāng)?shù)呐袛嗪筒僮鳎Ｕ襄仩t運(yùn)行安全以及鍋爐運(yùn)行高效率。

1.2 儀表的選擇安裝

根據(jù)工作環(huán)境、測(cè)量介質(zhì)、量程、等級(jí)精度等要求，合理選擇不同類型的測(cè)量?jī)x表。儀表廠家一般對(duì)自己生產(chǎn)的儀表使用范圍要求都有明確的說(shuō)明，用戶要根據(jù)自己的需求選擇合適的儀表，不能超過(guò)儀表的最大量程，否則就會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2 燃燒節(jié)能

2.1 合理的爐拱布置

爐拱的主要作用是促使?fàn)t膛內(nèi)氣體的混合，合理組織爐內(nèi)的熱輻射和熱煙氣流動(dòng)。若爐拱設(shè)計(jì)得當(dāng)，可使?fàn)t前燃料著火迅速，爐后燃料燃燒充分，從而有效提高燃料的燃燒效率，降低機(jī)械未完全燃燒熱損失Q4，提高鍋爐熱效率。

2.2 合理的供風(fēng)配比

煤炭在爐排上一次發(fā)生著火、燃燒、燃盡各階段，燃燒是沿著爐排長(zhǎng)度方向分階段、分區(qū)進(jìn)行的，所以應(yīng)根據(jù)各分區(qū)燃燒情況，采取分段供風(fēng)，合理分配供風(fēng)量。如爐排中間燃燒區(qū)應(yīng)加大供風(fēng)量，而爐排前端和后端適度減少供風(fēng)量。合理的供風(fēng)配比可以減小過(guò)量空氣系數(shù)，降低排煙熱損失Q2，而Q2在總的熱損失中比重最大。

各分段供風(fēng)量的比例關(guān)系，需要根據(jù)煤質(zhì)好壞、爐排上煤層厚度、煙氣含氧量、CO含量、負(fù)荷大小等確定，所以不同負(fù)荷和不同燃料情況下的供風(fēng)配比需要長(zhǎng)時(shí)間實(shí)際操作進(jìn)行總結(jié)，形成一整套數(shù)據(jù)，并最終用于指導(dǎo)操作，提高鍋爐燃燒效率。

3 運(yùn)行節(jié)能

3.1 優(yōu)化合理的鍋爐操作

鏈條爐排鍋爐DCS系統(tǒng)一般采用三沖量給水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，但是自動(dòng)控制系統(tǒng)是主要基于鍋爐常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)的，而在工況變動(dòng)情況下，鍋爐熱效率并不一定能夠得到保證。例如，當(dāng)負(fù)荷急劇變化時(shí)，控制系統(tǒng)不能夠準(zhǔn)確確定煤層的厚度、爐排速度、供風(fēng)配比，給水量大小、爐膛負(fù)壓等，而在鍋爐出現(xiàn)假水位時(shí)，系統(tǒng)更是無(wú)法做出準(zhǔn)確響應(yīng)。因此鍋爐合理優(yōu)化運(yùn)行，始終需要操作人員準(zhǔn)確操作。

3.2 減少漏風(fēng)

鍋爐本體漏風(fēng)現(xiàn)象十分普遍，爐膛的漏風(fēng)會(huì)降低爐膛溫度，對(duì)燃料燃燒影響較大，另外還會(huì)增加排煙量，增大引風(fēng)機(jī)工作負(fù)荷，增加排煙熱損失Q2。所以，工作中應(yīng)嚴(yán)格防止漏風(fēng)情況發(fā)生。在定期檢驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)人員也應(yīng)該注意，特別是容易忽略的爐門、檢修口，不是工作需要，不要隨便開(kāi)啟。

3.3 減小受熱面熱阻

鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間后，鍋爐受熱管道外表面（如水冷壁、過(guò)熱器、對(duì)流管束、省煤器、空氣預(yù)熱器等）就會(huì)附著一層積灰，導(dǎo)致內(nèi)部形成一層水垢。一般，灰的熱傳導(dǎo)率為鋼板的0.5%，水垢的導(dǎo)熱率比鋼板小30～50倍；增加灰垢1mm，熱損失將增加4～6%；增加水垢1mm，維持同樣鍋爐負(fù)荷就要浪費(fèi)3%左右的燃料。所以，應(yīng)根據(jù)鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況，定期對(duì)鍋爐進(jìn)行除灰除垢，并按時(shí)進(jìn)行定期檢驗(yàn)。這不僅有利于提高鍋爐系統(tǒng)節(jié)能效果和運(yùn)行安全，而且使鍋爐升溫升壓速率快，出力增大。

4 采用節(jié)能設(shè)備

4.1 分層分行給煤裝置

分層分行給煤技術(shù)主要是讓燃煤進(jìn)入爐膛時(shí)，煤炭顆粒能夠按照下大上小逐級(jí)均勻分層排列，使煤炭顆粒之間留有一定間隙，保證煤層的透氣性，增大燃燒強(qiáng)度，有效降低化學(xué)未燃燒熱損失Q3和機(jī)械未完全燃燒熱損失Q4，提高鍋爐對(duì)煤種的適用性。分層分行給煤技術(shù)可以有效解決原始煤層密實(shí)導(dǎo)致?tīng)t排上出現(xiàn)火口和燃燒不均勻的現(xiàn)象，避免局部溫度過(guò)高而出現(xiàn)燒毀爐排等故障發(fā)生。

4.2 水處理系統(tǒng)

鍋爐排污率的大小和給水品質(zhì)息息相關(guān)。給水的含鹽量和堿度越大，鍋爐的排污率就越高，鏈條爐排鍋爐的排污率一般為鍋爐容量的3～10%。排污率越大，鍋爐損失的有效利用熱量就越多，同時(shí)還造成大量水資源的浪費(fèi)。因此采用較為先進(jìn)的水處理系統(tǒng)十分必要。

4.3 變頻器

鍋爐輔機(jī)系統(tǒng)采用多臺(tái)不同大功率電機(jī)，如鼓、引風(fēng)機(jī)、給水泵和爐排電機(jī)等。由流體力學(xué)理論可知，風(fēng)機(jī)和泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，轉(zhuǎn)速的改變，對(duì)軸功率的影響很大。而目前，鍋爐上采用節(jié)流方式（調(diào)整閥門或擋板）達(dá)到調(diào)節(jié)目的，造成大量電能被浪費(fèi)。采用變頻技術(shù)，就是通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)節(jié)的目的，可以有效節(jié)約大量電能，大約可節(jié)省30～40%。另外，變頻技術(shù)使電機(jī)實(shí)現(xiàn)了真正的軟啟動(dòng)和軟停止，且變頻器提供給電機(jī)無(wú)諧波干擾的正弦電流，有限延長(zhǎng)了電機(jī)的壽命。

4.4 連續(xù)排污設(shè)備

采用手動(dòng)控制連續(xù)排污時(shí)，為保證鍋爐水含鹽量在可控范圍，經(jīng)常采取一直開(kāi)啟方式進(jìn)行連續(xù)排污，導(dǎo)致排污過(guò)量，造成熱量損失和水資源浪費(fèi)。所以，鍋爐使用單位可考慮加裝連續(xù)排污自動(dòng)控制裝置，縮短排污時(shí)間，減少排污量。

5 結(jié)束語(yǔ)

鍋爐使用單位的生產(chǎn)任務(wù)、工作環(huán)境、使用設(shè)備都有不同，應(yīng)針對(duì)自身具體情況制定詳細(xì)的節(jié)能計(jì)劃，而且隨著社會(huì)發(fā)展，節(jié)能技術(shù)不斷得到更新和完善，鍋爐使用單位應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，適時(shí)對(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)更新，不斷提高鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能效率。

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1004-7344（2016）25-0236-01

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