【正文】 Q2，升溫后的新風送入爐膛后，更利于燃煤燃燒。而在旋流貼壁流型工況時，管內(nèi)介子流速分布則相反，管中心介子流速較低，而貼壁介子流速反而增高，有利地減薄和破壞管壁介子的附面層，使管內(nèi)介子流體的動能得到了充分利用，傳熱效率得以提高。該系統(tǒng)除了可對鍋爐系統(tǒng)進行實時監(jiān)測及燃燒控制外 ， 還采用了最佳風煤比自學習系統(tǒng)和風煤比在 線自尋優(yōu)策略 ， 維持鍋爐在最佳工況狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。 ①鍋爐原有操作系統(tǒng) ： 此時控制系統(tǒng)不投入 ， 不影響鍋爐的正常運轉(zhuǎn)。 （ 4）變頻器的節(jié)能作用 根據(jù)流體力學和風機、泵的工作模型，電機在不同情況下的轉(zhuǎn)速比與輔機的流量比、揚程比、輸出功率比有一定的關(guān)系。更換爐排的電磁調(diào)速電機控制器，以實現(xiàn)爐排轉(zhuǎn)速自動控制。另一方面分別對鼓、引風機、爐排電機等進行啟?？刂坪碗姍C轉(zhuǎn)速設(shè)定。 ? 當按下 “ 手動 ” 按鈕（鍵）后，系統(tǒng)即進入手動操作狀態(tài)，可以手動的調(diào)節(jié)鼓風機、爐排、引風機的電機轉(zhuǎn)數(shù)，控制補水泵的啟動 /停止。 鍋爐燃燒過程自動控制的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)負荷的需要，同 時還要保證鍋爐安全經(jīng)濟運行。 ? 調(diào)節(jié)引風量，保持爐膛壓力在一定的負壓范圍內(nèi)。 液位自動控制的主信號為液位壓 差變送器輸出信號。吸收液以工廠生產(chǎn)的堿性廢水取代常規(guī)的石灰石漿液，堿性廢水 PH 值在 9～ 13 之間，廢水用量為40m3/h，從廢水池內(nèi)用泵送至吸收塔內(nèi)，反應(yīng)后的含 SO4中性廢水在返回廢水池內(nèi)，減少了中和處理的酸液。 （ 3） 燃煤熱解氣化湍流燃燒，變?nèi)济汗腆w過氧直接燃燒為燃煤饋氧還原氣化氣體燃燒，燃燒效率增高，節(jié)煤效果顯著平均節(jié)煤率大于20%。 （ 8） 新風口設(shè)在鍋爐房內(nèi)上部，可以有效回收鍋爐爐體散熱熱能損失， 增加鍋爐房內(nèi)換氣次數(shù)，改善鍋爐房內(nèi)工作環(huán)境。 總平面布臵 本次改造在現(xiàn)有廠區(qū)進行，主要是利用現(xiàn)有條件和設(shè)施，以達到節(jié)能 減排降耗的目標。 動力設(shè)施區(qū)全部安排在廠區(qū)的南端，有鍋爐房、油爐房、污水處理站、水泵房、地下水池等。內(nèi)設(shè) 10t/h 蒸汽鍋爐 3 臺。設(shè)有地下儲水池一座，儲水量 3000 立方米，供生產(chǎn)、生活和消防用水。 廠區(qū)內(nèi)設(shè)有完善的排水系統(tǒng)。 蒸汽鍋爐房 1 座，建筑面積 890 平方米，框架結(jié)構(gòu) ， 永久煙囪一座，高度 45 米。 （ 2）供電方案 廠區(qū)內(nèi)設(shè)有變電所一座 ， 為全廠供電。 （ 3）照明 廠區(qū)照明：沿廠區(qū)主干道設(shè)照明燈柱，照明燈具選用節(jié)能型燈具。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有污水處理站一座，日處理能力為 4000 噸，可以滿足產(chǎn)生廢水量的處理需要，并留有一定余量。吸收塔底設(shè)有氧化裝臵，將不穩(wěn)定的 SO3氧化為穩(wěn)定的 SO4。 為防止機械傷害及墜落、碰撞事故的發(fā)生，在設(shè)備的可動部件設(shè)臵必要的安全防護網(wǎng)罩；在生產(chǎn)場所的梯子、平臺及高處通道均設(shè)臵安全欄桿；在 地溝口、水井口設(shè)臵蓋板；在有危險的吊裝口、安裝孔等處設(shè)臵安全圍欄；在有危險的場所設(shè)臵相應(yīng)的安全標志及事故照明設(shè)。 （ 4）鍋爐爐渣 鍋爐爐渣堆放在露天渣場中，可作為制磚和鋪路的建筑材料，對外出售，綜合利用。 （ 2）涂層工藝廢氣治理措施 涂層工藝所用化工原料為含二甲苯物質(zhì)，在工藝加熱時會有單體二甲苯溢出。 辦公照明：辦公、休息區(qū)的照明采用高效節(jié)能熒光燈具，作業(yè)面照度不低于 300Lx。變壓器室內(nèi)設(shè)有 4 臺變壓器，其中 1000kVA 變壓器 2 臺， 630kVA 變壓器 2 臺。 導熱油鍋爐房 1 座，建筑面積 640 平方米，框架結(jié)構(gòu)，鐵皮煙囪一根，高度 30 米。廠區(qū)排水管道為暗溝。 消防給水系統(tǒng)采用高壓給水方式。內(nèi)設(shè) 300 萬 Kcal/h 導熱油鍋爐 2 臺， 160 萬 Kcal/h 鍋爐 1 臺。 豎向布臵 該廠區(qū)地勢平坦，地形較規(guī)整，豎向設(shè)計為平坡式布臵方式。本章節(jié)僅簡單描述。 （ 10） 脫硫劑以工廠生產(chǎn)排放的堿性廢水取代常規(guī)以石灰石脫硫劑，取消了復雜的噴淋系統(tǒng)和再循環(huán)系統(tǒng)，降低脫硫系統(tǒng)的運行成本和處理成本，同時減少了廢水處理的運行費用，在塔頂設(shè)臵雙級高效除霧器，消除了煙囪出口處的白霧。 （ 4） 本發(fā)明技術(shù)既適用于舊鍋爐燃燒系統(tǒng)改造，也適用于新建鍋爐房。 （ 2）工作原理 煙氣中 SO2溶于水后生成的 H+與廢水中的 OH結(jié)合，生成 H2O，而 SO3被氧化為 SO4后存于吸收液中。以保證汽化劑汽包液位平衡。如果爐膛負壓太小，爐膛容易向外噴火，危及設(shè)備與工作人員的安全。 圖 6燃燒控制系統(tǒng)的原理圖 燃燒控制系統(tǒng)的主要功能 ? 鍋爐的蒸汽壓力，始終保持在設(shè)定值附近。操作人員無需調(diào)節(jié)鼓風機、爐排、引風機的電機轉(zhuǎn)數(shù)。這些數(shù)據(jù)主要包括鍋爐的溫度、壓力、流量等。如果 PLC 系統(tǒng)也出現(xiàn)故障，還可直接在變頻器控制面板上進行啟 /?？刂啤．旊姍C轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的 70%時 ， 電機的輸出功率僅為額定功率的 %，節(jié)電率達到 %。 ③控制系統(tǒng)下位機自動運行方式：此時 PLC投入閉環(huán)運行 ， 通過采用常規(guī)控制或易于實現(xiàn)的智能控制方法實現(xiàn)對給煤機轉(zhuǎn)速、鼓風風量、引風風量的控制。整體控制系統(tǒng)采用常規(guī)控制與智能控制并存方案。采用旋流貼壁技術(shù)，管內(nèi)流動介子以斜切線的流型流經(jīng)管壁表面，切線貼壁流動介子將管內(nèi)壁流體 附面層全部破壞掉，使傳熱表面與高速流動的介子充分接觸，傳質(zhì)換熱，對流換熱系數(shù)極大提高。從爐窯排出的高溫煙氣經(jīng)過換熱裝臵換熱管外側(cè)時，被換熱管內(nèi)被加熱介子（空氣或水），在管內(nèi)旋流組件的作用下，以旋流貼壁的流型流經(jīng)換熱管束，吸收熱能被加熱，通過管道再送入爐內(nèi)參加燃燒，熱能被有效回收利用，節(jié)能降耗。 ④ 氣化劑氣體橫向進入爐膛后，使煙氣中的顆粒分子（團）具有一定的動能和勢能。 ③ 燃料煤在燃燒室燃燒時，首先是煤的熱解揮發(fā)分析出：最后剩下由很多晶粒組成的焦炭。 1空 氣蒸汽混合噴嘴 2冷 渣器 3汽包 4電磁 閥排水口軟化水泵圖 2氣化湍流燃燒裝臵工藝流程圖 （ 2）氣化湍流燃燒技術(shù)工作原理 氣化湍流燃燒技術(shù)就是通過特制混風裝臵將蒸汽與空氣混合后送入爐膛前端使燃煤在氣化劑作用下使燃煤氣化升成可燃氣后進行燃燒， 同時橫向進入爐膛內(nèi)的氣化劑使得燃燒層流火焰產(chǎn)生湍流脈動擾動，火焰峰面發(fā)生彎曲形變而形成“褶皺”。 2）旋流高效熱能回收技術(shù)。 ? 鍋爐燃煤煤種：撫順洗粒 ? 燃煤低熱發(fā)熱值： Qdar=6000kcal/kg ? 鍋爐耗煤量： 7047kg/h ? 鍋爐運行時間： 7920 小時 /年 2）鍋爐系統(tǒng)改造內(nèi)容 本項目 采用燃煤熱解氣化湍流燃燒節(jié)能新技術(shù) ， 主要改造內(nèi)容為： 鍋爐排煙系統(tǒng)增設(shè)高效旋流余熱回收裝臵 ； 鍋爐爐膛內(nèi)增設(shè)氣化湍流燃 燒裝臵布風，并與新風系統(tǒng)形成二次送風系統(tǒng)； 鍋爐采用風煤比自尋優(yōu)自控系統(tǒng)。鼓風機、引風機、補水泵采用工頻配電控制，爐排采用電磁調(diào)速電機拖動。 ④ 由于鍋爐下布風供風形式造成鏈條爐排上小顆粒燃煤沸騰，部分小顆粒燃煤從鏈條爐排風隙中落入渣坑中，造成固體末完全燃燒熱損失 Q4 增大。鼓風機配電機功率為 15KW。兩臺鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)省煤汽換熱降溫后進入陶瓷多管除塵器凈化后，由引風機經(jīng)煙道送入煙囪高空排放。總節(jié)煤潛力約 7000萬噸 /年。印染行業(yè)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)污強度還在增加， 上世紀 90年代生產(chǎn)萬米印染布產(chǎn)生的 COD 不到 200 公斤，現(xiàn)在不少企業(yè)達到了600 公斤。 環(huán)保指標：單位產(chǎn)值的污水排放量比 2020 年降低 22%。比 2020 年遞增了 億元。 1998 年企業(yè)獲得紡織品自營進出口權(quán)， 2020 年 通過 了 IS09001： 2020質(zhì)量管理體系認證。 企業(yè) 位于 海城市感王經(jīng)濟開發(fā)區(qū) ， 現(xiàn)占地面積為 12 萬平方米，建筑面積 4 萬 平方米 。 （ 4）項目生產(chǎn)綱領(lǐng) 和節(jié)能 、環(huán)保 效益 改造后 ，企業(yè) 印染 能力 仍 維持 5000 萬米 不變 。 改造內(nèi)容共包括兩大部分，第一部分為節(jié)能 改造 部分，包括 ① 加濕氣化湍流燃燒技術(shù) ， ② 旋流高效熱能回收技術(shù) ， ③ 采用鍋爐燃煤風煤比自尋優(yōu)監(jiān)測控制技術(shù) ； 第二部分為環(huán)保 改造 部分，利用工廠排放堿性廢水脫硫。 2020 年是“十一五”規(guī)劃的第一年，自“十一五”規(guī)劃綱要提出節(jié)能的目標以后，各方面做了很多工作?！?可以預見，國家將會越來越重視節(jié)能工作。 據(jù)此 企業(yè) 提出了 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保專項技術(shù)改造項目 。 （ 3）項目建設(shè)期 項目建設(shè)期定為 6 個月 。企業(yè)性質(zhì)為股份制，現(xiàn)有股東 3 人，其中自然人陳廣義占 66%的股份，為企業(yè)法定代表人，自然人鐘啟艷占 17%，自然人陳晨占 17%。 企業(yè) 2020 年實現(xiàn)銷售收入 20718 萬元，利潤總額 萬元。從 2020 年到 2020 年，印染 6 大類的產(chǎn)品出口數(shù)量從 38 億米增加到 億米，平均增速達82%；出口金額從 28 億美元增加到 億美元；印染 規(guī)模 企業(yè)的戶數(shù)從 858 家增加到 1778 家；印染布的產(chǎn)量從 158 億米增加到 360 億米，平均增速達 %；銷售收入 從 513億元增加到 1345億元，平均增長 %；印染產(chǎn)品的出口交易值從 242 億元增加到 457 億元； 2020 年全行業(yè)利潤達到 億元。 降耗指標：單位產(chǎn)值的纖維使用量比 2020 年降低 20%，噸纖維耗水量比 2020 年降低 20%。 2020 年上半年，全國萬元工業(yè)增加值能耗下降了 %，而紡織 僅下降了 %。 我國 燃煤工業(yè)鍋爐平均運行 熱 效率 為 60%～ 65%，比國際先進水平低 15～ 20 個百分點 ，每年共消耗煤炭約 4 億噸，約占全國煤炭消費總量的 1/5。鍋爐燃料燃燒后的爐渣在爐排后端落入地下渣坑，由鏈條除渣機將渣坑水封中 的濕渣輸送至鍋爐旁側(cè)，爐渣人工裝車定期外運。引風機配電機功率為 55KW。從上數(shù)據(jù)中可知省煤器的換熱面積在總的換熱面積中占有較大比例，鍋爐所用省煤器回收 部分熱能，但鍋爐排煙溫度仍然大于 150℃，排煙熱損失 Q2 較大。 （ 3） 目前，該鍋爐房共有 3 臺 10 噸 /時蒸汽鍋爐和兩臺為 300 萬 Kcal/h，一臺為 160 萬 Kcal/h 導油爐，上述六臺爐各有一套繼電器控制系統(tǒng) 。 節(jié)能效益 1）鍋爐系統(tǒng)原始參數(shù) ? 系統(tǒng)無空氣預熱器，排煙溫度大于 160℃。 1） 加濕氣化湍流燃燒技術(shù)。 氣化湍流燃燒裝臵工藝流程圖參見圖 2。氣化劑氣體橫向進入爐膛，使燃 燒室內(nèi)各種顆粒相組分大大增加，從而提高了火焰輻射換熱能力，利于燃燒的進行。顆粒群中沒有燃盡的碳粒會重新二次燃燒放出熱能，已經(jīng)燃盡的顆粒會附爐渣一起排出爐外。 （ 2）工作原理 根據(jù)爐窯的生產(chǎn)工藝流程，在系統(tǒng)中增設(shè)高效旋流換熱裝臵。管內(nèi)介子因旋流摩擦阻力提高部分小于管內(nèi)介子動能利用率的提高，兩者綜合，當常規(guī)管或換熱單元相比總的阻損害有所降低，使換熱單元高效低阻。實現(xiàn)了多冗余、多策略控制 ， 提高了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。 ②控制系統(tǒng)下位機手動運行方 式：在操作臺上可以手動無級調(diào)節(jié)給煤機轉(zhuǎn)速、鼓風風量、引風風量、補水量 ， PLC處于開環(huán)運行方式。據(jù)此，電機的輸出功率近似與轉(zhuǎn)速的立方成正比。系統(tǒng)采用分級分層模式，只要系統(tǒng)一上電，即使上位機出 現(xiàn)故障， PLC 控制系統(tǒng)仍可繼續(xù)運行，不影響鍋爐正常工作。 ? 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與變送層 這一層是控制系統(tǒng)的最底層，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、予處理和變送等工作。 ? 當按下 “ 自動 ” 按鈕（鍵）后，系統(tǒng)進入自動控制操作方式。燃燒控制系統(tǒng)的原理如圖 6。爐膛負壓的變化，反映了引風機與鼓風機的風量不相適應(yīng)。前饋信號取補水壓力的變化，以補償水管的壓力波動；取蒸汽流量的變化，以補償負荷的波動（如圖 7）。即本方案以廢水作為煙氣脫硫的吸收液，同時又以煙氣中的 SO2中和了堿性廢水，從真正意義上達到以廢治廢目的。耗煤量降低，鍋爐燃燒所需新風量和燃燒后產(chǎn)生的煙氣量均減少，鍋爐鼓、引風機均在低負荷下運行，采用鍋爐風煤比自尋優(yōu)自控技術(shù)，節(jié)省電能 30%以上，綜合節(jié)能效果顯著。 （ 9） 采用高效旋流余熱回收裝臵，近一步降低排放煙氣溫度，煙氣進入沖擊式脫硫裝臵后，更利于對二氧化硫的吸收提高脫硫效率，同時煙氣溫度降低、體積流量減小，降低了引風機的軸功率輸出，節(jié)省電能。其已有的平面布臵格局維持現(xiàn)狀，不作調(diào)整。 廠區(qū)布臵功能分 區(qū)明確，簡潔整齊，道路系統(tǒng)順暢，環(huán)狀布臵便于消防和運輸。 導熱油鍋爐房 1 座，長 32 米，寬 20 米，高 9 米，建筑面積 640 平方米，框架結(jié)構(gòu)，鐵皮煙囪，高度 30 米。廠區(qū)供水主干管管徑 DN200。排水系統(tǒng)為有組織排放，雨污分流制，設(shè)有排水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)。鍋爐房內(nèi)設(shè) 10t/h 蒸汽鍋爐 3 臺，總供汽能力為 30t/h 蒸汽。變電所建筑面積 420 平方米，內(nèi)設(shè)變壓器室、高低壓配電室、值班室等。 生產(chǎn)照明：生產(chǎn)廠房內(nèi)的照明采用混光燈，如汞燈、鈉燈聯(lián)合照明，作業(yè)面照度不低于 300Lx。污水處理站采用的處理工藝符合印染廢水的處理要求，處理后的廢水可以達到環(huán)保要求的排放標準。吸收液以企業(yè)生產(chǎn)的堿性廢水取代常規(guī)的石灰石漿液，堿性廢水 pH 值在 9~13 之間，廢水用量為40m3/h，從廢水池內(nèi)用泵送至吸收塔內(nèi)，反應(yīng)后的含 SO4中性廢水再返回廢水池內(nèi)，減少了中和處理的