【文章內(nèi)容簡介】 57 352 192 168 305 工質(zhì)出口溫度 ℃ 257 385 450 257 192 1416 煙氣流速 m/s 117 平均傳熱溫差 ℃ 689 507 272 198 89 1058 傳熱系數(shù) W（m2℃） 9 傳熱量（煙氣側(cè)） kJ/kg 鍋爐熱力性能原鍋爐熱力計(jì)算數(shù)據(jù)如下：表 53 現(xiàn)有鏈條爐鍋爐 規(guī)范數(shù)據(jù)序號 名稱 單位 數(shù)值1 鍋爐額定蒸發(fā)量 t／h 10 202 排煙溫度 ℃ 148 1483 冷空氣溫 .度 ℃ 20 204 機(jī)械不完全燃燒損火 % 8 85 排煙熱損火 % 6 化學(xué)不完全燃燒損失 % 1 17 散熱損火及灰渣熱損失 % 8 鍋爐熱效率 % 78 9 飽和蒸汽溫度 ℃ 194 20410 給水溫度 ℃ 105 10511 排污率 % 3 312 燃料量 kg／h13 計(jì)算燃料量 kg/h 14 爐膛容積 m315 輻射受熱面 m2 16 容積熱負(fù)荷 kJ／m 3h17 輻射受熱面熱負(fù)荷 kJ／m 2h18 對流受熱面 m2 162 19 爐膛山口溫度 ℃ 963 118（二）詳細(xì)的改造方案項(xiàng)目計(jì)劃從“變頻”、 “水”、 “余熱”、 “煤斗”四個(gè)方面對現(xiàn)有鍋爐進(jìn)行改造。詳細(xì)技術(shù)改造方案如下。變頻改造公司現(xiàn)使用的是 2 臺 10 噸和 1 臺 20 噸鍋爐，其中風(fēng)機(jī)（鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)）和供水系統(tǒng)（給水泵、循環(huán)泵、蒸汽泵等）是鍋爐的主要耗能（電能）部分?，F(xiàn)鍋爐給排風(fēng)和供水采用降壓啟動(dòng)、工頻恒速運(yùn)行的工作模式。不論是啟動(dòng)還是運(yùn)行過程，都存在大量的電能浪費(fèi)，并且由于風(fēng)機(jī)或水泵長期在工頻下工作，對其使用壽命也有影響。而采用變頻器調(diào)速控制后，不但能解決軟啟動(dòng)（啟動(dòng)電流小于額定電流），還能節(jié)約大量的電能。（1）鍋爐系統(tǒng)簡介圖 51 為鍋 爐系統(tǒng)框圖，可見約 90%以上的用電量消耗在泵電機(jī)和風(fēng)機(jī)電機(jī)上。圖 51 鍋爐系統(tǒng)框 圖公司鍋爐給水控制是用接觸器控制電機(jī)的起停，從而保證鍋爐水位。當(dāng)鍋爐水位達(dá)到水位上限時(shí)，控制柜切斷給水泵電機(jī)的電源，給水泵停止工作。當(dāng)鍋爐水位下降到水位下限時(shí)，給水泵開始工作。給水泵的起動(dòng)采用“Y△”轉(zhuǎn)換啟動(dòng)，給水泵起動(dòng)后一直在工頻下運(yùn)行，電 機(jī)一般都處于滿負(fù)荷狀態(tài)。特別是頻繁啟動(dòng)停止，一方面影響電機(jī)壽命，另一方面由于啟動(dòng)過程電流較大，電能損耗相對較多。鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)（產(chǎn)生負(fù)壓用）也是工作在工頻恒速運(yùn)行模式下。當(dāng)所需要的風(fēng)量較小時(shí)，減小風(fēng)門開度；當(dāng)需要風(fēng)量較大時(shí)，增大風(fēng)門開度，而電機(jī)一直處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，能量損耗較大。一般地，為了保證風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全可靠，風(fēng)門最大開度為 80%，而在工作過程，大部分時(shí)間內(nèi)風(fēng)門開度為 50～70%?？梢姡罅康碾娔鼙话装桌速M(fèi)。（2）給供水系統(tǒng)變頻改造（如圖 52 所示）由水泵的工作原理可知流量與轉(zhuǎn)速 N 成正比，揚(yáng)程 H 與轉(zhuǎn)速N 的平方成正比，軸功率 P 與轉(zhuǎn)速 N 三次方成正比， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率 F 成正比，因此改變電源頻率，改變給水泵的轉(zhuǎn)速，可有效的減小水流量及節(jié)約電能。 變頻器 給 水 泵 鍋 爐輸 入電 源 操 作 器用 于 參 數(shù) 設(shè) 置 和 壓 力及 故 障 信 息 監(jiān) 視調(diào) 節(jié) 輸出 頻 率改 變轉(zhuǎn) 速改 變壓 力 遠(yuǎn) 程 壓 力 表圖 52 給供水系統(tǒng)的變頻改造示意圖因其鍋爐液位自控儀會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)水電動(dòng)閥的開度，故進(jìn)水管內(nèi)水壓會(huì)隨之變動(dòng)，再通過遠(yuǎn)程壓力表檢測壓力輸出模擬信號送至變頻器，作為變頻器 PID 控制的監(jiān)測值，確保改變頻率，降低給水泵轉(zhuǎn)速，使供水壓力恒定，再利用水位上限位控制其停止，從而達(dá)到節(jié)能之目的。（3）風(fēng)機(jī)系統(tǒng)變頻改造鍋爐的鼓（引）風(fēng)機(jī)的風(fēng)量是經(jīng)常變動(dòng)的，由于汽量變化是經(jīng)常變化的，所以風(fēng)量就需要經(jīng)常調(diào)節(jié)（閥門調(diào)節(jié)），鍋爐的控制室到閥門的距離較遠(yuǎn)，操作十分不便，也不可能調(diào)節(jié)得當(dāng)，風(fēng)量調(diào)節(jié)過大，空氣含氧量超標(biāo)，浪費(fèi)了熱能，風(fēng)量調(diào)節(jié)過小，煤渣殘留碳份超標(biāo)又浪費(fèi)了煤，因此為了提高控制水平，保證空氣含氧量和煤渣殘留的碳份達(dá)標(biāo)，必須對風(fēng)量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。 （變頻改造如圖 53 所示）變頻器 鼓 風(fēng) 機(jī) 鍋 爐輸 入電 源 操 作 器 壓 力 變 送 器變頻器 引 風(fēng) 機(jī)輸 入電 源 操 作 器 檢 測 爐 膛 負(fù) 壓圖 53 風(fēng)機(jī)系統(tǒng)變頻改造示意 圖鼓風(fēng)機(jī)變頻器采用人工控制，視狀況自行調(diào)節(jié)。引風(fēng)機(jī)部分采用壓力變送器采集爐膛負(fù)壓值，輸出模擬信號送至引風(fēng)機(jī)變頻器，調(diào)用變頻器內(nèi)置的 PID 調(diào)節(jié)器，自 動(dòng)調(diào)整輸出頻率，控制引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，降低能耗。(4)變頻 改造后的運(yùn)行流程當(dāng)自動(dòng)變頻出現(xiàn)故障時(shí)，其變頻器將發(fā)出一個(gè)命令，此時(shí)旁路接觸器自動(dòng)吸全，節(jié)電接觸器斷開，系統(tǒng)由節(jié)能運(yùn)行轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行。（工作流程示意圖如圖 54 所示）傳 感 器 PID調(diào) 節(jié) 變 頻 器 切 換 裝 置電 機(jī)信 號 給 定 發(fā) 送 指 令 故 障 信 號自 動(dòng) 變 頻運(yùn) 行 工 頻 運(yùn) 行圖 54 工藝流程 圖冷凝水回收對于公司來說，蒸汽在用汽設(shè)備中被使用的實(shí)際上僅僅是其潛熱，蒸汽的顯熱——冷凝水所具有的熱量幾乎全部被丟棄。這是因?yàn)橐岣哒羝褂迷O(shè)備的生產(chǎn)效率，即加熱效率，就必須盡快把傳熱效率低的冷凝水從蒸汽中排出去。蒸汽在各用汽設(shè)備中放出汽化潛熱后， 變成同溫同壓下的飽和冷凝水，假如未受污染，冷凝水近于純凈的蒸餾水，可以直接作為鍋爐給水。一般來說，飽和冷凝水平均具有蒸汽熱能的 20%左右，如不回收，不但損失熱能，將增加化學(xué)水處理費(fèi)用，增加鍋爐排污量及由此增加的熱損失，因此回收冷凝水是一項(xiàng)重要的節(jié)能措施，近年來得到了越來越多的企業(yè)的重視。（1）冷凝水回收系統(tǒng)由于飽和冷凝水在輸送過程中因壓降而存在閃蒸，形成一種汽液兩相流，并隨壓力和溫度改變而相互轉(zhuǎn)化，這使冷凝水回收利用存在一定的復(fù)雜性。在設(shè)計(jì)回收系統(tǒng)時(shí)，要對用汽設(shè)備的熱負(fù)荷進(jìn)行詳盡調(diào)查，完成從鍋爐—蒸汽管網(wǎng)—用汽設(shè)備—疏水系統(tǒng)—回收管網(wǎng)—回收泵站—鍋爐的熱力循環(huán)系統(tǒng)的周密設(shè)計(jì)，保證熱力系統(tǒng)近于完善的能源梯級利用程度。（2）冷凝水回收方法 ①開放式回收水溫降至普通水泵不產(chǎn)生汽蝕的溫度 75℃左右，飽和冷凝水在大氣壓下二次閃蒸，造成大量潛熱損失，能源利用率不足 60%。同時(shí)由于冷凝水與大氣的接觸，喪失了原先軟化處理后的水質(zhì)條件。②密 閉式回收回收系統(tǒng)不與大氣接觸，減少跑、冒、滴、漏的熱損失和熱污染,冷凝水的回收溫度可達(dá) 100℃以上；節(jié)水及水處理費(fèi)用。節(jié)能率達(dá)高達(dá) 20%以上。假設(shè)使用 4t/h 的蒸汽鍋爐，設(shè)備使用蒸汽壓力為 10kg/cm2，密閉式回收冷凝水壓力 6kg/cm2，回收量 3t/h，其冷凝水回收價(jià)值每年超過 100 萬元。 （詳見表 54）表 54 蒸汽冷凝水回收效益分析表項(xiàng)目 開放式回收 密閉式回收 單位沒消失回收冷凝水量 3000 3000 Kg 回收的再生蒸汽量（1） 65 100 %= 每小時(shí)的實(shí)際回收量 2550 3000 Kg 每月運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)（2） 352 352 H= 每月回收冷凝水量 897600 1056000 Kg 每 kg 所回收熱量（ 3） 10020 16520 Kcal/kg= 每月冷凝水回收熱量 71808000 153120220 Kcal247。 鍋爐效率 80 80 %= 每月節(jié)省熱能量 89760000 191400000 Kcal247。 燃油發(fā)熱量（4） 10200 10200 Kcal/kg= 每月節(jié)省燃油量 8800 18765 Kg 燃油價(jià)格（5） 元/kg= 每月節(jié)省燃料費(fèi)用 41888 89321 元+ 每月節(jié)省水費(fèi)（6） 2022 2376 元項(xiàng)目 開放式回收 密閉式回收 單位+ 每月節(jié)省軟水處理費(fèi)（7） 4488 5280 元= 每月節(jié)省總費(fèi)用 48395 96977 元= 每年節(jié)省總費(fèi)用 580740 1163724 元通過比較，項(xiàng)目擬采用密閉式回收方法對現(xiàn)有鍋爐進(jìn)行改造。（3）密閉式冷凝水回收系統(tǒng)組成該系統(tǒng)處于高于大氣壓力的運(yùn)行狀態(tài)，因而明顯體現(xiàn)出了優(yōu)于開放式回收系統(tǒng)的節(jié)能效果和綜合效益。閃蒸損失的大大減少和冷凝水的及時(shí)輸送，使冷凝水本身的熱量得到比較充分的利用；冷凝水與空氣的隔離狀態(tài)使得水質(zhì)保持較好的軟化狀態(tài)，并使得回水管道和附件減輕腐蝕；系統(tǒng)的可靠運(yùn)行同時(shí)帶來整個(gè)供熱系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，既減少了熱排放的環(huán)境污染，也減少了鍋爐的負(fù)荷壓力。蒸汽冷凝水經(jīng)疏水閥疏放，利用疏水閥余壓（背壓）將冷凝水輸送、匯 集至集水罐；為保證系統(tǒng)的壓力平衡，用壓力調(diào)節(jié)閥控制閃蒸汽，少量超壓的閃蒸汽引至軟水箱等處吸收，或作為低壓汽源再利用；冷凝水由回收裝置直接輸入鍋爐或除氧器等處回收利用，冷凝水的去向選擇由電磁閥控制。從工藝上來說，密閉式冷凝水回收系統(tǒng)總體上由回收管網(wǎng)和回收泵站兩部分組成。管網(wǎng)部分主要包含蒸汽疏水閥和回收管道；泵站部分主要包含集水罐、壓力調(diào)節(jié)閥、回收裝置、自力閥及必要的監(jiān)控閥門和儀表等。管網(wǎng)部分的主要作用是在保證不影響用汽設(shè)備的加熱工藝的前提下，阻止未冷凝放熱的蒸汽直接排出，而將其中的冷凝水及時(shí)地疏出，并輸送匯集至一定距離處；而泵站部分的主要作用則是將已集中的冷凝水及時(shí)地進(jìn)一步輸送至合適的利用處，同時(shí)對閃蒸汽進(jìn)行控制和處理?？刂葡到y(tǒng)采用可編程控制器控制。設(shè)置控制柜將差壓變送器的模擬信號送到 LOGO 可編程控制器控制水 泵的啟動(dòng)或停止，集水罐水位過高/過低和集水罐 壓力過高報(bào)警等。 該型號控制柜可以接受由差壓變送器送過來的模擬信號 1 路、液位繼電器檢測水位電極的開關(guān)信號 1（2）路、鍋爐的水位控制信號 X 路，集水罐水位過高和過低報(bào)警 2 路，集水罐壓力過高 1 路、報(bào)警試音、消音開關(guān)信號各 1 路；由 LOGO 可編程控制器控制水泵的啟動(dòng) 或停止 1（2）路、控制 1（2）路排氣報(bào)警燈。當(dāng)滿水器沒有水時(shí)，繼電器控制指示燈報(bào)警，提醒進(jìn)行排氣，直至滿水器充滿水時(shí)報(bào)警結(jié)束。冷凝水匯集到集水罐后，當(dāng)水位達(dá)到 1泵啟動(dòng)水位時(shí)，1泵啟動(dòng)，此時(shí)如果回水流量小于 1泵的流量，當(dāng)水位降低到 1泵停止水位時(shí)，1泵停止；此時(shí)如果回水流量大于 1泵的流量，經(jīng)過時(shí)間 T 后，水位沒有下降，則 2泵啟動(dòng)，這時(shí)水位下降，當(dāng)水位降低到 1泵停止水位時(shí)，1和 2泵同時(shí)停止。鍋爐排煙余熱回收公司現(xiàn)有鍋爐煙在煙道的溫度為 280℃，鍋爐排煙溫度直接影響到鍋爐機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和尾部受熱面工作的安全性。選擇較低的排煙溫度可以降低鍋爐的排煙損失，有利于提高鍋爐熱效率，節(jié)約能源及鍋爐運(yùn)行費(fèi)用。