【文章內(nèi)容簡介】 00 240 1484 工質(zhì)進口溫度 ℃ 257 257 352 192 168 305 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)的改造方案項目計劃從“變頻”、 “水”、 “余熱”、 “煤斗”四個方面對現(xiàn)有鍋爐進行改造。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（鼓風(fēng)機、引風(fēng)機）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、工頻恒速運行的工作模式。不論是啟動還是運行過程，都存在大量的電能浪費，并且由于風(fēng)機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（啟動電流小于額定電流），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和風(fēng)機電機上。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的起停，從而保證鍋爐水位。當(dāng)鍋爐水位達到水位上限時，控制柜切斷給水泵電機的電源，給水泵停止工作。當(dāng)鍋爐水位下降到水位下限時，給水泵開始工作。給水泵的起動采用“Y△”轉(zhuǎn)換啟動，給水泵起動后一直在工頻下運行，電 機一般都處于滿負(fù)荷狀態(tài)。特別是頻繁啟動停止，一方面影響電機壽命，另一方面由于啟動過程電流較大，電能損耗相對較多。鼓風(fēng)機和引風(fēng)機（產(chǎn)生負(fù)壓用）也是工作在工頻恒速運行模式下。當(dāng)所需要的風(fēng)量較小時，減小風(fēng)門開度；當(dāng)需要風(fēng)量較大時，增大風(fēng)門開度，而電機一直處于滿負(fù)荷運行狀態(tài)，能量損耗較大。一般地，為了保證風(fēng)門執(zhí)行機構(gòu)安全可靠，風(fēng)門最大開度為 80%，而在工作過程，大部分時間內(nèi)風(fēng)門開度為 50～70%?？梢姡罅康碾娔鼙话装桌速M。（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自動調(diào)節(jié)進水電動閥的開度，故進水管內(nèi)水壓會隨之變動，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，從而達到節(jié)能之目的。（3）風(fēng)機系統(tǒng)變頻改造鍋爐的鼓（引）風(fēng)機的風(fēng)量是經(jīng)常變動的，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)，浪費了熱能，風(fēng)量調(diào)節(jié)過小，煤渣殘留碳份超標(biāo)又浪費了煤，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標(biāo)，必須對風(fēng)量進行有效的調(diào)節(jié)。 （變頻改造如圖 53 所示）變頻器 鼓 風(fēng) 機 鍋 爐輸 入電 源 操 作 器 壓 力 變 送 器變頻器 引 風(fēng) 機輸 入電 源 操 作 器 檢 測 爐 膛 負(fù) 壓圖 53 風(fēng)機系統(tǒng)變頻改造示意 圖鼓風(fēng)機變頻器采用人工控制，視狀況自行調(diào)節(jié)。引風(fēng)機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)機變頻器，調(diào)用變頻器內(nèi)置的 PID 調(diào)節(jié)器，自 動調(diào)整輸出頻率，控制引風(fēng)機轉(zhuǎn)速，降低能耗。(4)變頻 改造后的運行流程當(dāng)自動變頻出現(xiàn)故障時，其變頻器將發(fā)出一個命令，此時旁路接觸器自動吸全，節(jié)電接觸器斷開，系統(tǒng)由節(jié)能運行轉(zhuǎn)為工頻運行。（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 機信 號 給 定 發(fā) 送 指 令 故 障 信 號自 動 變 頻運 行 工 頻 運 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。這是因為要提高蒸汽使用設(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)計回收系統(tǒng)時，要對用汽設(shè)備的熱負(fù)荷進行詳盡調(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，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 100℃以上；節(jié)水及水處理費用。節(jié)能率達高達 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 %= 每小時的實際回收量 2550 3000 Kg 每月運轉(zhuǎn)時數(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 燃油價格（5） 元/kg= 每月節(jié)省燃料費用 41888 89321 元+ 每月節(jié)省水費（6） 2022 2376 元項目 開放式回收 密閉式回收 單位+ 每月節(jié)省軟水處理費（7） 4488 5280 元= 每月節(jié)省總費用 48395 96977 元= 每年節(jié)省總費用 580740 1163724 元通過比較，項目擬采用密閉式回收方法對現(xiàn)有鍋爐進行改造。（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)的可靠運行同時帶來整個供熱系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，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地進一步輸送至合適的利用處，同時對閃蒸汽進行控制和處理?？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 泵的啟動或停止，集水罐水位過高/過低和集水罐 壓力過高報警等。 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警 2 路，集水罐壓力過高 1 路、報警試音、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 或停止 1（2）路、控制 1（2）路排氣報警燈。當(dāng)滿水器沒有水時，繼電器控制指示燈報警，提醒進行排氣，直至滿水器充滿水時報警結(jié)束。冷凝水匯集到集水罐后，當(dāng)水位達到 1泵啟動水位時，1泵啟動，此時如果回水流量小于 1泵的流量，當(dāng)水位降低到 1泵停止水位時，1泵停止；此時如果回水流量大于 1泵的流量，經(jīng)過時間 T 后，水位沒有下降，則 2泵啟動，這時水位下降，當(dāng)水位降低到 1泵停止水位時，1和 2泵同時停止。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組的經(jīng)濟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