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正文內(nèi)容

工業(yè)鍋爐年節(jié)能1000噸標(biāo)煤技改項(xiàng)目資金申請(qǐng)報(bào)告(編輯修改稿)

2024-09-02 09:10 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00 240 1484 工質(zhì)進(jìn)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(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(hào) 名稱(chēng) 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(duì)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(duì)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(tái) 10 噸和 1 臺(tái) 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?jiǎn)?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(guò)程,都存在大量的電能浪費(fèi),并且由于風(fēng)機(jī)或水泵長(zhǎng)期在工頻下工作,對(duì)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(jiǎn)介圖 51 為鍋 爐系統(tǒng)框圖,可見(jiàn)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(kāi)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(mǎn)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(guò)程電流較大,電能損耗相對(duì)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(mén)開(kāi)度;當(dāng)需要風(fēng)量較大時(shí),增大風(fēng)門(mén)開(kāi)度,而電機(jī)一直處于滿(mǎn)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(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全可靠,風(fēng)門(mén)最大開(kāi)度為 80%,而在工作過(guò)程,大部分時(shí)間內(nèi)風(fēng)門(mén)開(kāi)度為 50~70%。可見(jiàn),大量的電能被白白浪費(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(kāi)度,故進(jìn)水管內(nèi)水壓會(huì)隨之變動(dòng),再通過(guò)遠(yuǎn)程壓力表檢測(cè)壓力輸出模擬信號(hào)送至變頻器,作為變頻器 PID 控制的監(jiān)測(cè)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(mén)調(diào)節(jié)),鍋爐的控制室到閥門(mén)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(guò)大,空氣含氧量超標(biāo),浪費(fèi)了熱能,風(fēng)量調(diào)節(jié)過(guò)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(duì)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(cè) 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(hào)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(kāi),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(hào) 給 定 發(fā) 送 指 令 故 障 信 號(hào)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(duì)于公司來(lái)說(shuō),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(lái)說(shuō),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(lái)得到了越來(lái)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(guò)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(duì)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(jí)利用程度。(2)冷凝水回收方法 ①開(kāi)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(guò) 100 萬(wàn)元。 (詳見(jiàn)表 54)表 54 蒸汽冷凝水回收效益分析表項(xiàng)目 開(kāi)放式回收 密閉式回收 單位沒(méi)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(kāi)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(guò)比較,項(xiàng)目擬采用密閉式回收方法對(duì)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(kāi)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(lái)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(lái)說(shuō),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(mén)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(duì)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(hào)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(guò)高/過(guò)低和集水罐 壓力過(guò)高報(bào)警等。 該型號(hào)控制柜可以接受由差壓變送器送過(guò)來(lái)的模擬信號(hào) 1 路、液位繼電器檢測(cè)水位電極的開(kāi)關(guān)信號(hào) 1(2)路、鍋爐的水位控制信號(hào) X 路,集水罐水位過(guò)高和過(guò)低報(bào)警 2 路,集水罐壓力過(guò)高 1 路、報(bào)警試音、消音開(kāi)關(guān)信號(hào)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(mǎn)水器沒(méi)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(mǎn)水器充滿(mǎn)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(guò)時(shí)間 T 后,水位沒(méi)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
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