【正文】 的安全性。 公司現(xiàn)有鍋爐 煙氣量 16000NM3/小時(shí)。 （ 4） 煤斗 系統(tǒng)改造 采用 多功能分行分層燃燒節(jié)能給煤機(jī) 對(duì)現(xiàn)有煤斗進(jìn)行改造 ， 是將煤大小分層，形成疏松的煤層結(jié)構(gòu)，通風(fēng)效果好，燃燒面積增加30%～ 50%，呈半沸騰狀燃燒，燃燒更充分。 項(xiàng)目投資與資金來(lái)源 6 項(xiàng)目投資：計(jì)劃總投資 萬(wàn)元， 全部為 建設(shè)投資。 建設(shè)期限：建設(shè)期 6 個(gè)月 ，自 2020 年 7 月至 2020 年 12 月。 （ 1）本次節(jié)能改造項(xiàng)目的必要性； 7 （ 2）改造的技術(shù)內(nèi)容，包括技術(shù)方案、設(shè)備方案； （ 3）對(duì)改造工程中的環(huán)保、安全、消防按“三同時(shí)”原則提出方案； （ 4）對(duì)本項(xiàng)目的節(jié)能量及節(jié)能效益進(jìn)行計(jì)算和校核； （ 5）估算項(xiàng)目的投資規(guī)模并對(duì)其進(jìn)行 效益 分析 。 8 三、項(xiàng)目實(shí)施必要性分析 （一） 是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必要措施 能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我國(guó)能源供需矛盾很突出，促進(jìn)能源的合理和有效利用，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。 本 項(xiàng)目從 “ 變頻 ”、“ 水 ” 、 “ 余熱 ” 、 “ 煤斗 ” 四個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有鍋爐進(jìn)行改造 ，鍋爐運(yùn)行效率得到大幅度提高 ，能耗量大幅降低， 實(shí)現(xiàn)合理利用能源，提高能源利用效率，促進(jìn)生產(chǎn)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。2020 年，我國(guó)煤炭消費(fèi)量為 億噸，占一次能源消費(fèi)總量的%，大量燃用煤炭造成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。生物質(zhì)能是人類最古老、最廣泛的能源之一，長(zhǎng)期以來(lái)，除主要以 9 低效方式直接燃燒使用外，還有大量資源被廢棄，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。 如 技術(shù)的推廣應(yīng)用可以有效彌補(bǔ)能源資源不足，減少污染物排放、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。 （ 三 ） 是滿足企業(yè)自身發(fā)展的需 要 近年來(lái)，隨著我國(guó)各級(jí)政府對(duì)節(jié)能減排工作力度的加強(qiáng)，預(yù)期未來(lái)我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)會(huì)日益提高。眾多企業(yè)紛紛將節(jié)能減排作為經(jīng)營(yíng)中的重點(diǎn)和亮點(diǎn)，在節(jié)能減排的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。 2020 年工業(yè)總 產(chǎn)值 28969 萬(wàn)元 ， 萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值能耗為 噸折標(biāo)煤 /萬(wàn)元。 10 綜上所述，本項(xiàng)目 的實(shí)施 是具體實(shí)現(xiàn)合理利用能源，提高能源利用效率，節(jié)能降耗，促進(jìn)生產(chǎn)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。 11 四、項(xiàng)目實(shí)施前能耗狀況 （ 一 ） 能耗構(gòu)成 能耗計(jì)算 鍋爐 用能主要是用于 將水轉(zhuǎn)換為蒸汽用能、加熱過(guò)程中的供水系統(tǒng)及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的電耗及循環(huán)水補(bǔ)給 。 1000 E 新鮮水 —— 新鮮水耗能 t 標(biāo)準(zhǔn)煤 ； G 新鮮水 —— 新鮮水消耗量 t/a； C 新鮮水 —— 新鮮水 折合標(biāo)準(zhǔn)煤 kg 標(biāo)準(zhǔn)煤 /t 新鮮水 ，取 ； 本項(xiàng)目改造前新鮮水耗量 66687t/a。 1000= t 標(biāo)準(zhǔn)煤。 改造前電力耗能： E 電力 =G 電力 C 電力 =602 = t 標(biāo)準(zhǔn)煤 。 改造前 原煤 耗能： E 原煤 =G 原煤 C 原煤 =18523 = t標(biāo)準(zhǔn)煤 ； （ 4） 改造前 總耗能計(jì)算 ∑ E = E 新鮮水 + E 電力 + E 原煤 = 標(biāo)準(zhǔn)煤 ； 噸產(chǎn)品能耗 (折 標(biāo) 煤 ） =產(chǎn)品 總 能耗247。70000 t 產(chǎn)品 = t 標(biāo)準(zhǔn)煤 / t 產(chǎn)品 。 表 41 生產(chǎn)線改造前能耗表 項(xiàng) 目 單位 折算值 年耗量 用量（ t） 折標(biāo)煤（ t） 原煤 t /t 新鮮水 電力 t /t 新鮮水 萬(wàn) kwh /萬(wàn) kwh 合 計(jì) 噸產(chǎn)品能耗 t標(biāo)準(zhǔn)煤 /t產(chǎn)品 由上表看出，項(xiàng)目改造前噸產(chǎn)品能耗為 標(biāo)準(zhǔn)煤 /t 產(chǎn)品 ， 13 年耗能折標(biāo)準(zhǔn)煤 噸 。因此能耗的大小主要取決于 原煤、電力 的耗量。鍋爐基本特性參數(shù)如下： 鍋爐規(guī)范 表 51 鍋爐相關(guān) 參數(shù) 額定蒸發(fā)量 額定蒸汽出口 壓力 額定蒸汽出口 溫度 鍋筒工作壓力 給水溫度 設(shè)計(jì)鍋爐效 率 10t／ h 194℃ 105℃ 78% 20t／ h 204℃ 105℃ % 鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述 鍋爐 均 為雙鍋筒縱向布置組裝水管鍋爐，分鍋爐本體、鏈條爐排及尾部受熱面三大組件。受熱面布置充裕，出力足，升壓快。配以活絡(luò)心被動(dòng)爐排片，漏煤少，且自清灰能力強(qiáng)。尾部受熱面由翼型鑄鐵管省煤器，分上、下二組，煙氣經(jīng)過(guò)省煤器后，熱量得以充分吸收，整體效率大大提高。 15 表 52 鏈條爐結(jié)構(gòu)參數(shù) 序號(hào) 名稱 單位 凝渣管 低溫過(guò)熱器 高溫過(guò)熱器 高溫 省煤器 低溫省煤器 空預(yù)器預(yù)熱器 1 管子參數(shù) φ60* φ32*3 φ42* φ32*3 φ32*3 φ51* 2 對(duì)流受熱面 m2 279 318 754 314 1348 3 煙氣出中溫度 ℃ 928 745 618 300 240 148 4 工質(zhì)進(jìn)口溫度 ℃ 257 257 352 192 168 30 5 工質(zhì)出口溫度 ℃ 257 385 450 257 192 141 6 煙氣流速 m/s 11 7 平均傳熱溫差 ℃ 689 507 272 198 89 105 8 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 單位 數(shù)值 1 鍋爐額定蒸發(fā)量 t／ h 10 20 2 排煙溫度 ℃ 148 148 3 冷空氣溫 .度 ℃ 20 20 4 機(jī)械不完全燃燒損 火 % 8 8 5 排煙熱損火 % 6 化學(xué)不完全燃燒損失 % 1 1 7 散熱損火及灰渣熱損失 % 8 鍋爐熱效率 % 78 9 飽和蒸汽溫度 ℃ 194 204 10 給水溫度 ℃ 105 105 11 排污率 % 3 3 16 12 燃料量 kg／ h 13 計(jì)算燃料量 kg/h 14 爐膛容積 m3 15 輻射受熱面 m2 16 容積熱負(fù)荷 kJ／ m3h 17 輻射受 熱面熱負(fù)荷 kJ／ m2h 18 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 。 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。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。 （ 1） 鍋爐系統(tǒng)簡(jiǎn)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。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。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)。 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 。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(guò)程，大部分時(shí)間內(nèi)風(fēng)門開度為 50～ 70%。 （ 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 18 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 。 （ 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(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 19 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) 。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。（ 工作流程示意圖如圖 54 所示 ） 20 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。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。 （ 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。 （ 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%。 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。 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。 鍋爐效率 80 80 % 22 項(xiàng)目 開放式回收 密閉式回收 單位 = 每月節(jié)省熱能 量 89760000 191400000 Kcal 247。 （ 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。 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。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。 控制系統(tǒng)采用 可編程控制器控制。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。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 。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。另外排煙溫度過(guò)