【正文】 做為“農(nóng)業(yè)產(chǎn)化國家重點龍頭企業(yè)”的安徽新錦豐企業(yè)投資集團有限公司應(yīng)進行鍋爐節(jié)能技術(shù)改造工程，并對其他企業(yè)起到示范作用，確保宿州市“十一五”末單位GDP 能耗下降 20%的目標(biāo)的實現(xiàn)。項目實施后，每年節(jié)約折標(biāo)煤 1056 噸，年均節(jié)約成本 萬元。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。（2）蒸汽冷凝水回收為現(xiàn)有鍋爐配套密閉式蒸汽凝水回收機及鍋爐補水控制系統(tǒng) 8臺（套）。（3）鍋爐排煙余熱回收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。公司現(xiàn)有鍋爐煙氣量 16000NM3/小時。（4）煤斗系統(tǒng)改造采用多功能分行分層燃燒節(jié)能給煤機對現(xiàn)有煤斗進行改造，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。項目投資與資金來源項目投資：計劃總投資 萬元，全部為建設(shè)投資。建設(shè)期限：建設(shè)期 6 個月，自 2022 年 7 月至 2022 年 12 月。（1）本次節(jié)能改造項目的必要性；（2）改造的技術(shù)內(nèi)容，包括技術(shù)方案、設(shè)備方案；（3）對改造工程中的環(huán)保、安全、消防按“三同時”原則提出方案；（4）對本項目的節(jié)能量及節(jié)能效益進行計算和校核；（5）估算項目的投資規(guī)模并對其進行效益分析。三、項目實施必要性分析（一）是實現(xiàn)生產(chǎn)和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必要措施能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我國能源供需矛盾很突出，促進能源的合理和有效利用，對我國經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護具有深遠的戰(zhàn)略意義。本項目從“變頻”、 “水”、 “余熱”、 “煤斗”四個方面對現(xiàn)有鍋爐進行改造，鍋爐運行效率得到大幅度提高，能耗量大幅降低，實現(xiàn)合理利用能源，提高能源利用效率，促進生產(chǎn)增長方式的轉(zhuǎn)變。2022 年，我國煤炭消費量為 億噸，占一次能源消費總量的 %，大量燃用煤炭造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。生物質(zhì)能是人類最古老、最廣泛的能源之一，長期以來，除主要以低效方式直接燃燒使用外，還有大量資源被廢棄，資源浪費嚴(yán)重。如技術(shù)的推廣應(yīng)用可以有效彌補能源資源不足，減少污染物排放、保護環(huán)境、實現(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，隨著我國各級政府對節(jié)能減排工作力度的加強，預(yù)期未來我國環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)會日益提高。眾多企業(yè)紛紛將節(jié)能減排作為經(jīng)營中的重點和亮點，在節(jié)能減排的同時，實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。2022 年工業(yè)總產(chǎn)值 28969 萬元，萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗為 噸折標(biāo)煤/萬元。綜上所述，本項目的實施是具體實現(xiàn)合理利用能源，提高能源利用效率，節(jié)能降耗，促進生產(chǎn)增長方式的轉(zhuǎn)變。四、項目實施前能耗狀況（一）能耗構(gòu)成能耗計算鍋爐用能主要是用于將水轉(zhuǎn)換為蒸汽用能、加熱過程中的供水系統(tǒng)及風(fēng)機系統(tǒng)的電耗及循環(huán)水補給。1000E 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，?。槐卷椖扛脑烨靶迈r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)線改造前能耗表年耗量項 目 單位 折算值用量（t） 折標(biāo)煤 （t）原煤 t 標(biāo)準(zhǔn)煤/t 新鮮水 電力 t 標(biāo)準(zhǔn)煤/t 新鮮水 萬 kwh 標(biāo)準(zhǔn)煤/萬 kwh 合 計 噸產(chǎn)品能耗 t 標(biāo)準(zhǔn)煤/t 產(chǎn)品 由上表看出，項目改造前噸產(chǎn)品能耗為 標(biāo)準(zhǔn)煤/t 產(chǎn)品，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)計鍋爐效 率10t／h 194℃ 105℃ 78%20t／h 204℃ 105℃ %鍋爐結(jié)構(gòu)簡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)心被動爐排片，漏煤少，且自清灰能力強。尾部受熱面由翼型鑄鐵管省煤器，分上、下二組，煙氣經(jīng)過省煤器后，熱量得以充分吸收，整體效率大大提高。表 52 鏈條爐結(jié)構(gòu)參數(shù)序號 名稱 單位 凝渣管低溫過熱器高溫過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 對流受熱面 m2 279 318 754 314 13483 煙氣出中溫度 ℃ 928 745 618 300 240 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 容積熱負荷 kJ／m 3h17 輻射受熱面熱負荷 kJ／m 2h18 對流受熱面 m2 162 19 爐膛山口溫度 ℃ 963 118（二）詳細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。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。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。（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。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。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 機一般都處于滿負荷狀態(tài)。鼓風(fēng)機和引風(fēng)機（產(chǎn)生負壓用）也是工作在工頻恒速運行模式下。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%。（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。（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，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)。引風(fēng)機部分采用壓力變送器采集爐膛負壓值，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。（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。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 100℃以上；節(jié)水及水處理費用。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，其冷凝水回收價值每年超過 100 萬元。 鍋爐效率 80 80 %= 每月節(jié)省熱能量 89760000 191400000 Kcal247。（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。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