锅炉的节能方法

一、低压工业窑炉的节能方法

低压工业机组在厂商设计时早已考虑过热效率的问题，要从修改设备或烟气方面来节能或许性不大，因此机组节能最好从操作上入手。据有关资料调查显示，现在国外低压工业窑炉的设计热效率通常在70～90%，通常实际运行热效率在60～80%左右，有些并且在50%以下，大型低压工业机组只要操作、维护得当，完全可以达到机组厂商的设计热效率。

低压机组管理及操作要留意以下几点：

1．检测机组排烟体温。一般机组最大的热损失是排烟损失，因此控制好机组的排烟气温很重要，通常燃煤低压工业窑炉（主要指10吨以下及压力大于1.6MPa的机组，以下同）的排烟气温为150～180℃，汽油机组的排烟气温为210～240℃，因此当排烟体温过高时要查找病因并及时清除。燃煤机组排烟体温过低的成因有：（1）窑炉负压太高；（2）烟气漏电；（3）受热管线上烟垢太厚；（4）锅内积碳太厚等。汽油机组排烟体温过低的成因有：（1）风油调节不好，使油不能完全燃烧到烟筒尾部发生二次燃烧；（2）烟灰很多，须要及时清灰；（3）烟气漏电；（4）污垢太厚等。

2.控制机组排污率。通常工业窑炉的排污率控制在5～10%，在保证锅水合格（主要是总产率和pH值）的前提下，机组排污率越低越好，排污要坚持“勤排、少排、均匀排”的原则。

3.保养好机组的炉墙、保温层。机组的散热损失只是一项比较大的热损失，现今的机组厂商在制造和设计时早已考虑周全，因此无需我们去改变，我们只要维护好就行了。通常机组外包表面的气温不少于50℃，如偏低则要查找病因，及时清除。机组保温层要一直保持烘干，对于燃煤机组，不得长时间正压运行，否则容易受损炉墙及煤阀座等。

4.调整好燃料和风量的比列，使燃料尽量完全燃烧。通常大型机组不具有风量检测等仪器，因此只好凭经验去调节。对于汽油机组，正常燃烧时火焰呈黄色，不耀眼，火焰稳定，水塔无显著可见烟气；对于燃煤机组，正常燃烧时火焰呈淡青色，水塔无显著可见烟气节能锅炉，沙土基本烧完，煤的颗粒尽量均匀。

5．要有建立的机组水处理。建立的机组水处理及氨氮验血可以最大限度

的避免机组锈斑及正确指导排污，而这一点这些大型机组都没有做到节能锅炉，企业也一般都不注重。

二、常压冷水机组节能方法

常压冷水机组由于工作在常压环境下，相比其他承压机组来说，有更大的节能空间。一般可以选用如下节能方法：

1．通常来说，机组的效率出厂时早已设定，运行中很难调节，在机组运行中主要调节的是循环风机的功率，在电机上加一变频器基本就可解决。

2．假若你用的是煤气机组的话，何谓节能就是节约天然气药量。有两个小技巧，就是降低煤气的压力，稍微调低一点就行，也有就是稍微调低出水体温，不要让机组100%功率运行。通常在85%即可。冷水机组想节能，通常就这两种方式。

3．冷凝器节能原理

1Nm3天然气燃烧后会放出9450Kcal的糖分，其中显热为8500Kcal,水蒸汽富含的糖分(铁损)为950Kcal。对于传统煤气机组可运用的热能就是8500Kcal的显热，供水行业中常规估算天然气灰分通常以8500Kcal/Nm3为基础估算。那样，天然气的实际总低热量9450Kcal与天然气的显热8500Kcal比列关系以百分率表示就为：111%，其中显热部份占100%，热容部份占11%，因此对于传统煤气机组来说还是有太多糖分白白耗费掉。普通燃天然气机组的排烟气温通常在120～250℃，这种烟气富含8%～15%的显热和11%的水蒸汽雾滴。改装烟气冷凝器的主要目的就是通过冷凝器把烟气中的水蒸汽弄成凝结水，最大限度地回收烟气中富含的热容和显热，使回收糖分后排烟气温可降至40℃～80℃左右，同时烟气冷却后形成的凝结水得到及时有效地排出（1Nm3天然气完全燃烧后，可形成1.66kg水），而且大大提高了CO2、CO、NOx等有害物质向大气的排放，起到了显著的节能、降耗、减排及保护机组设备的作用。进而达到节能增效的目的。

通过以上三个节能方法，坚信可以巨大程度上为常压冷水机组节省能源，节约支出。

三、锅炉常用的节能举措

1.机组设计节能举措

（1）机组设计时，首先应进行设备的合理选型。为了确保工业窑炉的安全节能地满足用户要求，应当因地自宜选择合适的机组，按照科学合理的选型原则设计机组的型式。

（2）机组选型时，还应正确选择机组的燃料

应按照机组的类别、行业、安装地域合理选择燃料种类。合理贫煤,使燃煤的水份、灰分、挥发分、粒度等符合进口机组燃烧设备要求。同时,鼓励使用稻壳成形燃料等新能源作为代替燃料或掺烧燃料。

（3）在选择水泵和电机时，要选择新型的高效节能型产品，不能选择落后淘汰的产品；按机组运行载荷匹配电机、风机和马达，防止“大马拉货车”的现象，对现今正在使用的低效、能耗大的辅机，应给予扩建或用高效节能产品取代。

（4）合理选择机组的参数

机组通常在额定负荷的80％～90％时效率最高，随着负荷的增长，效率也要增长。通常采用机组的容量比实际用汽量大10％就行了，如选择的参数不恰巧时，按照系列标准，可采用较高一档参数的机组。机组辅机的选择也要参照上述原则，防止“大马拉货车”。

（5）合理确定机组的数目

原则是要考虑机组正常检修停炉，又要留意机组房里的机组台数不少于3～4台。

（6）科学设计使用机组省煤器

为了降低排烟热损失，减少机组热效率，在机组尾部烟道设置省煤器受热面，运用烟气的糖分加热机组给水，达到节能目的，改装省煤器后，增加给水体温，使炉水与给水温差增大，提高了机组给水形成的热效力。

国家规定：凡

（7）尽或许按实际用汽量来选取设备。工业窑炉的额定蒸发量是其连续的最大产汽量。通常在额定处理的80～90%左右时机组热效率最高，所以在核对用汽量的基础上，既不能采用蒸发量太小的设备，也不能采用过大的设备。

（8）设计时，应考虑蒸气按品味分级运用

蒸气有一个特点，就是可以连续分级运用，用的次数愈多，能量的运用就愈充分，假如把品味高的蒸气，现拿来背压发电，再去推动工业汽轮机作功，于是再加热产品或物料，最后适于烘烤或暖气、供热水等。那样才是做到了蒸气合理分级运用。

（9）热力管网、热设备保温的合理设计

①保温的范围

a.外表面气温小于50℃的各类设备管线及其附件。

b.工业生产中还要避免或降低设备、管道及其附件内介质融化、冻结的部位；

c.工业生产中不宜保温的设备、管道及其附件，其外形气温少于60℃，而又需频繁操作修理，能造成灼伤的部位；

②保温材料功耗要求

a.导热系数：在≤650℃时，导热系数值不得小于0.12公克/（米·时·kWh），并有明晰的随气温变化的导热系数方程式或图表；

b.抗拉硬度：成形制品的抗拉硬度≥3公斤/公分2；

c.应当标明最高使用室温；

d.坍落度小、应注明数值；

e.耐火性、吸水率、耐磨蚀性等，应当标明其数值。

③保温安装工程设计的原则

a.保温后的设备管线及其附件的散热损失应大于国家规定的“允许最大散热值”；

b.在保温材料的化学、化学功耗满足工艺要求的前提下，应优先采用导热系数低、密度小、价格低廉的保温材料；

d.保温材料和保温长度的选择，应使因为保温所花的材料、安装、维修的费用和保温后的散热损失在整个寿命期内达到最低的成本。

（10）设计时，正确考虑车间搭载蒸气管路的节能方式

①管径与蒸气药量是否相适应，要按照使用目的来决定。对于热损失而言，通常蒸气管路孔径小时热损失小，较经济。但若果经理道用小管，管内蒸气流速太高，会造成管路共振，因此蒸气流速通常控制在50米/秒左右。随着所用蒸气种类的不同，即用过热蒸气还是饱和蒸气，管内蒸气的流速范围也不同。饱和蒸气的流速范围较窄，以20～30米/秒为宜。为此，内径由管内蒸气的流速范围决定。

②到蒸气使用地点的管道迈向，倘若能取最短距离时，就选用那一迈向。若距离长时，应当考虑压力降，同时应当考虑蒸气造成的管线热膨胀和使用膨胀节的留意事项，选择适当的管件膨胀节和处理管内冷凝水的排出等等。

③为了保持管内蒸气压力的稳定，减压阀是否正常工作，安全阀能够精确启动，都要定期进行维护管理。另外，在常年使用中，管线接头及管件等地方会形成蒸气泄露，所以要考虑及时和定期检修，努力缓解泄露情况。

为了手动排出混进蒸气管路内的空气或冷凝水，要在适当的地点安装疏水器，并检测其工作状况，以减少蒸气的使用效率。非常是蒸气中混进的空气，会使蒸气分压力升高，增加蒸气体温，所以务必选用疏水器，从而排出空气并回收冷凝水。

2.窑炉技术节能举措

（1）增强对低效机组的技术整修。因为我国经济基础有限，不能将所有比较陈旧的机组都更新。对于未被纳入更新范围，但效率不高有较差缺陷的机组应强化技术整修。对工业窑炉的技术改建，应尽量达到一改多效的目的，就是既要增加热效率节省燃料，又要增加出力、减轻污染，实现文明生产，同时需要能适应燃用劣质煤。

（2）机组应充分使用变频调速技术。机组电机与水泵的选型时，都在额定负荷上考虑一定裕量，因此，实际上机组运行时，水泵和电机的流量都大于设备的额定流量，都需进行调节。过去调节都是靠节流调节，即关小进出口节流阀或挡板的开度，使流量提高了，但马达功率没有显著地减少。变频调速是通过变频器使马达车速减慢，而使马达输出功率增加。

变频调速适于水泵和电机，普遍可省电30%～40%，其投资经两个供暖季可以回收，同时，因为降速运行电热锅炉，缓解了机械锈蚀，延长联轴器寿命，增加了机械的牢靠性。

（3）合理使用窑炉的手动控制技术。机组运行中，手动控制可以减少机组效率，节省能源。近些年来手动控制和微机监控技术发展较快，锅筒水位和上水手动控制装置较差，燃烧过程的手动控制和微机控制在汽油和煤气机组上较为普遍应用，对于层燃炉，有的机组房选用微机检测，人工调节也收到较差的疗效。机组的手动控制和微机监控仪表应以简略、实用为原则。

（4）推广使用鳍片换热。现在，国外部份机组排烟体温过低，排烟热损失较大，增加了机组的热效率。鳍片换热能有效回收机组烟气余热，把气-液鳍片换热安装在机组烟道内加热给水，节能疗效明显，仅用一个供暖季就可回

收适于换热的投资。

（5）选用冷凝式余热回收窑炉技术。传统窑炉中，排烟气温通常在160～250℃，烟气中的水蒸气仍处于过热状态，不或许凝结成液态的水而放出气化热容。众所周知，机组热效率是以燃料高位发灰分估算所得，未考虑燃料低位发灰分中汽化热容的热损失。因而传统机组热效率通常只好达到87%～91%。而冷凝式余热回收机组，它把排烟气温增加到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸气的凝结热容，提高了热效率，冷凝水还可以回收借助。

（6）合理选用蒸气蓄热器。蒸气蓄热器是一种省能型装置，蒸气蓄热器的原理是当机组负荷提高时，将机组多余蒸气供入蒸气蓄热器内，使蒸气在一定压力下变为高压饱和水。当供水负荷降低，机组蒸发量供不应求时，减少蓄热器中压力，高压饱和水即分离为蒸气和低压饱和水，形成的蒸气供用户使用。选用蒸气蓄热器通常可节省燃料5%～15%。

（7）选用真空脱气技术。真空脱气是一种省能型脱气方式。现在，小型工业窑炉的给排水脱气方式大多选用大气热力脱气。这些步骤要把给水加热到大气压力下的熔点体温，就能排走水中的氧。大气热力脱气有两个不足之处。一是大气压力的熔点体温，还要消耗大量蒸气，使机组有效利用糖分降低。一台10t/h机组给水从60℃加热到105℃，耗汽约0.7t/h。二是因为机组给水气温增加使省煤器平均温度增加，省煤器传质温差降低，排烟气温增高，排烟热损失加强。以上两个方面都使机组热效率增加。而当选用真空脱气，真空度维持在7.999kPa（60mmHg）时，给水气温只要加热到60℃就能达到脱气目的。那样既节省了蒸气，又提高了排烟损失，进而增加了机组热效率。

（8）推广进口机组水处理技术。据推算,进口机组本体内部每结1mm污垢,整体热效率增长3%,并且影响进口机组的安全运行,通过采取有效的水处理技术和预膜技术,实现进口机组无污渍运行。

3.机组管理节能举措

（1）增强运行管理。增加进口机组操作人员和管理人员专业技能,正确使用和操作进口机组系统；定期对设备进行维护保养,使系统和设备在最佳状态下安全经济运行。

（2）应当建立操作、安全、维修机制。只有严苛执行操作程序，能够使设

备高效、低煤耗运行，只有设备常常修理，保持完好，能够防止“跑、冒、滴、漏”现象。

（3）要强化计量管理工作，不仅安全仪表，机组运行指示仪表，尤其是能源计量仪表是必不可少的。能源的科学管理，节能工作的举行，离不开能源的计量，正确的计量，能够了解节能的疗效。