工业锅炉节能技术

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2011-4-17
二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术 20t/h及29MW的锅炉，为了避免轧辊过长， 引起直径的增大，造成加工难度大、成本高， 及炉前安装尺寸不够等问题，将轧辊分为两 段，中间设有约200mm 宽的支撑点，采用滚 动轴承支撑。在支撑点的部位专门设有倾角 为50°的溜煤道，避免在中间支撑对应部位 的炉排上无煤。主机由两根φ325的实心轧辊 组成。给煤滚筒也改为φ325×10 的钢管， 纵向均布12道高80mm、厚10mm 的钢板组 成一个叶轮式圆筒。
P＝2.45MPa t＝400℃ tgs＝105℃ 191 173.64 159.17 146.92 136.43 127.33 119.37 112.35
P＝3.82MPa t＝450℃ tgs＝105℃ 197.24 179.31 164.37 151.73 140.89 131.5 123.28 116.03
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
锅炉热效率与吨汽耗标煤关系
锅炉参数 锅炉吨汽耗标煤 热 效 率 kg/t） （kg/t） 50 55 60 65 70 75 80 85
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P＝1.28MPa t＝饱和温度 tgs＝20℃ 184.31 167.56 153.59 141.78 131.65 122.87 115.19 108.42 %
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
1. 分层给煤燃烧技术 我国的链条炉排锅炉都是燃用原煤,原有的斗式给煤装 我国的链条炉排锅炉都是燃用原煤 原有的斗式给煤装 置使得块、末煤混合堆实在炉排上 阻碍炉排进风 阻碍炉排进风,影响燃 置使得块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍炉排进风 影响燃 一般可提高效率4～ 烧。如将斗式给煤改造成分层给煤,一般可提高效率 ～5 如将斗式给煤改造成分层给煤 一般可提高效率 个百分点。该项改造投资少 见效快 投资回收也很快。 见效快,投资回收也很快 个百分点。该项改造投资少,见效快 投资回收也很快。部 分单位的实践已做出了很好的证明。 分单位的实践已做出了很好的证明。
10 15 20 25 30 35
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
锅炉排烟处不同温度及过剩空气系数的排烟热损失
过剩空气 系数 排烟温度 140 150 160 170 180 190 200
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
7.36 8.00 8.65 9.3 9.96 10.61 11.26
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
图3 型煤燃烧装置 1、煤斗；2、隔板；3、 给煤滚筒；4、煤闸板；5、 筛板； 6、 型煤双轧辊；7、 链条炉排
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
4 锅炉辅机节能改造 燃煤锅炉的主要辅机燃煤锅炉的主要辅机 鼓风机和引风机的运行参数与锅 炉的热效率和能耗量直接相关,用适当的变频调速技术 按照 炉的热效率和能耗量直接相关 用适当的变频调速技术,按照 用适当的变频调速技术 锅炉的负荷需要调节鼓、引风量 维持锅炉运行在最佳状况 维持锅炉运行在最佳状况, 锅炉的负荷需要调节鼓、引风量,维持锅炉运行在最佳状况 一方面可以节约锅炉燃煤,另一方面又可以节约风机的耗电 一方面可以节约锅炉燃煤 另一方面又可以节约风机的耗电, 另一方面又可以节约风机的耗电 节能效果较好。 节能效果较好。
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
不同炉渣含碳量对层燃炉热效率影响
煤 种 炉 渣 含 碳 量% I类烟煤 类烟煤 （Vdaf＝30.67 ＝ C＝43.23 ＝ H＝2.81 ＝ O＝5.11 ＝ N＝0.72 ＝ S＝0.94 ＝ A＝39.13 ＝ M＝8.06 ＝ Qnet,ar=16.23MJ/kg 77.25 73.12 68.48 63.22 57.21 50.27 II类烟煤 类烟煤 （Vdaf＝26.47 ＝ C＝48.51 ＝ H＝2.74 ＝ O＝4.21 ＝ N＝0.84 ＝ S＝0.32 ＝ A＝32.78 ＝ M＝10.6 ＝ Qnet,ar=18.09MJ/kg 79.81 76.71 73.22 69.27 64.75 59.54 III类烟煤 类烟煤 （Vdaf＝46.04 ＝ C＝55.82 ＝ H＝4.95 ＝ O＝8.77 ＝ N＝1.04 ＝ S＝0.51 ＝ A＝16.71 ＝ M＝12.20 ＝ Qnet,ar=22.38MJ/kg 84.15 82.86 81.41 79.77 77.9 75.74
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
一般的热平衡方程式为: Qr = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 其中 Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 KJ/h
锅炉输入热量 锅炉有效利用率 排烟热损失 可燃气体不完全燃烧损失 固体不完全燃烧损失 锅炉散热损失 其他热损失
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
• 型煤双扎辊由两根φ200长2700mm 的实心钢件组成， 钢件上布置了许多椭圆形小槽，两个轧辊都如图中箭头所 示向内旋转。细煤经双轧辊机械成型为13mm×25mm 的 椭圆形煤球，均匀地落在炉排上的块煤之上。两轧辊一主 一从，主动轧辊由电动机及减速机带动。锅炉负荷变化时， 不仅可以调节煤量和炉排速度，而且还可以利用无级调速 装置调节轧辊的运转速度。
SKLCC
工业锅炉
节能技术及评价体系
朱自伟 西航公司动能中心
主要内容
燃煤工业锅炉状况 工业锅炉之层燃锅炉节能技术 工业锅炉节能改造技术经济评价 工业锅炉节能改造的组织、 工业锅炉节能改造的组织、实施
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一 燃煤工业锅炉状况 我国是一个能源消耗大国，随着我国经济的持续发 展，能源供应的紧缺，特别是石油资源短缺的矛盾 更显得突出。到2005年底我国各级锅炉制造许可 证的企业有1349家，其中C级以上有639家，年生 产量18万蒸吨左右。工业锅炉行业协会的70家企 业，2005年共生产63020万蒸吨(10863台)。据 2005年统计,全国在用工业锅炉近60万台、165万 蒸吨，接近电站锅炉装机容量的2倍。其中约48万 台锅炉为燃煤工业锅炉。工业锅炉的实际运行效率 只有65%左右，比国外先进水平低15-20%。
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一 燃煤工业锅炉状况
我国有60多万台、 多万蒸吨工业锅炉， 我国有 多万台、120多万蒸吨工业锅炉，燃煤的占 多万台 多万蒸吨工业锅炉 燃煤的占85%（日 （ 1%，美1-3%），容量小，平均约 ， ），容量小 以层燃为主， ），容量小，平均约3t/h ，以层燃为主，耗煤占全 国1/3，效率低，污染物排放高。 ，效率低，污染物排放高。 热效率低，比发达国家低 热效率低，比发达国家低15%-20%，作为主体的层燃炉平均热 ，作为主体的层燃炉平均热 效率只有60%左右，有的还不到50%，锅炉实际效率要比设计、 左右，有的还不到 效率只有 左右 ，锅炉实际效率要比设计、 鉴定效率低10%-15%。 。 鉴定效率低 工业锅炉均要烧优质煤，对煤种的适应性差。 工业锅炉均要烧优质煤，对煤种的适应性差。工业锅炉用煤未 洗选，原煤中颗粒度 的细末含量有的高达45% ～65%,而 洗选，原煤中颗粒度<3mm的细末含量有的高达 的细末含量有的高达 而 颗粒度>10mm的块粒含量仅占 的块粒含量仅占15%～30%。 颗粒度 的块粒含量仅占 ～ 。 漏煤、漏风严重，排烟、散热损失大， 漏煤、漏风严重，排烟、散热损失大，渣、灰含碳量高
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
3、炉前成型燃烧技术 、 图3所示，即为该单位10t/h 锅炉型煤燃烧装置。在煤斗1中， 装有隔板2，给煤滚筒3 及筛板5，都为分层燃烧装置的部件。 煤由煤斗经隔板、给煤滚筒落至筛板。筛板倾角≥45°，由纵 向间距约30mm 布置的160 根直径为16mm，长650mm 的钢 筋组成。煤经筛板分层，将φ12 以上的块煤落至链条炉排7 上， φ12以下的细煤通过筛板落至型煤双轧-4-17
二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
自动分层技术的节能机理—— 使炉排上煤层疏松，并按颗粒大小有序排列为二 层或三层均匀分布，这就避免了煤层密实、粒径无 序掺混而带来的很多缺点，从而提高效率和出力及 煤种的适应性 。 自动分层燃烧装置的主要类型 a、从供煤的连续可靠性考虑，可分为单辊式、双辊式、 三辊式及刮板式 b、从经济合理性考虑，主要表现在筛分器的型式，可 分为钢筋条式、梳齿式、波峰波谷式、组合式
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
单辊式分层给煤装置
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
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二 工业锅炉之层燃锅炉节能技术
2 炉拱改造 链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,拱型结构对 链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的 拱型结构对 煤种是否适应,对链条炉排燃烧好坏是一个关键。目前在用 煤种是否适应 对链条炉排燃烧好坏是一个关键。 对链条炉排燃烧好坏是一个关键 锅炉的绝大部分拱都是按Ⅱ类烟煤设计的,直接影响锅炉的 锅炉的绝大部分拱都是按Ⅱ类烟煤设计的 直接影响锅炉的 热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种 适当改变 热效率 甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变 甚至影响锅炉出力 炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况 提高燃烧效率 炉拱的形状与位置 可以改善燃烧状况,提高燃烧效率 减少燃 可以改善燃烧状况 提高燃烧效率,减少燃 煤消耗。这项改造可降低炉 灰 渣含碳量 渣含碳量30% ～50%,而且 煤消耗。这项改造可降低炉(灰)渣含碳量 而且 可提高出力。技改投资半年左右可收回。 可提高出力。技改投资半年左右可收回。