太原市熱力公司鍋爐鼓風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能改造

于 蕾

(太原市熱力設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030012)

太原市熱力公司鍋爐鼓風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能改造

于 蕾

(太原市熱力設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030012)

結(jié)合太原市熱力公司集中供熱的現(xiàn)狀，采用大風(fēng)倉(cāng)，小風(fēng)斗的送風(fēng)模式，對(duì)鍋爐鼓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，并對(duì)改造的方案作了闡述，同時(shí)探討了節(jié)能措施，指出改造后，爐排面幾乎每一點(diǎn)都可調(diào)節(jié)送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)，保證煤的完全燃燒，使?fàn)t排的燃燒效率提高。

大風(fēng)倉(cāng)，小風(fēng)斗，節(jié)能，改造

太原市是山西省省會(huì)，是全省的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心，是華北地區(qū)重要的中心城市之一。太原位于我國(guó)中、西、東三大經(jīng)濟(jì)帶結(jié)合部，在國(guó)家實(shí)行西部大開發(fā)的戰(zhàn)略中具有承東啟西的區(qū)位優(yōu)勢(shì)?！笆濉睍r(shí)期，經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)有力推動(dòng)了城鄉(xiāng)居民收入較快增長(zhǎng)。2013年全市城鎮(zhèn)居民人均可支配收入24 000元，比上年增長(zhǎng)11%，增速比上年(12.1%)減緩1.1個(gè)百分點(diǎn)。城鎮(zhèn)居民人均消費(fèi)支出14 338元，農(nóng)民人均生活消費(fèi)支出7 407元。城鄉(xiāng)居民收入比為2.13∶1，比上年縮小0.02個(gè)百分點(diǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2013年年底，全市土地面積為6 988 km2，市轄六區(qū)土地面積為1 460 km2。全市人均土地面積為1 995.55 m2，市轄六區(qū)人均土地面積為512.28 m2。

太原市市郊及其所屬縣市農(nóng)業(yè)條件較好，現(xiàn)有耕地200多萬(wàn)畝，除糧食以外，蔬菜、畜牧、養(yǎng)殖業(yè)也有一定發(fā)展。太原市工業(yè)基礎(chǔ)雄厚、門類齊全，已形成完整的工業(yè)體系，主要工業(yè)有冶金、化工、紡織、機(jī)械、煤炭等，第三產(chǎn)業(yè)也有一定的基礎(chǔ)。特別是改革開放以來(lái)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大的調(diào)整，第三產(chǎn)業(yè)有了飛速發(fā)展。2013年全市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值2 412.87億元，比上年增長(zhǎng)8.1%，增速比上年(10.5%)減緩2.4個(gè)百分點(diǎn)。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，太原市已成為全國(guó)能源重化工基地，同時(shí)，由于太原市特殊的地理?xiàng)l件和重型工業(yè)的分布結(jié)構(gòu)，環(huán)境污染狀況嚴(yán)重。按照HJ 633-2012環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)評(píng)價(jià)，2013年太原市環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)以上天數(shù)為162 d，達(dá)標(biāo)比率為44.4%，空氣污染綜合指數(shù)8.73%。市區(qū)區(qū)域環(huán)境噪聲年均值53.0 dB、交通噪聲年均值68.0 dB。為推進(jìn)環(huán)境綜合整治、改善省城環(huán)境，主動(dòng)關(guān)停、搬遷232戶重點(diǎn)污染企業(yè)，全面PM2.5達(dá)標(biāo)199 d，達(dá)標(biāo)比率為54.5%。

生態(tài)問題是太原市重點(diǎn)解決的問題，急需大力發(fā)展集中供熱。由于現(xiàn)有小型供熱鍋爐房及家庭采暖小鍋爐的存在，每年11月至次年4月采暖季，大氣污染仍然較嚴(yán)重。尤其是在城市南部地區(qū)，城市的建設(shè)力度很大，但集中供熱熱源十分短缺，致使冬季南部地區(qū)的霧霾天氣較多。故急需新建和改造清潔環(huán)保的熱源，以取代遍布全市的各種污染源，徹底改善我市居民的生活環(huán)境狀況。

1 太原市熱力公司集中供熱現(xiàn)狀

太原市熱力公司供熱設(shè)計(jì)供熱能力為6 520萬(wàn)m2，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)供熱面積為7 600萬(wàn)m2。

1)太原國(guó)電第一熱電廠五期擴(kuò)建工程建設(shè)的2×300 MW供熱發(fā)電機(jī)組，設(shè)計(jì)供熱能力為1 000萬(wàn)m2，已實(shí)現(xiàn)供熱面積1 323萬(wàn)m2。

太原國(guó)電第一熱電廠五期配套的供熱管網(wǎng)解決了河?xùn)|地區(qū)府西、府東街以南，南內(nèi)環(huán)街以北、柳巷—解放路以西、濱河?xùn)|路以東區(qū)域及河西迎澤西大街南側(cè)部分區(qū)域的冬季供熱負(fù)荷。

2)太原大唐第二熱電廠四期、五期建設(shè)的3×200 MW空冷式供熱發(fā)電機(jī)組，于1998年實(shí)施；太原市第二熱電廠六期建設(shè)的2×300 MW空冷式供熱發(fā)電機(jī)組，于2008年實(shí)施。四、五期與六期已實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，并且二電六期進(jìn)行了乏汽余熱回收，設(shè)計(jì)總供熱能力為2 200萬(wàn)m2(含300萬(wàn)m2工業(yè)用熱)，已實(shí)現(xiàn)供熱面積2 380萬(wàn)m2。

3)太原市東山煤礦自備電廠建設(shè)的2×12 MW供熱發(fā)電機(jī)組，設(shè)計(jì)供熱能力為110萬(wàn)m2；太原市東山大型調(diào)峰熱源廠工程建設(shè)的3×64 MW大型鍋爐房，設(shè)計(jì)供熱能力為300萬(wàn)m2。現(xiàn)兩熱源已實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，已實(shí)現(xiàn)供熱面積445萬(wàn)m2。

4)太原市城南大型熱源廠工程建設(shè)的7×64 MW大型鍋爐房，于2005年建成投運(yùn)，設(shè)計(jì)供熱能力為700萬(wàn)m2，已超負(fù)荷運(yùn)行，為太原市供熱面積達(dá)到890萬(wàn)m2。

太原市城南大型熱源廠配套的供熱管網(wǎng)主要負(fù)擔(dān)并州東街兩側(cè)以及并州東街以南，建設(shè)南路兩側(cè)，學(xué)府街以北，解放路—體育路以東以及財(cái)經(jīng)大學(xué)、山西大學(xué)范圍內(nèi)的冬季供熱負(fù)荷。

5)太原市城西調(diào)峰熱源廠工程建設(shè)的4×116 MW大型鍋爐房，于2007年建成投運(yùn)，設(shè)計(jì)供熱能力為700萬(wàn)m2，已超負(fù)荷運(yùn)行，為太原市供熱面積達(dá)到900萬(wàn)m2。

6)小店熱源廠建設(shè)的2×14 MW,1×28 MW,2×70 MW高溫?zé)崴仩t，設(shè)計(jì)供熱能力為280萬(wàn)m2，為太原市供熱面積已達(dá)到411萬(wàn)m2。

2 改造原因

隨著東山分公司熱負(fù)荷的進(jìn)一步增加，東山分公司鍋爐的出力將直接影響到熱用戶的供熱效果，保持鍋爐出力是保證東山分公司正常運(yùn)行的重要因素。為了推進(jìn)太原市節(jié)能工程的發(fā)展，抑制能源浪費(fèi)，節(jié)能降耗，大幅度提高能源利用率，進(jìn)一步提高城市居民的生活質(zhì)量和生活水平，太原市熱力公司東山供暖分公司準(zhǔn)備對(duì)東山熱源廠2號(hào)鍋爐鼓風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，以提高鍋爐效率，降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。計(jì)劃對(duì)2號(hào)鍋爐鼓風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)室進(jìn)行改造，采用大風(fēng)倉(cāng)，小風(fēng)斗的送風(fēng)模式，大風(fēng)倉(cāng)可以保證風(fēng)室的靜壓一致，每個(gè)小風(fēng)斗均有橫向配風(fēng)調(diào)風(fēng)門和微調(diào)風(fēng)門，改造后，爐排面幾乎每一點(diǎn)都可調(diào)節(jié)送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)，保證煤的完全燃燒，使?fàn)t排的燃燒效率提高。

3 改造方案

東山熱源廠2號(hào)鍋爐建成于2003年，型號(hào)為QXL64-1.6/130/70-P，強(qiáng)制循環(huán)式鏈條爐排，設(shè)計(jì)燃料為貧煤，爐排為大連市瓦房店永寧機(jī)械廠生產(chǎn)。從2003年投運(yùn)至今，該爐鼓風(fēng)系統(tǒng)一直采用原廠設(shè)計(jì)方式運(yùn)行。該爐的送風(fēng)方式為九個(gè)分風(fēng)室外置，被空氣預(yù)熱器加熱后的風(fēng)由總風(fēng)道進(jìn)入鍋爐兩側(cè)的分風(fēng)室，每個(gè)風(fēng)室有一塊均風(fēng)擋板。該送風(fēng)方式是鏈條爐常用送風(fēng)方式，缺點(diǎn)為橫向配風(fēng)不均勻，在強(qiáng)風(fēng)區(qū)易出現(xiàn)“火口”，冷風(fēng)直接進(jìn)入爐膛，降低爐膛溫度；在弱風(fēng)區(qū)由于煤層阻力過(guò)大，會(huì)形成一條未燃燒的“黑帶”，使不完全燃燒熱損失增加。

4 節(jié)能分析

根據(jù)機(jī)械工業(yè)鍋爐產(chǎn)品及環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心對(duì)大連市瓦房店永寧機(jī)械廠的專利大風(fēng)倉(cāng)小風(fēng)斗橫梁爐排的性能測(cè)試結(jié)果，太原市熱力公司東山供暖分公司對(duì)2號(hào)鍋爐鼓風(fēng)風(fēng)室改造后，爐排燃燒效率提高，預(yù)計(jì)可節(jié)約原煤2%。

按照2009年～2010年采暖季的供熱數(shù)據(jù)，東山熱源廠一個(gè)采暖季三臺(tái)爐的總用煤量為83 835.26 t，其加權(quán)發(fā)熱值為5 846.77 kcal/kg(即24 479.59 kJ/kg)。

將一個(gè)采暖季的原煤總用量折合成標(biāo)準(zhǔn)煤，其質(zhì)量為：

83 835.26 t×24 479.59 kJ/kg÷ 29 308 kJ/kg=70 023.64 t。

若按照東山熱源廠三臺(tái)爐用煤量相等來(lái)計(jì)算，2號(hào)爐節(jié)能改造后爐排燃燒可節(jié)約原煤2%，則一個(gè)采暖季2號(hào)爐可節(jié)約原煤的質(zhì)量為：83 835.26 t×1/3×2%=558.9 t(折合成標(biāo)準(zhǔn)煤質(zhì)量為466.82 t)。若按東山熱源廠1 t原煤的價(jià)格為700元計(jì)算的話，則一個(gè)采暖季2號(hào)爐可節(jié)約用煤費(fèi)用：

558.9 t×700元/t=391 231.21元。

5 費(fèi)用明細(xì)及收回投資期限

費(fèi)用明細(xì)及收回投資期限見表1。

表1 費(fèi)用明細(xì)及收回投資期限表

風(fēng)室改造初投資預(yù)計(jì)70萬(wàn)元。在2號(hào)鍋爐節(jié)煤2%的情況下，風(fēng)室改造初投資在不到兩個(gè)采暖季的時(shí)間內(nèi)便可收回。

6 結(jié)語(yǔ)

本工程是一項(xiàng)利國(guó)利民的環(huán)保工程，項(xiàng)目的實(shí)施不僅改善城市環(huán)境、提高城市居民的生活質(zhì)量，同時(shí)為太原市的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是一項(xiàng)具有節(jié)能效益、社會(huì)效益、環(huán)保效益的多贏工程，項(xiàng)目的實(shí)施是必要的、可行的。

本改造工程完成后，東山熱源廠每年可節(jié)約熱量5 158 GJ，節(jié)約熱量折標(biāo)煤466.82 t,節(jié)能、環(huán)保和社會(huì)效益十分顯著。

[1] 奚士光.鍋爐及鍋爐房設(shè)備[M].第3版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[2] 鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

On energy-saving reconstruction ofboilers’air-blast system of Taiyuan Thermal Company

YU Lei

(Taiyuan Thermal Design Co., Ltd, Taiyuan 030012, China)

Combining with the central heat supply of Taiyuan Thermal Company, the paper adopts the air distribution model with large air cabin and small wind scoop, reconstructs the boiler’s air-blast system, illustrates its reconstruction scheme, explores the energy-saving measures, and points out almost each part of the boilers surface to realize the even blow-in and ensure the complete combustion of coal, so as to promote the combustion efficiency of the fire grate.

large air cabin, small wind scoop, energy-saving, reconstruction

1009-6825(2014)36-0181-02

2014-10-28

于 蕾(1981- )，女，碩士，工程師

TU833.11

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