試論城市集中供熱系統(tǒng)節(jié)能減排問題與對策
2015-01-01 00:00:00劉波
【摘 要】本文從鍋爐燃燒及熱量傳遞過程中能量平衡的原理提出了一系列節(jié)能措施，如：采用合理的調(diào)節(jié)風(fēng)量，來實(shí)現(xiàn)燃料燃燒時的氧氣供應(yīng)；采用二次回風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)燃料完全燃燒等。這些措施對降低鍋爐及供熱系統(tǒng)耗煤量具有十分重要的意義。本文就供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用及對策進(jìn)行論述。
【關(guān)鍵詞】供熱系統(tǒng)；節(jié)能技術(shù)；對策研究
哈爾濱市華能集中供熱有限公司大型熱源廠，占地10.7萬平方米，安裝6臺116MW循環(huán)流化床熱水鍋爐、3臺75MW循環(huán)流化床蒸汽鍋爐、2臺1 ZMW汽輪發(fā)電機(jī)組及附屬系統(tǒng)。自投入使用多年來，每年減少燃煤消耗30萬噸，減少灰渣9.5萬噸，減少二氧化硫排放2200噸、煙塵排放11萬噸，利用倒出的儲煤、儲灰場，新增城區(qū)綠地15萬平方米，區(qū)城大氣環(huán)境質(zhì)量極大改善。實(shí)現(xiàn)24小時連續(xù)供熱，供熱質(zhì)量穩(wěn)定提高，使城市集中供熱普及率提高15個百分點(diǎn)，促進(jìn)了我市集中供熱節(jié)能減排工作的發(fā)展。在能源消耗系統(tǒng)中，鍋爐及供熱系統(tǒng)占有很大的比例。據(jù)不完全統(tǒng)計年耗煤量約占我國煤炭產(chǎn)量的三分之一左右。因而提高鍋爐的熱效率，降低鍋爐及供熱系統(tǒng)的熱損耗，節(jié)約能源，是我國能源供需之間的不平衡得到緩解是一項(xiàng)十分的重要的任務(wù)。同時隨著人們生活質(zhì)量的提高，對室內(nèi)溫度也要求越來越高。
1.鍋爐運(yùn)行節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
從鍋爐燃燒及熱量傳遞過程中能量平衡的原理提出了一系列節(jié)能措施。這些措施對降低鍋爐及供熱系統(tǒng)耗煤量具有十分重要意義。燃料在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒時對鍋爐熱效率影響很大。如果燃燒不好，則燃燒的化學(xué)能就不能從分轉(zhuǎn) 換為熱能，這無疑會降低鍋爐的熱效率，要提高鍋爐的熱效率，首先就要使燃料在鍋爐內(nèi)完全燃燒。眾所周知，燃料燃燒有三個條件：（1）爐膛內(nèi)要有從分得氧氣；（2）燃料燃燒時必須有溫度；（3）燃料與氧氣進(jìn)行高溫化學(xué)反應(yīng)的時間。為了使燃料能充分燃燒，建議采取以下措施：
（1）采用合理的調(diào)節(jié)風(fēng)量，來實(shí)現(xiàn)燃料燃燒時的氧氣供應(yīng)。燃料在鍋爐內(nèi)燃燒，燃燒過程不同，燃燒情況也不同。例如：燃料在鏈條爐排的鍋爐中燃燒，隨爐排的轉(zhuǎn)動而依次著火，燃燒是沿爐排長度方向分區(qū)進(jìn)行的。在爐排的前部和尾部需要空氣量減少，而在爐排中部的燃燒區(qū)需要大量的空氣。根據(jù)這一現(xiàn)象，合理的調(diào)節(jié)送風(fēng)量，是燃料在燃燒屈充分的燃燒，對提高鍋爐的熱效率，達(dá)到節(jié)能的目的是很重要的。
（2）采用二次回風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)燃料完全燃燒。二次回風(fēng)能在鍋爐內(nèi)形成煙氣漩渦，這一方面增加了懸浮煤粉，在爐膛內(nèi)停留的時間，而使燃料充分的燃燒，另一方面能使?fàn)t膛內(nèi)的溫度梯度降低，提高了爐膛內(nèi)受熱面的利用率，所以采用二次回風(fēng)系統(tǒng)是改善燃燒條件的重要手段。利用二次回風(fēng)系統(tǒng)效果十分顯著。據(jù)測算，利用二次回風(fēng)系統(tǒng)的鍋爐熱效率可提高5-10%左右。
（3）對鍋爐燃燒采用微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)燃燒過程控制自動化。為適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化，鍋爐供熱過程要不斷變化，因而鍋爐爐膛內(nèi)燃燒過程也要變化。為減少因操作不當(dāng)而對燃燒的影響，對鍋爐燃燒過程采用微機(jī)控制。當(dāng)負(fù)荷變化后，應(yīng)自動改變煤的供給量和煤層的厚度，同時調(diào)節(jié)風(fēng)量，以保證蒸汽壓力穩(wěn)定。微機(jī)控制燃燒自動化過程一般是以蒸汽壓力為調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)蒸汽壓力變化調(diào)節(jié)送風(fēng)和引風(fēng)量，從而能進(jìn)一步提高鍋爐的熱效率。利用微機(jī)控制不但能提高鍋爐的熱效率，而且對鍋爐安全運(yùn)行及改善司爐工勞動條件及勞動強(qiáng)度也帶來了好處。
2.加強(qiáng)水處理，促進(jìn)熱能的有效轉(zhuǎn)換
鍋爐經(jīng)過一定時期的運(yùn)行，鍋爐內(nèi)部將出現(xiàn)水中沉淀物，即結(jié)垢現(xiàn)象。這是無法避免的。據(jù)統(tǒng)計， 鍋爐結(jié)垢1mm厚度，就要增加燃料消耗3%，而且鍋爐結(jié)垢后對鍋爐安全運(yùn)行也極為不利。從保證鍋爐安全運(yùn)行及節(jié)能方面考慮，加強(qiáng)鍋爐水處理工藝的推廣即采取先進(jìn)的水處理技術(shù)是十分必要的。當(dāng)前是用比較普遍的水處理設(shè)備是鈉離子逆流再生交換器。這種水處理方式對原水的適應(yīng)性廣，出水?dāng)?shù)量及質(zhì)量，單位鹽耗，自耗水量等指標(biāo)都比較先進(jìn)，效果也比較理想。大中型鍋爐水處理中還常常采用真空除氧，真空除氧比大氣式熱力除氧可省大量燃料，而且又能減少排煙損失，提高鍋爐效率，所以是大中型鍋爐有效的水處理方式。
3.加強(qiáng)鍋爐及供熱系統(tǒng)的維護(hù)，防止和減少熱損失
鍋爐運(yùn)行時，由于維護(hù)不當(dāng)，對熱效率影響也很大。為提高鍋爐系統(tǒng)熱效率，減少熱損失，在運(yùn)行適應(yīng)著重注意以下幾個問題：（1）隨時清除鍋爐內(nèi)的積灰，減少熱損失。積灰對提高鍋爐熱效率十分有害，灰垢的熱系數(shù)為0.1大卡/米.時.度，當(dāng)鍋爐有效散熱面積灰1mm厚時，熱效率就要下降4-5%。因此及時清除鍋爐受熱面的積灰是提高鍋爐熱效率的有效措施。目前清除鍋爐積灰主要有機(jī)械及化學(xué)方法，而以化學(xué)方法應(yīng)用較廣?；瘜W(xué)清灰劑是用硝酸鉀，硫磺混合粉末組成，使用時用高壓空氣噴入爐膛與煙灰起化學(xué)反應(yīng)，使灰垢變得松散而脫落。（2）加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，防止和減少熱量損失。由于鍋爐及供熱系統(tǒng)溫度比環(huán)境溫度高的多，使鍋爐本體及供熱系統(tǒng)向周圍放熱而產(chǎn)生損失在所難免。為了減少熱損失必須加強(qiáng)維護(hù)，對鍋爐本體及管道要做好保溫層，減少熱損失尤為重要。熱力管網(wǎng)及閥門等漏水也是熱損失一個不可忽視的環(huán)節(jié)，熱力管路的絕熱保護(hù)必須妥善處理。對使用熱水管道集汽罐排氣時，盡量使用自動排汽閥或密閉關(guān)鎖閥門，避免用胡亂開閥門放熱水。另外經(jīng)常檢查供熱系統(tǒng)中閥門，接頭及散熱氣，隨時消除漏水現(xiàn)象。
4.加強(qiáng)管理，提高節(jié)能意識
加強(qiáng)管理包括技術(shù)管理及成本管理兩方面。在技術(shù)管理方面，應(yīng)根據(jù)具體情況盡可能設(shè)置完善的管理系統(tǒng)。如燃燒中應(yīng)該有取樣裝置，各種計量裝置及儀表。設(shè)置水質(zhì)化驗(yàn)室，以適應(yīng)煤的工業(yè)分析，煙氣分析和會渣含碳量分析等需要。在成本管理方面，燃料管理是十分重要的工作。煤場的煤應(yīng)按差別分別堆放。做好防風(fēng)雨措施，減少自然損耗。鍋爐設(shè)備維修管理也是十分重要的，建立健全檢查制度，同時加強(qiáng)節(jié)能意識的宣傳教育，形成一個人人講節(jié)能，人人關(guān)心節(jié)能的局面。充分利用變頻等新技術(shù)，提高設(shè)備的科技含量，例如使用分層給煤裝置 促進(jìn)燃料燃燒充燃料在鍋爐內(nèi)是否能夠充分燃燒，一方面與煤質(zhì)、爐膛溫度有關(guān)，另一方面與煤層厚度有關(guān)。
綜上所述，調(diào)節(jié)熱力網(wǎng)間熱平衡，杜絕供熱系統(tǒng)熱力網(wǎng)的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象對節(jié)能降耗都是至關(guān)重要的，充分調(diào)動各職能部門積極性，制定供熱成本定額考核與工效掛鉤的獎勵制度。提高供熱質(zhì)量，節(jié)能降耗是企業(yè)的頭等大事，因此加強(qiáng)供熱企業(yè)內(nèi)部管理節(jié)能挖潛，才能使供熱企業(yè)生存和發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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