供熱系統(tǒng)余熱回收利用及鍋爐經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行分析

肖 兵

(遼源礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,吉林 遼源136201)

蒸汽在用戶前端放熱時(shí),蒸汽凝結(jié),釋放處與同溫度下汽化潛熱等量的熱量。蒸汽在凝結(jié)過程中溫度保持不變,這個(gè)特性使蒸汽特別適合那些需要恒定加熱溫度的工藝過程。而且蒸汽凝結(jié)換熱系數(shù)大,是一種高效換熱方式,這是蒸汽被廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因。鍋爐凝結(jié)水回收利用可以回收相當(dāng)一部分熱量,起到節(jié)約燃料和節(jié)約水資源的雙重效果。

1 凝結(jié)水回收與利用的基本原則

(1)在供熱系統(tǒng)中,凡是蒸汽間接加熱產(chǎn)生的凝結(jié)水都應(yīng)加以回收利用,而且要注意回收利用的品質(zhì)。對(duì)于用戶較多且用汽參數(shù)不一致的復(fù)雜凝結(jié)水,回收系統(tǒng)必須合理設(shè)計(jì),加強(qiáng)凝結(jié)水回收管理,保證絕大部分凝結(jié)水都能高質(zhì)量的回收。

(2)對(duì)于加熱有毒及有強(qiáng)腐蝕性溶液的凝結(jié)水,回收系統(tǒng)必須十分慎重,避免因?yàn)楸患訜崛芤焊g凝結(jié)水管路或滲漏造成被加熱的有毒或強(qiáng)腐蝕溶液進(jìn)入凝結(jié)水管道內(nèi),為此需要采取一些特殊的措施。

(3)對(duì)于含油的凝結(jié)水,需要先進(jìn)行除油處理,其水質(zhì)符合鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求方可返回鍋爐,在供熱系統(tǒng)中確實(shí)無法回收的冷凝水,在排放中也要注意其溫度和成分,采取必要的措施進(jìn)行相應(yīng)的處理,以避免造成設(shè)施損壞或環(huán)境污染。

2 冷凝水回收系統(tǒng)中空氣及二氧化碳?xì)怏w的危害

凝結(jié)水管內(nèi)充滿著空氣,疏水點(diǎn)(加熱設(shè)備或暖氣疏水處)與疏水閥之間的壓差小,所以凝結(jié)水只能借助于重力流動(dòng),凝結(jié)水把空氣趕向疏水閥,如疏水閥不能很快地排除空氣或采用不能排除空氣的疏水閥而又不采取任何措施,大量的空氣短時(shí)間在疏水點(diǎn)與疏水閥(包括疏水閥內(nèi)腔)之間形成空氣塞,稱為汽阻。

3 工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行合理分析

如果要給鍋爐下一個(gè)定義,那么應(yīng)該表述為：鍋爐是這樣一種換熱設(shè)備,他通過燃料的燃燒,是燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?并將此熱能傳遞給工質(zhì)(多數(shù)情況下為水),從而使工質(zhì)升溫甚至轉(zhuǎn)變成為具有所需要的熱力學(xué)參數(shù)的蒸汽。

我國生產(chǎn)的煤炭有1/3用于工業(yè)及生活鍋爐,火力發(fā)電和工業(yè)生產(chǎn)需要燃燒燃料,也就需要鍋爐。

鍋爐效率的高低,與燃燒、運(yùn)行調(diào)整、鍋爐參數(shù)和余熱回收利用等許多因素有關(guān)。

3.1 提高鍋爐毛效率的有效途徑

(1)提高鍋爐的燃燒效率,他是表明燃料完全燃燒的程度,要想提高鍋爐的燃燒效率,就必須設(shè)法調(diào)整和組織好爐內(nèi)的燃燒工況,使燃料充分燃燒;燃料充分燃燒有三個(gè)必須條件,一是要有足夠的空氣量,燃料與空氣要充分混合;二是要有燃料著火所必須的溫度,這就要求有足夠的爐膛溫度;三是要有燃料與氧所必需的反應(yīng)時(shí)間,這就要求燃料在爐內(nèi)停留一定的時(shí)間,根據(jù)這三個(gè)條件,就必須采取如下措施以強(qiáng)化燃燒。

①合理送風(fēng)和風(fēng)量調(diào)節(jié)。

②控制爐膛過量空氣系數(shù)。

③維持爐膛高溫。

(2)降低排煙溫度。

目前我國工業(yè)鍋爐排煙溫度過高,是鍋爐熱效率偏低的主要原因之一。

(3)控制排煙處的過量空氣系數(shù)。

(4)鍋爐保持在額定負(fù)荷下運(yùn)行。

(5)鍋爐給水軟化處理和冷凝水回收。

(6)加強(qiáng)保溫、堵漏、防泄、防冒。

3.2 提高鍋爐經(jīng)效率的途徑

對(duì)于工業(yè)鍋爐來說,鍋爐效率偏低的主要原因是由鍋爐排煙損失與機(jī)械不完全燃燒所造成的。從目前已鑒定的鍋爐熱工測(cè)試結(jié)果可知,鍋爐排煙損失與機(jī)械不完全燃燒損失占鍋爐總損失量的80%以上。造成這一損失的主要原因是過量空氣系數(shù)偏大。實(shí)際空氣量為理論空氣量與過量空氣量之和。

(1)從運(yùn)行鍋爐的熱損失與煙氣量的關(guān)系來分析。(2)加裝空氣預(yù)熱器。

二斜井2#、3#鍋爐都裝有空氣預(yù)熱器,因?yàn)槲覈仩t設(shè)計(jì)時(shí)的熱效率都是比較高的,通?？蛇_(dá)75%－80%,但是實(shí)際測(cè)試時(shí)要比設(shè)計(jì)熱效率低8%－10%以上,熱效率降低的主要原因是由于鍋爐排煙溫度升高,過量空氣系數(shù)過大以及灰渣含碳量過高所引起,也就是主要是因?yàn)殄仩t排煙損失和機(jī)械不完全燃燒熱損失增加所引起。

提高工業(yè)鍋爐運(yùn)行熱效率的關(guān)鍵是提高爐膛和煤層溫度,同時(shí)能充分利用鍋爐排煙的余熱。因此,在鍋爐尾部加裝空氣預(yù)熱器是一個(gè)非常有效的措施。

(3)改造爐排。

(4)爐拱及爐膛的改進(jìn)。

(5)改造配風(fēng)裝置,減小爐排橫向配風(fēng)不均勻性,側(cè)密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、減小間隙,防止風(fēng)室間縱向串風(fēng),同時(shí)加強(qiáng)風(fēng)室間的密封。

能量消耗的比較：爐拱流動(dòng)阻力所造成的功率消耗和二次風(fēng)的理論功率都不大,但是二次風(fēng)相對(duì)地要大一些,如果考慮到二次配風(fēng)要另配二次風(fēng)機(jī),并要增加風(fēng)管阻力,那么其功率消耗還要更大。

3.3 工業(yè)鍋爐節(jié)能點(diǎn)火與穩(wěn)燃技術(shù)

在工業(yè)鍋爐的節(jié)能改造中,發(fā)展出了一些解決點(diǎn)火和實(shí)現(xiàn)穩(wěn)燃的方法,這是為了節(jié)省大量的油料消耗。

所以說,工業(yè)鍋爐的經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行,是節(jié)能的關(guān)鍵所在。

總之,若不及時(shí)排除系統(tǒng)的空氣及二氧化碳?xì)怏w,就會(huì)降低設(shè)備的傳熱效率,延長加熱時(shí)間,形成氣阻,干擾熱量分配,影響疏水閥的正常工作,對(duì)管道和設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,所以凝結(jié)水系統(tǒng)中空氣及二氧化碳?xì)怏w的排除與回收凝結(jié)水有同等的重要性。另外,對(duì)工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行是關(guān)鍵所在。