鏈條鍋爐節(jié)能減排綜合治理

孫志沛

(天津市河北區(qū)供熱燃?xì)夤?，天?300151)

1 前言

作為節(jié)約型社會(huì)，節(jié)能減排工作一直是我國的重中之重，我們國家仍然存在能源消耗高、淘汰落后生產(chǎn)能力進(jìn)展緩慢等問題，節(jié)能減排形勢(shì)嚴(yán)峻，迫在眉睫。那么當(dāng)節(jié)能減排成為一項(xiàng)硬指標(biāo)后，對(duì)于燃煤型供熱站來說，將面臨哪些工作呢？燃煤供熱站衡量燃料消耗的指標(biāo)是單平米煤耗，這個(gè)指標(biāo)不但衡量是否執(zhí)行國家節(jié)能減排的方針，也與供熱站的經(jīng)濟(jì)成本直接掛鉤，可以說是供熱站的生存命脈。

我站是燃煤型集中供熱站，目前運(yùn)行DZL70-1.25-130/70-AII3型鏈條鍋爐。供熱覆蓋面積達(dá)到120萬平米，實(shí)際供熱面積為50萬平米。由于所供熱的區(qū)域大部分為洋房別墅，供熱品質(zhì)要求較高，與此同時(shí)也存在房屋空置率也較高的問題，因此從供熱現(xiàn)狀來看，管道和房屋結(jié)構(gòu)的額外熱損較大。這樣的現(xiàn)狀使得供熱站的單平米煤耗較高，因此從鍋爐運(yùn)行角度挖潛改造，是降低單平米煤耗的重要途徑。

作為一家供熱企業(yè)，如何求得生存，求得發(fā)展。唯一的出路只有深入挖潛，改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，努力降低能耗，控制煙塵排放指標(biāo)?；诖四繕?biāo)，我供熱站近年來進(jìn)行了多項(xiàng)技改技措，增加了爐外脫硫設(shè)備，嚴(yán)格生產(chǎn)管理，不僅降低了各項(xiàng)單耗指標(biāo)，同時(shí)煙塵排放也達(dá)到了國家環(huán)?？刂茦?biāo)準(zhǔn)。在多年的供熱運(yùn)行中，供熱站使用的燃煤發(fā)熱量為5500kcal/kg，每個(gè)采暖季(天津地區(qū)，一個(gè)采暖季為120天)的單平米煤耗為28kg/m2。通過技術(shù)研討，我們歸納出目前的鍋爐在分層給煤裝置、省煤器、爐墻和各部位漏風(fēng)方面存在一定問題，并著手制定改造方案，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2 鍋爐綜合治理的幾項(xiàng)技改措施

(1)將原有分層給煤裝置改為變層分段多煤形給煤裝置，改善了給煤布風(fēng)不均勻，著火起點(diǎn)參差不齊的現(xiàn)象。分層給煤裝置早已被證明為鏈條爐排鍋爐的實(shí)用技術(shù)，其應(yīng)用效果較明顯，在一定程度上改善了燃燒，降低了煤單耗。但在使用的過程中也存在著一些問題，我供熱站采取了更加新型的給煤裝置--變層分段多煤形給煤裝置。

①變層分段多煤形給煤裝置以自下而上的燃燒方式改變了分層給煤布風(fēng)不均，產(chǎn)生火口及條狀燃燒等諸多問題。變層分段多煤形給煤裝置在滿爐排面上，均勻排列出波浪狀波峰波谷式煤層，平衡了風(fēng)室布風(fēng)。波谷處助燃風(fēng)阻力小，首先燃燒，并將波峰下部塊煤引燃，形成火焰從煤層底部向上部煤層呈半沸騰燃燒現(xiàn)象，熄火區(qū)斷火齊整，從而有效控制了進(jìn)入爐膛內(nèi)的風(fēng)量，既提高了爐膛溫度，又達(dá)到了充分燃燒的目的。這樣降低了灰渣含碳量，同時(shí)根據(jù)鍋爐運(yùn)行狀況，相應(yīng)調(diào)整波峰波谷的間距，調(diào)整火口燃燒行距的疏密度，使?fàn)t排橫斷面上通風(fēng)均衡，降低鼓引風(fēng)量30%以上，有效控制了過氧燃燒。波浪狀煤層展開燃燒表面積，比原有爐排有限燃燒面積增加20%，鍋爐出力增加20%。

②通過調(diào)整可控多段煤閘板，按照分量的大小布置煤層的厚度，有效解決了爐排橫斷面布風(fēng)不均的問題，達(dá)到均勻燃燒的目的。

③變層分段多煤形給煤裝置使煤層形成末—塊末的形式，徹底解決了在燃用低熱值、低揮發(fā)分煤時(shí)，在煤層底部的塊煤不燃燒的問題。通過采用此項(xiàng)給煤裝置，在燃煤熱值保持5000kcal/kg不變的境況下，爐渣含碳量降低了33%，送引風(fēng)量降低20%，鍋爐效率提高了3%，節(jié)電20%。

(2)我供熱站根據(jù)鍋爐運(yùn)行排煙溫度過高，爐墻保溫性能差，散熱損失大等因素，對(duì)鍋爐省煤器及爐墻進(jìn)行改造：

①改造更換現(xiàn)有省煤器，并將中間一級(jí)省煤器更換為鰭片式新型省煤器，目的是增加換熱面積，提高對(duì)流換熱，提高換熱效率，提高鍋爐進(jìn)水流量及進(jìn)水溫度，提高鍋爐循環(huán)倍率，從而達(dá)到降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐熱效率。改造后鍋爐排煙溫度由改造前的170℃降到125℃。

②基于現(xiàn)有爐墻散熱損失大的情況，徹底更換現(xiàn)有爐墻及頂棚。同時(shí)在墻體中增加硅酸鋁板保溫層，以減少墻體的散熱損失。改造后爐側(cè)墻溫度由原來的73.8℃降到50.5℃。散熱損失下降0.2%。

③改造后節(jié)能效果分析：通過節(jié)能技術(shù)改造，鍋爐正平衡熱效率提高5.25%。省煤器通過改造，提高了被加熱介質(zhì)的換熱效率，增加了介質(zhì)的出口溫度，有效地改善了鍋爐燃燒狀況，提高了鍋爐出力，降低了排煙溫度及排煙熱損失，提高了鍋爐熱效率。爐墻通過改造，外表面溫度下降為12℃，在減少鍋爐散熱損失的同時(shí)，有效地改善了外部生產(chǎn)環(huán)境。

(3)堵鍋爐漏風(fēng)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)鏈條鍋爐運(yùn)行工況，其排煙處過量空氣系數(shù)一般為1.3-1.5，但由于鍋爐運(yùn)行工況差，漏風(fēng)嚴(yán)重，過?？諝庀禂?shù)平均達(dá)到3—4。經(jīng)估算，如果排煙溫度為150℃，當(dāng)過剩空氣系數(shù)從1.5增加到3.0的情況下，對(duì)燃燒一般煙煤、無煙煤的鍋爐，排煙熱損失從5%增加到10%，鍋爐熱效率降低近5%。所以，嚴(yán)堵漏風(fēng)，對(duì)提高鍋爐效率，降低煤耗作用效果顯著。

我們?cè)谛缕鲋t墻的同時(shí)，對(duì)鍋爐做了漏風(fēng)試驗(yàn)。在維持燃燒室出口30-40Pa負(fù)壓的情況下，沿燃燒系統(tǒng)，采用蠟燭火焰檢測(cè)。蠟燭火焰往燃燒室或煙道內(nèi)吸，說明漏風(fēng)，標(biāo)注記號(hào)并堵住。在鍋爐檢修時(shí)，修復(fù)爐排前擋板及鍋爐不嚴(yán)入孔門，修復(fù)爐排下部小灰斗的調(diào)節(jié)翻板，堵住了各個(gè)漏風(fēng)點(diǎn)，鍋爐排煙處過量空氣系數(shù)測(cè)試為1.52。

降低了固體不完全燃燒熱損失Q4，提高了鍋爐爐膛溫度及鍋爐熱效率。

3 改造效果和經(jīng)濟(jì)效益

(1)通過鏈條鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析我們知道：排煙熱損失Q2及固體燃燒不完全熱損失Q4是影響鍋爐熱效率的主要因素。通過降低排煙溫度及加強(qiáng)燃煤的完全燃燒，使得排煙溫度降低了45℃，排煙熱損失Q2降低了2.05%。灰渣可燃物下降5%，Q4降低了2.63%。

(2)通過綜合治理，減少了鍋爐漏風(fēng)，增加了爐墻的保溫系數(shù)，改善了作業(yè)環(huán)境，使能源得到了綜合利用。

(3)鍋爐熱效率在原來基礎(chǔ)上提高了5.25%，改造前后標(biāo)煤降低約3kg/m2。

(4)通過綜合節(jié)能技術(shù)改造，鍋爐正平衡熱效率提高5.25%，計(jì)算燃料消耗量每個(gè)采暖季平米煤耗按原煤25kg/m2計(jì)(原煤發(fā)熱量5000kcal/kg)，改造前后燃煤降低約3kg/m2，按照目前鍋爐負(fù)荷90%計(jì)算，日節(jié)標(biāo)煤12.5噸，每個(gè)采暖季節(jié)煤1500噸，按照2014年11月份標(biāo)煤單價(jià)500元/噸計(jì)算，每年節(jié)約資金75萬元。實(shí)現(xiàn)了既達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)也取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。