徐則彪 李文濤
摘 要:石油石化是現(xiàn)階段不可或缺的重要能源,在對石油石化進行處理過程中蒸汽鍋爐是一個重要的設(shè)備及環(huán)節(jié)。蒸汽鍋爐作為石油生產(chǎn)當(dāng)中能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,其通過煤炭等燃料所產(chǎn)生的熱能及化學(xué)能等轉(zhuǎn)化為蒸汽等,從而供應(yīng)生產(chǎn)所需能量。由于在蒸汽鍋爐運轉(zhuǎn)時往往能源消耗過大等情況,對石油石化企業(yè)經(jīng)濟效益帶來影響較大。因此,本文針對影響蒸汽鍋爐節(jié)能的因素進行分析及改造,不斷地完善和提升蒸汽鍋爐運行效率,以便給各位同仁提供一些建議及參考。
關(guān)鍵詞:石油石化企業(yè);蒸汽鍋爐;節(jié)能技術(shù)
在現(xiàn)今高速發(fā)展的新時期,對于能源需求量越來越大,因此作為我國重要能源保障的石油石化行業(yè)受到了高度重視。石油石化行業(yè)生產(chǎn)過程中需要蒸汽鍋爐設(shè)備提供能量保障,其是一種能源消耗較大的特殊裝置,須消耗大量燃料以供生產(chǎn)所需能量。當(dāng)前我國蒸汽鍋爐發(fā)展取得了一定成績,但是節(jié)能方面仍然有著許多不足,致使石油石化企業(yè)生產(chǎn)成本較高。就此情況本文簡要闡述當(dāng)前蒸汽鍋爐能耗現(xiàn)狀,及探討蒸汽鍋爐節(jié)能技術(shù),進而為我國蒸汽鍋爐提升運轉(zhuǎn)效率,減少能源消耗,為企業(yè)帶來更大經(jīng)濟效益。
l蒸汽鍋爐能耗近況
蒸汽鍋爐在煉化企業(yè)中是一種非常普遍應(yīng)用的特種設(shè)備,其在實際運行的過程中熱效率、整體技術(shù)水平以及鍋爐的運行負荷均較低,另外對于鍋爐在運行中的管理水平也極其有限,未能形成節(jié)能理念。我國的蒸汽鍋爐與其它發(fā)達國家相比在熱效率上要低于發(fā)達國家的15%左右。鍋爐采用開環(huán)控制,在運行的狀態(tài)下無法根據(jù)系統(tǒng)的負載變化而進行自我調(diào)節(jié)。有的鍋爐并沒有配備相關(guān)的儀器儀表,這就難以實現(xiàn)快速地將其在運行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)傳達至控制間。
蒸汽鍋爐在安裝使用的過程中因為受到其實際負荷情況所影響,加上考慮不夠全面,所以通常都使用較大的單機容量,另外,還有的會配備兩臺同一容量的備用鍋爐來保證其不間斷地運行。一般情況下蒸汽鍋爐在實際運行的過程中實際負荷只有額定負荷的1/2左右,這樣就會造成極大的能源浪費。不僅如此,通常企業(yè)都較為重視蒸汽鍋爐的使用安全管理,不過卻極易忽視了鍋爐的節(jié)能運行我那天,而且相應(yīng)的考核體制也不夠系統(tǒng)與完善。在操作蒸汽鍋爐時,部分管理人員其節(jié)能意識不強,其專業(yè)技術(shù)不夠扎實,即便是碰到蒸汽鍋爐運行效率不高的情況,也無法進行主動整改,對企業(yè)蒸汽鍋爐的節(jié)能運行極為不利。
2淺探蒸汽鍋爐節(jié)能措施
石油石化行業(yè)中蒸汽鍋爐作為主要能量來源,其具有容量較小、設(shè)備多、用途廣等特性,往往以煤炭作為主要燃料且燃料消耗量較大,所以在對蒸汽鍋爐進行節(jié)能改造時,需要充分考慮實際產(chǎn)能需求、半徑保護以及燃料消耗等多方面因素,以此方能更好實現(xiàn)設(shè)備節(jié)能。結(jié)合煉化行業(yè)特征,以實際出發(fā)進行節(jié)能改造,重點把握蒸汽鍋爐燃燒方式,可通過爐排配風(fēng)調(diào)整以及蓋在爐拱等措施,實現(xiàn)有效改善爐膛內(nèi)燃燒效率。同時采取受熱面擴大的方式,實現(xiàn)蒸汽鍋爐處理情況高效。隨著科技進步,可在蒸汽鍋爐設(shè)備當(dāng)中加設(shè)變頻電機以及自動給水設(shè)備等,提高鍋爐設(shè)備自動化程度。通??稍谔囟▍?shù)環(huán)境時,蒸汽鍋爐采取運轉(zhuǎn)節(jié)能技術(shù),科學(xué)高效管理設(shè)備排煙、風(fēng)速、蒸汽溫度與壓力以及水位等等方面,以此使得設(shè)備處于高效運轉(zhuǎn)狀態(tài),有效減少煤炭用量,達到在額定環(huán)境設(shè)備運轉(zhuǎn)最優(yōu)化。蒸汽鍋爐運轉(zhuǎn)效率如何,關(guān)鍵在于水位控制。因此蒸汽鍋爐設(shè)備要做好給水設(shè)備具有連續(xù)均勻可靠等特點,使得設(shè)備水位始終保持在合理范圍值當(dāng)中。
鍋爐在實際運行的過程中一定要保證在穩(wěn)定的汽壓的狀態(tài)下進行。蒸汽鍋爐的汽壓會隨著燃燒條件、外界用氣以及蒸發(fā)量等的變化而變化。因此,可以對鍋爐的蒸發(fā)量進行有效的控制進而實現(xiàn)鍋爐汽壓的控制。蒸汽鍋爐中裝有過熱器裝置的一定要對過熱器出口的溫度進行合理的控制。蒸汽鍋爐在運行時應(yīng)充分考慮自身的實際負荷需求來對風(fēng)量進行有效地調(diào)節(jié),盡可能地使能源得到最大化利用的同時鍋爐內(nèi)空氣過剩系數(shù)也保持在最理想的狀態(tài)。這樣一來,能源得到了有效的利用,減少排煙熱損失的能耗。鍋爐內(nèi)的排煙溫度直接影響著排煙熱損失,當(dāng)排煙溫度升高時蒸汽鍋爐內(nèi)的排煙熱損失也隨之增多。通常情況下,蒸汽鍋爐的排煙溫度降低18℃左右就能夠使排煙熱損失降低1個百分點。但是,如果排煙溫度太低就有可能會使尾部受熱的一面結(jié)灰過多而造成封堵,進而腐蝕受熱面??梢?,對于溫度的控制也是十分重要的。
在有著數(shù)臺蒸汽鍋爐的鍋爐室時,其各個設(shè)備供汽量需以機組最高總效率來進行有效分配,且負荷由效率較高鍋爐先承擔(dān),當(dāng)滿負荷時,此時就需要較低效率鍋爐來肩負。蒸汽高效利用,應(yīng)杜絕無謂浪費高壓蒸汽作用低壓蒸汽而沒有得到功;同時避免向空氣中排蒸汽,特別是當(dāng)鍋爐啟動作業(yè)時,應(yīng)當(dāng)對這些蒸汽進行有效利用。蒸汽鍋爐有效節(jié)約能量應(yīng)減少排污量,有效管控百分之五內(nèi),最好控制在百分之二,這樣才能更好減少能量無畏消耗。同時有效利用排污熱能,通過增設(shè)擴容器或者換熱器的方式,提高排污熱能使用,同時確保疏水器可靠運轉(zhuǎn)。鍋爐設(shè)備當(dāng)中管道與閥門等需做好泄漏控制,嚴(yán)格管控在2%至3%之間,同時還要相應(yīng)配備余熱廢熱回收裝置。
另外在石油石化產(chǎn)業(yè)中蒸汽設(shè)備運轉(zhuǎn)周期特性,通常來說有蒸汽負荷峰值,其峰值用汽量極其容易出現(xiàn)系統(tǒng)過載,無法到達蒸汽供需量,因為出現(xiàn)蒸汽含水量高、設(shè)備停運甚至給產(chǎn)品質(zhì)量帶來影響。就蒸汽鍋爐負荷峰值問題,可通過增設(shè)瞬時補充純凈干燥蒸汽系統(tǒng),當(dāng)需要補充蒸汽時,及時打開補充蒸汽。下面主要介紹2種方式補充峰值蒸汽:1)當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備蒸汽負荷峰值時,可采取提高飽和水熱能的方式,也就是說在設(shè)備等條件允許的情況下盡量加大蒸汽壓力,以此方可緩解峰值時所需蒸汽,保障生產(chǎn)順利進行;2)設(shè)備負荷峰值時,盡量把存儲在飽和溫度下水壓趨于較低水平,如此一來方能讓水中能量出現(xiàn)過剩,這些過剩能量又能進一步讓水氣化形成蒸汽,此方式可稱為閃蒸,作為存儲壓力水的容器叫做蒸汽蓄熱器,其在負荷峰值發(fā)生前將一些過剩能量存儲在飽和水中,以便峰值出現(xiàn)及時補充,是一個對于蒸汽鍋爐設(shè)備能量存儲的有效外延。
需要科學(xué)選用蒸汽鍋爐燃料。通常情況下,煤都是蒸汽鍋爐的主要燃料,而其質(zhì)量的好壞會對蒸汽鍋爐的燃料效率產(chǎn)生質(zhì)量結(jié)項。在相同運行條件下,如若煤質(zhì)良好,具有較高燃燒值,那么在燃燒時會導(dǎo)致爐膛溫度偏高,極易損壞到爐膛,從而引發(fā)故障。而如若媒質(zhì)較差,燃燒值不高,則會導(dǎo)致難以得到理想溫度,使得系統(tǒng)溫度需求無法難度。所以在實際選擇燃料時,可以采取科學(xué)參配不同品質(zhì)的煤的方式來進行,保證蒸汽鍋爐實際使用的煤質(zhì)基本相同,確保其具有穩(wěn)定的燃燒值。
3結(jié)語
在我國今后很長的經(jīng)濟社會發(fā)展期間,對于石油能源的需求不可或缺,想要進一步提升石化行業(yè)發(fā)展、提高石化企業(yè)經(jīng)濟效益就必須提升蒸汽鍋爐節(jié)能技術(shù)水平,通過不斷的優(yōu)化改善設(shè)計,提升從業(yè)人員的專業(yè)水平,加強對人才的培養(yǎng),進一步提升設(shè)備運轉(zhuǎn)效率,進而推進我國石油石化行業(yè)的科學(xué)高效發(fā)展。
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