近年來,國家對于環境空氣質量的監管力度愈加嚴格,全國多個地區都相繼進入了環境治理的重要發展時期。鍋爐作為提供動能的主力軍,是環境監管主要整治的對象。燃氣鍋爐憑借清潔、環保的性能優勢,在各行各業得到廣泛使用。本文就燃氣鍋爐在運行方面存在的問題,以及節能運行的經驗做一個簡略的探討。
一、燃氣鍋爐節能運行中存在的主要矛盾問題
燃燒所需要的,除了可燃物質燃氣,還要有足夠的氧氣,這些氧氣主要來源于空氣。除此之外,足夠高的溫度也是必不可少的。總的來說,燃燒的條件包括:一定比例可燃物質、氧分子和一定的溫度。根據能量守恒定律,進入鍋爐系統的燃氣釋放的總能量q,應該等于從鍋爐系統流出的總能量,包括爐水吸熱量q1,循壞水吸熱量q2,不完全燃燒損失q3,散熱q4,排煙q5。即:q=q1+q2+q3+q4+q5。
從上式我們不難看出,要想實現節約燃料必須減少不完全燃燒損失q3,散熱q4和排煙熱損失q5。其中,排煙熱損失q5即是能量損失最大的地方,也是最具有回收利用價值的。要想充分利用燃料燃燒所產生的能量,就要盡量降低排煙溫度。但是在實際運行過程中降低排煙溫度會使得鍋爐產生大量的冷凝水,給鍋爐造成腐蝕進而縮短鍋爐的使用壽命。
鍋爐排煙溫度越低產生冷凝水的量也越大,對鍋爐造成的危害也就越大。也就是說鍋爐排煙溫度越低,運行成本越低,對鍋爐的危害性越大,使用成本越高;鍋爐的排煙溫度越高,運行成本越高,但是對鍋爐危害性越小,使用成本越低。這一矛盾是影響燃氣鍋爐節能運行的主要問題。
二、降低鍋爐排煙溫度的方法途徑
1、增加尾部受熱面,即加裝鍋爐節能器(或冷凝器)來降低排煙溫度。
在煙氣從鍋爐尾部出口出來之后進入鍋爐節能器,吸收煙氣的部分熱量,從節能器出來的低溫煙氣再進入煙囪排放,鍋爐節能器將吸收的熱量加熱鍋爐回水,從而提高了回水溫度,在降低排煙溫度的同時,提高了鍋爐的熱效率。布置鍋爐節能器還有一個顯著的優點,節能器提高了鍋爐回水溫度,可以顯著減少鍋爐本體產生的冷凝水,對鍋爐本體是一種保護,但是節能器本身產生的冷凝水量是非常大的,所以產生的腐蝕也非常大,但是節能器與鍋爐本體是分開布置,出現腐蝕滲漏等狀況維修更換節能器的成本遠遠低于鍋爐運行成本。
2、布置尾氣(煙氣)余熱回收裝置。
尾氣余熱回收裝置要在尾部煙氣通道增加噴淋塔,通過噴淋水與煙氣充分混合實現熱交換,將煙氣攜帶的大量熱量由噴淋水帶走,降低了排煙溫度,高溫的噴淋水由循環水泵加壓通過熱交換器或其他機理加熱鍋爐回水,從而實現煙氣余熱的回收利用,降低了排煙溫度,節約了能耗,減少了燃料及運行成本。尾氣余熱回收裝置比節能器節能效果要好得多,有的裝置甚至可以將煙氣內水蒸汽的潛熱回收。但是尾氣余熱回收裝置投資大,設備較多,額外增加的運行成本也多,故障率也高。而節能器簡單可靠,無機械部件故障率,運行成本為零。
具體使用哪種方法更為適合,還要大家根據自身的特點狀況自行選擇。
三、減少鍋爐冷凝水的運行措施
通過增加鍋爐尾部受熱面或煙氣余熱回收裝置,可以將鍋爐排煙熱損失充分回收。在鍋爐運行的時候提高鍋爐負荷,減少運行臺數,盡量減少多臺鍋爐低負荷聯機運行的狀況。鍋爐本體排煙溫度盡可能提高,盡可能地避免讓鍋爐本體產生冷凝水的狀況出現,從而減少冷凝水對鍋爐的腐蝕,延長鍋爐使用壽命。煙氣中攜帶的、未被利用的能量交給尾部受熱面來回收利用,既節約了鍋爐使用成本,也節約了燃氣消耗的運行成本,從而實現了節能降耗的目的,增加企業的經濟效益。
隨著我國國民經濟的迅速發展和工業水平的不斷提高,燃氣鍋爐的應用越來越廣泛。特別是近年來,空氣環境質量問題成為政府格外關注的重大問題,在今后一個時期燃氣鍋爐的推廣、使用和發展必將進入一個全新的階段。研究解決影響燃氣鍋爐節能運行的各種問題,不斷提高燃氣鍋爐運行效率,節能降耗,減少排放,將給企業和全社會帶來巨大的經濟效益和社會效益。
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