锅炉机组节能技术(通用8篇)
篇1:锅炉机组节能技术
锅炉发电机组的节能技术探讨
循环流化床(cfb)锅炉发电机组厂用电率高达12%左右,明显地抵消了cfb锅炉燃烧效率高、排放污染低、煤种适应性强等优势。随着我国cfb锅炉大型化的快速发展,厂用电率高的问题越来越突出;如果不尽快解决这一问题,则成为制约cfb锅炉大型化发展的瓶颈。在设计上积极采用变频调速技术(高压变频装置及低压变
频装置)、斩波内反馈调速电机技术,业主积极调研变频等调速技术在电厂应用中遇到的问题及解决办法,在设计阶段抓好这些节能工作可使cfb锅炉发电机组的厂用电率降到接近同类型煤粉炉发电机组的程度。按135mw机组计每年因此可节约电量近3000万度,价值近千万元好范文版权所有
1变频调速技术在应用中的节能分析
1.1变频调速技术的发展状况
在电力生产中,泵与风机类转动设备应用较多,其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7~25。随着电力体制改革的不断深入,竞价上网的不断推广,节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量和电厂竞争力的重要手段之一。变频调速技术顺应了工业生产自动化发展的要求,开创了一个节能降耗新时代。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系,通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术,电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。变频调速技术的应用一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式,使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出,从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。目前,变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。选用变频系统的同时可通过与dcs的智能接口,实现设备系统的自动控制。
1.2变频调速技术节能分析
通常在电力生产中最常用的控制手段则是调节阀门、风门、挡板开度的大小来调整泵与风机类转动设备。这样,不论生产的需求大小,风机都要按额定转速运转,而运行工况的变化则使得能量以阀门、风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用高居不下。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。近年来,出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求,加之采用变频调速器(简称变频器)易操作、免维护、控制精度高,并可以实现高功能化等特点;因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门、液偶的控制方案。通过流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量q,压力h以及轴功率p具有如下关系:q∝n,h∝n2,p∝n3;即,流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。采用变频调速技术改变电机转速的方法,要比采用阀门、挡板调节更为节能经济,设备运行工况也将得到明显改善。
1.3与滑差调速相比
滑差调速的控制方式比较典型可靠,但其存在着调速精度差、范围窄、线性不好、能耗高等缺点,而变频调速系统的特点正好克服了传统滑差调速系统的不足,具有效率高、无转差损耗、调速范围宽、特性硬、精度高、起制动方便灵活、能耗小的特点,既具有交流感应电机的长处,又具有直流电机的调速性能,有非常显著的可靠节能效果。与传统的滑差电机相比变频调速系统更有维护量小、启动电流小、系统功能较为完善、给操作人员提供了便利等优势。
2广泛应用高、低压变频技术
生活水泵、消防水泵、除盐水泵等采用380v电机的设备可应用低压变频技术进行变频调速。采用6kv电机的泵与风机可应用高压变频技术,可取得明显效果。
以大型440t/h级cfb锅炉发电机组为例:可设计安装多套高压变频装置(如一次风机6kv、1400kw,引风机6kv、1250kw,二次风机6kv、710kw,播煤增压风机6kv、250kw,凝结水泵6kv、280kw,给水泵6kv、3400kw,循环水泵6kv、800kw)。可设计安装多套低压变频装置(4-6套计量皮带给料机,5套罗茨风机,1套石灰石加料机,2套冷渣机,2套点火增压风机,生活水泵、消防水泵、除盐水泵等水泵,2套点火增压风机)。当采用以上措施在发电机组正式投产后,厂用电率可下降到9%以下,可与同类煤粉炉的厂用电率相当,这样就有效地克服了c锅炉厂用电率高的缺陷。
实践证明,变频器用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果,是一种理
想的调速控制方式。既提高了设备效率,又满足了生产工艺要求,并且因此而大大减少了设备维护、维修费用,还降低了停产周期。直接和间接经济效益十分明显。
3积极应用斩波内反馈调速电机技术
近几年内反馈交流调速电机技术和控制系统得到快速发展,产品有大、中容量6kv、10kv电压等级。斩波内反馈调速系统利用现代电子技术,控
制电动机转子(绕线式)感应电流,从而控制转子输出转矩,达到调速目的。与变频调速相比,内反馈调速系统接于电机转子回路,工作电压低,运行稳定可靠,且在低速下仍能保持较高的功率因数,效率较高;与传统调速方法相比,内反馈调速系统在调速时不用改变电机接线即可实现平稳调速,不需额外增加开关,改善开关运行工况,对高压电机具有重要意义;内反馈调速系统利用逆变回路将转子剩余能量反馈回电源系统,不消耗电能,效率特高。斩波内反馈调速电机系统改变传统风机、泵类启动及流量调节模式,根据负荷情况降低流量的同时能够降低电机输出功率达到节能目的,并能实现电机的软启动。该系统能够实现无级调速,取代风门、挡板、阀门流量控制。通过传感器将有关物理量送入微机监控系统还可实现自动调速,并具有故障记忆知检功能,能够大大提高生产自动化管理水平。
通过对采用此种技术的电厂考察发现,斩波内反馈调速电机具有较好的节能效果,采用斩波内反馈调速电机在调速工况下可节电40以上,实际使用证明可明显减低诸多风机、水泵的厂用耗电量,年节电显著。早期设备元器件质量有待提高,曾因元器件烧坏导致系统停运,但调速系统停运不影响电机正常运行。近期设备此类事故明显减少,且该产品售后服务较好,事故发生后一天内一般都能到达现场无偿维修。总的看来内反馈交流调速电机技术和控制系统具有一定的先进性,有很大的采用价值和显著的经济效益。
4在系统设计方面降低厂用电耗好范文版权所有
在设计初期应仔细考虑降低厂用电耗方面的工作,cfb锅炉发电机组的厂用电水平就可接近煤粉锅炉发电机组。在电厂设计初期设计单位应与锅炉厂、辅机制造厂以及兄弟设计院进行广泛交流,讨论诸如辅机容量选择、系统配置、阻力计算等若干方面的问题,为厂用电的降低打好良好的技术基础。
在风机选型方面进行优化。先由锅炉厂提出一个较准确的阻力计算值(不含任何裕量),最后进行整个烟风系统阻力计算后,统一按《大火规》考虑其裕量,可避免重复计算裕量后带来的风机、偶合器及电机等不在高效区运行的状况发生,可有效降低电耗。同时应注意《大火规》中循环流化床部分风机的流量及压头裕量规定的远比常规煤粉炉送、引风机规定的裕量大的多,应进行广泛调查合理选择,以便使风机在高效区运行。
采用新型可靠的出渣方式。将锅炉厂习惯配套的风水联合流化床冷渣器改为滚筒式冷渣器或钢带式冷渣器,渣系统电耗可从330-400kw降至100-200kw,厂用电降低(节能效果)显著。
根据来煤细度决定是否需要粗级破碎,最好设计一级筛分系统,既保证了锅炉的粒度要求,又有效地防止了过破碎,还在一定程度上降低了厂用电。
在电厂总体布置上采取措施,降低能耗。⑴在炉侧就近布置渣库,在两炉之间布置石灰石粉库,缩短输送距离,降低电耗;⑵一、二次风机靠近空气预热器布置,降低了风道阻力从而降低电耗;⑶灰库布置在厂区内且距电除尘较近,大大降低气力除灰系统的电耗。
锅炉制造厂的锅炉本体设计对厂用电的影响较大。在设备招议标时应对比风量、风速等各种参数的差异并考虑对厂用电的影响。
5结论
循环流化床(cfb)锅炉发电机组厂用电率高达10-12%,明显地抵消了cfb锅炉的诸多优势。厂用电率高的问题已成为制约cfb锅炉大型化快速发展的瓶颈。如在设计上广泛采用变频、斩波内反馈调速电机等高低压调速节能技术,同时在锅炉本体设计、系统配置、辅机选型等方面采取有效措施后,可使cfb锅炉发电机组的厂用电率降到接近同类型煤粉炉发电机组的程度,与采用湿法烟气脱硫装置的同类型煤粉炉发电机组的厂用电水平相当。
篇2:锅炉机组节能技术
浅谈工业锅炉系统的节能降耗
摘要:工业锅炉是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。而工业锅炉耗能是为了生产二次能源——蒸汽或热水。蒸汽或热水再通过热力管网送往各种用热设备。锅炉、管网和用热设备组成了热力系统,该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积。由此可见,锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低,而且也决定于热力系统的能源利用率。因此,降低工业锅炉耗能必须从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。
Abstract: Industrial boiler is one of the most energy-consuming equipments in china, the annual consumption of energy accounts for about one-third of the national energy consumption.Industrial boilers energy consumption aims for the production of secondary energy-steam or hot water.Steam or hot water heating water transfers a variety of equipment through hot pipe network.Boiler, pipe network and thermal device composed heat device system, whose energy efficiency is equal to procuct of the boiler thermal efficiency, thermal efficiency and the use of the network equipment, the thermal efficiency.Thus, more or less ofthe boiler energy consumption not only determined by level of thermal efficiency, but also depends on the heating system energy efficiency.Therefore, reducing energy consumption of industrial boilers must be considered from three aspects of boiler, pipe network and the use of thermal equipment.关键词:工业锅炉系统;节能;降耗
Key words: industrial boiler system;energy saving;reduce consumption
1工业锅炉的节能降耗措施
1.1 加强管理,提高操作人员的技术水平锅炉的管理人员和司炉工的技术水平对锅炉运行效率起着重要的作用,据测试,在炉型、煤种、用汽等条件相同情况下,由于操作水平的差异可使工业锅炉运行效率相差3-10个百分点,这种情况目前在中小型企业表现得尤为突出。然而由于传统观念的限制,人们普遍对司炉工存在不重视的观念,认为该岗位不重要,不需要具备专业知识和技术水平,殊不知操作人员的技术水平对锅炉的节能具有直接影响。在比较重视一点的单位,虽然安排了具有专业知识的人员,但也只是在管理层工作,没有直接参与到锅炉的具体操作中。通过对管理人员和司炉工的培训,提高他们的专业知识,使其通过提高自己的管理和操作水平来实现节能的要求。
1.2 提高控制系统自动化程度目前我国工业锅炉的自动化程度较低,有一些简单的水位报警、超压报警装置等,也仅仅是为了保证锅炉的安全运行。就是这些基本的功能在一些中小型的工业锅炉上甚至都不存在。“看天烧火”、“凭经验烧炉”一度成为司炉人员调节燃煤锅炉燃烧工况的法宝,这无疑对锅炉运行效率产生了很大的影响,增加了能耗。
提高锅炉自动化控制除了在微机监控系统中完成常规仪表功能外,还可以通过微机自动跟踪室外温度的变化,调节运行负荷、燃烧系统及风煤比、维持炉膛负压值、调节给水系统,使锅炉始终在最佳工况下安全、经济地运行。
1.3 炉拱与煤种相适应提高燃烧效率锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉使用的煤种与设计煤种不一致,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。不同的煤种对链条炉的影响是不同的。链条炉排锅炉适用于挥发份15%以上,热值大于4500kcal/kg、灰熔点高于1260℃、粘结性弱的烟煤。可以选择设计煤种也可以按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗,目前已有适用多种煤种的炉拱配置技术。
1.4 保持锅炉受热面的清洁,防止锅炉结垢锅炉的水冷壁、对流管束、省煤器等受热面的积灰结垢和锅炉结垢会影响锅炉传热。根据试验测定,水垢的热阻是钢板4倍,灰垢的热阻是钢板的400倍。因此要提高锅炉用水的质量,保证水处理设备的正常工作和提高水处理人员的技术水平,使水质达到的GB/T1576《工业锅炉水质》标准要求。做好锅炉除灰和除垢工作,保证锅炉受热面的清洁,以提高锅炉效率,延长锅炉使用寿命,节能降耗。
1.5 优化炉衬结构工业炉炉衬材料分为砖砌炉衬、浇注料炉衬和纤维炉衬。筑炉材料的发展趋向是“两高一轻”,即高温、高强、轻质。合理选择炉衬材料和优化复合炉衬结构,可以减少炉体散热、炉体蓄热损失,取得很好的节能效果。
炉体蓄热损失为:Q蓄热 = m·c·△t
其中:m为炉衬重量(kg);c为炉衬的比热值(kJ/kg·℃);△t为炉体平均温度(℃)。
炉体散热损失为:Q散热=∑Axq
其中:∑A炉体表面积(m2);q为炉墙综合传热系数(kJ/m2·h)。
2做好热网保温,降低能耗
传统的供暖管道大多采用地沟敷设方式,检查中如发现有保温层脱落、地沟积水等情况应及时处理,以免造成不必要的热损失。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。
3用热设备的节能减耗
在热水采暖系统中,采用容水量小的散热器是经济合理的。但是容水量小的散热器当停止供暖时,室内温度下降的也快,即热得快凉的也快,这是因为在供热参数不变的条件下,热媒中的焓值是一定的,散热器中容水量大,所含的热量也大,当停止供暖时,室温下降的也慢;反之亦然。但是,在正常采暖过程中,供暖应该满足用户合理用热需求和节省费用的目的。所以,在热水采暖系统中,应当尽可能采用容水量/散热量的比值小的散热器,这样不仅可以提高供热质量和效率,同时也可以达到节能的目的。
综上所述,节约能源是实现可持续发展的关键,提高工业锅炉的热效率、减少供热管网的热量损失、提高用户端散热设备的散热率以及合理选择散热设备是降低工业锅炉供热系统能耗的关键。这里只是简单介绍一些基本和常见的节能措施,还有很多节能措施等待我们去研究和利用。供热系统的节能降耗工作应该着眼于未来,积极贯彻落实国家的节能政策,加大对供热系统节能的重视力度,并付诸实施。
参考文献:
篇3:大型CFB锅炉机组节能技术探讨
截至2009年末, 国内投运的300MW等级CFB锅炉机组已达17台, 总装机容量510万千瓦, 数量超过世界上其他国家的总和;我国自主设计制造最大容量330MWCFB锅炉机组已投入运行;四川内江白马电厂600MW超临界循环流化床锅炉机组已开工建设。目前, 大型CFB机组的开发应用已经成为劣质煤利用的有效手段。与此同时, CFB锅炉机组厂用电率高、原配给煤系统容易跳闸、原配冷渣器故障频频、锅炉受热面管束容易磨损、炉内及返料器内结焦等问题逐渐暴露。
云南省大型CFB锅炉机组为:300MW亚临界循环流化床锅炉机组6台 (投产运行) , 6台锅炉都是引进法国ALSTOM公司技术制造, 设计燃用煤种为小龙潭褐煤。从近4年来6台炉的运行情况表明, 该炉型具备对褐煤适应性强、燃烧经济好、锅炉最低不投油稳燃负荷较低等特点;近年通过尝试“低氧”、“低床压”方式运行控制, 并对风机电机变频改造、拆卸风水冷渣器更换为滚筒冷渣器、实施给煤线增容改造等工作, 成效显著。如今, CFB机组的运行经济性与安全可靠性已经得到很大提高, 处在全国同类型机组先进行列, 见表1。
2 CFB锅炉节能优化运行
在一定范围内床压的调整变化, 对锅炉机组运行的经济性影响并不大。对于床压的调整主要针对CFB锅炉运行可靠性:
1) 运行床压高, 将增加受热面磨损、增大风机电耗、增加翻床机率。
2) 运行床压低, 将造成炉内燃烧波动、缩短燃料在床内的停留时间、弱化水冷壁对流换热等。长期运行, 不但使烟风系统辅机电耗维持在高限, 而且使风道燃烧器膨胀节承压较高。根据大量的调整以及性能试验结论, 建议将床压维持在9~10kPa范围以内。
将床压维持在9kPa, 采用不同燃烧过量空气系数进行比对试验。客观上, 小龙潭褐煤自身燃烧特性决定燃烬率高。因此, 试验期间飞灰、炉渣可燃物数值都较低, 由此氧量引起的机械未完全燃烧热损失变化也不明显。理论上, CFB锅炉运行中省煤器出口氧量保持在1%以上就能满足燃烬的要求。综合考虑煤质变化、风机电耗、人为因素, 建议电厂将省煤器出口氧量维持在1.5%~2.0%范围以内。
经过风机变频改造等工作后1.6%~1.8%, 床压控制进一步降低至6~7kPa, 节能效果明显;同时配合加装多阶防磨梁以及防磨喷图。四管爆漏得到有效控制。
3 风机变频改造
3.1 经济性分析
风机选型不当是云南6台300MW循环流化床锅炉共性的问题。投产初期, 一次风机选型裕量大, 送、引风机选型裕量偏大 (或偏小) 的现象明显。目前, 按计划2010年末将全面完成6台炉的一次风机变频、引风机变频改造等工作。
风机变频改造后, 在节能方面的收效是十分明显的。另外CFB锅炉高压风机数量多, 容易发生缺陷, 在风机变频改造的同时, 某电厂针对风机润滑油站故障多的问题, 通过技改实现润滑油集中供油方式, 提高了润滑油系统的运行安全性。
3.2 可靠性分析
目前, 风机电机变频改造出于对成本考虑, 大多采用国产变频器。其中, 部分产品运行可靠性不高, 维护工作量大。除此之外, 风机变速调节后由于支承系统共振现象的存在, 使得个土工频定速运行时反映不明显的因素对振动呈现显著影响。变频改造后, 对风机设备检修应细认真。同时, 风机变频调节后, 原先定速运行时起调节作用的风门挡板现在处于全开状态。在极端情况下的风机支承系统有共振且动平衡处理后效果不理想, 由于调峰原因, 风机必须长期在共振峰值转速对应的负荷点下运行。目前, 只能通过热控修改逻辑的方式, 让风机运行转速避开共振转速;或者进行风机叶片调频, 避免产生轴系共振与叶片共振。
4 冷渣器改造
CFB锅炉原选配的风水联合冷渣器排渣温度高、出力不足, 高负荷运行期间时常容易堵渣。非正常运行工况下, 需要事故排渣。针对风水联合冷渣器的设计不合理性, 将其改造为滚筒冷渣器或钢带式冷渣器。
改造完成评价:滚筒冷渣器基本消除内部堵渣;高负荷时锅炉床压容易控制;排渣温度有较明显的改善, 大幅降低, 经测试约为140~160℃;除渣系统电耗约降低30~40%。
5 给煤系统增容改造
改造前, 给煤系统主要存在两大问题:给煤线出力偏小容易造成浮链、堵煤, 严重时造成翻床;煤仓下部落煤管下煤不畅。
通过给煤线增容改造, 以及刮板加厚、将减速机由针轮改为齿轮传动。现阶段给煤机最大出力由120t/h提高至150t/h, 能够连续稳定运行。
针对雨季皮带给煤机落煤口堵煤情况, 通过喉部采用大尺寸方形落煤口, 并将较窄截面管段改造。此后, 给煤机落煤口发生堵煤的机率小许多。
6 防止四管泄漏措施
1) 检修期间认真做好测厚检查, 减薄超标及时换管。
2) 采用低氧量、低床压运行方式。
3) 做好生产小指标考核, 避免短期超温。
4) 检查消除锅炉施工安装工艺、焊接方面的缺陷。
5) 尾部烟道区域消除烟气走廊, 炉膛以及过渡区磨损严重的部位采取喷涂。
6) 加装多阶式防磨梁, 通常, 贴壁物料速度高、浓度大是造成水冷壁过渡区域磨损严重的主要原因。多阶式防磨装置由销钉、龟甲网和耐磨耐火可塑料形成凸台, 经由销钉和龟甲网将凸台固定于水冷壁及水冷屏。加装防磨梁的级数、加装部位都需要严格计算, 通常防磨梁的加装都将增加减温水用量及造成排烟温升。如果该现象较为明显, 可考虑适当拆除某些部位的1~2级防磨梁, 以减缓负面影响。
7 其他节能措施
1) 漏风超标的回转式空预器密封改造:及时诊断;设备台帐建档完善;备品、备件齐全。
2) 炉本体严重超温区域的监控和治理:采用正压燃烧方式将造成保温壁面温度比传统煤粉炉型要高。超温较明显的区域通常发生在高温绝热分离器等部位, 原因一般是耐火浇注料局部脱落或长时间超温运行等。对此, 检修期间必须全面检查相关区域的耐火浇注料, 并结合日常运行台帐进行完善。
3) CFB锅炉机组尾部静电除尘器的整流变改为高频电源供电。
8 结束语
大型CFB锅炉节能技术涉及机组设计、制造、安装、调试、生产的全过程。其内容覆盖面广, CFB锅炉优化运行主要关注床压、氧量、床温以及燃煤粒度调整四个方面;辅机节能主要是针对锅炉原设计选配高耗能、可靠性低的同型早期产品进行技术更新改造、风机电机采用变频调速或斩波内反馈调速;同时检修全过程对关键项目做好重点管控, 提高设备运行可靠性。维持机组稳定运行, 提高CFB锅炉运行经济性。
参考文献
[1]范从振.锅炉原理[M].中国电力出版社.
[2]赵毅等.发电企业节能降耗技术[M].中国电力出版社.2010.02.
[3]杨建球等.大型循环流化床锅炉运行优化及改进[M].中国电力出版社.2010.01.
篇4:锅炉机组节能技术
【关键词】火力发电;机组锅炉;控制技术
火力发电厂能够为社会发展创造出很多电力资源,但是,随着工作量的不断增大,对于发电机组锅炉控制技术上提出了全新的要求,因此,文章通过下文对相关方面的内容进行了分析与阐述,从而为有关单位及研究人员提供一定的借鉴作用。
一、预测控制
热工时经常具备很大的滞后和惯性,及其时变性和非线性,很难将精确的数学模型建立起来。而这种控制技术,对模型的精度要求不高,较好的鲁棒性。所以,在热工控制中,预测控制的应用前景还比较好。我们可以用一定数目的分区将整个运行区域分开,进而将动态局部线性模型建立起来,因为局部模型网络就是由这些模型所构成的,再插值时应用高斯分布的插值,进而将全局的系统线性表征出来,将受约束多变量大范围预测控制器在广义预测控制算法基础上建立起来。
二、补偿控制
典型的大迟延、多容控制对象为蒸汽控制过程中的典型现象,对此,将Smith预估补偿引入到控制中,进而将串级控制系统建立起来,便于对其延迟特性进行克服。电厂中的具体使用结果证明,有着優秀的适应对象变能力和抗干扰能力存在于该系统中,但是对于系统的负荷扰动,Smith预估器还很难处理,因此,在对非线性汽温对象的负荷变化补偿时,可以应用负荷前馈信号。
对控制过程的大范围运行能够通过反馈—前馈控制给予实现,用开环前馈控制将大范围的可空性获取出来,这是其主要思想,对围绕期望轨迹偏差和不确定性可以用闭环反馈控制予以实现。下层控制回路可以应用上层模糊推理系统的数值,下层利用反馈控制信号和馈控制信号对大范围负荷变动时的机组运行予以实现。将状态反馈应用到控制道路中,将状态前馈应用到扰动通道中,通过分析有关的方针结果我们能够发现,和串级三冲量控制方案比较,其控制品质更为优秀。
三、自适应控制
对系统的运行状态可以利用自适应控制去跟踪,并且对控制器参数进行更新,对动态性变化的过程控制问题能够有效的处理。在电网负荷大范围变动的情况下,自适应控制在机组运行中,就会将有效的控制策略为多输出多输入的非线性发电机组系统提供出来。自适应模糊控制器被有关设计人员研制了出来,通过气泡水位的有关信号显示,性能比PID控制优秀。在燃烧控制里面,利用自主在线学习,进而对煤比优风的密度利用在线自寻找优风予以实现,将模糊粗调机制建立起来,并且根据具体系统的变化和系统输出偏差,再一次对控制系统进行调整,来有效的控制过热气温,对对象模型不需要用该方案在线辨识,将计算量能够极大的降低下来,便于对实时性要求给予满足。依据操作参数和目标参数的改变,根据操作人员分析具体过程,将PID控制参数模糊调整策略建立起来。方针结果证明,这种方案十分利于过热气温控制,对于对象特性变化的影响能够较高的克服,控制系统超调小、鲁棒性能强、速度快。
四、神经控制
有着很强的非线性映射能力和非线性函数逼近能力存在于神经网络中,同时在处理信息的时候,还具备自学习和自组织的的特征,因此,它将强有力的工具为非线性控制和非线性建模在处理锅炉控制提供了出来。
对误差反向传播算法进行使用,对神经网络利用离线的方式去训练,求逆锅炉动态特性,将神经逆动态控制器建立起来。控制仿真证明,和传统的PI控制比较,这种控制器的响应更快、更便捷。并且,我们可以结合起来串级控制和神经元学习特性,将对过热气温的智能控制结构构建起来,确保能够自整定参数。
将单神经元自适应PSD控制器设计出来,再在热蒸汽温度的控制中进行使用,现场应用证明,在大范围变负荷工况下,调峰机组保持了较高的运行效果和控制性能。在神经网络A阶逆系统方法的基础上,将一种非线性锅炉主汽压控制系统设计方案提出来。对神经网络 自学习能力和强大的自组织能力进行使用,将机组运行数据中所存在的动态特性信息发掘出来,补偿和低效对象的非线性,对对象的不确定性影响予以克服,对系统大范围解耦线性化能够给予实现。
五、鲁棒控制和最优控制
对AR模型设计出的最优调节器进行使用,当没有重新调整情况存在于控制参数中时,可以长期的对这种调节器进行使用。再热汽包锅炉在自然循环和单元机组亚临界的新建工程中,应用状态观测器理论和状态反馈理论,将状态观测器设计出来,对于难以直接测量的状态变量在系统中重构,并且,结合起来传统的PID控制,来控制蒸汽温度,和优良的控制性能比较,这种控制策略更加优秀。在Hoo理论的基础上,因为有一些状态是很难被测试出来的,对状态观测器和状态反馈利用闭环鲁棒性条件给予实现,在主蒸汽温度控制时可以进行使用,并且通过大量的实践表明,此方案的应用是可行的。
结语
综上所述,在科技发展的推动下,尽管我国火力发电厂机组锅炉控制技术水平获得了一定的提升,但是,在实际应用中还经常的会呈现出一些问题,间接的影响了火力发电厂的有效发展,因此,文章通过下文主要分五个方面进行了详细的分析与阐述,进而为促进火力发电行业有效发展提供相应的推动,满足人们的生产和生活上的需求。
参考文献
[1]赵锡龄,焦云婷.单神经元自适应控制PSD在再热汽温控制中的应用[J].中国电机工程学报,2009(07).
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[3]刘建江,李政,倪维斗,等.基于Hoo理论的状态变量控制在主蒸汽温控制中的应用[J].动力工程度,2012(03).
篇5:论文-工业锅炉节能技术
摘要 节能是应用技术上现实可行、经济上合理、环保与社会上可以接受的方法,来有效地利用能源。工业锅炉作为高能耗设备,其节能技术研究具有重要意义。本文根据我国工业锅炉能耗现状,以典型的燃煤用工业锅炉为例介绍了工业锅炉的节能技术。关键词 工业锅炉 节能技术 燃煤
1引言
能源是人类赖以生存的物质基础,在人类社会中起着不可替代的重要作用。随着国民经济的快速发展,能源生产已经不能满足要求,能源问题成为制约国民经济发展的重要因素,为适日益激烈的市场竞争,各企业应该把能源节约放在首位,以提高能源利用率,降低能耗。在我国,工业锅炉是重要的能量转换和利用设备,能耗约占全国总能耗的三分之一【2】。因此研究工业锅炉节能技术,对降低能耗解决能源问题具有重要意义。同时我国是以煤炭为主的能源消费大国,工业锅炉以燃煤为主,油、汽等其它燃料为辅,锅炉用煤量在全国耗煤总量中占很大比例。本文以燃煤用工业锅炉为例介绍工业锅炉的节能技术。
2工业锅炉概述
工业锅炉是一种产生蒸汽或热水的热发生和交换装置,锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
锅炉主要由锅和炉两部分组成。炉是燃料(煤炭)燃烧的场所,其作用是将燃料的化学能转化为热能;锅是介质(水)加热的场所,其作用是利用燃料燃烧产生的热能加热介质。我国燃煤工业锅炉能耗现状及原因
目前我国燃煤工业锅炉约有48万台,但平均运行效率约为60%-65%,比国外先进水平低15-20个百分点【6】。效率低,能耗大是我国燃煤工业锅炉普遍存在的问题,其原因主要有一下几点。
(1)单台锅炉容量太小,长期低负荷运行,能量利用率低。许多企业仅考虑到企业长期发展问题而避免锅炉在高负荷下运行,但这种“大马拉小车”的现象不能使锅炉与其他辅助设备在最佳工况下运行,结果是使能量不能得到综合利用,能效降低。
(2)我国燃煤工业锅炉设计重锅炉本体而轻燃烧设备,重锅炉主机而轻配套辅机和附件。
这种“重主轻辅”的现象使得锅炉配套设施质量低,对负荷的适应能力差,经常不能在高效率区域运行,直接造成较大的能源浪费。
(3)燃煤品种与煤质多变。我国的锅炉燃煤供应以原煤为主,且供应紧张,因此使用煤在颗粒度,煤质上很难与设计用煤匹配,这就要求锅炉有较高的适应性。但我国燃煤工业锅炉主要是层燃燃烧【5】,其燃烧特点使其很难适应这种燃煤供应状况。当不能根据煤种变化相应调整燃烧工况时就会导致煤燃烧不完全,锅炉出力不足,热效率下降。
(4)缺乏熟练的操作人员,节能监督管理工作薄弱。锅炉操作人员一般只注重锅炉的安全运行而忽视锅炉的节能,且技术水平普遍不高,不能很好的维护保养锅炉及根据煤种变化调整锅炉燃烧工况。此外,由于缺乏相应的节能法律法规,使得工业锅炉节能监督管理工作不能得到较好的实施,锅炉节能潜力未能充分发挥。
4工业锅炉节能技术简介
锅炉节能的途径有很多,但总体上可从两方面人手,其一是热能转换过程;其二是热能利用过程【7-2】。必须对整个锅炉系统进行综合分析,在不降低供热品质,提高环保性能的原则上从对系统进行改造才能实现真正的节能。4.1热能转换过程节能
锅炉的热能转换过程是指燃烧系统中燃料将化学能转换为热能的过程,因此热能转换过程的节能实际上是对锅炉燃烧系统的节能改造。4.1.1对燃煤进行分析处理
在层燃锅炉中,燃煤水分过大会使着火点延后,挥发分过高容易着火燃烧,过低则难以着火,此外煤粒度过大也易造成燃烧不完全。因此煤在进入锅炉前应进行洗选和煤质分析,包括水分,挥发分和粒度的分析,以确定最佳燃烧工况,使燃料能充分燃烧,提高燃烧效率。4.1.2采用均匀分层给煤技术
分层给煤技术利用重力筛选,使炉排上煤层颗粒按下大上小的顺序分层排列。煤层空隙大,通风良好,能够改善锅炉的燃烧工况,对提高灰渣损热失和提高锅炉的热效率有很大的帮助;均匀给煤技术使炉排横断面上煤粒均匀一致,解决了煤粒沿径向不均匀所造成的燃烧不均匀,甚至只有半边炉排着火的问题。4.1.3合理组织炉膛空间气流
炉膛空间气流的合理组织,由前后拱、二次风来完成。
前后拱是将炉膛前部(后部)的过剩空气及高温烟气推向后部(前部),在由前后拱形成的“喉口”处与炉膛前部的过剩空气和挥发分混合【4】。其作用包括使可燃气体充分燃烧,加快新燃料的着火,减少燃料层对受热面的直接辐射,保持燃尽阶段所需要的温度,减少飞灰量和不完全燃烧的损失。
二次风一般占送风量的5%~12%,要求风速达40m/s.70m/s,以保证有足够的穿透烟
气的能力和穿透深度【7】。工业锅炉(尤其是大容量锅炉)在使用二次风后热效率明显提高。二次风的介质可以是热空气、烟气、蒸汽等。其作用包括(1)加强炉内气流的搅拌与混合,增加可燃物在炉膛内的停留时间,使化学不完全燃烧损失降低。(2)可以同时利用两股二次风对吹使炉内形成气流漩涡,气流的旋涡分离作用可以使煤粉和灰粒被甩回炉内,从而减少飞灰量,使机械不完燃烧全损失降低。4.1.4保证空气供应充足和合理
空气是燃料燃烧的必要条件,合理配风对提高燃料燃烧效率,降低能耗有很大帮助。合理配风应包括(1)沿炉排长度方向应合理配风,因为沿炉排长度方向燃烧状况不同。如中段燃烧最旺盛需空气量最大,在炉排头尾两段以挥发分和残炭的燃烧为主,故只需少量空气。(2)沿炉排宽度方向应均匀配风,以使燃烧均匀,防止出现火口等不正常燃烧现象。4.2 热能利用过程节能
热能利用过程是指将燃烧放出的热量有效地传递给工质(水),产生要求参数的蒸汽或热水的过程,实现能量的综合有效利用,降低能量传递过程的损失时该过程节能的关键。4.2.1 保证锅炉给水品质
锅炉给水如果含盐量过高,会使锅炉受热面上结构,恶化传热状况(水垢的导热系数仅是钢的1/100~1/200),使排烟温度升高,降低能效。此外水垢还会引起受热面金属过热,降低材料机械强度,使管壁鼓包或胀管【3】。因此要采用有效的水处理技术使锅炉给水达到所需标准,并且要及时清除水垢,以减少能源浪费、改善锅炉的运行安全性和提高锅炉的运行效率。
4.2.2 采用保温材料
由于锅壳、烟道、省煤器、管道等部件温度高于环境温度,因此会向外散热产生热损失。因此可以采用在这些部件外包保温材料,不仅可以减少散热,而且可以反之锅炉炉膛和烟道漏风,减少热损失。保温材料应满足导热系数小,热稳定性高,对管壁无腐蚀等特点。常用的保温材料有膨胀珍珠岩,硅酸铝板,硅酸盐抹面,石棉和矿渣棉等【2】。4.2.3 蒸汽冷凝水的回收利用作为锅炉给水
锅炉产生的蒸汽属于高品质热源,经利用后得到的蒸汽冷凝水也属于热能资源,应该充分利用而不应该外排。通常将回收后的蒸汽冷凝水作为锅炉给水,其优点包括(1)能提高给水温度,降低煤耗。(2)蒸汽冷凝水含盐量低,能减少软水用量与锅炉排污量。
高温蒸汽冷凝水通常要经冷却才回到给水系统被加以利用,但这样不仅增加能耗而且不能充分利用蒸汽冷凝水的热量。为此国外开发了直接将饱和温度的冷凝水送回给水系统予以利用的技术,减少了冷凝水降温造成的能量损失【5】。4.2.4高温烟气的回收利用
许多中小型工业锅炉的排烟温度均在300℃左右,有的高达400℃,直接排放不仅会造成污染而且会损失大量热量,因此宜增设锅炉尾部受热面以降低排烟温度【4】。如小型锅炉
可增加省煤器来加热锅炉给水以降低煤耗,中型锅炉可增加空气预热器来加热入炉膛空气使燃料能充分燃烧。
结论
综上所述,燃煤工业锅炉的节能工作包括对热能转换过程和热能利用过程进行能量优化,如改进燃烧状况,提高给水品质,回收利用蒸汽冷凝水和热烟道气等措施。
锅炉的节能工作首先要充分分析可利用热能的品味,重点回收高品味热能,其次要通过改进工艺来降低能耗,尽可能的利用副产品,以实现能源的梯级利用和循环再生。各企业应根据自身情况有针对性的加强工业锅炉节能技术改造,达到用最少的能耗来获得最大效益的目标。
参考文献:
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然科学版),2007,28(z1).[6]商红彬,李东刚,吴增福,杜涛.工业锅炉节能技术--自主创新振兴东北高层论坛暨第二
篇6:锅炉机组节能技术
1我国锅炉在工作过程中存在的问题
1.1锅炉使用率不高
我国所使用的52万台锅炉中,一大部分都是燃煤锅炉,利用率普遍不高,与发达国家存有很大的差距,仅为发达国家的五分之四,所以造成煤炭资源的严重浪费。而且,我国锅炉在其设计方面也存在一定的缺陷,所以在使用过程中,炉内渣含碳量和排出的烟气温过高,这些都严重影响了锅炉的利用率。
1.2锅炉使用污染严重
我国所使用的锅炉都普遍存在浓烟滚滚的现象,在很远的地方就可以看到烟气不断地从烟囱向外排放。虽然我国已经意识到所排放出来的烟气对环境造成了严重的污染,也及时并积极采取了相应的措施,但由于我国的处理技术水平有限,所以也只能够处理浓烟中含有的有害物质,使其尽量达到拌烟标准。1.3锅炉内的水质不达标如果锅炉内的水质达不到标准,不仅会严重影响锅炉的正常工作,而且也会对锅炉造成严重的腐蚀。例如,广州某事业单位的锅炉,其在投入使用期间,锅炉相继出现被严重腐蚀的现象,不得不停产进行维修工作,经维修人员的检查,发现此锅炉房的除氧装置并没有发挥其作用,所以导致含氧量过高,从而腐蚀锅炉,这不仅会给单位带来巨大的经济损失,同时锅炉对锅炉的维修或更换新的也会增加锅炉总成本的投入。
1.4对锅炉水处理不重视
目前还有很多司炉人员没有意识到锅炉水处理的重要性,对锅炉水处理的认识仅停留在可有可无的水平上,认为锅炉中的水只是进行加热,不会产生什么有害物质,只是将水质达标看作是一项软指标,以不出安全事故作为底线,只是注重安全结果,完全忽略了对锅炉水的处理,更主要的原因是不愿将资金大量投入到锅炉水处理的问题上,甚至有些连软水处理的盐费也不能保障,完全没有意识到锅炉水一旦出现问题,不仅会影响到锅炉的安全,而且对其经济也会造成很大的损失[2]。
1.5锅炉水质检测人员稀缺
锅炉房的分布范围比较广,按照相关规定,每年对锅炉水质的检测至少两次,但由于我国严重缺乏专业的锅炉水质检测人员,所以水质检测工作的效果较为一般,更不要说有相应的机构对其进行监督了。总而言之,就是既没有相关的奖惩标准,同时也没有专业的水质检测仪器可以使用,所以导致锅炉水的排放情况非常差,完全没有条例对其加以约束,长期下去,形成一种想排就排的现象,这样既浪费了大量的水资源,同时也严重污染了环境。
1.6锅炉水经过处理后利用率达不到标准
锅炉水经过处理之后就没有再次回收和利用,而是直接被排了出去,由于我国锅炉水处理后的使用率非常低,不仅会造成水资源浪费,同时也会对环境造成严重的污染。因此,要严格按照标准对其经过水处理的锅炉水进行检测,看其是否符合再利用的`标准,如果达标,则将其利用起来,以提高锅炉水处理后的利用率,减少水资源的浪费,从而更好地保护生态环境。
2锅炉运行中的问题的解决策略
2.1政府部门加大调控力度
政府部门要充分发挥其职能,对使用锅炉的各行业进行宏观的调控,并以具有针对性颁布的法律法规对锅炉行业人员的行为目的进行约束,根据环境合理的制定烟气排放量以及锅炉排水等标准,为了保证检测结构的准确性,因此,必须要求锅炉水处理检测人员持证上岗工作,从而使锅炉行业朝着正规化、科学化以及合理化发展。另外,政府部门还应颁布各种优惠政策,以更好地促进锅炉行业的发展,推进我国国民经济的可持续及高效发展。
2.2提高锅炉水经过处理后的利用率
我国锅炉行业应该积极的、正确的对待锅炉处理水的使用问题。锅炉水在经过水处理之后,锅炉行业可以根据水质的检测结果和检测标准对锅炉里的水进行区别对待,并以处理水的使用标准作为依据,该排放的排放,可回收再利用的进行回收再利用。这样不仅有效节约了水资源,并且也提高了锅炉水处理后的利用率,保证了锅炉炉面的温度,更重要的是减少了对环境的污染。同时,也有效降低了锅炉的资金成本投入,在一定程度上也提高了企业的经济效益。
2.3培养专业的锅炉水检测人员
企业应当对培养专业的锅炉水质检测人员,并对水质检测人员进行考核上岗制度,以保证水质检测人员的工作质量及其工作态度。同时,对水质检测人员也要有一定的要求,要求他们不仅要熟悉锅炉水处理后的水质检测工作,同时还要熟练掌握锅炉在工作过程中水质检测的流程和技术,以降低污染环境的概率[3]。另外,对锅炉水质进行检测,通过掌握其中的含氧量变化,既可以及时发现并处理锅炉中出现的问题,保证锅炉设备的正常工作,同时也降低了对锅炉的腐蚀,延长了锅炉的使用寿命。
2.4加大推广并使用新技术产品
全自动软水处理装置是新技术的产物,它有效减少了锅炉阀门泄露、维修费用以及复杂的操作,所以应当加大推广并使用。并根据不同的水质及锅炉运行的现状,制定具有本锅炉型号的最佳水处理方案。除了做好新技术产品的宣传工作以外,还需要对锅炉房的设计、锅炉设备的安装进行严格的把关监督检验工作,从而为保护生态环境做出一份贡献。
3结语
综上所述,锅炉行业在我国国民经济发展中有着重要的地位,要想可持续发展,必须要严格做好每一步工作,提高锅炉水处理的利用率,保证锅炉运行的性能,并依靠先进的科学技术,只有这样,锅炉行业的才能得到发展,才能提高其行业的有效性。
作者:梁全胜 单位:河南省锅炉压力容器安全检测研究院信阳分院
参考文献:
[1]苗琪.在用锅炉的节能减排与水质检测研究[J].化工管理,(13):171.
[2]邱艳燕,冯佳俊.分析在用锅炉的节能减排与水质检测[J].建材与装饰,(6):157~158.
篇7:锅炉机组节能技术
(宣贯讲义根据国家质检总局特设局张建荣处长讲稿整理)
一、总则部分(第一章总则 第一条)
(一)目的 依据
目的:为了规范锅炉节能工作,促进锅炉安全性与经济性的统一,根据《特种设备安全监察条例》、《高耗能特种设备节能监督管理办法》,制定本规程。
依据:
1、《中华人民共和国节约能源法》于2007年10月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议修订,2008年4月1日实施。该法第十六条规定,“对高耗能特种设备,按照国务院的规定实行节能审查和监管”。
2、由国务院2009年1月24日公布,2009年5月1日起施行的、新修改的《特种设备安全监察条例》(国务院第令549号),其中涉及特种设备节能的要求共11条,法律责任1 条。
3、《高耗能特种设备节能监督管理办法》(国家质检总局第116号令),2009年5月26日经国家质检总局局务会议审议通过,2009年9月1日实施。
(二)适用范围
本规程适用于《特种设备安全监察条例》规定范围内以煤、油、气为燃料的锅炉及其辅机、监测计量仪表、水处理系统、控制系统等(以下简称锅炉及其系统)。燃用其他燃料的锅炉(如生物质燃料锅炉、垃圾焚烧锅炉等)、电加热锅炉和余热锅炉的节能监督管理参照本规程执行。参照执行内容主要指对能效指标的要求;其他管理要求均按本规程要求执行。
(三)职责
对各级质量技术监督部门,负责监督本规程的执行。国务院办公厅对国家质检总局“三定”方案的规定,监督检查高耗能特种设备节能标准的执行情况。
国家质检总局关于各司(厅、局)主要职责内设机构和人员编制规定对特种设备局职责的规定共5条,内容如下:
主要职责5项(国务院对国家质检总局三定方案主要内容摘录)
(三)拟订特种设备目录和特种设备安全监察与节能监管规章,制定特种设备安全与节能技术规范、制度和相关措施,并组织实施和监督检查。
(七)拟订特种设备安全与节能科技发展和检验检测机构建设规划,指导重大科研、技术引进的规划、立项和重大安全技术成果、安全技术措施的鉴定、评价、推广工作。
(八)监督检查高耗能特种设备节能标准的执行情况。
(九)承担特种设备安全监察与节能监管的宣传教育和与本局业务相关的对外合作与交流活动。
(十)指导全国特种设备安全监察和节能监管业务工作,承担质检总局特种设备安全技术委员会秘书处工作,归口管理质检总局特种设备行政许可办公室和质检总局特种设备事故调查处理中心的业务工作。
(四)节能政策规定(第一章总则 第四条)
鼓励生产单位研究采用新技术、新工艺,提高锅炉及其系统能源转换利用效率,以满足安全、节能、环保的要求。
达到工业锅炉热效率指标(见附件A)规定目标值的各类工业锅炉产品,可以作为评价工业锅炉节能产品的条件之一。
(五)实施日期2010年12月1日开始。(第五十四条)
(六)国家质检总局负责解释规程条款。(第五十三条)
二、制度建设(第二章—第五章)
在本规程中,对高耗能特种设备节能监管工作建立了3项工作制度和锅炉使用单位的节能工作职责。主要包括:建立锅炉设计文件节能审查制度;建立锅炉定型产品能效测试制度;建立在用锅炉能效测试制度。
(一)锅炉设计文件节能审查制度(设计准入规定)1.规程第五条规定,锅炉及其系统的设计应当符合国家有关节能法律、法规、技术规范及其相应标准的要求。锅炉设计文件鉴定时应当对节能相关的内容进行核查,对于不符合节能相关要求的设计文件,不得通过鉴定。(增加了节能审查规定,使此项工作进入常态化、强制化)
各类工业锅炉设计热效率值应当满足附件A中限定值要求;电站锅炉热效率值应当满足相应标准规定或用户技术要求。
2.第六条至第二十五条共20条,主要是对锅炉设计文件、锅炉节能项目和指标的要求。主要从设计文件、排烟系统、燃料、锅炉结构、仪表配置、锅炉选型、排污系统以及水质等方面提出了具体要求。(逐条学习)
在进行设计文件节能审查时,要重点审查在设计上是否提出了锅炉节能的具体要求(第六条—第七条);采取了一些措施来保证这些要求的实现(第八条——第二十五条)。
(二)建立锅炉定型产品能效测试制度(第三章)1.锅炉产品能效测试报告(第二十六条—第二十八条)。自2010年12月1日起,所有锅炉制造单位在向使用单位销售锅炉产品时,除按相关安全技术规范提供产品质量证明文件的同时,还应按照本规程的要求,向使用单位提交锅炉产品能效测试报告。
2.测试方法。
工业锅炉产品按照《工业锅炉能效测试与评价规则》中定型产品热效率测试方法进行热效率测试。
电站锅炉产品安装完成后,按照相关标准的要求进行能效测试,测试结果应当满足相应标准规定或用户技术要求。
3.测试要求。
对于批量生产的工业锅炉(指同一型号、生产多台的情况),在定型测试完成且测试结果达到能效要求之前,制造数量不应当超过3台;批量制造的工业锅炉通过定型测试后,只要不发生影响锅炉能效的变更,不需要重新进行定型测试。
对于非批量生产的工业锅炉,应当在安装完成6个月内进行定型测试。(注意:要正确理解非批量生产概念)
对于电站锅炉,一般在调试试运行期间进行能效测试。
定型测试完成后制造单位应当及时将测试报告提 交监检机构,如制造数量超过3台,还未进行锅炉热效率测试,则监检机构不得向该型号锅炉继续发放监检证书。
4.不符合能效要求时,应当采取以下措施。(第二十九条)
(1)制造单位应当对该产品进行改进,使其符合能效要求,并且由同一测试机构重新测试确认,否则不得继续制造该型号的锅炉产品;
(2)测试机构应当将该产品不符合能效要求的情况书面告知监检机构,监检机构不得出具监检证书;
(3)电站锅炉测试结果不符合能效要求时,制造单位应当对该产品进行改进以满足相关要求。
5.锅炉及其系统经安装、改造与维修。(第三十条)不得降低原有的能效指标。锅炉改造与重大维修可能导致锅炉及其系统能效变化时,应当由锅炉使用单位(或委托有能力的机构)进行能效测试或者评价,证明锅炉及其系统能效状况没有降低。(针对当前一些问题提出)
6.节能有关的技术资料。(第三十一条)
锅炉制造单位除按照锅炉安全技术规范要求提供与安全有关的技术资料外,还应当按照《高耗能特种设备节能监督管理办法》规定提供节能技术资料:
(1)锅炉设计文件鉴定时对节能相关的内容进行过核查的证明材料;
(2)锅炉产品热效率测试报告。
(三)建立在用锅炉能效测试制度
1.锅炉使用单位每两年应当对在用锅炉进行一次定期能效测试。(第三十八条)2.在用工业锅炉定期能效测试应当按照《工业锅炉能效测试与评价规则》中锅炉运行工况热效率简单测试方法进行(电加热锅炉除外)。
3.当测试结果低于附件A中限定值的90%,或者用户要求对锅炉进行节能诊断时,应当按照《工业锅炉能效测试与评价规则》中锅炉运行工况热效率详细测试方法进行测试,并对测试数据进行分析,提出改进意见。
4.电站锅炉定期能效测试按照相应标准规定的方法进行。(第四十七条)
三、相关单位节能工作职责
(一)制造单位职责
1.锅炉制造单位应当保证锅炉产品能效达到规定指标要求,不得制造国家产业政策明令淘汰的锅炉产品。(第二十六条)
2.锅炉制造单位应当向使用单位提交锅炉产品能效测试报告。(第二十七条)
(二)使用单位职责(第三十二条—第三十七条)
1.应当建立健全并实施锅炉及其系统节能管理的有关制度;
2.应当建立能效考核、奖惩工作机制,结合本单位实际积极推行合同能源管理;
3.应当对锅炉及其系统所包括的设备、仪表、装置、管道和阀门等定期进行维护保养;
4.应当对锅炉及其系统的能效情况进行日常检查和监测。重点检查和监测的项目,包括锅炉燃料消耗量,介质出口温度和压力,锅炉补给水量和补给水温度,排 烟温度,炉墙表面温度,以及系统有无跑冒滴漏等情况;
5.锅炉使用单位应当加强能源检测、计量与统计工作。有条件的工业锅炉使用单位可以定期对锅炉及其系统运行能效进行评价(注意:此款为自愿行为,非强制),评价方法参照《工业锅炉能效测试与评价规则》的相关规定执行。
(三)检验检测机构职责
1.对新出厂的锅炉产品,定型测试在规定的时间(或数量)内,未完成测试或测试结果未达到能效要求的,监检机构不得向该型号锅炉继续发放监检证书。(第二十九条)
2.检验检测机构对锅炉制造、安装、改造与重大维修过程进行监检,应当按照节能技术规范的有关规定,对影响锅炉及其系统能效的项目、能效测试报告等进行监检。(第四十六条)
3.在锅炉设计文件鉴定时,对设计文件中节能相关的内容进行核查,对于不符合节能相关要求的设计文件,不得通过鉴定。(第五条)
(四)监察机构职责
1.各级质量技术监督部门负责监督本规程的执行。(第三条,第二段)2.国家质量监督检验检疫总局负责确定锅炉能效测试机构。(第二十七条、第四十四条)
3.对锅炉能效指标不符合要求的,负责办理锅炉使用登记的监察机构不得办理使用登记。(第四十九条)
4.质量技术监督部门应当和节能主管部门密切配合,争取地方人民政府的支持,对不符合锅炉节能法规 及其相应标准要求的情况,按照有关规定进行处理。(第五十二条)
有关规定主要包括:
1.处罚规定
――《条例》第八十三条 特种设备使用单位有下列情形之一的,由特种设备安全监督管理部门责令限期改正;逾期未改正的,处2000元以上2万元以下罚款;情节严重的,责令停止使用或者停产停业整顿:
(十)款:特种设备不符合能效指标,未及时采取相应措施进行整改的。
2.监管规定
――《条例》第五十二条
特种设备安全监督管理部门根据举报或者取得的涉嫌违法证据,对涉嫌违反本条例规定的行为进行查处时,可以行使下列职权:
第(三)款:对有证据表明不符合安全技术规范要求的特种设备或者有其他严重安全隐患、能耗严重超标的特种设备,予以查封或者扣押。
3.报告规定
――《条例》第五十八条
特种设备安全监督管理部门对特种设备生产、使用单位和检验检测机构进行安全监察时,发现有违反本条例规定和安全技术规范要求的行为或者在用的特种设备存在事故隐患、不符合能效指标的,应当以书面形式发出特种设备安全监察指令,责令有关单位及时采取措施,予以改正或者消除事故隐 患。……。
――《条例》第五十九条
特种设备安全监督管理部门……。
对违法行为、严重事故隐患或者不符合能效指标的处理需要当地人民政府和有关部门的支持、配合时,特种设备安全监督管理部门应当报告当地人民政府,并通知其他有关部门。当地人民政府和其他有关部门应当采取必要措施,及时予以处理。
四、贯彻两规范的有关工作
为了更好地贯彻两规范,切实推动高耗能特种设备节能工作的顺利开展,总局将发文对贯彻两规范提出明确要求,同时对执行中可能遇到的问题提出以下指导意见。
(一)认真学习两规范
1.对生产单位。加强对两规范的学习。从设计、制造、安装、维修、改造等环节增强和提高特种设备能效意识。
2.对使用单位。结合定期检验向锅炉使用单位宣传《规程》对开展能效测试的规定。
(二)各地质监部门要加强锅炉能效测试机构能力建设
1.质监系统锅炉能效测试机构将成为锅炉能效测 试的主要力量,因此要加强各级锅炉能效测试机构建设,提高能力。
2.总局10月份,还将公布新出厂锅炉能效测试机构和第三批在用锅炉能效测试机构名单。
(三)强化服务意识
各级质监部门特种设备安全监督管理机构在特种设备节能监管工作中,要牢固树立为社会、为企业服务的意识。
1.做好宣传工作。利用印发宣传招贴画、广播、电视、网络等多种形式大力宣传高耗能特种设备节能监管工作的意义以及所取得的成效。
2.搭建好服务平台。通过召开节能技术交流会、现场会、研讨会等形式为先进节能技术的交流、推广搭建平台。
3.公布先进节能技术。总局积极向国务院节能管 10 理部门推荐先进的和重大的高耗能特种设备节能技术或产品上《国家重大节能技术目录》;同时根据高耗能特种设备节能工作的需要,总局层面还将会同有关单位公布高耗能特种设备节能技术或产品。
结语
特种设备节能工作任务艰巨,影响深远,责任重大。希望高耗能特种设备节能工作能够得到各位专家、同仁的大力支持、配合,在我们共同努力下,不断开拓进取,为实现节约发展和可持续发展作出新的更大的贡献!
国家质检总局特种设备安全监察局
节能监管处
张建荣
电话:010-82262250 传真:010-82260183 e-mail:zhangjr@aqsiq.gov.cn
谢
篇8:锅炉机组节能技术
在小型火电机组锅炉中推行优化节能技术, 是提高我国火电企业运行效率的重要措施, 具有重要的现实意义。
1. 减少能源消耗保护环境
在我国的产电部门, 火电仍然占据中非常重要的地位, 火电的运行机制主要靠燃烧煤炭, 但在燃烧煤炭的过程中很容易造成能源消耗, 毕竟煤炭属于不可再生的资源, 生长周期非常慢, 在我国煤炭资源日益减少的情况下, 减少能源消耗是非常重要的工作及目标, 在小型火电机组锅炉中优化节能技术, 能够从源头减少对煤炭的需求量, 将单位煤炭量的效益发挥到极致, 从而节约了煤炭资源。
另外在燃烧煤的过程中, 会造成环境污染, 破坏日益严峻的环境, 而优化节能技术, 可以很好地起到保护环境的作用。
2. 缩减火电企业的投入创造更大的产值
在火电企业中, 煤矿是重要的能源, 然后一般的火电企业在对口购进煤矿的时候, 虽然能够享受国家优惠政策的支持, 但总体来讲, 火电企业在煤矿上的投入还是比较大的, 而优化小型火电机组锅炉的节能技术, 能够减少火电企业对煤矿的利用量, 充分挖掘单位煤矿量的使用效率, 进而体现在煤矿的投入上, 减少火电企业的开支, 创造更大的产值。
3. 提高火电企业的生产效率
在火电企业中, 推行小型火电机组锅炉的节能技术, 还能提升火电企业的生产效率, 节能技术的推广应用, 其实从很大层面上, 可以提升火电机组锅炉的生产效率, 在单位时间内生产出更大的火电。
二、小型火电机组锅炉运转概述
在小型火电机组锅炉的实际运转中, 很多因素将直接影响小型火电机组锅炉的运行效率和节能效率。
1. 影响火电机组锅炉工作效率的因素
在实际的运行中, 影响火电机组锅炉工作效率的主要因素包括主蒸汽与再蒸汽的温度、主蒸汽压力、排气压力、减温水量等因素。
(1) 主蒸汽与再蒸汽温度直接影响火电机组锅炉的工作效率
在火电机组锅炉的实际运行中, 主蒸汽与再热蒸汽的温度越高, 越能提升火电机组的运行效率和经济效率。可以说, 火电机组的经济性与主蒸汽与再热蒸汽的温度是成正比的。
但在具体操作中, 因为锅炉的材质有所不同, 所以要求主蒸汽与再热蒸汽的温度不能超过最高值, 不同的锅炉的材质对温度的要求有高有低, 这也直接影响了火电机组锅炉的工作效率。
(2) 主蒸汽压力影响锅炉工作效率
在火电机组锅炉的实际操作中, 一般而言, 主蒸汽压力的增长或者降低, 会直接反应火电机组锅炉的工作效率, 主蒸汽压力的提高对机组经济性十分有利, 但主蒸汽压力的提高, 也是有一定的自身限制的, 当然也包括其他材质的影响与制约, 所以实际当中, 主蒸汽压力的提高无法达到最大值。
(3) 排汽压力的影响
在汽轮机中的排汽压力, 对机组的热耗及出力产生比较大的影响, 因此只有降低排汽压力, 才能有效地提升机组的工作效率, 也是有效提升机组工作效率的重要环节, 然而在现实当中, 降低排汽压力的方法并不明显, 因为排汽压力往往会受到各方面因素的影响, 只有将所有影响因素都考虑在内, 才能地降低汽轮机的排汽压力。
(4) 减温水量
一般而言, 在小型火电机组锅炉运行情况达到最佳的条件下, 机组的减温水量值会达到零的程度, 这个时候, 机组运行效果最好, 运行越经济。但这只是一种理想中的情况, 因为火电机组在设计上可能存在不合理或者有缺陷的地方, 另外喷燃气多角度不能实现调温, 所以在实践当中, 就需要进行喷水调温设计, 毕竟喷水调温是一种技术操控的行为, 需要在运行的过程中, 找到减温水量的考核值。
二、影响火电机组锅炉优化节能的因素
火电锅炉因为在燃烧煤炭的过程中, 受热面易结焦, 结焦面具有一定的隔热效应, 也会造成锅炉内部的污染, 很容易造成热量流失或者传导热效果不佳, 锅炉的整体吸热量就会有所减少。
目前国内大部分火电厂鉴于这种热量流失的效应, 都采用了一些优化措施, 比如锅炉内部吹灰技术或者直接采用高灰燃点煤等, 但实际效果并不明显。所以随着不同燃煤的投入使用, 火电机组锅炉在热量核定的时候, 也需要根据煤炭的种类进行清晰地划分。
根据不同火电机组锅炉的运行特点, 在设置吹灰器、暖管等时, 要着重分析锅炉的特点, 对此进行不断的核算与优化处理。比如在一些发电厂, 火电机组锅炉的吹灰周期比较短, 那么在实践当中, 就应该重点在这样类型的锅炉中增设吹灰器, 或者直接选用效果更好的激波吹灰, 取代传统的蒸汽吹灰。
火电机组锅炉在进行点火时, 一般采用机组燃油技术, 目前应用比较广泛地是等离子点火技术, 它的点火时间段, 效果快, 最主要地是节能效果比较好。相比之下, 那些没有选用节能技术的火电机组, 则可以根据自身的运行特点及发展情况, 采用小油枪气化点火, 以减少锅炉的能耗。
三、小型火电机组优化节能技术分析
1. 滑压运行
在传统的火电机组节能技术中, 人们总以为让火电机组处于低负荷的状态下运行, 就可以避免能源浪费, 但其实不然, 在低负荷下, 如果让主蒸汽压力持续在恒定的状态下, 那么造成调节阀的损失, 当然也会迫使阀杆漏气的情况发生甚至变得更加严重。
如果再热蒸汽的温度偏低, 还会造成汽轮机湿蒸汽的损耗, 这时, 可以采用滑压运行, 滑压运行可以使火电机组汽包压力降低, 同时还可以降低给水压力, 汽轮机的损耗当然也会降低。
2. 冷却塔的使用
在火电机组冷却塔的使用前, 因不了解冷却塔的相关数据和参数, 可以进行试验, 掌握其冷却幅度、冷却能力等。当然其中最需要掌握的数据是冷却塔的冷却幅度, 它是比较容易也是比较直观的测试方式。
火电机组的冷却塔可以使得温度降低的幅度在7度左右, 如果冷却塔的冷却幅度超过了系统的限定值, 可以对冷却塔的热力性能进行重新的判断试验。另外, 冷却塔的运行方式与季节也有一定的关系, 最明显的就是夏季与冬季冷却塔冷幅的不同, 在夏季, 冷却塔的稳定性高, 小型火电机组锅炉一般会将冷却率设置在50%以上, 并设置成以冷却水量为主。而在冬季, 冷却塔的稳定性较低, 冷却率要比夏季低约十个百分点, 冷却率一般为40%左右。
3. 燃烧锅炉控制
在小型火电机组锅炉的实际运作下, 锅炉内的含氧量越高, 锅炉的经济性和节能性效果越差, 这是因为氧气会致使锅炉内的煤炭激烈燃烧, 虽然会在短时间内提升锅炉的热效用, 但难以维持较长的时间, 当然它的节能性就会比较差。因此在保证小型火电机组锅炉内可燃物保持最低水平的情况下, 要采取一定的措施降低锅炉内的氧气含量, 来保证锅炉的热效用。
目前, 在我国大部分火电企业中, 小型火电机组锅炉的使用, 对锅炉内的氧气含量控制值比较高, 造成了非常大的能源浪费, 同时还造成了风机耗电率的提升。因此为了优化节能技术, 需要调整好二次风机的运行调节情况, 保证小型火电机组锅炉内良好的动力运行。
如果火电机组锅炉是在低负荷的情况下运行, 对于二次挡风板的运行要特殊问题特殊分析, 一分为二地进行合理处置, 一般的做法会调小部分挡风板或者直接关闭一部分挡风板, 而另外一部分挡风板则需要全开处理, 以维持锅炉内的动力稳定, 降低小型火电机组锅炉炉内的氧气含量, 最终提升锅炉的燃烧效率。
4. 空冷火电机组锅炉的合理调控
目前, 我国大部分火电企业基本都采用空冷火电机组锅炉, 然而这种锅炉在实际运行中, 它的节能环保效果并不明显, 甚至还比较差, 特别是效率极低的通流率, 远远偏离设计技术要求的低压缸效率, 这种的运行条件, 很容易造成末端过高的油气温度, 造成严重的冷源损失, 不利于小型火电机组锅炉的经济性。
在低负荷运作时, 一些空冷火电机组锅炉, 还会造成减水量持续降低, 在这种情况下, 小型火电机组锅炉的经济性能会大大降低, 不利于机组的优化节能的推广和应用。
所以火电企业在运行空冷火电机组锅炉时, 要综合参考它的温度、条件、功率等综合参数, 反复试验找出这种空冷火电机组锅炉的最优节能方式, 力争实现机组的经济性能和节能环保性能。
5. 优化辅机系统
在小型火电机组锅炉优化节能的系统中, 也包括一些辅机系统的优化处理, 忽略这些辅机系统的优化, 很可能会在整体上降低小型火电机组锅炉的经济性。辅机系统包括循环水泵、水泵小汽轮之间轴承、高能耗机组变频处理等。
优化循环水泵, 通过对循环水泵启动、停止, 可以实现对冷端系统的优化, 一旦汽轮机的功率增加量超标了, 高于循环水泵的耗能量, 就需要及时启动循环水泵, 相反如果汽轮机的功率低于循环水泵的能耗量, 就可以及时关闭循环水泵, 通过循环水泵的开闭, 来实现对汽轮机的优化。
在水泵小汽轮机之间会有很多轴承带来的细小缝隙, 可以通过调整缝隙的大小, 来实现提升机组系统的稳定性, 有效降低机组的能源消耗, 提升小型火电机组锅炉的工作效率。
另外, 在高能耗辅机上进行变频改造工作, 通过变频改造, 可以有效控制变频, 从而有效地降低用电量、有效降低用电率, 降低设备的能耗。
四、小型火电机组优化节能管理分析
对小型火电机组优化节能上, 除了技术支持, 还需要一定的管理支撑。
1. 全员抓节能管理
在火电企业中, 优化节能的管理不是领导一个人的事情, 大到厂长, 小至生产车间主任等, 都需要提高自己对节能管理的重视程度, 任何生产决定, 组织决定, 都应该服从节能管理这个大前提。合理有效地安排人员, 对人员素质及水平进行有效地利用。对先进的器材, 也应该有效地组织管理, 机械化程度地提高, 不应该以一股脑机械化为代价, 而是人才与机器巧妙结合, 物尽其用, 人尽其才, 有效地提高生产效率, 避免造成生产浪费, 节约人力成本, 节约生产投入, 真正向着节约型社会、集约化生产迈进。
2. 设置职能部门
在火电企业节能管理中, 应该设置相应地职能部门, 与生产任务不混淆, 又不脱节, 管理部门服务于生产部门, 生产部门与管理部门的绩效挂钩。同时可以委派专业人员作为下情上传的主要人员, 专门负责向管理部门, 反映生产部门的一些意见和建议。同时将管理部门的决定指挥, 合理有效地传达下去, 并督促职工, 在充分尊重管理部门的意见的同时, 充分发挥其主观能动性, 尽最大努力优化火电机组的节能效用。
3. 建立标准化的考核机制
节能管理涉及的“业务”太多, 这容易给管理部门的员工造成一种误解, 即“走马观花”似的管理, 主蒸汽管理、辅机管理等检查不到位, 或上级部门有检查, 管理部门就配合着走一圈看看, 这种粗放式的管理, 很容易滋生安全事故问题, 更难以将火电机组的优化节能技术落实到位。
所以在火电机组的优化节能管理当中, 应该建立标准化的考核机制, 要求管理人员定期对所辖管的业务, 按照标准化的考核机制进行呈报表格。前提是, 在火电机组优化节能管理的过程中, 建立标准化的考核机制, 对涉及的每一项有标准化的评分机制, 对每一个项目的节能考核明晰化, 通过考核来促使操作人员从自身抓起, 充分落实推行小型火电机组锅炉优化节能。
4. 节能技术需要系统学习
说道提升管理水平, 除了技术工人, 当然管理人员才“首当其冲”。管理人员与技术工人应形成相互竞争的、相互换岗的模式, 经系统学习专业管理教育的双方, 可以实行轮岗制, 让优秀的技术骨干, 体验管理者的不容易, 而让“高高在上”的管理人员, 真正走进一线, 从而在以后的管理中, 能接近地气。
管理人员只有掌握了扎实的节能技术, 才能对小型火电机组锅炉的生产过程, 进行专业管理和专业指导, 也才能从管理层面最终促使节能技术的推行。
总结
节能减排是我国经济可持续发展的条件, 因此落实到小型火电机组锅炉的运转过程中, 需要积极构建节能化的生产模式, 不断进行技术更新, 仔细剖析可以优化的生产细节, 从而有效降低能源消耗, 提升小型火电机组锅炉的经济效率。
摘要:随着我国经济建设地不断发展, 面临的能源危机也不断涌现, 多措并举确保能源有效地、充分地被利用, 是摆在我国经济持续发展面前的一道难题, 也是促进经济稳步增长, 推行节能经济的必要手段, 而小型火电机组锅炉的优化节能, 对提高火电机组的运行效率, 推动火电机组的节能环保, 促进人民经济生活的发展与进步都具有非常重要的作用。
关键词:火电机组锅炉,节能技术,优化
参考文献
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