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燃气锅炉除尘器供热系统的节能措施及准确性-新闻中心-河北 康鸣环保有限公司
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  • 燃气锅炉除尘器供热系统的节能措施及准确性

    随着中国大气环境治理力度的加大以及我国西气东输工程的实施,北方地区特别是大中城市燃煤锅炉除尘器供暖改为燃气锅炉供暖,生态环境将得到有效改善。
    但在煤改气后,燃料费用增加了2~5倍。使用户的运行成本大幅度上升。因此,如何做好煤改气后的节能工作,是各单位关注并急于解决的间题。
    节能不仅仅是热量端的工作,而是对整个供热系统而言的,是系统节能。包括采热、输送、分配、调节、散热多个环节。涵盖了设计、施工、运行、维护管理各层面。只有同时从各个环节人手实施节能,提高整个供热系统的热效率,才有可能降低供热的综合成本。
    锅炉除尘器改造的原因:锅炉除尘器的内部结构和技术原因,已达不到有些地方环保的排放标准了,为了配合国家的政策,一些厂家就面临着静电除尘器改造的问题,锅炉除尘器改造成布袋除尘器能有效降低灰尘排放浓度。
    1、拆除原电除尘器电场阴极框架和阳极板排、阳极板和阴极线、内顶盖和外顶盖等相关设备。保证电除尘器内部中空,并打扫干净。
    2、锅炉除尘器改造的顶盖重新设计加工,在顶盖上装设净气室,布袋清灰系统的部分部件,如脉冲阀,并加设烟气旁路。
    3、在原电除尘器出口处加设出气端墙,保留原电除尘器进口烟道,重新设计安装布风板及导流隔板,进口烟道由于要安装挡板门,需要在设计的安装位置处断开,安装挡板门和补偿器后密封焊接;
    4、保留原电除尘器的出口烟道和出口烟箱,出口烟箱喇叭口的上部开孔,从净气室接一段出口烟道与原出口喇叭口的开孔处相连,这样既满足设计要求,又尽可能的利用了原电除尘器的壳体和烟道,节约了成本,充分利用原来除尘器保温系统。增加本体及设备均做保温设计,并负责实施安装。恢复和更新除尘器保温损坏和拆除的部分;
    5、新增旁通烟道和旁通阀。旁通烟道保证旁通阀打开时烟气不与除尘滤袋接触。用于锅炉启、停投油助燃工况及锅炉排烟温度超温时,起到保护布袋作用。同时可实现除尘器的离线检验,通过PCL控制自动打开旁通阀,关闭烟气进口阀,烟气直接通过旁通烟道进入排气烟道,有效保护滤袋。
    6、新增必要的走梯平台及照明,并增加一台30m3空压机,同时增设压缩空气储气罐、吸附干燥器、压缩空气输送管路。
    由于计算机技术、控制技术及信息技术的飞速发展,锅炉燃烧、换热器的热交换、管网流量的平衡、室内温控自动监测和控制水平越来越高,为供热系统的节能提供了客观的有利条件。
    一、提高产热效率
    1、在常规锅炉外装冷凝器
    燃气锅炉布袋除尘器热效率一般为90%以上,热效率较高但仍有10%的热损失。对于燃气锅炉,由于天然气燃烧后没有机械不完全燃烧现象,也几乎没有灰分,即没有机械未完全燃烧热损失,灰渣物理热损失,化学未完全燃烧热损失也接近零。因锅炉有高阻热的保温外罩,散热损失很小。
    天然气主要成分是甲烷(CH4),在燃烧过程中,甲烷中的氢充分燃烧产生大量的热量且生成大量水蒸汽,一般1Nm'陕甘宁天然气可生成约1.55kg水蒸汽。传统的蒸汽锅炉的排烟温度一般在200~250℃之间,热水锅炉一般在150180℃之间,排烟中的水分处于汽态,水蒸汽的汽化潜热全部排放,这就形成了燃气锅炉排烟热损失的主要部分。据有关资料,烟气中水蒸汽携带的热损失占整个排烟热损失的55%~75%,具体数值取决于排烟温度和过量空气系数。
    综上所述,燃气锅炉的最主要热损失是排烟热损失,并且这部分损失主要由烟气中的水蒸汽携带。因此,提高燃气锅炉热效率的关键在于降低排烟温度,回收蒸汽携热,以减少排烟热损失。
    为了减少排烟热损失,自20世纪70年代以来,欧美等发达国家相继进行了冷凝式锅炉的研制,在锅炉烟道增设各种型式的换热器一冷凝器,冷凝高温烟气中的水蒸汽,回收其汽化潜热,充分的利用燃料发热,降低了燃料消耗。国外资料报道,燃气锅炉在加装冷凝器后,排烟温度降低到-之前的显热回收,热效率可提高2%~5%;降到-之后,由于回收了潜热,热效率可提高11%~15%以上。
    我国的天然气几乎不含硫分,不存在低温腐蚀问题,排烟温度完全可以降到-以下,所以从设备的安全性来看,加装冷凝器也是可行的。另外,冷凝烟气中的水蒸汽的同时,汽冷凝水也带走了烟气中的大部分有害物质,如烟尘、一氧化碳等。所以,在锅炉外加装冷凝器还有其环保的优越性。但是,要说明的是,加装冷凝器后,烟道阻力有所增加。为了烟气能顺利排出,保证炉内燃烧工况不变,应在冷凝器前加设一风机排烟。
    2、控制燃烧空燃比,提高燃烧效率
    除了排烟温度,排烟热损失还与排烟量有关。所以为了降低排烟热损失,除了排烟热量的回收外,还必须合理控制排烟量。在燃料一定时,烟气量决定于空气过量系数,而过量空气系数直接与燃烧状况有关。通过将燃烧机的燃料调节和送风调节各自独立控制,使燃气锅炉燃烧时的空燃比保持在合理的范围内。
    二、加强保温低耗输送
    锅炉生产的热水必须经管道输送给用户。在输送过程中存在散热损失。
    输送散热损失与管道敷设方式、保温材料和保温工艺、保温层外表面温度等因素有关。管道敷设方式有沟埋、直埋和架空几种。目前国外大多采用直埋管技术,极大地降低了综合工程造价和热损失。保温材料的选购要确保达到设计要求,安装时要使保温层严密没有缝隙,因为缝隙会增加30%~40%的散热。并要选用具有一定强度气密性好的保温层。至于保温层的外表面温度的确定,以往虽有选50~60℃的,但以30~35℃为宜。
    三、利用气候补偿
    目前,绝大多数锅炉房的供热处于无调节的状态,没有考虑负荷、环境温度、设备性能等因素的变化对供热的影响。这种供热方式往往是供大于需,热量大量浪费。
    不同用户,由于用热要求不同或供热环境不同,将其分成不同的温度段供热,这在一定程度上起到节能效果。
    在任何情况下,既保证用户室内温度稳定,又使供热和用热2个环节经常地、及时地处于平衡状态,应采用自动控制系统。根据环境温度及负荷的变化,及时随机调节供回水温度—质调或调节供水流量—量调。由于在供热环节考虑了环境温度的变化,所谓的气候补偿,俗话说“看天烧火”,避免了供热的盲目性。另外自动控制系统的准确性、快速性,也使供热系统的精确调节成为可能。
    1、直接供热系统
    直接供热系统是指锅炉生产的热水不经过热交换装置,由循环水泵直接供给用户。为了及时随负荷变化调节供水温度,在供热系统加装三通阀旁路。循环水流量一定,通过三通阀调节回水比例,而调节供水温度,最终调节锅炉燃烧,达到节能效果。
    2、间接供热系统
    间接供热系统的锅炉脉冲除尘器产生的热水或蒸汽经过热交换,二次热水供用户采暖。此系统的一个优点是,可实现压力隔离,可以分多个压力系统供热,对高层建筑可分高区和低区,减少散热器的静压。控制系统根据各个供热系统的不同要求,各自调节起供水温度,也能起到节能效果。
    四、合理调配,按时供热
    室温是按建筑的使用功能而确定的。当建筑功能改变,不再发挥原有功能时,应及时改变其室温,以实现节能。如办公室、厂房,如果为白天工作时,室温则可在下班后降到保护性维持温度。第二天上班前,提前恢复到正常室温,体现了管理上的节能。具体实现,可在该建筑供热的人口管路上加装电动调节阀,由室内温度调节器控制它的开度。
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