第一篇:工业锅炉的类型和节能改造的方法
工业锅炉的类型和节能改造的方法
a,按用途分类 电站锅炉:用于发电,大多为大容量、高参数锅炉,火室 燃烧,效率高,出口工质为过热蒸汽。工业锅炉:用于工业生产和采暖,大多数为低压、低温、小容量锅炉,火床燃烧居多,热效率较低,出口 工质 为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉,出口工质为热 水的称为热水锅炉。船用锅炉机车锅炉 注汽锅炉:用于油田对稠油的注汽热采,出口工质一般为 高压湿蒸汽。
b,按结构分类 火管锅炉:烟气在火管内流过,一般为小容量、低参数锅 炉,热效率低,但结构简单,水质要求低,运 行维修方便。水管锅炉:汽水在管内流过,可以制成小容量,低参数锅 炉,也可以制成大容量、高参数锅炉。电站锅 炉一般均为水管锅炉,热效率高,但对水质和 运行水平的要求也较高。c,按循环方式分类 自然循环锅筒锅炉多次强制循环锅筒锅炉 低倍率循环锅炉 直流锅炉复合循环锅炉
d,按锅炉出口工质压力分类 低压锅炉:一般压力小于1.275MPa 中压锅炉:一般压力为3.825MPa 高压锅炉:一般压力为9.8MPa 超高压锅炉:一般压力为13.73MPa 亚临界压力锅炉:一般压力为16.67MPa 超临界压力锅炉:一般压力为22.13MPa e,按燃烧方式分类 火床燃烧锅炉:主要用于工业锅炉,包括固定炉排炉、往 复炉排炉等。火室燃烧锅炉:主要用于电站锅炉,燃用液体燃料、气体 燃料和煤粉的锅炉均为火室燃烧锅炉。沸腾炉:送入炉排空气流速较高,使大颗粒燃煤在炉排上 面的沸腾床中翻腾燃烧,小颗粒燃煤随空气上升 并燃烧。f,按所用燃料或能源分类 固体燃料锅炉:燃用煤等固体燃料;液体燃料锅炉:燃用重油等液体燃料;气体燃料锅炉:燃用天然气等气体燃料;余热锅炉:利用冶金、石油化工等工业的余热作热源;原子能锅炉:利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽发 生器;废热锅炉:利用垃圾、树皮、废液等废料作为燃料的锅 炉;其它能源锅炉:利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生器或 热水器。
g,按排渣方式分类 固态排渣锅炉液态排渣锅炉h,按炉膛烟气压力 负压锅炉:炉膛压力保持负压,有送、引风机,是燃煤锅 炉主要型式;微正压锅炉:炉膛表压2—5KPa,不需引风机,易于低氧 燃烧;i,按锅筒布置分类 锅炉锅筒数一般为一个或两个,锅筒可纵置或横置布置,现代锅筒型电站锅炉都采用单锅筒型式,工业锅炉采用 锅筒或双锅筒型式。
j,按炉型分类 锅炉炉型很多,有倒U型、塔型、箱型、T型、U型、N 型、L型、D型、A型等。D型、A型用于工业锅炉,其它炉 型一般用于电站锅炉。k,按锅炉房型式分类 锅炉可作露天、半露天、室内、地下或洞内布置,工业 锅炉一般采用室内布置,电站锅炉主要采用室内半露天 或露天布置。
l,按锅炉出厂型式分类 可分为快装锅炉、组装锅炉和散装锅炉;小型锅炉可采 用快装型式,电站锅炉一般为组装或散装。(2)锅炉改造一般有节电、节煤、减少热损失,来提高热效率等,实现节能的目的比如:降低排烟温度,提高风温和给水温度等。(3)上海中兴科扬是最近第一家获得复合相变换热器的锅炉节能科研项目,可使锅炉热效率,提高1.蒸汽锅炉,4-10吨。能省百分之十以上的.谢谢
选用锅炉要注意以下三个方面:(一)煤种的适用 锅炉的机组设计是以某一代表性煤种的成分为设计依据的,选用锅炉一定要注意适应本地区的煤种。另外还要选用新型、热效率高、自动化程度高的锅炉。(二)参数选择 锅炉一般在额定负荷的80%-90%时效率最高,随着负荷的下降,效率也要下降。一般选用锅炉的容量比实际用汽量大10%就行了,如选择的参数不正好是系列标准,则选用较高一档参数的锅炉。锅炉辅机的选择也要参照上述原则,避免“大马拉小车”。(三)数量的选择 原则是要考虑锅炉正常检修停炉,又要注意锅炉房里的锅炉台数不多于3-4台。锅炉要装省煤器 为了减少排烟热损失,提高锅炉热效率,在锅炉尾部烟道设置省煤器受热面,利用烟气的热量加热锅炉给水,达到节能目的,加装省煤器后,提高给水温度,使炉水与给水温差减小,减少了锅炉给水产生的热效力。
国家规定:凡<4吨/时锅炉排烟温度不大于250℃;≥4吨/时锅炉排烟温度不大于200℃;≥10吨/时锅炉排烟温度不大于160℃,否则应安装省煤器。锅炉工操作与省煤 锅炉工应按如下方法操作,才能省煤:(一)送入的煤块尽量均匀,大块要打碎;(二)煤中适量加水,减少煤屑的飞扬;(三)投煤快,拨火快,清炉块,以缩短炉门开启时间、减少漏凤,保持炉膛温度;(四)煤层不要太厚,煤层要平,以利通风;(五)根据负荷的变化,及时调整燃烧,做到均匀供汽。
9.蒸汽按品位分级利用 蒸汽有一个特性,就是可以连续分级利用,用的次数愈多,能量的利用就愈充分,如果把品位高的蒸汽,现用来背压发电,再去带动工业汽轮机作功,然后在加热产品或物料,最后用于蒸煮或供暖、供热水等。这样才是做到了蒸汽合理分级利用。
热力管网、热设备的保温(一)保温的范围(1)外表面温度大于50℃的各种设备管道及其附件。(2)工业生产中需要防止或减少设备、管道及其附件内介质凝固、冻结的部位;(3)工业生产中不宜保温的设备、管道及其附件,其外表温度超过60℃,而又需经常操作维修,能引起烫伤的部位;(二)保温材料性能要求(1)导热系数:在≤650℃时,导热系数值不得大于0.12千卡/米时kWh,并有明确的随温度变化的导热系数方程式或图表;(2)抗压强度:成型制品的抗压强度≥3公斤/厘米2;(3)必须注明最高使用温度;(4)容重小、应标明数值;(5)耐火性、吸水率、耐腐蚀性等,必须注明其数值。(三)保温工程设计的原则(1)保温后的设备管道及其附件的散热损失应小于国家规定的“允许最大散热值”;(2)在保温材料的物理、化学性能满足工艺要求的前提下,应优先选用导热系数低、密度小、价格低廉的保温材料;(3)保温材料和保温厚度的选择,应使由于保温所花的材料、安装、维修的成本和保温后的散热损失在整个寿命期内达到最低的费用。(四)保温工程质量检查和验收(1)保温材料的容重、使用温度、导热系数及品种规格等应符合设计要求和有关规定;(2)保温结构不得有裂纹和凹陷的地方,表面不平度在3米以内不超过10毫米;(3)保温结构厚度偏差不得超过设计厚度的+10~-5%;(4)保护层搭缝应避开雨水冲刷方向,不应折皱和开裂。工厂配备蒸汽管道的应注意的事项(1)管径与蒸汽用量是否相适应,要根据使用目的来决定。对于热损失而言,一般蒸汽配管管径小时热损失小,较经济。但如果主管道用小管,管内蒸汽流速太高,会引起管道共振,所以蒸汽流速一般控制在50米/秒左右。随着所用蒸汽种类的不同,即用过热蒸汽还是饱和蒸汽,管内蒸汽的流速范围也不同。饱和蒸汽的流速范围较窄,以20~30米/秒为宜。因此,管径由管内蒸汽的流速范围决定。(2)到蒸汽使用地点的管路走向,如果能取最短距离时,就采用那一走向。若距离长时,必须考虑压力降,同时必须考虑蒸汽引起的管道热膨胀和使用膨胀节的注意事项,选择适当的弯管膨胀节和处理管内冷凝水的排出等等。(3)为了保持管内蒸汽压力的稳定,减压阀是否正常工作,安全阀能否准确启动,都要定期进行维护管理。另外,在长期使用中,管道接头及阀门等地方会产生蒸汽泄漏,因此要考虑及时和定期检修,努力改善泄漏状况。为了自动排出混入蒸汽管道内的空气或冷凝水,要在适当的地点安装疏水器,并检查其工作情况,以提高蒸汽的使用效率。特别是蒸汽中混入的空气,会使蒸汽分压力下降,降低蒸汽温度,因此必须采用疏水器,以便排出空气并回收冷凝水。
1、从操作上:用DCS自动控制优化燃烧,减少人为操作的浪费。
2、小锅炉上富氧装置,使用供风的含氧提高增加煤的燃烬程度。装置的费用比较高。
3、上节能辅机降低排烟热损失,但是排烟温度低了也有酸露点的不利因素。
4、控制好煤的粒度,上粉碎或筛分装置,粒度分布好了有利于燃烧工况优化。
5、锅炉的保温做好,降低散热损失。
6、蒸汽冷凝水用于锅炉。
7、提高锅炉给水的质量减少锅炉排污量,降低排污热损失。想节能得综合考虑,想把节能量提的太高有难度,锅炉的热效率跟锅炉的结构形式有主要的关系。有一些是设计问题,你再想法改也是有限度。
第二篇:2014工业锅炉设备改造
工业锅炉设备改造计划
一、软化水管路改造,软化水箱加浮球。
二、补水系统加装稳压、泄压系统。
三、锅炉进出水管,集水器,分水器做保温。
四、增加加药系统,保证PH值(10--12)国标。
五、1#、2#锅炉加装煤闸板。
六、安装炉内清灰设施。
七、炉排大修(前、后轴,轨道,风室挡板,电机)。
八、脱硫室两台水泵(18.5KW)不能用,需更换。药池搅拌器功率太小(现有2.2KW功率搅拌器,建议更换4KW功率搅拌器。
九、脱硫塔漏水严重,做防水处理。
十、脱硫塔回水沟盖板修理及补齐。
十一、引风机房屋顶做防水。
第三篇:论文-工业锅炉节能技术
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:
[1]王光臣.工业锅炉的节能技术措施[J].应用能源技术,2009(3):17-20.[2]王睿,李莹.影响燃煤工业锅炉能耗的因素及技改措施[J].装备制造技术,2011(9):210-212.[3]陈会丽,刘新尚,宋传静.浅谈工业锅炉节能技术[J].中国科技纵横,2011(19).[4]范北岩.工业锅炉节能技术及其应用--2005国际石油和化工节能技术发展论坛论文集.北京:中国化工节能技术协会,2005:45-53.[5]刘克平.变频调速节能技术在工业锅炉燃烧过程中的应用分析[J].长春工业大学学报(自
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届沈阳科学学术年会论文集.沈阳:沈阳市科协,2005:166-169.[7] 赵振元.工业锅炉用户须知 安全节能与环保技术 北京:中国建筑工业出版社1997.
第四篇:千亿工业锅炉改造计划
深度研究:市场即将启动数千亿燃煤工业锅炉改造
核心观点:
燃煤工业锅炉节能环保方案出台
牛牛网报道:发改委、能源局、环保部等七部委发布《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》。该《方案》指出工业锅炉容量小、技术落后、污染高、效率低,已经成为大气污染的重要源头,规划到 2018 年推广高效锅炉 50 万吨;淘汰落后燃煤锅炉 40 万吨,完成节能改造 40 万吨,提高燃煤工业锅炉运营效率 6 个百分点,节能 4000 万吨标煤。
煤电之后,燃煤工业锅炉成为大气治理的主战场
我国锅炉以燃煤占比超过80%,截止2012年底,在用工业锅炉达到46.7万台,总量 178 万蒸吨,年消耗原煤约 7 亿吨,占全国耗煤量的 18%左右;平均容量小、设备落后、运行效率低、污染物排放强度大的现状下,我们预计燃煤工业锅炉污染物排放将超过电力行业,已经成为大气污染的首要元凶,也是雾霾治理的最重要战场。
4500 亿改造市场启动,燃煤清洁化、替代化为主线
根据《方案》的目标,即到 2018 年推广高效锅炉 50 万蒸吨、淘汰落后燃煤锅炉 40 万蒸吨,完成节能改造 40 万蒸吨;我们测算燃煤工业锅炉改造市场高达 4500 亿元,对应运营市场超过 3750 亿元。燃煤清洁化、替代化,即如何更清洁的使用煤炭、如何更少的消耗煤炭是实现该领域节能减排的主要方式。我国以煤炭为主的能源结构决定了煤炭的清洁高效利用将成为该领域的优选技术路线,建议关注清洁煤技术、锅炉优化燃烧、后端脱硫除尘等领域。替代化路线中,主要包括生物质、天然气、电能等替代化方案。关注清洁煤技术龙头、生物质龙头和燃气分销商等
环保倒逼下,燃煤工业锅炉行业迎来以燃煤清洁化、替代化为主要的技术路线的节能减排革命,催生数千亿元的改造、运营市场。建议关注清洁高效煤粉燃烧运营及应用领域的亿利能源、科达洁能、天地科技;工业锅炉环保设备商,如燃控科技、龙源技术、龙净环保、雪迪龙;生物质供热行业龙头公司;受益锅炉煤改气的城市燃气分销商,如陕天然气、国新能源、金鸿能源等。风险提示
政策推进力度不及预期;下游用户处于经济性考虑,执行力度低于预期;
煤电之后,燃煤工业锅炉成为大气治理的主战场
燃煤工业锅炉节能环保方案出台
发改委、能源局、环保部等七部委发布《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》。该《方案》指出工业锅炉行业存在容量小、技术落后、污染高、效率低等突出问题,已经成为大气污染的重要源头。我们将该方案的主要目标和措施总结如下,核心包括到2018年推广高效锅炉50万吨;淘汰落后燃煤锅炉40万吨,完成节能改造40万吨,提高燃煤工业锅炉运营效率6个百分点,形成节能能力4000万吨标煤。
燃煤工业锅炉成为大气治理的主战场
我国锅炉以燃煤占比超过80%,截止2012年底,在用工业锅炉达到46.7万台,总量178万蒸吨,年消耗原煤约7亿吨,占全国耗煤量的18%左右;平均容量小、设备落后、运行效率低、污染物排放强度大的现状下,我们预计燃煤工业锅炉污染物排放将超过电力行业,已经成为大气污染的首要元凶,也是雾霾治理的最重要战场。
煤炭低效燃烧、无环保措施是导致污染的主要原因。我国工业锅炉热效率低,能耗大,单台平均容量仅为3.8吨/小时,实际运行效率不足60-65%;10吨/小时以下锅炉大多没有安装环保设备设施。用煤灰分、硫分较高,技术装备落后,环保设施不到位是导致燃烧效率低、污染物排放浓度高的直接原因。
工业锅炉行业或将取代电力行业成为大气污染物排放的主要来源。行业中包括大量低效率、高污染的落后产能,大部分锅炉、窑炉尚未加装除尘、脱硫脱硝设施。考虑到电力行业在“十二五”时期将大力加强环保设备投入,假设至2015年电力行业大气治理达到相关规划,则该行业污染物排放可能将大幅超过电力行业,成为大气污染物排放的首要元凶!
上述判断的核心假设包括:
工业锅炉行业脱硫、脱硝、除尘的效率分别为25%、15%、60%;电力行业则为80%、60%和90%。以工业锅炉、电力行业年耗煤量7.3、17.55亿吨测算。
数千亿改造市场启动,燃煤清洁化、替代化为主线
根据《方案》的目标,即到2018年推广高效锅炉50万蒸吨、淘汰落后燃煤锅炉40万蒸吨,完成节能改造40万蒸吨;我们测算2015-2018年燃煤工业锅炉改造市场高达4500亿元,对应运营市场超过3750亿元。
以2013年燃煤工业锅炉耗煤约7.3亿吨煤,其中超过60-70%比例进行高效锅炉替代或节能改造,以原煤价格500元/吨均价,燃煤成本占总体收入约60%测算,则对应运营市场空间超过3750亿元。以吨煤改造投资800-1000元测算,则改造工程市场空间超过4380-5840亿元。
减少行业污染排放的主要方式包括燃煤替代化和清洁化,即如何更少的消耗煤炭、如何更清洁的使用煤炭。工业锅炉相对单体耗煤量较小,电力行业广泛采用的后端脱硫脱硝除尘等方式相对成本较高,并不完全适用。燃煤替代化主要包括天然气、生物质替代燃煤等方式。关于技术路线的分析,可以参考我们前期的深度报告《环保驱动,“清洁煤”将颠覆数千亿热力市场》的详细分析。
关注清洁煤技术龙头、生物质龙头和燃气分销商等
环保倒逼下,燃煤工业锅炉行业迎来以燃煤清洁化、替代化为主要的技术路线的节能减排革命,催生数千亿元的改造、运营市场。建议关注清洁高效煤粉燃烧运营及应用领域的亿利能源、科达洁能、天地科技;工业锅炉环保设备商,如燃控科技、龙源技术、龙净环保、雪迪龙;生物质供热行业龙头公司;受益锅炉煤改气的城市燃气分销商,如陕天然气、国新能源、金鸿能源等。
风险提示
政策推进力度不及预期;下游用户处于经济性考虑,执行力度低于预期
附录:燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案
为贯彻落实《关于加快发展节能环保产业的意见》(国发[2013]30号)、《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)、《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》(国办发[2014]23号)有关要求,制定本方案。
一、现状和问题
(一)现状
锅炉是重要的能源转换设备,也是能源消费大户和重要的大气污染源。我国锅炉以燃煤为主,其中燃煤电站锅炉近年来向大容量、高参数方向快速发展,无论是生产制造还是运营管理均已接近国外先进水平;而燃煤工业锅炉保有量大、分布广、能耗高、污染重,能效和污染控制整体水平与国外相比有一定的差距,节能减排潜力巨大。截至2012年底,我国在用燃煤工业锅炉达46.7万台,总容量达178万蒸吨,年消耗原煤约7亿吨,占全国煤炭消耗总量的18%以上。我国燃煤工业锅炉整体能效水平较低,其实际运行效率比国际先进水平低15个百分点左右,具有较大的节能潜力。同时,燃煤工业锅炉污染物排放强度较大,是重要污染源,年排放烟尘、二氧化硫、氮氧化物分别约占全国排放总量的33%、27%、9%。近年来,我国出现的大范围、长时间严重雾霾天气,与燃煤工业锅炉区域高强度、低空排放的特点密切相关。
(二)存在的主要问题
“十一五”以来,我国加大了锅炉节能和污染控制工作的力度,通过实施节能改造工程、污染综合整治、推动能效对标、强化监督执法、加强能力建设等工作,取得了积极成效,但仍存在一些问题,主要表现在: 一是技术装备落后。
大多数燃煤工业锅炉容量较小,单台平均容量仅为3.8吨/时,其中2吨/时以下台数占比达66.5%;部分锅炉老化严重,很多超过折旧年限的锅炉,甚至上世纪七八十年代生产的低能效、高排放的锅炉仍在使用;锅炉系统自控水平偏低,不利于工况调节;高效锅炉价格高、市场份额低、推广难度大;产业集中度低,制造企业数量多、规模小,技术水平普遍较弱。二是经济运行水平不高。
锅炉选型裕度过大,运行负荷波动大,调节能力有限,实际运行效率低。风机、水泵等辅机大多无负荷调节档次。锅炉水质大多不能达到国家标准要求,锅炉结垢较为严重,热效率下降明显。运行管理粗放,操作人员技术素质偏低。三是燃料匹配性差。
锅炉燃料以未经洗选加工的原煤为主,煤种复杂、热值不稳定、灰分和含硫量高。与燃烧洗选煤相比,不仅降低了锅炉效率,还加重了环境污染。天然气、生物质等清洁燃料比重很低。四是环保设施不到位。10吨/时以下的燃煤工业锅炉大多没有配臵有效的除尘装臵,基本没有脱硫脱硝设施,排放超标严重。由于污染源过于分散,环境监管难度大,偷排等环境违法现象突出。
五是政策法规不完善。
锅炉设计、制造、运行、检测等在节能环保方面的技术规范和标准尚不完善,准入门槛较低。激励和约束机制不健全,创新驱动不足,市场缺乏节能减排的内生动力。
二、指导思想和主要目标
(一)指导思想
牢固树立生态文明理念,以保障燃煤锅炉安全经济运行、提高能效、减少污染物排放为目标,建立政府引导、企业主体、市场有效驱动、全社会共同参与的工作机制,以推广高效锅炉、淘汰落后锅炉、实施工程改造、提升运行水平、调整燃料结构为主要手段,强化法规标准约束,加强政策激励,推进能力建设,构建锅炉安全、节能与环保三位一体的监管体系,实现安全性与经济性的协调统一,确保实现“十二五”节能减排约束性目标。
(二)基本原则
企业主体,政府引导。明确政府和企业的事权,充分发挥市场配臵资源的决定性作用,增强市场主体的内生动力,形成锅炉节能减排的长效机制;更好地发挥政府作用,形成有效激励,加大资金投入,完善激励约束政策。
标准驱动,加强监管。强化法规标准约束,提高节能环保准入门槛。依托现行的锅炉安全监察体系、节能监察体系和环境监管体系,将节能环保要求作为锅炉监管的重要内容,加大监督力度。
重点突破,系统提升。以推广高效和淘汰落后锅炉为重点,大幅度提升锅炉本质效率;加强锅炉辅机匹配、系统优化、燃料结构调整、运行管理、污染治理、服务支撑等工作,提高锅炉系统整体运行效率和环境管理水平。
(三)主要目标
到2018年,推广高效锅炉50万蒸吨,高效燃煤锅炉市场占有率由目前的不足5%提高到40%;淘汰落后燃煤锅炉40万蒸吨;完成40万蒸吨燃煤锅炉的节能改造;推动建成若干个高效锅炉制造基地,培育一批大型高效锅炉骨干企业;燃煤工业锅炉平均运行效率在2013年的基础上提高6个百分点,形成年4000万吨标煤的节能能力;减排100万吨烟尘、128万吨二氧化硫、24万吨氮氧化物。
三、实施内容
(一)加快推广高效锅炉
以锅炉定型产品能效测试结果为主要依据遴选推广产品,公告高效锅炉型号目录和能效参数。加强推广信息监管和产品质量监督,确保高效锅炉用户得到实惠。新改扩建固定资产投资项目和政府采购项目应优先选用列入高效锅炉推广目录或能效等级达到1级的产品。严格落实现行税收优惠政策,适时研究完善《节能节水专用设备所得税优惠目录》。
(二)加速淘汰落后锅炉
严格落实政府工作报告、国发[2013]37号文、国办发[2014]23号文要求,2014年淘汰燃煤小锅炉5万台,2014-2015年淘汰20万蒸吨落后锅炉,各地区淘汰任务见国办发[2014]23号文附表。除必要保留的以外,到2015年底,京津冀及周边地区地级及以上城市建成区全部淘汰10吨/时及以下燃煤锅炉,北京市建成区取消所有燃煤锅炉;到2017年,地级及以上城市建成区基本淘汰10吨/时及以下的燃煤锅炉,天津市、河北省地级及以上城市建成区基本淘汰35吨/时及以下燃煤锅炉。在城市热力管网覆盖区域,加快淘汰小型分散燃煤锅炉,推行城市集中供热。逐步禁止生产和使用手烧锅炉及其他落后炉型。妥善处理淘汰的旧锅炉,研究建立统一回收机制,已淘汰锅炉要及时报废,采取去功能化处理并注销使用登记证,严格控制已淘汰锅炉重新进入市场,防止落后锅炉移装到农村或偏远地区继续使用。
(三)加大节能改造力度
积极开展燃煤锅炉“以大代小”工作,重点开展燃烧优化、低温余热回收、太阳能预热,热泵(水源、地源、污水源)技术、自动控制、主辅机优化和变频控制,改善水质及冷凝水回收利用等方面的节能技术改造。鼓励通过产品能效测试、系统能效诊断等工作,提高节能改造的科学性和有效性。开展基于能效测试的锅炉改造项目节能量审核试点,推动建立统一规范的锅炉改造节能量计算方法。到2017年年底前,基本完成能效不达标的在用锅炉节能改造。
(四)提升锅炉系统运行水平
加强锅炉能效测试工作,2017年底前完成对10吨/时及以上的在用燃煤工业锅炉能效普查,将锅炉能效数据纳入现有锅炉动态监管系统,实现信息共享。对于投用时间大于10年的锅炉,应每2年开展能效和环保测试。推进锅炉系统的安全、节能、环保标准化管理,开展达标试点示范,推进500个标杆锅炉房建设。鼓励企业和公共机构建立锅炉能源管理系统,加强计量管理,开展在线节能监测和诊断。加强锅炉安装环节节能监管,改善锅炉、辅机不匹配或与设计不一致的状况。整合锅炉司炉工培训资源,统编培训教材,强化锅炉运行及管理人员节能专项培训,并在锅炉操作人员资质考核中加大节能减排知识技能的比重,切实提高运行人员操作技能。
(五)提升锅炉污染治理水平
按照全面整治小型燃煤锅炉的要求,地级及以上城市建成区禁止新建20吨/时以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不得新建10吨/时及以下的燃煤锅炉。北京、天津、河北、山西、山东等地区地级及以上城市建成区原则上不得新建燃煤锅炉。新生产和安装使用的20吨/时及以上燃煤锅炉应安装高效脱硫和高效除尘设施。提升在用燃煤锅炉脱硫除尘水平,10吨/时及以上的燃煤锅炉要开展烟气高效脱硫、除尘改造,积极开展低氮燃烧技术改造示范,实现全面达标排放。大气污染防治重点控制区域的燃煤锅炉,要按照国家有关规定达到特别排放限值要求。20吨/时及以上燃煤锅炉应安装在线监测装臵,并与当地环保部门联网。纳入国家重点监控名单的企业应按照要求建立企业自行监测制度,向属地环境保护主管部门备案,并在环保部门统一组建的平台上公布监测信息。支持锅炉能效测试机构开展锅炉环保检测工作,实施节能环保综合检测试点。鼓励锅炉制造企业提供锅炉及配套环保设施设计、生产、安装、运行等一体化服务。
(六)推动高效锅炉产业化
加大对锅炉节能环保基础性、前沿性和共性关键技术研发力度,攻克高效燃烧、高效余热利用、自动控制、污染控制等关键技术,加强对科技成果推广应用的支持力度。实施重大节能技术与装备产业化工程,培育一批技术创新能力强、拥有自主知识产权和品牌,融研发、设计、制造、服务于一体,具备核心竞争力的锅炉生产企业成为行业骨干。以骨干企业为核心,促进产业要素集聚,发展一批高效锅炉制造基地。
(七)推进燃料结构优化调整
落实《商品煤质量管理暂行办法》,加强煤炭质量管理,实现煤炭分质分级利用。加快制定锅炉燃煤技术条件,提高燃煤品质及使用等级,推进煤炭清洁化燃烧。推广使用洗选煤,燃煤锅炉不得直接燃用高硫高灰份的原煤。在主要煤炭消费地、沿海沿江主要港口和重要铁路枢纽,建设大型煤炭储配基地和煤炭物流园区,开展集中配煤、物流供应试点示范,提高煤炭洗选加工能力,推广符合细分市场要求的专用煤炭产品,到2018年,配煤中心示范地区50%以上的工业锅炉燃用专用煤。在燃气管网覆盖且气源能够保障的区域,可将燃煤锅炉改为燃气锅炉;在供热和燃气管网不能覆盖的区域,可建设大型燃煤高效锅炉或背压热电实现区域集中供热,或改用电、生物质成型燃料等清洁燃料锅炉。
四、保障措施
(一)完善法规标准
适时修订《产业结构调整指导目录》,明确限制类、淘汰类炉型。加快制修订相关法规标准,在锅炉制造许可、使用登记、设计文件鉴定、制造监督检验和安装监督检验等方面,增加节能的强制性要求;加快修订工业锅炉能效限定值及能效等级等强制性标准,提高节能环保准入门槛;不符合排放标准的制订严格的惩罚措施。加快制修订锅炉水动力计算、热力计算、烟风阻力计算、锅炉选型及配套辅机选择、经济运行、能效测试评价方法等标准;加快制定燃煤质量分等分级系列标准。
(二)加大资金投入 按照事权与支出相适应原则,各级政府加大锅炉能效标准制(修)订,能效普查、测试和监测、信息管理以及宣传培训、执法检查等相关工作支持力度,促进燃煤锅炉节能环保综合提升工程工作。鼓励采用合同能源管理等方式引导企业、社会资金加大投入力度,建立以市场为主的长效机制实施锅炉节能技术改造。
(三)强化监督管理
充分发挥特种设备安全监察和节能监管体系、节能监察体系和环境监管体系的作用,研究建立安全、节能、环保信息共享和联合监督执法机制,提升监管效能。严格落实能评和环评制度以及锅炉设计文件鉴定、定型产品能效测试等制度,禁止生产、销售和使用不符合节能减排要求的锅炉。开展对锅炉制造和使用单位的监督检查,曝光违规企业,加大处罚力度。加强对煤炭质量的监督检查,确保地级及以上城市建成区销售、使用的煤炭为低硫份低灰份的洁净煤。
(四)落实工作责任
国家发展改革委、环境保护部要切实加强工程的综合协调,组织推动工程的落实工作,要将各地实施情况纳入省级人民政府节能减排目标责任评价考核体系,强化评价考核。发展改革委牵头负责做好高效锅炉推广、锅炉节能改造工作,环境保护部、工业和信息化部牵头负责做好落实锅炉淘汰、锅炉污染治理工作,工业和信息化部牵头负责做好高效锅炉产业化工作,国家质检总局牵头负责做好系统运行水平提升以及相关规范标准制修订、测试监测工作,国家能源局牵头负责做好燃料结构优化工作,国管局指导做好公共机构燃煤锅炉节能环保综合提升工程组织实施工作。其他各部门要切实履行职责、密切协调配合,形成工作合力,确保工程取得实效。各地要把实施工程作为促进节能减排、推进大气污染防治的一项重要工作内容,制定具体的实施细则和扶持政策,狠抓落实,强化监管;要进一步细化和分解淘汰目标任务,加快推进集中供热、锅炉节能改造等工程建设。企业要强化主体责任,要严格遵守节能环保法规标准,增加资金投入,开展能效对标,确保完成任务。中央企业和公共机构要率先垂范,树立行业标杆,发挥示范作用。
第五篇:锅炉节能改造的八种技术方法
锅炉节能改造的八种技术方法
在低碳观念日益深入人心的今天,节能环保这个词将受到越来越多的关注,目前在中国有工业燃煤锅炉50多万台,商业及民用的燃煤锅炉更是数目巨大,虽然近段时间国家出台了一系列的燃煤锅炉淘汰政策,燃煤锅炉煤改气政策等环保政策,但由于能源结构及日常运行成本等问题的制约,燃煤锅炉仍然占据主流地位,所以关于燃煤锅炉节能改造的相关技术还是很实用的,在减少锅炉使用成本的同时,也达到了一定的环保效益,下面就具体说下现有的十四种燃煤锅炉节能改造技术。
一、燃煤锅炉烟气余热回收
工业燃煤锅炉烟气排放温度普遍高达180℃以上,不仅污染了环境,也浪费了宝贵的烟气余热资源。利用热管换热技术,可有效回收这部分受污染的烟气余热资源,用来预热锅炉助燃空气,预热锅炉供水,或者直接生产热水
二、燃煤锅炉输煤装置改造
目前层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤,使用重力筛选器将原煤中块、末煤自下而上松散地分布在炉排上,有利于进风,改善燃烧状况,提高煤炭的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%~20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好。项目投资很少,节能效益很好,回收很快。
三、锅炉内壁喷涂节能材料
锅炉水冷壁管、过热器管、省煤器管长期经受烟气中粉尘的高速冲刷,加之铁管的高温氧化作用,致使铁管壁厚磨损严重,锅炉使用寿命直线下降;更重要的是,铁管的远红外辐射系数只有0.65左右,炉膛内的热量不能很快透过铁管传递到水中,因此强烈建议现役燃煤锅炉水冷壁管和省煤器管表面喷涂远红外辐射节能涂料,提高铁管表面的辐射系数到0.93以上,保护炉体、延长炉龄、有效辐射炉膛内红外热能,显着提高炉膛内的热传递效果,减少黑油排放,节约燃料消耗5~35%,投资不多,效果很好。
四、燃煤锅炉富氧燃烧技术
一般在锅炉火焰温度不够、煤渣含碳量偏高、烟气林格曼黑度等级无法达标、锅炉燃烧效率不高、锅炉出力不足的时候,可以考虑采用富氧燃烧技术,增加助燃空气中氧气的含量,使燃料燃烧的更加充分,同时,降低空气过剩系数,减少燃烧后的烟气排放量,提高火焰温度和降低排烟黑度,实现节能5%~15%,提高锅炉出力10%以上。富氧燃烧技术的节能和环保效益都很好,项目的投资回收期不到一年。
五、使用锅炉自动清灰技术
锅炉积灰结焦将严重降低热效率,因此除灰势在必行。利用激波发生技术,震荡、撞击和冲刷锅炉过热器、空预器、省煤器表面的积灰结焦,使其破碎脱落。因清灰效果好、吹灰彻底、不留死角、运行成本极低、投资效益很高的特点,全自动高效激波吹灰器深受用户欢迎,是燃煤、燃油、燃气锅炉和窖炉除灰的最佳选择,必将取代其它传统吹灰设备,在锅炉清灰节能方面具有广阔的发展前景。
六、燃煤蒸汽锅炉高温凝结水回收利用技术
过去开式回收凝结水所存在蒸汽浪费、凝结水再次被氧化、热能回收率不高等问题,可以在了解蒸汽使用设备热负荷的前提下,通过更换先进疏水阀,平衡回收管网压力,增设蒸汽喷射热泵和GY凝结水回收装置,可以实现高温凝结水的密闭式回收,节约燃煤锅炉燃料15%~30%,回收95%的纯净凝结水。
七、燃煤锅炉燃烧方式改造
从燃煤锅炉适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧,可以获得10%左右的节能率。需要注意的是喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当,否则,将增大排烟黑度,影响节能效果。
对于燃油、燃气和煤粉锅炉,是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器,改造效果也与原设备状况相关,原状越差,效果越好,一般可达5%~10%。
八、燃煤锅炉炉拱节能改造方法
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,现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果,技改投资半年左右可收回。