第一篇:注汽锅炉节能新措施
注汽锅炉节能新措施
关仲
(中国石油辽河油田公司,辽宁 盘锦 124010)
摘要:注汽锅炉是用于稠油开采的大型能耗设备,在其工作的进程中产生三种主要热损失.通过对其产生的原因进行分析,提出了改进鼓风机叶轮等几项措施以降低锅炉热损失,提升能效,从而达到节约能源、减少废气排放的目的。关键字:注汽锅炉;热损失;能效 背景
自上世纪90年代以来,中国的老油田按照采油阶段划分大都进入了二次、三次开采阶段。浅层低粘度石油开采量已远远满足不了经济发展对石油的日益增长的需求。与此同时稠油注汽开采随着采油技术的不断提升得到迅速发展。其中蒸汽驱和蒸汽吞吐作为稠油开采的主要手段,在以稠油主的辽河油田的应用显得极为重要。
注汽锅炉是实现蒸汽吞吐和蒸汽驱,从而采出重质高粘度稠油的大型能耗设备。以新疆油田为例:重油开发公司共有注汽锅炉130台,全年消耗天然气70099万m,占稠油热采能耗的80%以上,而且排放大量废气。因而开展稠油热采注汽锅炉节能技术研究与应用,对于降低稠油热采成本、节约能源、减少废气排放,创建能源节约型企业具有重要意义。[1]
锅炉能耗分析
2.1热损失分析
油田所用的注汽锅炉工作时包括三个进程:燃料的燃烧过程、烟气向水的传热过程和水吸热后的汽化过程。目前锅炉的热效率利用率规定为≥80%,其热损失主要发生以上三个过程中。2.1.1 燃料的燃烧过程
燃料的燃烧过程是指燃料与空气种的氧气发生化学反应并放出热量的过程,当燃料的比例大于助燃氧气的比例时,燃烧不能充分进行,燃烧将生成大量的一氧化碳和焦结碳产物;而当氧气助燃空气量过大时,则会导致烟气中的含氧量过高,带走大量未被吸收的热量。两种情况均导致热效率的降低。
2.1.2烟气向水的传热过程
这一过程指的是燃料燃烧后产生的热量通过锅炉受热而传递给炉内的水的过程,如果传递效果不好,则燃烧热量不能被充分利用,就会增加热损失,甚至造成锅炉金属组件因过热而变形,从而影响到生产的安全性。2.1.3 水吸热后的汽化过程
在炉膛内,传热是以热辐射的方式进行的。如果热量不能从分利用,同样会降低锅炉的热效率。以上是针对锅炉的不同工作阶段分析热损失的产生原因。2.2热损失项
在实际测定锅炉热损失时,则主要检测以下几项: 2.2.1排烟热损失
锅炉运行时,排出的烟气温度一般要控制在180~220℃。由于高温度的烟气排出,将使很大一部分热量散逸,造成排烟热损失。排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项,通常由烟气造成的热损失可以占到全部热损失的70%以上。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟体积。很显然,排烟温度越高,排烟量越大,排烟热损失就越大。2.2.2化学未完全燃烧热损失
化学未完全燃烧热损失主要是由于烟气中含有残余的可燃气体所造成的。烟气中可燃气体含量越高,化学未完全燃烧热损失越大。影响烟气中可燃气体含量的主要因素是炉内过量的燃气得不到充足的助燃空气辅助或是由于两者混合不均匀。2.2.3炉体散热热损失
这一热损失通常是由炉体表面积决定的,但锅炉的长时间运行也可导致保温层的老化,使炉体外表温度过高,从而使得热损失增大。2.3 综合分析
而在实际的烟气检测中,并未发现有一氧化碳,由此分析得出锅炉的排烟热损失与散热损失是影响注汽锅炉热效率的两个主要敏感因素,其原因为:一风压不足,造成空气与燃气混合不均、火形不好、空气过剩系数过高导致的排烟热损失,二是锅炉受热面上的积灰和积垢过厚导致吸热效果不佳,造成烟温过高;三是炉体保温效果不理想,使得热量散逸,致使热效率下降,增加能耗。实现节能的技术措施
3.1 排烟热损失对策
由于烟气热损失占注汽锅炉热损失的70%以上,因此降低烟气温度和排量是我们实现节能的主要挖潜方向。针对锅炉运行参数和烟气检测值,采取了如下措施: 增加鼓风机送风风量的前提下,通过改进鼓风机叶轮增加风压,减少瓦口处富氧、贫氧区,提高燃烧效率的同时也降低了烟气中的空气系数,减少排烟体积。装KM900烟道气体分析仪,对烟气排放进行实时跟踪检测,避免烟温过高的情况频繁出现,提高热效率降低能耗。进行爆破吹灰和干冰吹灰,减少灰尘污垢在炉体受热面的附着,提高热吸收效率,降低排烟温度。
3.2 炉体散热损失对策
根据气凝胶具有纳米多孔结构、耐高温、高比表面积、抗震、抗压等特性。采取在锅炉的外表面增加气胶保温层,以降低锅炉表面温度,减少热损失。节能措施效果及应用范围
以上措施在作业区实施后均取得明显效果,其中大十三站通过鼓风机叶轮的改进,烟气含氧量由之前的10%下降到了5.3%,下降幅度达47%。另外,使用气凝胶后的测试数据表明炉体表面温度平均降低到39.0℃,使用前热效率为79.7%,使用后热效率为81.9%,节能2.2%。
参考文献:
[1]郑祖芳.提高锅炉系统热效率研究[J].石油机械,2003, 31卷(6期):12-14.
第二篇:油田注汽锅炉操作规程
注汽锅炉(燃油、燃气及混烧)操作规程
(SG50系列、SG25系列、SF系列)
1、启动前检查
1.1水处理运转正常,供给锅炉足够的合格的水。1.2检查锅炉各阀门位置 1.2.1水汽系统 a、b、c、打开柱塞泵进口阀门、对流段进口阀和蒸汽放空阀,关闭注汽阀。打开各压力表阀门。
打开各流量计阀门和报警开关一次阀。
1.2.2燃油系统(若燃油时)a、b、c、d、e、打开浮头换热器前、后燃油入口阀门。打开电热带开关(若油温低)。打开火嘴前燃油入口阀。打开回油阀。
打开压力表及压力开关阀。
f、点炉前,锅炉前吹扫时间不得少于5-7分钟,后吹扫时间不得少于20分钟。
1.2.3燃气系统(若燃气时)a、b、c、d、打开锅炉天然气入口阀。打开燃气电动阀前的阀。打开各压力表及压力开关阀。
点炉前,锅炉前吹扫时间不得少于15分钟,后吹扫时间不得少于25分钟。1.2.4油气混烧
a、点炉前,先检查天然气管线各动、静密封点是否存在漏气。如有泄漏现象,应立即整改
b、点炉前,锅炉前吹扫时间不得少于15分钟,后吹扫时间不得少于20分钟。
c、点炉前,必须先点燃油,待燃油点着,锅炉燃烧稳定后,再打开燃气电动阀的手动阀门,再手动缓慢打开天然气管道上的球阀,一边开一边观察燃烧情况。严禁快速打开球阀。
d、待稳定燃烧后,调整油气比例,使其达到锅炉正常运行的要求。1.2.5引燃系统 a、b、打开引燃管路进出口阀。打开各压力表阀。
1.2.6雾化系统 a、b、打开空气雾化入口阀,打开雾化压力表及压力开关阀。关闭蒸汽加热器和蒸汽雾化阀。
1.2.7仪表用空气系统 a、b、打开空压机出口阀。
打开空气干燥器进出阀,关闭旁通阀。
1.2.8排污系统 a、b、关闭辐射段排污阀。2 关闭蒸汽水分离排污阀。c、关闭蒸汽干度取样过滤器排污阀。
1.2.9疏水系统 a、b、打开空压机所有疏水器前的阀。
燃油时打开燃油加热器疏水器的阀和蒸汽雾化分离器下的疏水器前的阀。
1.3柱塞泵和空压机的检查
1.3.1柱塞泵和空压机无松动部件,附近无杂物。
1.3.2检查柱塞泵曲轴箱、柱塞泵注油器、空压机曲轴箱的油位,油色为清亮棕黄色,柱塞泵的油位在2/3左右,空压机的油位在1/2~2/3处。1.3.3对柱塞泵盘车一圈以上,检查空压机运转声音、气压正常。1.4检查燃油和燃气供应情况
1.4.1燃油时,油罐油位应在1/3~4/5,燃油泵出口压力应在1.0~1.5Mpa,炉前调压阀压力应为0.8~1.2Mpa。
1.4.2燃气时,天然气进口压力应为0.1~0.25 Mpa。1.4.3油气混烧,天然气进口压力应为0.06~0.1Mpa 1.5动力检查
2.1.5.1配电室电压正常(电压为340V~420V之间),锅炉送电不缺相。
1.5.2打开控制柜的配电柜门,合上柱塞泵、鼓风机、空压机、控制变压器和总电源空气开关。3 1.5.3燃油时,合上电加热器空气开关。1.5.4检查完毕,关好配电柜门。1.6控制盘上开关位置检查 a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、电源开关-暂断 柱塞泵开关-自动 鼓风机开关-自动 空压机开关-自动 点火开关-暂断
电加热开关-合(燃油时)延时引燃-合(燃油时)油嘴加热-合(燃油时)调火开关-小火
燃料选择-视燃料定,燃油时选油,烧天然气时选气。混烧时-选择开关合(混烧)蒸汽压力低-旁通
2启动点火
2.1合上电源开关,电源指示灯亮。
2.2空压机自动启动升压,检查空压机运转情况和仪表用气源减压阀调整情况。2.3报警灯检查
2.3.1对于带自测试功能的报警灯,将报警灯依次按一下,检查指示是否正常。4 2.3.2对于普通报警灯,按灯测试按钮,检查指示是否正常。2.4锅炉控制柜的检查 2.4.1锅炉程序控制器送电情况,没有错误信息。
2.4.2如需设定前后吹扫时间继电器,前吹扫与后吹扫时间的设定应根据燃料的种类按前面规定设定。
2.4.3合上点火开关,再按一下联锁启动按钮,联锁指示灯亮,柱塞泵、鼓风机依次自动启动,开始五分钟的前吹扫,看一下前吹扫继电器,如果继电器指示灯亮,就回扭一下旋钮指示针,等熄后回原位;吹扫结束后,点火程序器开始工作,当引燃指示灯亮时,立即打开液化气或天然气阀门,注意点火全过程。
2.4.4火焰稳定后,把调火开关转到自动,延时引燃(燃油时)转到断开位置,手动调整火量到3-4,关闭液化气或天然气阀门,15分钟后调为所需火量,火量自动跟踪水量变化;注意观察燃烧情况,并及时调整。
2.4.5燃油时,蒸汽出口温度达到100℃以上时,稍打开蒸汽出口汽水分离器到雾化和浮头换热器上的阀门,打开浮头换热器蒸汽进出、口阀,给燃油加热,注意油温变化。2.4.6燃油时,蒸汽雾化的切换。
2.4.6.1蒸汽出口压力达到4 Mpa以上,干度达到40%以上时可以进行雾化切换。
2.4.6.2调整好蒸汽雾化一次减压阀。
2.4.6.3打开雾化汽水分离器入口阀。5 2.4.6.4打开雾化管线上的放空针形阀,观察放出来的汽不含水时关闭放空阀。2.4.6.5打开液化气或天然气阀门,把调火开关转到小火,延时引燃开关转到开的位置,将雾化选择开关从“空气”转向“混合”,待火焰稳定后,再转向“蒸汽”。
2.4.12火焰稳定后,断定延时引燃开关,关闭液化气瓶。把调火开关转到自动,注意火焰状况,正常后关闭空气雾化阀。
2.4.13锅炉运行正常后投注,投注时先打开注汽阀,再慢慢关上放空阀,注意蒸汽压力和水流量的变化,防止锅炉憋压和水流量过小。3运行
3.1运行初期应频繁调整化验干度,直至干度到达70-80%并稳定。3.2运行中特别注意油压,油温,雾化压力,火焰形状、颜色。3.3运行中每小时在运行报表上记录一次各点参数。
3.4运行中还要检查记录配电系统电压,要求电压波动在10%以内;检查各运转设备的温度、声音等。4停炉
4.1小火运行15分钟,打开蒸汽放空阀,关闭注汽阀。
4.2将点火开关转到断开位置。锅炉后吹扫20分钟后,将电源开关转到关的位置。
4.3长期停炉应吹扫水汽系统,燃油管线,关闭所有阀门,断开所有配电开关及配电室锅炉供电总闸。6 4.4冬季停炉应采取防冻措施。
第三篇:锅炉常用的节能措施
锅炉常用的节能措施
1.锅炉设计节能措施
(1)锅炉设计时,首先应进行设备的合理选型。为了确保工业锅炉的安全节能地满足用户要求,必须因地自宜选择合适的锅炉,根据科学合理的选型原则设计锅炉的型式。
(2)锅炉选型时,还应正确选择锅炉的燃料
应根据锅炉的类型、行业、安装地域合理选择燃料种类。合理配煤,使燃煤的水分、灰分、挥发分、粒度等符合进口锅炉燃烧设备要求。同时,鼓励使用秸秆成型燃料等新能源作为替代燃料或掺烧燃料。
(3)在选择风机和水泵时,要选择新型的高效节能型产品,不能选择落后淘汰的产品;按锅炉运行工况匹配水泵、风机和电机,避免“大马拉小车'的现象,对目前正在使用的低效、能耗大的辅机,应予以改造或用高效节能产品替代。
(4)合理选择锅炉的参数
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。通豪热能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时,根据系列标准,可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'。
(5)合理确定锅炉的数量
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。
(6)科学设计使用锅炉省煤器
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。
2.锅炉技术节能措施
(1)加强对低效锅炉的技术改造。由于我国经济基础有限,不能将所有比较陈旧的锅炉都更新。对于未被列入更新范围,但效率不高有较多缺陷的锅炉应加强技术改造。对工业锅炉的技术改造,应尽量达到一改多效的目的,就是既要提高热效率节约燃料,又要提高出力、减轻污染,实现文明生产,同时还要能适应燃用劣质煤。
(2)锅炉应充分使用变频调速技术。锅炉水泵与风机的选型时,都在额定负荷上考虑一定裕量,所以,实际上锅炉运行时,风机和水泵的流量都小于设备的额定流量,都需进行调节。过去调节都是靠节流调节,即关小进出口节流阀或挡板的开度,使流量减少了,但电机功率没有明显地减少。洛阳通豪热能变频调速是通过变频器使电机转速降低,而使电机输出功率降低。
变频调速用于风机和水泵,普遍可节电30%~40%,其投资经两个采暖季可以回收,同时,由于降速运行,减轻了机械磨损,延长轴承寿命,提高了机械的可靠性。
(3)合理使用锅炉的自动控制技术。锅炉运行中,自动控制可以提高锅炉效率,节约能源。近年来自动控制和微机监控技术发展较快,锅筒水位和上水自动控制装置较多,燃烧过程的自动控制和微机控制在燃油和燃气锅炉上较为普遍应用,对于层燃炉,有的锅炉房采用微机监测,人工调节也收到较好的效果。锅炉的自动控制和微机监控仪表应以简单、实用为原则。
(4)推广使用热管换热器。目前,国内部分锅炉排烟温度过高,排烟热损失较大,降低了锅炉的热效率。热管换热器能有效回收锅炉烟气余热,把气-液热管换热器安装在锅炉烟道内加热给水,节能效果显著,仅用一个采暖季就可回
收用于换热器的投资。
(5)采用冷凝式余热回收锅炉技术。传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知,锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%~91%。而冷凝式余热回收锅炉,它把排烟温度降低到50~70℃,充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热,提升了热效率,冷凝水还可以回收利用。
(6)合理采用蒸汽蓄热器。蒸汽蓄热器是一种省能型装置,蒸汽蓄热器的原理是当锅炉负荷减少时,将锅炉多余蒸汽供入蒸汽蓄热器内,使蒸汽在一定压力下变为高压饱和水。当供热负荷增加,锅炉蒸发量供不应求时,降低蓄热器中压力,高压饱和水即分离为蒸汽和低压饱和水,产生的蒸汽供用户使用。采用蒸汽蓄热器一般可节约燃料5%~15%。
(7)采用真空除氧技术。真空除氧是一种省能型除氧方法。目前,大型工业锅炉的给排水除氧方法大多采用大气热力除氧。洛阳通豪热能这种方法要把给水加热到大气压力下的沸点温度,才能排走水中的氧。大气热力除氧有两个不足之处。一是大气压力的沸点温度,需要消耗大量蒸汽,使锅炉有效利用热量减少。一台10t/h锅炉给水从60℃加热到105℃,耗汽约0.7t/h。二是由于锅炉给水温度提高使省煤器平均水温提高,省煤器传热温差减少,排烟温度增高,排烟热损失加大。以上两个方面都使锅炉热效率降低。而当采用真空除氧,真空度维持在7.999kPa(60mmHg)时,给水温度只要加热到60℃就能达到除氧目的。这样既节约了蒸汽,又减少了排烟损失,从而提高了锅炉热效率。
(8)推广进口锅炉水处理技术。据测算,进口锅炉本体内部每结1mm水垢,整体热效率下降3%,而且影响进口锅炉的安全运行,通过采取有效的水处理技术和除垢技术,实现进口锅炉无水垢运行。
第四篇:油田注汽锅炉节能降耗改造分析论文
1注汽锅炉的能耗特点
对于注汽锅炉来说,其在使用的过程中,能源的损耗主要由以下几个方面构成:锅炉的排烟损失、锅炉自身的散热损失以及燃料燃烧过程中未能充分燃烧造成的燃料损失,下面对这几个方面进行具体的介绍。
1.1锅炉的排烟损失
注汽锅炉在工作的过程中,其产生的烟气含有大量的热量,一般情况下,无论是天然气还是原油,两者在燃烧时都会产生具有大量热量的烟气,这些烟气在排出后会对环境造成严重的危害。根据相关数据统计可以知道,注汽锅炉在使用过程中大约有一半的能量损失来自排烟损失,因此,想要降低注汽锅炉使用过程中的能量损失,需要重点降低排烟中的能量损失。
1.2注汽锅炉自身的能量损失
在注汽锅炉使用的过程中,由于其本体和能量传输管道存在着一定的导热性,会将自身产生的一部分热量散失在空气中,特别是在一些温度较低的地区,由于锅炉和外界环境之间存在着较大的温差,导致这种能量损失情况更加严重。
1.3燃料的未完全燃烧造成的能量损失
锅炉中的燃料在进行燃烧的过程中,会发生一系列的物理和化学反应,从而使燃料中的一部分物质变为不可燃烧的物质或者由于燃烧条件的限制,一部分燃料进行不充分燃烧,这一现象会造成燃料中的能量被损失。燃料的燃烧主要分为两个部分,分别是机械燃烧和化学燃烧,在注汽锅炉中,机械燃烧产生的能量损失几乎可以忽略,但由于注汽锅炉的燃料是天然气或者原油,其在反映的过程中往往会由于锅炉内的空间问题和氧气供应问题等出现一些未完全燃烧的现象,这种情况会导致锅炉使用过程中产生较多的能量损失,对我国的稠油开采行业发展具有严重的影响。
2改造方案研究和分析
针对上述所说的问题,为了能够更好的提高我国注汽锅炉的使用效益,增强我国稠油开采行业的竞争力,需要对这些问题进行解决。下面针对性的提出了一些注汽锅炉的改造措施,对当前存在的锅炉使用能量浪费问题进行了较好的解决。
2.1利用热管技术对烟气中的热量进行回收
注汽锅炉中的燃料在燃烧的过程中,会产生200℃以上的高温烟气,这一部分的烟气中含有大量的热量,因此,通过回收利用能够大大降低能源的损耗。具体措施是将烟气中的余热对锅炉积水系统进行预热,这样能够最大程度上对烟气中的余热进行回收利用,其在进行余热回收时,这种方式还能保证设备的正常运行,防止设备出现损坏。另外,在利用余热的过程中,需要对管道材质进行重点的选取,一般预热给水的温度在50到60℃之间,这一温度是水对金属腐蚀最严重的,在进行材质选择时应该根据金属的抗腐蚀情况进行合理的选择。
2.2优化注汽锅炉的燃料结构
对于传统的注汽锅炉,其燃料主要是原油和天然气,在使用的过程中非常容易造成燃料的浪费,最好的解决办法是采用具有高燃烧效率的水煤浆进行替代。目前水煤浆的使用主要面临以下几个问题:首先是运输和生产问题,燃煤是一种具有高能量,但价格低却污染严重的燃料,其在使用的过程中会产生较多的污染物,在生产的过程中需要采用具有更高技术含量的设备,提高燃煤的清洁度。另一个问题则是使用过程中的点火和控制系统,水煤浆在使用时不易燃烧,需要提高其燃烧所需要的压力和点火装置的质量,为了能够保证水煤浆的正常使用,需要尽快克服其燃烧问题和控制问题,保证其在使用过程中能够和传统燃料具有同样的燃烧效果。
2.3开发新工艺清除积灰积垢
对于注汽锅炉设备上的一些管道,其使用的过程中会不断积淀灰尘,时间长了以后会对管道的导热性造成严重的影响,浪费大量的燃烧热能,在今后的改造中需要对积灰积垢的成分进行研究,并针对性的配置相应的除灰装置和化学制剂,定期对其进行灰垢的清除,保证注汽锅炉能量的利用率。
3结语
注汽锅炉的使用对我国稠油开采具有重要的影响,其能耗的降低则能够大大降低我国稠油开采的成本,提高我国稠油开采市场的竞争力。根据研究可以发现,目前我国的注汽锅炉在使用过程中还存在着较为严重的热量损失,需要相关人员加强对节能降耗措施的研究。
第五篇:锅炉供热节能措施技术总结
锅炉供热节能措施技术总结
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。锅炉耗能是为了生产二次能源——蒸汽或热水。蒸汽或热水是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,节省锅炉耗能必需从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。
许多企事业单位只重视锅炉本身的技术改造,提高出力和热效率,而对能量的综合利用考虑得较少,忽视了管网和用热设备的滴漏散热,结果是锅炉愈改愈大,热效率虽有很大的提高,但耗能却很多,能源利用率不高。因此,要提高锅炉的能源利用率,除了要提高工业锅炉本身的热效率外,还要实行锅炉的供热系统节能、软件节能与硬件节能相结合的全方位节能策略。
软件节能要重视并抓好燃料供应管理和运行操作人员的培训工作。让燃料去适应锅炉,比改造锅炉见效快投资少,应作为节能的主要措施。应有技术人员负责锅炉、管网和用热设备的管理。司炉工应进行操作培训,经锅炉安全监察部门考试合格,发给操作证明后方可上岗。
硬件节能包括燃料加工(原燃的洗选、混配、筛分、破碎、成型煤等),采用新工艺、新设备,改造旧工艺、旧设备等。改进管网和用热设备基础上,对锅炉的容量和热效率提出合理的要求,避免改造锅炉或更新的盲目性。
所以锅炉的节能主攻方向应放在锅炉、管网和用热设备组成的供热系统上。
一、管道保温
蒸汽管道、热水管道及各种用热设备都会向周围的空气散失热量,另外为了安全的目的,必须对输汽、水管道保温。
保温用绝热材料应符合以下要求:
1)导热系数低、绝热性能好。导热系数λ<0.12千卡/米.时.℃
2)管内介质达到最高温度时,性能仍较稳定,而且机械性能良好,一般抗压强度不低于3公斤/厘米2。
3)当热介质温度大于120℃时,保温材料不应含有有机物和可燃物。只有当介质温度在80℃以下时,保温材料内可含有有机物。
4)保温材料要求吸湿性小,对管壁无腐蚀,易于制造成型,便于安装。符合上述要求的保温材料有膨胀珍珠岩、碱玻璃纤维、泡沫塑料、石棉和矿渣棉等。
保温层的厚度一般按以下原则确定:
1)保证管道的热损失在规定值以下。
2)保温层表面温度不超过55~60℃。
3)保温层的经济厚度为应使保温层的费用及热损失折合为燃料费用之和最小。为减少蒸汽管道的散热损失,应尽可能采用小的管径,并缩短输送距离,同时应使其压降较小。在输送蒸汽前将汽压降低到最低必须的数值。如压降较大,则应利用其作功。对于动力装置,应采用高温高压蒸汽;对于工艺用汽,应采用低压和小的过热度。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。
二、利用好热水供暖
热水供暖可以节约大量燃料20~40%。因为它没有凝结水和二次蒸发损失。其次,热水供暖管道散热损失小。蒸汽供暖管道漏汽损失较大。蒸汽锅炉需要连续和定期排污,而热水锅炉只需少量的定期排污。最后,热水供暖可根
据室外环境温度的变化,灵活地对热水进行质量调节,达到既节约燃料又保证供热质量的要求。
热水采暖的缺点是外部管网的投资比蒸汽供暖要大,尤其是供水和回水的温差较少时更为显著。热水采暖循环泵的容量大,消耗电能多,增加了运行费用。随着供热半径的扩大,提高供水温度是必然趋势。提高供回水温差可减少循环水量,降低管网费用,节省电能。但是大多数单位实际采用的供水温度多低于100℃,根据我国目前条件,应提高供水温度130℃系统的运行管理水平,有重点地推广150℃。将区域锅炉房的供回水温差提高到0~60℃是可能的。设计管网时,选用经济比压降,使热网费用最小。对于集中供热的干管,经济比压降值约为40~60pa,支管内的比压降为200~300pa。管内流速推荐1.5m/s,但不得低于0.67m/s,以免流速过低造成管道弯曲,引起过大的热应力。它由热源、热网和热用户组成。
三、热管换热器回收锅炉烟道余热
热管是一种高效传热元件,由热管组成的换热器体积小、重量轻、传热功率大,流动阻力小等许多优点。热管换热器属于热流体互不接触的表面式换热器,作为锅炉的尾部受热面,可充分利用锅炉的排烟余热,提高锅炉效率,节约能源。可用作为热管空气预热器、热管式省煤器和热管式热水器。热管式空气预热器用来加热燃烧用的空气,不仅可以降低排烟损失,而且采用热空气可大大加强燃烧,能有效地降低灰渣含炭量和化学不完全燃烧损失,因此可大大提高工业锅炉效率。热管省煤器用来加热锅炉给水,热管热水器用来加热生产和生活用的热水,都可以提高能源的利用率,应用也很普遍。
四、蒸汽蓄热器
蒸汽蓄热器是利用水的蓄热能力把热能储存起来的一种装置,它是由蓄热器本体和控制蒸汽进出自动调节阀两个主要部分组成的。
当蒸汽使用量不大时,将剩余蒸汽以通过喷嘴进入容器,使蓄热器内的水温和压力逐渐上升,直到额定压力下的饱和温度,完成热能的储存。当蒸汽使用量增大时,就由蓄热器供汽,蓄热器内的压力就下降。蓄热器的工作压力受锅炉压力的限制,当锅炉额定压力与汽压有很大的压差时,蓄热器单位容积所产生的蒸汽量就多,使用蓄热器的经济效益就高。在采用蓄热器时,宜选用工作压力较高的锅炉,用汽部门按不同压力分类,分别配置蒸汽管路,以提高蓄热器工作的经济性。
综上所述,锅炉的节能有系统节能、软件节能与硬件节能相结合等措施。我们要有效地利用蒸汽,回收和利用余热蒸汽。对各种管道进行保温,利用热管换热器、蒸汽蓄热器等装置进行节能。只要真正重视能源的节约和合理利用,采取各种有效措施,就可不断地提高工业锅炉的能源利用率,使有限的能源,发挥更大的作用,为国民经济的发展奠定坚实的物质基础。