一、鍋爐設(shè)備現(xiàn)狀調(diào)查

　　我段管內(nèi)目前有150多臺燃煤工業(yè)鍋爐，其中以層燃爐為主，每年約消耗燃煤17萬噸，平均鍋爐熱效率在60%-68%，與設(shè)計(jì)熱效率存在較大差距。以嘉峪關(guān)車站地區(qū)其中一集中鍋爐房為例進(jìn)行調(diào)查分析：

　　該鍋爐房在用三臺7MW熱水鍋爐，于1994年底投入使用，鍋爐設(shè)計(jì)熱效率為82.7%，而實(shí)際熱效率僅為68%左右(以2008-2010年能耗數(shù)據(jù)為依據(jù))。

　　1、從鍋爐燃燒狀況看，鍋爐普遍存在爐膛溫度過低，爐膛空氣過量系數(shù)過大(鍋爐設(shè)計(jì)的空氣過量系數(shù)為≤2.4)，煤層厚度與爐排轉(zhuǎn)速配備不合理，排煙溫度過高(鍋爐設(shè)計(jì)的排煙溫度≤180℃，而鍋爐實(shí)際運(yùn)行的排煙溫度在≥200℃的天數(shù)占總供暖天數(shù)的50%以上，數(shù)據(jù)的采集來自于現(xiàn)場作業(yè)記錄);

　　2、我國燃煤工業(yè)鍋爐的設(shè)計(jì)煤種一般為二類煙煤。煙煤在我國的儲量較多，且產(chǎn)地也遍及全國各地，不同產(chǎn)地的煙煤煤質(zhì)特性差別很大。一般來說，灰分小于15%-20%，直徑3mm以下的末煤不大于30%，且揮發(fā)分大于20%的煙煤比較好燒。而實(shí)際在用鍋爐使用的煤質(zhì)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個標(biāo)準(zhǔn)。近幾年由于燃煤價格上漲較快，煤質(zhì)以次充好現(xiàn)象普遍存在，符合鍋爐要求標(biāo)準(zhǔn)的燃煤供應(yīng)緊張，價格較高，煤碳質(zhì)量不穩(wěn)定;

　　3、在用鍋爐使用的分層給煤裝置大部分是第一代產(chǎn)品，因使用時間較長，基本上已不能進(jìn)行正常分層給煤。經(jīng)分層裝置的給煤薄厚不均，出現(xiàn)“火口”現(xiàn)象時有發(fā)生，惡化了鍋爐的燃燒工況;

　　4、該地區(qū)所配備的鍋爐輔機(jī)配比偏大，自動化控制水平低。鍋爐設(shè)備因使用時間長，部分輔機(jī)已進(jìn)行過多次大修和更新，鍋爐設(shè)備處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況。部分變頻器電氣元件老化，無法實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行。像幾個集中供暖鍋爐房，僅有補(bǔ)水泵可實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行，循環(huán)泵、鼓引風(fēng)機(jī)等均由人工調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)設(shè)備變頻運(yùn)行;

　　5、該地區(qū)80%的室外供熱管道投資建設(shè)于1996年以前，截止目前已使用了15年之多。管道在鋪設(shè)過程中，部分供暖管道未采取保溫措施或保溫不到位，致使管道保溫效果差，熱損失較大。按金屬熱特性指標(biāo)，管道保溫層厚度不夠或質(zhì)量不合格將浪費(fèi)熱量3.5%左右，裸管每小時每平方米浪費(fèi)0.23Kg標(biāo)準(zhǔn)煤。同時供暖管道的接頭、彎頭和管網(wǎng)伸縮器腐蝕嚴(yán)重，管道漏點(diǎn)較多，鍋爐系統(tǒng)失水量較大。該鍋爐房除正常熱損耗補(bǔ)水量日耗量70T外，系統(tǒng)失水量為日150T左右，鍋爐設(shè)備運(yùn)行能耗較大;

　　6、該地區(qū)大部分房屋的供暖是區(qū)域集中供暖，實(shí)現(xiàn)各用熱點(diǎn)的熱平衡調(diào)節(jié)是做好供暖工作的前提。各用熱點(diǎn)熱平衡調(diào)節(jié)主要靠調(diào)節(jié)閥進(jìn)行平衡，但因供熱半徑大、熱源偏，僅靠流量調(diào)節(jié)閥不足以消除水平失調(diào)。經(jīng)流量調(diào)節(jié)儀測量，近端實(shí)際單耗流量是每千平方米3.5-4m3，遠(yuǎn)端單耗流量不足2 m3，熱平衡失調(diào)嚴(yán)重，遠(yuǎn)端供熱用戶供暖效果差，甚至不達(dá)標(biāo)。在這種情況下，依靠通過延長鍋爐設(shè)備運(yùn)行時間和加大循環(huán)泵的循環(huán)流量來彌補(bǔ)遠(yuǎn)端熱用戶流量不足等缺陷;

　　7、鍋爐司爐人員實(shí)際操作能力參差不齊，不能根據(jù)鍋爐特性差異和煤質(zhì)情況及時調(diào)整焚火作業(yè);

　　8、目前許多房屋外墻未做保溫隔熱處理，冬季供暖熱損失較大。為了實(shí)現(xiàn)供暖溫度達(dá)標(biāo)，必須延長鍋爐運(yùn)行時間，必然會增大鍋爐設(shè)備運(yùn)行能耗。

　　二、鍋爐能耗原因分析

　　根據(jù)綜合供熱指標(biāo)q=70W/m2,該鍋爐房供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)耗煤量為10500T，月單耗為8.53 Kg/m2。但從表1可以看出，該鍋爐房燃煤實(shí)際消耗13130噸，月單耗量達(dá)到10.67Kg/m2。

　　2010年該鍋爐房能耗情況、供暖面積表1

　　3臺7MW鍋爐供暖總面積223800平方米

　　2010-2011供暖期實(shí)際總能耗2010-2011供暖期單耗

　　煤(T)水(T)電(度)煤(Kg/m2)水

　　(Kg/m2)電

　　(度/m2)

　　1313038127146400210.6730.971.18

　　經(jīng)現(xiàn)狀調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，造成鍋爐熱效率較低，能耗較高原因是多方面的，分析如下：

　　1、鍋爐分層燃燒裝置分層給煤不均勻。在用鍋爐使用的分層燃燒裝置為第一代分煤產(chǎn)品，因產(chǎn)品質(zhì)量和使用年久，部分分煤功能已散失，無法進(jìn)行正常的分層給煤，給煤薄厚不均勻，爐床經(jīng)常出現(xiàn)“火口”，冷風(fēng)滲透量、空氣過量系數(shù)偏高。從采樣的2010年鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，爐膛溫度不高，爐膛火焰呈紅色，排煙溫度高(實(shí)際采樣值是≥200℃)，煤燃燒不充分，爐渣含碳量超過20%，鍋爐熱效率低;

　　2、煤質(zhì)差。燃煤含焦油量大，顆粒度小，小于3mm的細(xì)粉含量≥80%，含水量≤12.5%，揮發(fā)份少，低于10%(此數(shù)據(jù)來源于煤碳化驗(yàn)單)，且煤質(zhì)不統(tǒng)一。根據(jù)鏈條爐對煤質(zhì)的要求：煤質(zhì)顆粒度在3-40mm之間、燃燒發(fā)熱量在18837-20930KJ/Kg以上、揮發(fā)份≥15%、灰熔點(diǎn)≥1250℃以上的弱結(jié)焦二類煙煤比較適宜。煤含水量少、揮發(fā)份少，不利于通風(fēng)和易燃?xì)怏w的揮發(fā)，影響煤的燃燒。因在用鍋爐燃煤屬于供煤商直供，煤的顆粒度、發(fā)熱量存有差異，煤質(zhì)時好時壞，造成灰渣含碳量和熱損失偏高，致使鍋爐煤耗增加;

　　3、使用煤種不能適應(yīng)現(xiàn)用爐拱。因在用爐拱的形狀與位置是定型的，而使用煤種不固定，有甘肅的、內(nèi)蒙的、新疆的，致使?fàn)t拱與燃煤不適應(yīng)。不僅不利于爐排通風(fēng)，而且惡化了鍋爐的燃燒工況，造成鍋爐耗能增大;

　　4、司爐作業(yè)人員操作水平參差不齊。部分操作人員雖然經(jīng)相關(guān)部門進(jìn)行了鍋爐作業(yè)培訓(xùn)，但實(shí)際操作水平還較低。在實(shí)際鍋爐焚火作業(yè)過程中，不能根據(jù)煤種和鍋爐燃燒工況合理的進(jìn)行煤層、爐排速度、爐膛負(fù)壓等調(diào)節(jié)，只憑經(jīng)驗(yàn)操作，造成鍋爐能耗增加;

　　5、鍋爐設(shè)備的自動化調(diào)節(jié)能力低。在用鍋爐的自動化水平較低，鼓引風(fēng)機(jī)、循環(huán)設(shè)備雖然均采用了變頻技術(shù)，但與系統(tǒng)未作人機(jī)交互自動聯(lián)鎖，無法依據(jù)負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動運(yùn)行。操作人員僅靠鍋爐供回水溫度、爐膛負(fù)壓和排煙溫度進(jìn)行燃燒調(diào)節(jié)，鍋爐處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況;

　　6、鍋爐外網(wǎng)系統(tǒng)管道及附件腐蝕、漏點(diǎn)多。由于施工及維護(hù)等方面的原因，有些管件材質(zhì)差，經(jīng)多年使用的直埋管道接頭、彎頭、伸縮器和入戶管出現(xiàn)腐蝕漏點(diǎn)，造成鍋爐系統(tǒng)補(bǔ)水量、鍋爐運(yùn)行時間增加，鍋爐能耗增大;

　　7、鍋爐外網(wǎng)系統(tǒng)熱平衡失調(diào)嚴(yán)重。目前，區(qū)域集中供暖廣泛采用的改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)和間歇調(diào)節(jié)相結(jié)合的調(diào)節(jié)方式。因供熱半徑大，各用戶的流量控制通過流量調(diào)節(jié)閥和蝶閥進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，造成系統(tǒng)水平失調(diào)現(xiàn)象突出，末端用戶系統(tǒng)流量小、供暖效果差。因此通過加大系統(tǒng)流量和提高系統(tǒng)壓力來減小熱平衡失調(diào)對末端熱用戶的影響，致使鍋爐能耗增加。

　　三、降低鍋爐能耗對策

　　針對上述造成鍋爐熱經(jīng)濟(jì)性能低、能耗增大的原因，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，筆者認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)從以下幾個方面加以改進(jìn)。

　　1、加強(qiáng)日常管理，提高鍋爐運(yùn)行工況。嚴(yán)格落實(shí)鍋爐房各項(xiàng)規(guī)章制度和操作規(guī)程、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地區(qū)氣溫等情況，根據(jù)鍋爐設(shè)備狀況和能源供應(yīng)質(zhì)量，進(jìn)一步優(yōu)化各環(huán)節(jié)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，合理調(diào)整運(yùn)行時間，盡可能地使鍋爐設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;

　　2、加強(qiáng)燃煤管理，保證燃煤質(zhì)量。結(jié)合燃煤鍋爐特性，依據(jù)市場規(guī)律，嚴(yán)格燃煤招投標(biāo)制度和供煤商的管理，從源頭上控制燃煤質(zhì)量，避免劣質(zhì)煤進(jìn)場、進(jìn)爐。要對不同的煤種盡量采取按類分別堆放。根據(jù)天氣狀況，按不同的比例搭配使用。同時通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)，探索出不同煤種燃燒時煤層、配風(fēng)等運(yùn)行參數(shù)，在此基礎(chǔ)上摸索出不同煤種的混燒、摻燒和配煤技術(shù)，以提高各種煤質(zhì)的利用率，特別是劣質(zhì)煤;

　　3、進(jìn)一步加強(qiáng)操作人員業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，對鍋爐房管理人員和司爐人員進(jìn)行經(jīng)常性的強(qiáng)化培訓(xùn)，特別是要加強(qiáng)各種應(yīng)急處理、新技術(shù)、新設(shè)備使用及燃料變化等方面的操作培訓(xùn)，不斷提高專業(yè)知識和操作技能，讓鍋爐管理人員和司爐人員熟練掌握設(shè)備特性。同時司爐人員要結(jié)合煤碳質(zhì)量準(zhǔn)確掌握鍋爐設(shè)備各類運(yùn)行參數(shù)，合理地進(jìn)行相應(yīng)的燃燒調(diào)節(jié)，使鍋爐設(shè)備處于最佳運(yùn)行工況;

　　4、加強(qiáng)鍋爐設(shè)備和輔助設(shè)備的巡查、整檢修和日常保養(yǎng)工作，及時排除鍋爐及輔助設(shè)備(特別是鍋爐本體密封、給煤機(jī)、省煤器、除渣除塵等設(shè)備)出現(xiàn)的故障，不斷優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。同時結(jié)合區(qū)域供暖特點(diǎn)，合理調(diào)整供暖系統(tǒng)半徑。運(yùn)用新技術(shù)，新設(shè)備，消除遠(yuǎn)端用戶水平失調(diào)問題。運(yùn)用新型流量調(diào)節(jié)閥，平衡系統(tǒng)流量，解決水平失調(diào)，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的熱平衡;

　　5、改造分層燃燒裝置。更新改造功能缺失或不能正常分層給煤和市場淘汰的分層給煤裝置，強(qiáng)化爐床通風(fēng)，優(yōu)化鍋爐的技術(shù)工況，使鍋爐熱效率得到有效提高;

　　6、 加大鍋爐設(shè)備自動化控制技術(shù)的運(yùn)用。對在用區(qū)域供暖的中型鍋爐房加大自動化控制技術(shù)的投入改造和運(yùn)用，不斷完善變頻設(shè)備質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互模式，使鍋爐的各項(xiàng)燃燒指標(biāo)處于最佳技術(shù)狀態(tài);

　　7、逐步對現(xiàn)有房屋采取外墻保溫隔熱改造，改善房屋的保溫效果，在確保供暖達(dá)標(biāo)前提下，有效縮短鍋爐運(yùn)行時間;

　　8、加大系統(tǒng)管道的病害整治力度，減小系統(tǒng)失水量。采取相關(guān)儀測漏技術(shù)，分段試壓等方式，找出管道腐蝕漏點(diǎn)，規(guī)范施工質(zhì)量，使系統(tǒng)管道滲漏點(diǎn)得以根治;

　　9、實(shí)行熱電聯(lián)產(chǎn)。由于熱電聯(lián)產(chǎn)能夠有效地節(jié)約能源、改善環(huán)境質(zhì)量、降低鍋爐房職工的勞動強(qiáng)度等優(yōu)勢，被廣泛推廣。目前，嘉峪關(guān)市的熱電聯(lián)產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目已初具規(guī)模，因此要積極與市政府進(jìn)行磋商溝通進(jìn)行并網(wǎng)改造，以促進(jìn)車站地區(qū)供暖方式的改變，實(shí)現(xiàn)低碳、優(yōu)質(zhì)供暖。

　　結(jié)束語

　　綜上所述，集中供暖鍋爐節(jié)能降耗是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，其可行性措施必須從鍋爐運(yùn)行管理全過程考慮，如根據(jù)鍋爐爐型、輔機(jī)設(shè)備和能源供應(yīng)情況優(yōu)化各環(huán)節(jié)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行參數(shù)，采用變頻調(diào)節(jié)和自動控制技術(shù)，積極推廣節(jié)能技術(shù)改造，加強(qiáng)熱力管道的保溫和維護(hù)，確保鍋爐燃煤的供應(yīng)品質(zhì)、合理進(jìn)行鍋爐管網(wǎng)規(guī)劃和熱源運(yùn)行調(diào)度、及時整治熱網(wǎng)漏損、對管理人員及司爐人員進(jìn)行全面技能培訓(xùn)等多方面采取措施，才能保證其能耗在科學(xué)合理的前提下、熱效率更高，供暖質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

　　參考資料

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