工業蒸汽鍋爐節能優化改造實踐

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  北極星環保網訊:引言：伴隨著工業生產蒸汽鍋爐節能環保的慢慢發展趨勢和轉變，原來配套設施機器設備已無法達到現階段節能減排工作中必須，需開展環保節能提升更新改造。本科學研究以成都卷煙廠為例子，對原鍋爐在運轉中具有的環保節能室內空間開展了細膩的剖析，目的性明確提出了提升更新改造構思，并詳解了提升更新改造后的運作狀況。

  關鍵字：工業生產鍋爐；蒸汽鍋爐；環保節能；提升；更新改造

  導言

  成都卷煙廠鍋爐房共配有4臺鍋爐服務器，均為德國菲斯曼Vito ** x 200型天然氣蒸汽鍋爐，2臺10t的汽柴油天然氣鍋爐（1#、2#）可點燃柴油機和點燃燃氣二種方式全自動轉換、2臺10t的天然氣鍋爐（3#、4#）僅根據點燃燃氣供暖，每臺鍋爐較大壓力1.3MPa，額定值水面蒸發為10t/h。鍋爐輔助系統包含有：1套30m3的柴油機儲存系統，含尺寸儲油罐2組；1套鍋爐給排水系統，含2套20m3的鉀離子污水處理系統、1套常溫下除氧系統、1套常溫除鐵設備系統、6臺套給水泵組，2套儲水箱。

  2016年，鍋爐系統共生產制造蒸汽2.56萬t蒸汽，合理運作時間為1.18萬h，共耗水量3.10萬t，耗電量23.81萬kW·h；燃氣263.99萬m3，占鍋爐系統總能源消耗的99%，鍋爐系統總能耗占廠區綜合能耗43.25%。鍋爐系統運作高效率層面，2016年全年度氣汽之比103m3/t，水蒸氣比1.21m3/t，均沒有鍋爐系統電力能源業績考核主要參數設置的操縱范疇之內。

  1.更新改造前情況

  鍋爐系統本年度電力能源損耗剖析關鍵集中化剖析鍋爐系統的表1所顯示。

  表1 鍋爐系統本年度耗能剖析

  1.1 鍋爐系統氣汽比分析

  2012年-2016年鍋爐系統氣汽比呈持續上升發展趨勢。氣汽比最少的是2012年，為91.77m3/t；較大的是2016年，為103.18m3/t；即每生產制造1噸蒸汽2016年比2012年多耗費燃氣11m3。五年內，氣汽比上升力度達12.43%，體現成都卷煙廠鍋爐系統熱效大幅度減少，環保節能室內空間比較大，急缺進行技術性改善，提升鍋爐系統熱效，減少鍋爐氣汽比。

  1.2 鍋爐系統電汽比剖析

  2012年-2016年成都卷煙廠電汽比均值為9.87kW·h/t，即近五年生產制造1噸蒸汽均值必須耗電量9.87kW·h。電力工程耗費占蒸汽產品成本較小，鍋爐系統電力工程耗費環保節能室內空間較小。

  1.3 鍋爐系統飲用水使用率剖析

  2012年-2016年成都卷煙廠鍋爐系統水蒸氣比呈下降趨勢。水汽比最大的是2012年，為1.36m3/t，水蒸氣比最少的是2016年，為1.21m3/t。依據鍋爐系統電力能源業績考核主要參數規定，水蒸氣比的操縱值≤1.50，五年內，水蒸氣比數據信息均在操縱值范疇內，環保節能室內空間較小。

  1.4 給排水系統剖析

  因為軟水設備再造鈉離子交換器運作已久，系統老舊落伍，除氧器除氧率不合格，具體運作中造成鍋爐氧浸蝕較為嚴重，鍋爐熱效大幅降低。與此同時，冷凝水管路生銹比較嚴重，導致收購的冷凝水鐵元素量比較嚴重超標準，鐵元素量達5.37mmol/L，無 ** 常收購應用，導致很多熱能和水源的消耗。擬在目前標準下對該系統開展更新改造，使鍋爐在運轉中盡較大很有可能降低氧浸蝕，提升鍋爐電力能源應用高效率，確保鍋爐平穩、安全性、高效率、環保節能的運作。

  綜合性以上剖析：目前成都卷煙廠鍋爐系統氣汽比高位運行，鍋爐服務器熱效稍低，為近五年最低標準，急缺根據技術創新，提升鍋爐熱效。

  2.污水處理環保節能提升更新改造

  此次更新改造新上兩部除氧器，考慮到工程建筑載重負載，兩部除氧器安裝在目前的軟水設備間，而軟水設備安裝在鍋爐房二樓原除氧機器設備間，將1樓檢驗間更新改造為鹽液池，而且提升一套鍋爐污水處理自動控制系統及余熱回收利用裝置，與此同時，拆換目前蒸汽冷凝水主管及隔熱保溫，并在二樓配備一臺電磁除鐵器和一套CCD（環境污染在線監測系統），以提升鍋爐系統電力能源使用率。

  鍋爐系統節能項目進行后，鍋爐污水處理系統一共分兩根供電路線。一條為飲用水經鈉離子交換器解決后，達標進到軟儲水箱，軟化水經熱力除氧器除氧后供鍋爐應用；另一條為蒸汽冷凝水匯于冷凝水儲水箱后，經電磁除鐵器去除冷凝水中鐵離子，通過CCD在線監測達標后進到軟儲水箱，再經除氧器除氧后供鍋爐應用。

  加設除氧器后，鍋爐給排水溫度可達104℃，遠遠高于更新改造前的50℃。鍋爐給排水溫度提升，大幅度提高了鍋爐熱效，即鍋爐氣汽比大幅度提高。與此同時，高溫冷凝水收購二次運用，很多卡路里與水源得到再度運用，大幅度提高了鍋爐水源使用率，即鍋爐水蒸氣比大幅度提高。

  3.能提升更新改造結果

  3.1 鍋爐給排水水體

  鈉離子交換器產出率合格水與除鐵設備后冷凝水在軟儲水箱混和，再通過除氧器除氧供鍋爐應用。試運轉期內，共對鍋爐給排水關鍵水質指標開展了25次測試。數據測試梳理如下所示：

  （1）溫度（℃）：實驗期內，鍋爐給排水溫度最大為104℃，最少為99℃，氣溫為101.32℃。

  （2）強度（mmol/L）：實驗期內，鍋爐給水硬度酒醉為0.02mmol/L，最少為0.01mmol/L，均值為0.12mmol/L。

  （3）氯根（mg/L）：實驗期內，鍋爐給排水氯根最大為15mg/L，最少為13mg/L，均值為13.32mg/L。

  （4）PH值：實驗期內，鍋爐給排水PH值一直為7。鍋爐給水PH值檢測紀錄結果如下圖5.8所顯示。

  3.2 冷凝水水體

  冷凝水收購系統更新改造后，冷凝水收購質量獲得非常大提高，絕大多數冷凝水經電磁除鐵器解決后能夠鍋爐應用。試運轉期內，共收集15日智能回水水流量與氣溫數據信息，如表2所顯示。

  表2 冷凝水收購系統試運轉數據信息

  從實驗數據信息可以看得出，日回水流量較多為72.9m3，至少為59.1m3，均值每天智能回水65m3，蒸汽系統約60.6%的高溫冷凝水能得到綜合利用；地暖管間距最大為82℃，最少為72℃，氣溫為77℃。

  收購的冷凝水中殘渣主要是Fe正離子，因而，冷凝水收購系統主要是根據電磁除鐵器除去冷凝水中的Fe正離子。更新改造進行后，關鍵檢驗冷凝水中鐵元素量（mg/L）的轉變狀況，及其PH值的轉變狀況。試運轉期內，成都卷煙廠一切正常生產制造狀況下，每天均值可回收利用高溫蒸汽冷凝水65t、氣溫77℃。冷凝水經電磁除鐵器過慮后，鐵元素量≤0.3mg/L，PH值為7，可供鍋爐安全性應用。

  3.3更新改造后鍋爐系統運作高效率

  鍋爐系統節能項目進行后，試運轉期內，共收集15日試運轉數據信息開展系統運作高效率剖析。

  （1）氣汽比：試運轉期內，共生產制造蒸汽1608.7t，耗費燃氣14 ** 50kW·h，均值氣汽之比90.88 m3/t，單天氣汽比最大為102.1m3/t，最少為77.37m3/t，遠小于同期相比均值。

  （2）水蒸氣比：試運轉期內，共生產制造蒸汽1608.7t，耗費水1555.1m3，均值水蒸氣之比0.97m3/t，單天水蒸氣比最大為1.12m3/t，最少為0.82m3/t，遠小于同期相比均值。

  （3）電汽比：試運轉期內，共生產制造蒸汽1608.7t，耗費電17992kW·h，均值電汽之比11.19kW·h/t，單天電汽比最大為13.42kW·h/t，最少為9.82kW·h/t，略低同期相比均值。

  3.4鍋爐系統節能項目環保節能實際效果預測分析

  成都卷煙廠鍋爐系統節能項目進行后，鍋爐系統電力能源使用率明顯增強，尤其是飲用水與燃氣使用率指標值。氣汽比與同期相比較為減少22.00m3/t，即每形成1t蒸汽，降低燃氣耗費22m3，減少力度達19.5%；水蒸氣比與同期相比較為減少0.42m3/t，即每形成1t蒸汽，降低水耗費0.42m3，減少力度達30.4%；電汽比與同期相比較為減少2.67 kW·h/t，即每形成1t蒸汽，降低電耗費2.67kW·h，減少力度達19.3%，鍋爐系統電力能源使用率指標值總體優良。

  電力能源節省計算方法如下所示：

  式中，W—電力能源節省量

  M—蒸汽生產制造總產量

  P—企業蒸汽能耗減少值

  2016年鍋爐系統共生產制造蒸汽25586t，依據上公式計算可獲得，預估全年度可節省飲用水耗費1.07萬m3，經濟效益8.00萬余元；預估全年度可節省電耗費6.83萬kW·h，經濟效益6.28萬余元；預估可節省燃氣56.29萬m3，經濟效益182.38萬余元。成都卷煙廠鍋爐節能項目預計本年度總盈利近196.66萬余元。

  4.完畢

  鍋爐系統提升熱力除氧器，可大幅度提高鍋爐給排水溫度，減少鍋爐氣汽比，提升鍋爐系統燃氣使用率。熱力除氧器本身要耗費鍋爐系統一部分蒸汽，可根據收購冷凝水提升除氧器給排水溫度，閃蒸鍋爐污水處理水造成蒸汽供除氧器應用等對策，降低除氧器蒸汽需求量。蒸汽冷凝水收購系統中，電磁除鐵器過慮后的冷凝水絕大多數可用以鍋爐系統，可減少鍋爐飲用水耗費，減少鍋爐系統水蒸氣比和氣汽比。

  此次成都卷煙廠鍋爐系統環保節能提升更新改造的取得成功，針對工業生產低電壓蒸汽鍋爐領域，尤其是煙草蒸汽鍋爐更新改造具備不錯的參考實際意義。

  原文章標題:工業生產蒸汽鍋爐環保節能提升更新改造實踐活動

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