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工业锅炉节能改造技术


 
   ① 加装燃油;
  经燃油节能器处理之碳氢化合物,分子结构发生变化,细小分子增多,分子间距离增大,燃料的粘度下降,结果使燃料油在燃烧前之雾化、细化程度大为提高,喷到燃烧室内在低氧条件下得到充分燃烧,因而燃烧设备之鼓风量可以减少15%至20%,避免烟道中带走之热量,烟道温度下降5℃至10℃。燃烧设备之燃油经节能器处理后,由于燃烧效率提高,故可节油4.87%至6.10%,并且明显看到火焰明亮耀眼,黑烟消失,炉膛清晰透明。彻底清除燃烧油咀之结焦现象,并防止再结焦。解除因燃料得不到充分燃烧而炉膛壁积残渣现象,达到环保节能效果。大大减少燃烧设备排放的废气对空气之污染,废气中一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)、碳氢化合物(HC)等有害成分大为下降,排出有害废气降低50%以上。同时,废气中的含尘量可降低30%—40%。安装位置:装在油泵和燃烧室或喷咀之间,环境温度不宜超过360℃。
  ② 安装冷凝型燃气锅炉节能器;
  燃气锅炉排烟中含有高达18%的水蒸气,其蕴含大量的潜热未被利用,排烟温度高,显热损失大。天然气燃烧后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。减少燃料消耗是降低成本的最佳途径,冷凝型燃气锅炉节能器可直接安装在现有锅炉烟道中,回收高温烟气中的能量,减少燃料消耗,经济效益十分明显,同时水蒸气的凝结吸收烟气中的氮氧化物,二氧化硫等污染物,降低污染物排放,具有重要的环境保护意义。
  ③ 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。
  ④ 锅炉尾部采用热管余热回收技术;
  余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。
  超导热管是热管余热回收装置的主要热传导元件,与普通的热交换器有着本质的不同。热管余热回收装置的换热效率可达98%以上,这是任何一种普通热交换器无法达到的。热管余热回收装置体积小,只是普通热交换器的1/3。其工作原理如图所示:左边为烟气通道,右边为清洁空气(水或其它介质)通道,中间有隔板分开互不干扰。高温烟气由左边通道排放,排放时高温烟气冲刷热管,当烟气温度>30℃时,热管被激活便自动将热量传导至右边,这时热管左边吸热,高温烟气流经热管后温度下降,热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气(水或其它介质)在鼓风机作用下,沿右边通道反方向流动冲刷热管,这时热管右边放热,将清洁空气(水或其它介质)加热,空气流经热管后温度升高。由若干根热管组成的余热回收装置,安装在锅炉烟口,将烟气中热量吸收并高速传导至另一端,使排烟温度降至接近露点而减少热量排放损失。加热后的清洁空气可烘干物料或补充到锅炉内循环使用。提高锅炉和工业窑炉的热效率,降低燃料消耗,达到节能的目的。 
  在工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时,为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰,标准状态排烟温度一般不低于180℃,最高可达250℃,高温烟气排放不但造成大量热能浪费,同时也污染环境。 
  热管余热回收器可将烟气热量回收,回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水,或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用,降低生产成本,减少废气排放,节能环保一举两得。改造投资3-10个月回收,经济效益显著。
  ⑤ 采用防垢、除垢技术;
  通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器,优化水汽循环系统,合理控制锅炉的排污率,从而减少水垢,提高锅炉热效率。
  ⑥ 采用燃料添加剂技术;
  在燃料中加入添加剂达到优化燃料,达到降低烟垢,提高热效率的目的;
  ⑦ 采用新燃料;
  采用新型环保燃料油,达到降低燃油成本的目的。
  ⑧ 采用富氧燃烧技术;
  空气中氧气含量≤21%。工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表明:当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时,节能高达20%;锅炉启动升温时间缩短1/2-2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集,使收集后气体中的富氧含量为25%-30%。富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来,随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要,富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展,现在西方一些发达国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气助燃,都得用富氧空气助燃。
  ⑨ 采用旋流燃烧锅炉技术;
  众所周知,传统锅炉存在着两大弊端,一是燃烧时有烟雾烟尘冒出,成为重要的污染源;二是煤渣燃烧不充分,能源浪费极为严重。采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉新技术与传统工业锅炉相比较,有着绝对的优势。它比手烧式锅炉节煤30%~35%,比链条式自动化锅炉节煤25%。由于纯无烟再节能技术使用了PID变频和ABM节电系统,比传统锅炉节电40%,挥发份可实现90%以上的燃烧和利用,而传统锅炉的挥发份的燃尽率只有78%左右,有22%的烟尘排向大气层,纯无烟再节能旋流燃烧技术使灰渣燃尽率达到了97%,而传统锅炉煤渣的燃尽率只有80%左右,正是由于这些原因,纯无烟再节能燃烧技术可使炉温从原来的1200℃提高到1500℃左右,提高了燃烧效率,节省了燃料,满足了客户的需求。
  ⑩ 采用空气源热泵热水机组替换技术;
  将现有的燃油(气)热水锅炉替换成空气源热泵热水机组;可节约能源消耗30%到50%
  ⑾燃煤锅炉改装成燃油(气)锅炉;
  燃油燃气锅炉排烟全热回收技术
  一、 概述
  一般国内燃油(柴油)燃气锅炉的平均热效率约为87%左右,大约10%的热能通过锅炉排烟排到大气中去了,排烟温度高达180℃~250℃,既大量浪费了能源,又造成严重的环境热污染。
  正常燃气锅炉,每产生1吨蒸汽,大约需要消耗80多Nm3天然气,产生1300Nm3的烟气,其中包括15%~19%的水蒸气,这部分水蒸气处于过热状态,不可能在高温烟道中凝结成液态的水放出汽化潜热。烟气中的这部分潜热数量巨大,可达5.6万多kcal,占天然气的低位发热量的6%左右,浪费非常惊人。
  二、 节能措施
  回收锅炉烟气余热是锅炉节能的重要途径,烟气热值很大,仅水蒸气的汽化潜热就足以将锅炉给水预热到100℃以上,不仅可以用于锅炉补水,多余的热水还可用来加热生活用热水。
  燃油、气锅炉排烟热损失约为8%~16%,排污热损失1%左右,炉体散热1~2%,不完全燃烧1%,有效利用热约在80%~91%,烟气中包括N2占68%、Co2 11%、H2O 16%、O2 4%、SO2 2PPM、NOx 80PPM。排烟温度若为200℃,经过高效全热回收换热器,可将烟气温度降低至70C以下(甚至降低至45℃),则可将20℃的锅炉补水提高到85℃,大量节约了能源,同时,由于油气(特别是天然气含硫量很少,烟气中SO2含量很低,绝大部分都溶解到了烟气冷凝水中排放了,加之烟气余热回收器都采用不锈钢材质,保证装置可靠的抗腐蚀性能,因此整套装置的使用寿命在5~6年以上。
  三、 全热回收换热器
  全热回收换热器采用不锈钢板片组成,可以单独一台使用,也可以根据需要多台并联安装在一个壳体内使用,换热器设有进水口,下面设有凝结水排放口,同时可以拆卸清洗。高温烟气通过换热器时,加热锅炉补水,使烟气延期温度降至露点温度以下,最大限度吸收烟气中的显热,同时吸收烟气中的水蒸气冷凝成水释放出的大量潜全热而完成全热回收过程,蒸气冷凝全热回收过程是属于相变换热过程,传热强度非常高。
  在烟气全热回收热交换器中结露,凝结成水,同时吸收烟气中的部分Co2和Nox,洁净了烟气,起到环保作用。冷凝水经引导管排放到中和池中,与中和池中的碱性石灰水中和后排放。
  烟气热回收器的烟气阻力平均在200pa以下 ,有的只有100pa,换热器体积和重量比一般换热器小1/10~1/5以上,非常适合城市狭小 锅炉房使用,设备使用寿命长达5~6年。
  四、本技术的节能环保效益:
  1、锅炉热效率提高10%以上,按燃气低位发热值计算锅炉热效率甚至可超过100%。
  2、烟气中的CO2和NOX等有害成份被凝结水吸收,有利于环保
 
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