楊恩紅
摘要:通過優(yōu)化給水流程:軟化水箱→軟水泵→省煤器→除氧器→除氧水箱→給水泵→鍋爐。提高熱效率,節(jié)約成本。
關(guān)鍵詞:鍋爐;給水;改造;節(jié)約
某鍋爐房現(xiàn)有四臺6t/h鍋爐(型號均為SZL6-1.27-A Ⅱ),年消耗標(biāo)準(zhǔn)煤7000噸以上,屬該企業(yè)耗能大戶之一。在當(dāng)前能源供應(yīng)緊張、價格節(jié)節(jié)攀升的情況下,大力開展技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)施降本增效措施,對任何一個企業(yè)來說都顯得尤為重要。
(1)問題的提出
近幾年來,該企業(yè)開展節(jié)能降耗活動,采取了一系列技術(shù)改造措施,收效頗為明顯。例如,該鍋爐房針對用戶生產(chǎn)用汽的需求,合理調(diào)節(jié)燃燒工況,而現(xiàn)實(shí)情況卻是,生產(chǎn)用汽負(fù)荷經(jīng)常在(2-4)t/h之間,使用一臺爐子滿負(fù)荷運(yùn)行應(yīng)該有富余量,但實(shí)際情況并非如此,經(jīng)過多年運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),分析得出以下結(jié)論:在除氧器正常工作的情況下,除氧器本身耗汽量約占鍋爐總產(chǎn)汽量的10%左右。這就是說,鍋爐若產(chǎn)生4t蒸汽,首先除氧器要消耗掉0.4t蒸汽,然后才能將剩余的蒸汽向外供應(yīng)。由于除氧器屬于鍋爐房范圍內(nèi)設(shè)備,所以,通常將除氧器的耗汽稱作“自用汽”。那么,如果能將“自用汽”降低,相應(yīng)地就增大了外供汽量。
(2)可行性分析
較大的工業(yè)鍋爐通常在后部煙道內(nèi)都布置有鑄鐵式省煤器(或鋼管式省煤器),一般工業(yè)蒸汽鍋爐的給水流程是:軟化水箱→軟水泵→除氧器→除氧水箱→給水泵→省煤器→鍋爐。
進(jìn)入鍋爐的給水必須經(jīng)過除氧處理。大多數(shù)鍋爐都配有大氣式熱力除氧器,要求軟化水在進(jìn)入除氧器的時候,通過新鮮蒸汽加熱軟化水,使水溫度達(dá)到(102-105)℃時才能將水中的氧氣析出,以滿足鍋爐給水中對溶解氧指標(biāo)的要求。
另外,工業(yè)鍋爐所用的鑄鐵省煤器屬于非沸騰式,按規(guī)程要求,省煤器出口水溫應(yīng)低于飽和溫度(40-50)℃,否則會引起沸騰和發(fā)生水擊故障。但是,由于工業(yè)鍋爐運(yùn)行壓力較低,按上述要求運(yùn)行有一定的困難,例如,該鍋爐房鍋爐壓力通常為(0.6-0.8)MPa,其飽和溫度為(164-174)℃,所以運(yùn)行中允許省煤器出口水溫最高為(120-130)℃。試想把(102-105)℃的水送入省煤器去加熱,給水只能在省煤器內(nèi)加熱提高(20-30)℃,如果用熱負(fù)荷大,運(yùn)行起來還比較正常;但若在用熱負(fù)荷小的情況下運(yùn)行,司爐工就得關(guān)小給水閥門,勢必容易發(fā)生超溫現(xiàn)象。這樣的給水工藝流程,需要經(jīng)常監(jiān)視出口水溫情況,并且經(jīng)常要使用循環(huán)閥門進(jìn)行水量調(diào)整(即讓水通過省煤器循環(huán)到除氧水箱中去),有時還因循環(huán)水量過大而引起除氧水箱內(nèi)水的溫度過高,又被迫把熱水放掉一部分而白白地浪費(fèi)掉能量。
綜合上述情況,對傳統(tǒng)的給水工藝流程有必要進(jìn)行改造,改造后的給水流程改變?yōu)椋很浕洹浰谩∶浩鳌跗鳌跛洹o水泵→鍋爐。
新的給水流程把省煤器從鍋爐的水泵壓力系統(tǒng)中分隔出來,另外形成低壓系統(tǒng),對省煤器的安全運(yùn)行更有保障。同時,讓低溫軟化水直接進(jìn)入省煤器預(yù)熱,由于溫差較大,能有效利用煙氣余熱提高給水溫度,降低排煙溫度。另外,新的給水流程更能節(jié)約除氧器的蒸汽耗用量,因?yàn)殄仩t給水首先在省煤器內(nèi)預(yù)熱到(70-90)℃之后,加熱除氧器內(nèi)軟化水的蒸汽用量將會大大減少,這樣勢必提高了鍋爐外輸送蒸汽的能力,也就是說增大了鍋爐的有效出力。
不久前我們按上述方案對該鍋爐房的鍋爐給水管道進(jìn)行了改造。給水實(shí)現(xiàn)了新的流程:“軟化水先經(jīng)過省煤器預(yù)熱,然后再流入除氧器”,這樣,控制“自用汽”消耗的閥門開度開的很小,操控更加簡化。
需要說明的是,改造后的給水流程不適合于鋼管式省煤器,只適用于鑄鐵式省煤器,其原因是軟化水在省煤器內(nèi)加熱后,水中的部分溶解氧要析出來對金屬產(chǎn)生腐蝕,由于鑄鐵式省煤器本身具有耐腐蝕性,壁厚又在10mm以上,所以鑄鐵式省煤器長期使用該系統(tǒng)應(yīng)該不會有什么問題。同時,對省煤器出口至除氧器入口的這一段管道也要加強(qiáng)防腐措施。
(3)效果總結(jié)
自給水流程優(yōu)化改造完成后,供汽成本明顯降低。在保證用戶生產(chǎn)正常用汽的情況下,“自用汽”消耗也同時大幅度減少;原來省煤器內(nèi)鍋爐給水經(jīng)常汽化的現(xiàn)象也消除了,同時也避免了水汽沖擊引起省煤器管開裂泄漏等故障的發(fā)生。經(jīng)過半年的運(yùn)行實(shí)踐,該鍋爐房噸蒸汽成本由改造前的72.70元/t降低到現(xiàn)在的70.90元/t。全年可增加效益8萬余元,效果明顯,值得推廣。