蒸汽锅炉提高效率的几种方法(第二版)

蒸汽锅炉热效率 蒸汽锅炉提高效率的几种方法(第二版)

泰浦达热能试验室发现超过一半的能源成本可能与锅炉有关,因此提高蒸汽锅炉的效率是一种降低企业运营成本的简单方法。改进的第一步是分析您的锅炉系统(包含蒸汽锅炉系统、热水锅炉系统)以找出效率低的地方进行有效改进,帮助企业减少每月能源和开支。

 

 

蒸汽锅炉效率是锅炉不同部件效率的综合结果,一个蒸汽锅炉有许多子系统,其效率影响整个蒸汽锅炉效率。

锅炉效率通常由热效率或燃料对流体效率表示,具体取决于上下文。

燃烧效率:表示燃烧器燃烧燃料的能力,通过未燃烧的燃料和废气中的过量空气来衡量
热效率:表明热交换器将热量从燃烧过程传递到锅炉中的水或蒸汽的效率、热辐射和对流损失
燃料到流体效率: 表示锅炉的整体效率,包括热交换器的热效率、热辐射和对流损失 – 输出除以输入。

将水垢和排污减少到最佳水平可以帮助您提高锅炉效率。

您知道吗,水垢厚度的小幅增加会增加锅炉的燃料消耗?因此,即使仅减少很小的厚度,也可以真正产生显着的差异,并有助于减少您的能源燃料费用。

当您调节排污率时,您也可以有所作为。排污太少会导致形成沉积物,而排污太多则浪费能源。这又是一个寻找锅炉最佳水位的案例。

不要忘记一个好的省煤器使用废热来预热进入锅炉的给水,这也有助于提高效率。

锅炉水垢损失
当锅炉水中的矿物质沉淀在锅炉表面内侧时,就会形成水垢。当处理不当的水与锅炉最热的部分接触时,水垢会积聚。水垢最常见的成分是石灰、镁和铁的氧化物(铁锈),水垢相当于绝缘体,无法高效的将燃烧器的热量传达水,这会增加锅炉烟道温度(更多的热量从烟囱中流失)并可能导致锅炉损坏。

安装合适的水处理设备(软化器、DM 设备、RO)将锅炉给水中的硬度保持在 5 ppm 以下。检查并维护锅炉给水参数的工作日志。

锅炉传热面不干净

除了天然气,几乎每种燃料都会在管道的炉侧留下一定量的沉积物 , 这称为结垢,它会显着降低热传递。泰浦达热能实验室测试表明,仅 0.8 毫米(0.03 英寸)厚的烟灰层将热传递降低 9.5%,将 4.5 毫米(0.18 英寸)的烟尘层降低 69%!结果,烟气温度上升——能源成本也上升。燃烧固体燃料(如煤和生物质)的锅炉结垢率高,而燃烧液体燃料(特别是精炼油)的锅炉结垢倾向低。使锅炉保持最高效率需要尽可能保持锅炉表面清洁。大型锅炉和那些燃烧具有高结垢燃料的锅炉应配备吹灰器系统,以在锅炉运行时清洁炉侧表面,小型锅炉,包括天然气锅炉和没有吹灰器系统的锅炉,应定期打开检查和清洁。

水垢沉积
请记住,1 毫米的水垢堆积会使能耗增加 2% !

通过在锅炉运行时测试锅炉用水来估计水垢状况,然后可以根据结果注入某些水处理化学品。锅炉用水在小型低压锅炉每天测试一次,在大型高压锅炉每小时测试一次。水处理和测试程序对于确保任何锅炉设备的最高效率和可靠运行至关重要。

定期清洁
锅炉烟道气出口温度在数周或数月内呈上升趋势通常表明沉积物已积聚在锅炉热交换表面,应及时检查锅炉并使用合适的方法进行清洁。

正确选择蒸汽锅炉蒸发量

选择锅炉时,关键因素包括可用燃料、占地面积、所需操作压力和排放要求。 除了最终确定用汽设备的蒸汽需求外,蒸汽分配和传热中产生的损失被忽略。在大型工业供热系统或供热负荷中,这种损失可能高达30%。如果锅炉的尺寸仅适用于净负荷,蒸汽将在被利用时迅速冷凝,并且不会形成蒸汽压力。 选择正确的锅炉蒸发量 根据总负荷而不是净负荷来确定锅炉的规格,总热量和净热量的区别在于工艺管道分配系统的热量损失。

蒸汽管道的选择

蒸汽管道尺寸和管道走向的错误选择会导致过程中出现许多问题,如蒸汽压力低、蒸汽量低、蒸汽分布不均匀、管道内冷凝水积聚和水锤等。 这些将对工厂生产率产生不利影响, 设计蒸汽管到时要考虑蒸汽的输送速度和锅炉的出口尺寸, 速度应保持尽可能低,以尽量减少水位反弹和频繁低水断流的可能性。 这也允许在锅炉水总溶解固体含量较高的情况下,有一定的误差范围。

蒸汽管道符合国家标准

1.劳部发(1996)140 号 压力管道安全管理与监察规定
2.cjj28—89《城市供热管网工程施工及验收规范》
3.gbj126—89《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》
4.gb50235—97《工业金属管道工程施工及验收规范》
5.gb50236—98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范

合理的蒸汽分配系统

错误设计的蒸汽分配系统可能会产生以下影响: 各点蒸汽压力不合适 设备的蒸汽供应不足 冷凝物形成增加 更高的压降管道、阀门和配件的初始成本增加 ,需要根据工厂的蒸汽消耗准备详细的布局。注意: 不同点的蒸汽量 、不同点的蒸汽压力要求、 带有PRS系统的蒸汽分配集管可能有助于蒸汽的正确分配和利用。

锅压力等级和配件

法兰、弯管、阀门等配件的错误选择。不仅可能导致不符合法规,还可能导致严重的安全问题 。改进提示 :注意法兰和配件的额定压力,等级和认证信息随产品一起提供。150磅的法兰表示压力温度等级,这不是法兰的最大允许工作压力(MAWP);允许根据安装和遇到的温度使用一定的压力。

冷凝水去除

蒸汽管道内的冷凝物由于蒸汽输送能力降低和饱和蒸汽冷凝而导致损失。因此,必须从蒸汽分配系统中有效地去除。  在系统中冷凝物可能聚集的每个低点安装疏水阀,管道应朝着蒸汽流的方向倾斜,以确保冷凝水不会逆流而到达疏水阀。关键疏水阀应有一个旁路,疏水阀周围有阀门,使操作员能够定期测试和排放设备。

 锅炉用水

因为水是进入锅炉的唯一成分,所以它是锅炉高效率/低效率和麻烦的最大促成因素。 维护锅炉用水 必须按照锅炉制造商的建议保持水质。应该对锅炉给水进行采样,可以结合水软化器、反渗透设备、和化学试剂来实现合适锅炉用水。其他考虑因素包括基于定时排污的电导率,以及控制总溶解固体水平的自动底部排污。

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