、概述
随着我国的经济高速发展,我国对能源的需求越来越大,能源的消耗正在以惊人的速度增长,资源正面临着枯竭的威胁。据相关媒体统计,我国目前已探明的煤炭储量约为1万亿吨,按照“净有效量”(指真正能经济有效可供开采的资源量)测算,净有效量仅为1037亿吨,按照目前的开采量25亿吨/年计,几十年后我国将面临无煤可采的局面。为此,党和政府高度重视,在“十一五”规划《纲要》中,明确把“十一五”期间的单位GDP能耗降低20%作为我国国民经济和社会发展的约束性指标,同时,也把节约资源进一步提升为我国的基本国策,从而达到了一个国家战略的高度。
据广西区质量技术监督局的普查数据,截至2009年,我区登记在册的锅炉数量约为15000台,其中4~10t/h的锅炉约800台,10~65t/h的锅炉约500台,大于65t/h的锅炉约120台(不包括大型电站锅炉)。其中4吨以上的锅炉,经改造后的锅炉平均热效率达到78.1%,没有改造过的锅炉平均热效率仅为69.8%,而最低的仅为43.7%,能源的浪费睛况非常大,因此,对现有的锅炉进行节能改造,将是我们目前比较理想的一种节能方式。
2、节能减排技术的开发与利用
2.1低床循环流化床新技术
常规的循环流化床锅炉分二类,一类是内循环流化床锅炉,这类锅炉是利用膜式壁在炉膛设置旋涡分离器,分离出来的飞灰直流至沸腾床上继续燃烧。另一类是外循环,在炉膛出口设l~2个旋风分离器,分离出来的飞灰,通过回料器返回沸腾床继续燃烧。
不论是炉内旋涡分离器还是炉外旋风分离器,其结构虽然不算复杂,但体积大,在炉内占去一定空间,使锅炉高度、宽度、投资都比类型同参数的锅炉要大。
本技术是一种无分离器的循环流化床锅炉,在炉内用二个屏式膜式壁,把炉膛分为三个回程和高低二个沸腾床。第一回程为主沸腾(高床)和悬浮段,二、三回程烟气经二个180。转弯,因离心作用,把飞灰分离出来落在副床(低床)上,通过主副床间的特殊装置,使红煤溜到副床继续燃烧并点燃副床的飞灰,使副床温度达到750~800℃,这个温度一方面能使飞灰可燃烧,降低飞灰可燃物,二方面能使第三回程及以后的受热面吸收更多的热量,提高锅炉出力。
该项新技术于2009年初在广西华劲纸业有限公司一台型号为SZL10一1.25一AII的锅炉实施,收益良好效果,改前出力是6~7t/h,热效率65%,改后于2009年9月3日经广西特种设备监督检验院进行检测:炉渣含碳量为0.04%,飞灰含碳量为3.5%,热效率为86%,出力>10t/h,该项技术适用于鼓泡床沸腾炉、链条炉、往复炉、蔗渣煤粉炉的改造。
2.2热墙在蔗渣煤粉炉的作用
目前糖厂的蔗渣水份~般在46%~52%之间,常规的蔗渣煤粉炉,蔗渣水份<47%时比较好烧,当水份>5O%就比较难烧。研究其原因,主要是炉排面至高度2米的炉膛温度仅有800℃左右,这样就延长蔗渣在炉膛内预热,干燥、着火、燃尽过程,燃烧中心向上移,火焰长度不够,甚至使部份蔗渣堆积在炉排面上,影响底风,严重影响燃烧。
蓄热墙是用耐火材料在炉膛适当位置,砌一幅宽340ram,高3.5米的隔墙,由于“热惯性”作用,当炉膛温度升高时,蓄热墙把热量储存起来,当炉膛温度降低时,蓄热墙释放热量,使炉膛温度稳定在一定范围内,促进了蔗渣的预热、干燥、着火,使炉膛下部温度升至1200℃的良性循环。这样整个燃烧过程缩短,燃烧中心下移,延长火焰长和充满炉膛,保证蔗渣在炉膛出口前充分燃烧,提高燃烧效率和锅炉出力。
该技术在冠桂谢圩糖厂3#炉(SHS25—2.45/400—AII)实施后,效果显著,锅炉出力≥35t/h。此项技术最大的优点是投资少,对25~35t/h的锅炉,不需要作任何变更,其出力都可增加5t/h,通过小改小革对节能减排也能起如此大的作用,能够推动节能工艺、新技术的应用,节药能源,净化空气。
总之,节能是当前社会发展中人们追求的重点,更是可持续发展经济道路的主要组成方式。作为工业生产中不可缺少的锅炉,其节能设计创新已成为人们关注的重点,科学合理的控制各个设计措施是当前锅炉设计的关键。