張麗麗,左忠華,劉金奎
(1.哈爾濱軸承集團公司 動能公司,黑龍江 哈爾濱 150036;2.哈爾濱鐵路局海拉爾房產建筑段,內蒙古 呼倫貝爾021000;3.哈爾濱紅光鍋爐集團,黑龍江 哈爾濱 150050)
SHL600鍋爐存在的問題及改進方法
張麗麗1,左忠華2,劉金奎3
(1.哈爾濱軸承集團公司 動能公司,黑龍江 哈爾濱 150036;2.哈爾濱鐵路局海拉爾房產建筑段,內蒙古 呼倫貝爾021000;3.哈爾濱紅光鍋爐集團,黑龍江 哈爾濱 150050)
SHL600鍋爐生產年代久遠,使用時間長,設備落后,對該設備存在的問題及其他影響鍋爐正常運行的因素進行了系統分析并提出了改進方法,延長了鍋爐使用壽命,提高了熱效率,減少了污染。
SHL600鍋爐;熱效率;使用壽命;大氣污染
工業鍋爐是主要的熱能轉換動力設備,同時也是能源高耗設備,目前我國已成為世界上生產和使用工業鍋爐最多的國家,在用的工業鍋爐主要以燃煤為主。如何抓好工業鍋爐的節能工作,提高熱效率,減少煙塵對自然環境的影響,對國計民生有著重要意義。
SHL600供熱鍋爐生產于80年代,系雙鍋筒橫置式燃煤水管鍋爐,橫置式上、下鍋筒與水冷壁管形成豎井式爐膛,與對流管束、集箱等組成鍋爐本體,尾部設有省煤器、空氣預熱器,燃燒設備為鏈條爐排,煙氣流程為多回程,主要用于企業的集中供熱。其主要技術參數如表 1。

表1 SHL600供熱鍋爐主要技術參數
3.1 耗煤多、煤質差
3.2 鍋爐熱效率低
受熱表面煙垢不易清理,部分管束表面煙垢達2mm左右。煙垢的熱阻是鋼材的460倍,其導熱系數是鋼材的1/460。煙垢的存在,惡化了受熱面的傳熱工況,提高了排煙溫度,增加了能源的消耗。
3.3 爐體保溫性能差,漏風嚴重
爐墻外表面溫度偏高是普遍現象,鍋爐實際使用過程中維護保養不到位,熱損失嚴重。國家規定爐墻表面溫度不能大于500℃,在實際運行中,爐墻的表面溫度高達800℃以上。就10t/h爐而言,爐墻外表面積有100m2~160m2,其散熱損失是可觀的。運行時爐膛始終處于負壓狀態,因此在各孔門、爐墻、省煤器的不嚴密部位就會有大量冷空氣侵入爐膛內,導致過??諝庀禂抵颠^大,降低了爐膛燃燒溫度,導致燃燒工況惡化或偏離正常,使排煙及物理不完全燃燒熱損失增加。
3.4 鍋爐輔機能耗過高
為了保證設備安全運行,在配套設計時,一般都選擇較大的輔機容量,而輔機設備的用電量占鍋爐總用電量的80%-90%,導致了電能的巨大浪費。
3.5 水質不達標
由于水質達不到運行要求,從而導致鍋內結垢,不但影響到鍋爐的換熱,降低效率,而且會造成鼓包、裂紋、變形、爆管、嚴重腐蝕等。
3.6 終端用熱效率低
鍋爐是能源轉換設備,表面上看煤是鍋爐消耗的,然而耗煤多的根本原因在于用熱終端,終端需要熱量多,鍋爐秏煤也就多。目前大量用熱設備的換熱效率比較低,耗熱用戶對供熱空間封閉保溫意識缺乏,供暖期間開門開窗、窗玻璃缺失是普遍現象;供熱管線裸露和泄漏,保溫、維修不到位,導致溫度散失和系統失水,導致耗熱用戶和輸送管線損失的熱量占鍋爐供熱的比例是較高的。
3.7 運營管理不善
在管理科學快速發展的今天,眾多領域的企業在管理上已經有了自己的企業文化并在不斷完善,而鍋爐供暖行業,絕大部份企業還是在“經驗管理”階段,而有的企業就連“經驗管理”也談不上,造成鍋爐供暖管理水平低下、從業人員業務素質差等不良后果,致使大多數工業鍋爐不能在現實生產中實現其基本的設計性能,達到安全、節能、環保、高效的目的。
4.1 燃料優質化
供暖鍋爐的煤質不宜過于低劣,應保證設計的煤種指標。要加強原煤的管理與監督,對進廠原煤按批次進行煤質檢驗分析,保證煤的低位發熱值QyDW≥18 000KJ,灰分Af≤30%,水分Wf≤10%,揮發分Vf≥18%。對于不符合要求的≥10mm大塊原煤進行破碎;煤質過干,水分≤5%時應適量加水等。通過以上方法,保證鍋爐燃煤使用要求。
4.2 清理煙垢提高鍋爐效率
采用除垢劑清理煙垢,1#爐每日分兩次加入除垢劑1.5kg,均勻地噴入爐膛高溫區,使用40天煙垢脫落60%(見圖 1、圖 2)。4#爐使用除垢劑近30天,加入量和方法同上,煙垢脫落50%。經測試,1#、4#爐的排煙溫度由原來的166℃分別下降到121℃和126℃,溫差分別為45℃和40℃。以1#爐為例,2010年度熱平衡測試時,熱效率為73%;2011年12月使用除垢劑后,再次進行熱平衡測試,其熱效率為75%,提高效率2%,可節煤5%。由此計算:
前一年度平均耗煤量為17 000t,
節煤量:17 000t×5%=850t,
原煤價格按550元/t計算:550×850=467 500元。

圖1 1#爐使用除垢劑前

圖2 1#爐使用除垢劑后
4.3 加強爐體維修
及時補修爐墻孔洞和裂縫,填實省煤器組合接縫。鍋爐運行時,關嚴各類孔門,發現損壞及時修復或更換,減少冷空氣的進入,降低過剩空氣系數值,改善燃燒工況,降低熱損失。
4.4 合理選擇輔機容量并使用變頻器技術節約電能
鼓、引風機、給水泵等輔機設備在設計選型時,應選擇合適的容量參數,避免能源的浪費。
將鼓風機、引風機、給水泵等鍋爐輔機由工頻控制改為變頻控制,并在控制臺上設有手動調節變頻器頻率的電位器開關,以便根據實際的溫度、蒸汽壓力、液位,調整鍋爐運行參數。
變頻器節電技術在鍋爐輔機中的應用實例。
1#鍋爐的鼓、引風機在保留了原擋風板的基礎上,加裝了變頻調速器,10月20日供暖期正式開始至11月20日一個月的時間里,變頻調速器已經充分發揮出節電效果,從1#、2#兩臺鍋爐引風機的耗電量來比較,應用變頻調速器的1#爐引風機節電率為38.8%。
為了對鍋爐輔機應用變頻調速器的節電情況有一個對比分析,在當年供暖期結束前,對1#鍋爐55kW引風機進行了在不同出力條件下的電機功率對比測試,其節電率見表 2。按照測試結果,根據供暖期實際運行統計,引風電機頻率為45Hz,平均出力為5MW~6MW,由此確定1#鍋爐引風機在整個供暖期平均節電率K=21.4%。
Problems and improvement method of SHL600 boiler
Zhang Lili1, Zuo Zhonghua2, Liu Jinkui3
( 1.Kinetic Energy Company,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;2. Hailar Housing Construction Section, Harbin Railway Bureau, Hulunbuir 021000,China;3. Harbin Red Light Boiler Group, Harbin 150050,China )
Because the SHL600 boiler is old and overused, the problem existed in the boiler and other factors inf l uencing the normal operation of the boiler are analyzed systematically, and some improvement methods are put forward so as to prolong the service life of the boiler, improves the thermal eff i ciency and reduce pollution.
SHL600boiler; thermal eff i ciency; service life; air pollution
TU832.3
B
1672-4852(2014)02-0093-02
2014-03-13.
張麗麗(1981 -),女,助理工程師.