工業(yè)鍋爐節(jié)能技術 鍋爐安全監(jiān)察人員節(jié)能知識培訓講義

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范北巖中國特種設備安全與節(jié)能促進會,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三期鍋爐安全監(jiān)察人員節(jié)能知識培訓,工業(yè)鍋爐節(jié)能技術,引言燃煤工業(yè)鍋爐是我國能源利用系統(tǒng)中至關重要的能源加工生產(chǎn)設備、轉換設備，“量大面廣”，在國民經(jīng)濟發(fā)展的各個領域發(fā)揮著巨大的作用，為工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钐峁┱羝?、動力和熱能。在用能系統(tǒng)中，工業(yè)鍋爐作為處于中間環(huán)節(jié)的設備，不是孤立存在的。其型式、參數(shù)、性能、效率與使用的燃料品種和終端用戶對其熱能產(chǎn)品形式、供應方式的需求都有著緊密的聯(lián)系。所以，研究燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能必然涉及到能源（供應）狀況以及終端用戶對其產(chǎn)品的使用需求。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,鍋爐安全監(jiān)察人員節(jié)能知識培訓,主要內(nèi)容第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑 第二部分  鍋爐及鍋爐系統(tǒng) 第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向 第四部分  工業(yè)鍋爐能效系統(tǒng)評價,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,鍋爐安全監(jiān)察人員節(jié)能知識培訓,一、我國所面臨的能源現(xiàn)狀 1、我國的一次能源結構、消費及前瞻我國是一個人口大國，是一個人均占有能源儲量低的國家，一次能源結構以煤為主，被形容為“貧油、少氣、富煤”。幾十年來，無論是計劃經(jīng)濟時期，還是改革開放市場經(jīng)濟階段，煤炭一直占較大比重，較長一段時間在70%上下浮動。1955年～2014年中國能源結構圖,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,近幾年年來，雖然由于強調(diào)清潔能源使用和經(jīng)濟增長速度放緩的原因，能源結構得到一定改善，煤炭消費總量首次下降，從2013年的24.8億噸標準煤左右下降到2014年的24.7億噸標準煤左右，下降了0.1億噸標準煤，占比為64.2%，2015年煤炭消費比重64 %，略有下降。所以說，煤炭仍然是中國能源消費的主導燃料，在未來相當長的時期內(nèi)這一格局很難改變。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,2、我國一次能源的消耗情況長期快速發(fā)展使我國能源總消耗量始終保持高速增長，2010年能源消費總量、發(fā)電總量均超過了美國成為世界第一大能源生產(chǎn)與消費國、第一大煤炭生產(chǎn)與消費國，大大突破了國家發(fā)改委2005年制定的《節(jié)能中長期規(guī)劃》的預期。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,從數(shù)據(jù)可以看出，2000年～2010年期間，我國能源消費總量、發(fā)電總量隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展呈現(xiàn)了較大幅度增長。以發(fā)電總量為例：1995年我國全年發(fā)電總量1.01萬億kWh，2000年為1.47萬億kWh，2004年達到2.19萬億kWh，增速與美國增速相當，用了9年時間。隨后我國僅用了兩個3年的時間，全年發(fā)電總量在2007年達到3.28萬億kWh，2010年我國全年發(fā)電總量4.14萬億kWh，而美國從2萬億kWh 到4萬億kWh用了29年的時間。以“兩高一資”產(chǎn)業(yè)為主導的高速經(jīng)濟發(fā)展模式，實現(xiàn)了我國經(jīng)濟建設舉世矚目的跨越式增長，GDP總量位居世界第二位；同時，“資源型”、“粗放型”的特質(zhì)，也導致了能源利用系統(tǒng)效率低、能源需求的高度緊張和對環(huán)境的嚴重污染。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,隨著產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，經(jīng)濟增長速度放緩和節(jié)能工作的成效，近年全年能源消費總量增速有所下降，2014年我國能源消費總量為38.4億噸標準煤左右，同比只增長2.2%，2015年增長0.9%，能源消費和生產(chǎn)增速放緩，但仍是全球最大的能源消費增長市場，能源消費總量還在上升。有報告數(shù)據(jù)顯示，目前我國GDP總量、能源消費總量分別占世界總量的10%和20%，節(jié)能減排形勢依然不容樂觀。主要表現(xiàn)為： 單位GDP能耗依然較高，約為世界平均水平的2倍以上 ，能源對經(jīng)濟增長的“瓶頸”效應越來越明顯。 石油對外依存度過大，已接近60%。 非化石能源發(fā)展緩慢，短期內(nèi)替代作用不明顯。 煤炭利用能效偏低，環(huán)境污染嚴重，治理難度大。 能源利用系統(tǒng)損失、浪費嚴重，影響因素復雜。就總體而言，簡單、快速節(jié)能減排措施的“紅利”已基本釋放，未來取得成效的難度將持續(xù)加大。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,3、實行總量控制，建設節(jié)能型國家是長期的戰(zhàn)略選擇現(xiàn)在我國的年人均能耗水平只有2.5噸標準煤，已經(jīng)達到世界平均水平，但僅為美國的30%，日本的50%。進入21世紀以來，中國人均一次能源消費量年均增速為7.35%，遠高于世界同期1.19%的平均水平。有機構從正常人口增長和用能水平增長的角度進行測算，如果不對能源消費總量進行控制，到2030年，我國一次能源消費總量可能接近或超過70億噸標準煤（達到日本現(xiàn)在人均水平），將會極大的加劇世界能源緊張狀況。為了進一步提高人民生活質(zhì)量和保證經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，國務院辦公廳2014年6月下發(fā)了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》，提出了節(jié)約優(yōu)先戰(zhàn)略方針，把節(jié)約優(yōu)先貫穿于經(jīng)濟社會及能源發(fā)展的全過程，集約高效開發(fā)能源，科學合理使用能源，大力提高能源效率，加快調(diào)整和優(yōu)化經(jīng)濟結構，推進重點領域和關鍵環(huán)節(jié)節(jié)能，合理控制能源消費總量，以較少的能源消費支撐經(jīng)濟社會較快發(fā)展。到2020年，一次能源消費總量控制在48億噸標準煤左右，煤炭消費總量控制在42億噸左右。,4、鍋爐用煤在一次能源消耗中的比重我國是世界上鍋爐保有量最大的國家，保有量約63.5萬臺，按照用途的不同，鍋爐可分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐（包括生活用鍋爐）。鍋爐是我國首要的能源消費裝置，同時受以煤為主的能源消費結構的影響，鍋爐用煤超過了全國煤炭消費的70%，同時也是重要污染源。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,,截至2012年底，我國工業(yè)鍋爐保有量62.4萬臺，容量近290萬蒸噸。工業(yè)鍋爐年能源消費量約6.4億噸標準煤，占全國能源消費總量的20%。,5、實現(xiàn)節(jié)能減排目標的主攻對象長期以來，與電站鍋爐相比，工業(yè)鍋爐單臺容量較小、量大面廣、設備技術水平與運行管理水平較低，特別是燃煤工業(yè)鍋爐運行效率與國際先進水平差距較大，節(jié)能減排潛力較大。因此，我國在上世紀“八十年代”初期、“九十年代”中后期的兩次節(jié)能工作突出的階段中，工業(yè)鍋爐都是主要工作重點，產(chǎn)品技術水平和質(zhì)量也都產(chǎn)生了不同程度的提高。進入二十一世紀后，伴隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展突顯的能源供應緊張，作為工業(yè)生產(chǎn)和居民生中的重要能源轉換設備，工業(yè)鍋爐在用量和耗能量不斷增加，以提高熱效率為核心的燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能在 “十一五”和“十二五”節(jié)能規(guī)劃中始終是工作重點。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,目前，我國工業(yè)鍋爐以燃煤鍋爐為主，約占總容量的77.3%；其次為燃氣鍋爐，約占11.2%，燃油鍋爐約占4.4%，其余為沼氣、秸稈等生物質(zhì)燃料鍋爐和電加熱鍋爐。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,,,燃煤工業(yè)鍋爐年消耗7億噸原煤，僅次于電站鍋爐，是我國第二煤炭消耗裝置，年排放煙塵410萬噸、二氧化硫570萬噸、氮氧化物200萬噸，分別占全國排放總量的40%、27%、9%左右，在國內(nèi)部分重點城市污染排放比例已經(jīng)超過電站鍋爐。,,因此，工業(yè)鍋爐是實現(xiàn)節(jié)能減排目標的主攻對象。,相關節(jié)能主管部門、機構、專家學者一再強調(diào)能源結構調(diào)整，主張通過能源結構調(diào)整，加大清潔燃料和非化石能源比例，來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，但從我國能源構成、新能源技術發(fā)展等客觀狀況分析，在未來相當長的時期內(nèi)，一次能源以煤為主的格局很難有根本性改變，節(jié)能減排目標的實現(xiàn)必須立足于煤炭的清潔利用。因此，燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排任重道遠，只有不斷的提高燃煤工業(yè)鍋爐技術，提高燃煤工業(yè)鍋爐運行效率，降低污染物排放，才能有效的實現(xiàn)工業(yè)鍋爐對節(jié)能減排貢獻。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,二、節(jié)能的定義 1、節(jié)能技術的定義研究和討論燃煤鍋爐節(jié)能技術要依靠和遵循正確的基礎理論，首先要明確節(jié)能的定義。節(jié)能按照世界能源委員會1979年提出的定義是：采取技術上可行、經(jīng)濟上合理、環(huán)境和社會可接受的一切措施，來提高能源資源的利用效率。 2、狹義節(jié)能狹義節(jié)能是指節(jié)約煤炭、石油、電力、天然氣等能源。狹義節(jié)能內(nèi)容體現(xiàn)在從能源資源的開發(fā)，轉換與輸配，直到用戶消費過程中的各個環(huán)節(jié)。 3、廣義節(jié)能廣義節(jié)能是除狹義節(jié)能內(nèi)容之外，還包括了：如節(jié)約原材料消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率、減少人力消耗、提高能源利用效率等內(nèi)容。從通常的意義來講，節(jié)能就是盡可能地減少能源消耗量，生產(chǎn)出與原來同樣數(shù)量、同樣質(zhì)量的產(chǎn)品；或者是以原來同樣數(shù)量的能源消耗量，生產(chǎn)出比原來數(shù)量更多或數(shù)量相等質(zhì)量更好的產(chǎn)品。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,三、節(jié)能技術手段的分類 1、按本質(zhì)分類節(jié)能定義中的“一切措施”包括了針對設備、設施“硬件”方面的技術手段，也包括了人為因素“軟件”方面的行為手段。如設備設施在生產(chǎn)過程中的設計、使用過程中的操作和管理，以及相關法規(guī)、標準、規(guī)章制度建立和執(zhí)行等，都屬于“軟件”的廣義范疇?！坝布贝胧┩ㄟ^“軟件”措施發(fā)揮作用。節(jié)能技術的“一切措施”只有“軟”、“硬”融合才能產(chǎn)生效應，成為“技術可行的”。 2、按系統(tǒng)分類完整的能源利用系統(tǒng)一般由能源資源的開發(fā)生產(chǎn)、加工轉換、輸配、終端用戶使用四個基本過程構成，或稱之為四個基本系統(tǒng)。各個系統(tǒng)由于功能的不同，所對應的節(jié)能措施通常也被劃歸不同類別。由于設備設施是構成整個能源利用系統(tǒng)的本質(zhì)和決定效率的基礎，而其功效又是通過系統(tǒng)來實現(xiàn)的，因此，無論是針對設備設施的節(jié)能技術，還是針對系統(tǒng)“的節(jié)能技術，都是相互關聯(lián)、相互作用、相互影響。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,3、按內(nèi)容和目的進行分類從內(nèi)容和目的進行分類，又可分為：提高能源資源開發(fā)品質(zhì)和生產(chǎn)效率方面的。減少加工轉換、輸配過程損失方面的。促進終端用戶用能功效方面的。鑒于本次主要研究和討論燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能技術，因此，以下所涉及概念、技術等均已鍋爐及系統(tǒng)為對象來論述。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,四、單一產(chǎn)品節(jié)能的概念及技術單一產(chǎn)品是指獨立、完整的設備或裝置。提高單一產(chǎn)品能效是節(jié)能的基礎。 1、產(chǎn)品節(jié)能的概念是指工業(yè)鍋爐主機、輔機、附件、儀表等產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用的各個環(huán)節(jié)對資源、能源和人力工時的消耗。 2、產(chǎn)品能效指標 是指工業(yè)鍋爐的熱效率、受熱面蒸發(fā)率、單位容量金屬消耗量和配套輔機的電功率等。不同燃料、不同介質(zhì)、不同用途的鍋爐對各項指標要求是不同的。 3、產(chǎn)品節(jié)能技術是指工業(yè)鍋爐主、輔機的節(jié)能技術，主要是圍繞著運行過程中燃料的充分燃盡、高溫煙氣與介質(zhì)（工質(zhì)）的高效傳熱、減少各項熱損失進行的具體措施。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,五、系統(tǒng)節(jié)能的概念及基本考慮就工業(yè)鍋爐而言，任何單一產(chǎn)品節(jié)能技術的應用和效果都是通過系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 1、系統(tǒng)節(jié)能的概念系統(tǒng)節(jié)能有兩個含義：一個是指對具體由單一設備設施組成的某個專業(yè)系統(tǒng)整體的節(jié)能。對工業(yè)鍋爐節(jié)能來說，是指由鍋爐主機、輔機、附件、檢測計量儀表（裝置）及自動控制系統(tǒng)組成的具體的硬件系統(tǒng)的節(jié)能。另一個是指針對某個領域或某個行業(yè)全面系統(tǒng)的開展節(jié)能工作。對于工業(yè)鍋爐節(jié)能來說，是指在工業(yè)鍋爐的生產(chǎn)、使用、監(jiān)督管理等的全過程中，系統(tǒng)、全面實施節(jié)能技術措施的活動。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,2、系統(tǒng)能效指標工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的能效指標指運行工況下各項指標，通常由系統(tǒng)能源轉換效率和單耗（單位輸出熱量的綜合能耗、單一品種能能源消耗、物料消耗）組成。主要有以下幾個： 系統(tǒng)能量轉換率，也是鍋爐系統(tǒng)熱效率，通過系統(tǒng)熱平衡進行計算，即鍋爐系統(tǒng)輸出的有效能量占輸入能量的百分比（%）。 單位輸出熱量燃料消耗量，是鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)輸出單位蒸發(fā)量或單位輸出熱量使用的燃料量，用kgce/(t/h)或kgce/(GJ)表示。 單位輸出熱量電消耗量，是鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)輸出單位蒸發(fā)量或單位輸出熱量鍋爐系統(tǒng)的用電量，用kWh/(t/h)或kWh/(GJ)表示。 單位輸出熱量水消耗量，是鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)輸出單位蒸發(fā)量或單位輸出熱量鍋爐系統(tǒng)的用水量，用kg/(t/h)或kg/(GJ)表示。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,為了便于對工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效進行評價或對能效進行分等比較，JB/T50158《工業(yè)鍋爐房能耗分等》引入了“噸標準蒸汽” 進行工業(yè)鍋爐系統(tǒng)單耗指標計算，這一指標是指整個系統(tǒng)每生產(chǎn)1噸標準蒸汽所耗用多少千克標準煤量。能耗包括統(tǒng)計期內(nèi)系統(tǒng)燃料總消耗量、電總消耗量、水總消耗量；輸出能量（熱量）——包括統(tǒng)計期內(nèi)系統(tǒng)輸出的過熱蒸汽量、飽和蒸汽量、熱水量。按照規(guī)定的折標系數(shù)，將能耗折算成標準煤量（1kg標準煤的發(fā)熱量約為29300 kJ/kg或7000kcal/kg），輸出能量（熱量）折算成標準噸蒸汽（1噸標準蒸汽的熱量約為2.5GJ或60×104 kcal），然后進行單耗計算。監(jiān)督檢驗機構、評價機構或鍋爐使用單位可以按JB/T50158《工業(yè)鍋爐房能耗分等》標準，對使用工業(yè)鍋爐系統(tǒng)進行能效評價或能耗等級評定。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,3、影響系統(tǒng)能效的主要因素當前，影響工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效的直接因素有以下幾個方面： 政策、法規(guī)、技術標準。 產(chǎn)品設計與制造。 系統(tǒng)設計。 熱工監(jiān)測、計量與自動控制。 運行能效管理。 維護保養(yǎng)。影響工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效的間接因素有以下3個方面：燃料的品種、質(zhì)量。燃料供應及輸送方式。終端用戶的需求和工藝。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,4、系統(tǒng)節(jié)能技術工業(yè)鍋爐系統(tǒng)節(jié)能技術是指鍋爐主機節(jié)能以外的，針對系統(tǒng)（配置）的節(jié)能技術，歸納起來有以下幾個大類： 節(jié)電技術，使用高效節(jié)電型設備，改造效率低、耗電高的設備。 余熱回收，對鍋爐尾部高溫煙氣、用熱設備產(chǎn)生的高溫冷凝水和鍋爐排污水中的熱能進行回收利用，以提高能源的利用率。 節(jié)水技術，冷凝水回收，排污水回收和處理，節(jié)約用水。 監(jiān)測、計量與自動控制，通過對工業(yè)鍋爐系統(tǒng)運行中各個參數(shù)和相關指標的監(jiān)測、計量，為鍋爐系統(tǒng)的控制提供依據(jù)；實現(xiàn)自動控制、智能控制，使整個系統(tǒng)高效、安全運行。 分時分區(qū)供熱，按照用戶的需求不同，通過系統(tǒng)設置和制定科學、合理的系統(tǒng)運行模式，減少浪費。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,工業(yè)鍋系統(tǒng)爐節(jié)能是一項復雜的系統(tǒng)工程，任何一項技術的作用都是相對的、局部的，效果是有限的，但又是必要的。工業(yè)鍋爐節(jié)能工作需要在各個環(huán)節(jié)系統(tǒng)、全面的進行，才能真正實現(xiàn)節(jié)能目標。系統(tǒng)節(jié)能技術的選擇、實施，要經(jīng)過定量的計算和必要的技術設計，才能有效降低能源的損失與浪費。基本原則是： 在現(xiàn)有技術基礎上可以實現(xiàn)。 經(jīng)濟上有合適的投入產(chǎn)出比。 不增加或減少對環(huán)境的污染。 促進生產(chǎn)與生活水平的提高。 有效降低能源的損失與浪費。我國電站鍋爐、燃油燃氣工業(yè)鍋爐產(chǎn)品技術水平較高，設計效率和運行效率與國際先進水平相當；燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)品技術水平參差不齊，系統(tǒng)運行能效偏低，節(jié)能空間較大。因此，鍋爐節(jié)能基本都是圍繞著燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)品及系統(tǒng)展開的。,第一部分  能源的使用、節(jié)約及途徑,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能都是圍繞著鍋爐及系統(tǒng)展開的，節(jié)能技術是針對鍋爐主機、輔機、熱儀表（裝置）及自動控制裝置所研究開發(fā)的。 一、鍋爐及附屬設備燃煤工業(yè)鍋爐按照燃燒方式可分為層燃鍋爐（容量占比95%）、室燃鍋爐和流化床鍋爐；按介質(zhì)可分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和有機熱載體鍋爐；按燃料品種可分為燃固體燃料、液體燃料、氣體燃料鍋爐。鍋爐本體必須配備必要的輔屬設備（系統(tǒng)）才能實現(xiàn)正常運行。 1、鍋爐主機燃煤工業(yè)鍋爐主機有以下幾個部分構成： 燃燒組件（上煤裝置、燃燒設備、燃燒室、配風裝置、空氣預熱器、煙風道等）。 汽、水系統(tǒng)（鍋筒、聯(lián)箱、爐膛水冷壁、過熱器、對流管束、省煤器等）。 、鍋爐范圍內(nèi)管道、儀表閥門等。 鋼架、爐墻、絕熱及保溫等。,第二部分  鍋爐及鍋爐系統(tǒng),Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,2、鍋爐輔機設備（系統(tǒng)） 燃料供應系統(tǒng)，主要包括燃料的儲存、加工和輸送裝置。 鼓、引風系統(tǒng)，主要包括鼓風機、引風機、風道、煙道和煙囪等。 給（補）水系統(tǒng)，主要包括給水泵（熱水鍋爐為補水泵和循環(huán)水泵）、水處理設備、水箱、管道、閥門等。 除灰、除渣系統(tǒng)，主要包括各式除渣機、集灰器、水利或機械輸送裝置等。 煙氣凈化系統(tǒng)，主要包括除塵、脫硫、脫硝等設備。 熱力管道和輸配系統(tǒng)，主要包括管道、閥門、分集水器（蒸汽鍋爐為分汽缸）等。 3、安全附件鍋爐安全附件是保證鍋爐安全運行必須配備的裝置，主要有安全閥、壓力表、水位計（蒸汽鍋爐）、排污裝置、連鎖保護裝置等。,第二部分  鍋爐及鍋爐系統(tǒng),Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,二、熱工儀表及自動控制系統(tǒng)鍋爐熱工儀表及自動控制系統(tǒng)是現(xiàn)代鍋爐及相關系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行必不可少的部分，作用是監(jiān)測和顯示鍋爐及相關系統(tǒng)各點參數(shù)和狀況，對水、電、燃料的消耗和熱量輸配進行計量，實現(xiàn)鍋爐及相關系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)和安全保護。主要包括溫度計、壓力表、流量計、熱量表、氧量表、電動調(diào)節(jié)閥和執(zhí)行機構、計算機和軟件等。 三、鍋爐系統(tǒng)鍋爐系統(tǒng)由鍋爐主機、輔機設備、安全附件、熱工儀表、自動控制裝置構成。按照功能通常可進一步細分為： 燃料供應系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、灰渣系統(tǒng) 汽、水系統(tǒng)及水處理系統(tǒng)（過濾、軟化、除氧） 煙、風氣系統(tǒng)及煙氣凈化系統(tǒng) 電氣及熱工控制系統(tǒng),第二部分  鍋爐及鍋爐系統(tǒng),Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,一、對國產(chǎn)燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)品的基本評價 1、國產(chǎn)燃煤鍋爐設計及制造處于國際較高水平我國的燃煤工業(yè)鍋爐在經(jīng)歷了兩次主要的以提高熱效率為核心的性能的提升，產(chǎn)品設計及制造基本處于國際較高水平。一次是上世紀八十年代初國家根據(jù)節(jié)能的需要，為了淘汰考克蘭、蘭開夏、鑄鐵鍋爐等一批金屬消耗量大、熱效率低的“煤老虎”鍋爐，原機械部組織了全國以制造企業(yè)牽頭的產(chǎn)學研相結合的“燃煤工業(yè)鍋爐新產(chǎn)品聯(lián)合設計”，并聯(lián)合八個部委分期分批淘汰了大量熱效率低、污染嚴重的老舊型號鍋爐，使產(chǎn)品設計效率由原來的60%～70%提高5個百分點以上。第二次是上世紀九十年代末至本世紀初，借助全球環(huán)境基金會資助的“GEF高效工業(yè)鍋爐”項目，通過技術引進所帶動的燃煤工業(yè)鍋爐熱效率、輔機性能、設計方法和標準等諸多方面技術進步，新產(chǎn)品熱效率提高到75%～80%，較大容量的甚至達到84%。,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,2、針對特定熱用戶的非定型化設計還存在差距由于長期受計劃經(jīng)濟的影響，工業(yè)鍋爐“多品種適應多用途”并未得到很好的發(fā)揮。統(tǒng)一的標準型號、統(tǒng)一標準參數(shù)、統(tǒng)一的設計煤種和批量生產(chǎn)，使產(chǎn)品缺少“個性”。 3、產(chǎn)品必配監(jiān)測、計量儀表及控制裝置水平較低燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)品出廠時缺少必要的運行能效監(jiān)測、計量儀表或裝置的配備，導致鍋爐運行期間無法根據(jù)工況的變化，及時、科學的調(diào)整運行參數(shù)，使整個鍋爐系統(tǒng)難以在最佳匹配的狀態(tài)下運行。 4、工業(yè)設計水平較低技術開發(fā)、產(chǎn)品設計與制造工藝、生產(chǎn)脫節(jié)，制造企業(yè)很少具有真正意義上的新產(chǎn)品開發(fā)能力，上千家工業(yè)鍋爐制造企業(yè)，真正具有產(chǎn)品設計能力的不足百家，產(chǎn)、學、研相結合的創(chuàng)新模式還不普遍，大部分制造企業(yè)的新產(chǎn)品設計處于“簡單重復”的水平，產(chǎn)品性能方面缺陷得不到及時的完善。,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,二、對國內(nèi)燃煤工業(yè)鍋爐系統(tǒng)現(xiàn)狀水平的基本評價 1、鍋爐系統(tǒng)運行能效水平低，提升空間大雖然我國工業(yè)鍋爐在制造、安裝、監(jiān)管、使用、管理、維護方面均取得了不少的成績，但由于工業(yè)鍋爐基數(shù)大、燒原煤、地區(qū)經(jīng)濟差異、節(jié)能監(jiān)管工作起步晚等諸多原因，一些以往難以有效解決的問題和不足依然存，導致了工業(yè)鍋爐系統(tǒng)運行能效仍然偏低，還有較大提升空間。 2、運行效率低于設計效率 運行工況與設計工況不符，對用戶熱負荷變化適應性低，機組配置不合理，風機、水泵等輔機設計裕量偏大，主、輔機匹配性差。 入爐煤質(zhì)與設計煤質(zhì)不符，長期以來，受煤炭生產(chǎn)供應體制和能源緊張的影響，工業(yè)鍋爐專用燃料供應系統(tǒng)一直沒有建立，以燃用未經(jīng)洗選加工的原煤為主。雖然GB/T18342《鏈條爐排鍋爐用煤技術條件》對層燃鍋爐用煤提出了最基本的要求，但實際當中得不到,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,貫徹執(zhí)行。煤種復雜、熱值不穩(wěn)定、含硫量高，燃料的顆粒度得不到保證，加上煤炭供應市場和渠道變化較大，燃煤工業(yè)鍋爐很難做到“多品種適應多燃料”，這也是目前工業(yè)鍋爐的運行效率不高，排放污染嚴重的原因之一。 運行水平低，企業(yè)管理人員節(jié)能環(huán)保意識不夠，內(nèi)部管理制度不健全，運行人員技術素質(zhì)低。我國工業(yè)鍋爐使用單位對鍋爐的能效管理大多流于形式，規(guī)章制度建設和執(zhí)行情況較差，監(jiān)督管理和考核評價沒有發(fā)揮應有的作用。 3、鍋爐系統(tǒng)效率低于系統(tǒng)應有效率 現(xiàn)有的泵與風機多為通用產(chǎn)品，無負荷調(diào)節(jié)檔次，與鍋爐的匹配性較差，輔機電耗過高，造成較大的能源浪費。 設計院和用戶在選用鍋爐時，過多考慮今后發(fā)展需要或過度強調(diào)滿足最大負荷等因素，所選鍋爐的容量及臺數(shù)往往超過實際需求很多，造成系統(tǒng)能力配置冗余大，實際運行中各單機設備長期處于低負荷狀態(tài)，運行效率偏低。 缺少必要的與經(jīng)濟運行有關的監(jiān)測、計量儀表及裝置，司爐工憑經(jīng)驗進行操作和調(diào)節(jié)。,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,4、全系統(tǒng)熱工控制水平較低大部分燃煤工業(yè)鍋爐系統(tǒng)沒有配備自動控制裝置，運行、調(diào)節(jié)過程完全靠人工操作，設備及系統(tǒng)能效受司爐工技術水平影響較大。 5、運行人員素質(zhì)較低、流動性大 大部分工業(yè)鍋爐運行人員學歷偏低，缺乏鍋爐經(jīng)濟運行知識和操作技能。 待遇較低，工作積極性不高，節(jié)能意識和責任心差。 流動性大，對所操作的系統(tǒng)配置不熟悉，很難將設備、系統(tǒng)調(diào)節(jié)、保持在最佳能效狀態(tài)下運行。 三、影響燃煤工業(yè)鍋爐能效提高的主要因素綜合對工業(yè)鍋爐目前的技術水平、運行管理狀況和存在問題進行分析和研究，制約我國燃煤工業(yè)鍋爐能效提高的主要因素有：,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,1、觀念因素在我國工業(yè)鍋爐生產(chǎn)、使用的環(huán)節(jié)和領域的企業(yè)和技術人員，長期受以下觀念的影響： 重主機輕輔機，主要表現(xiàn)：關注點集中在鍋爐主機的技術進步，忽視配套輔機、附屬設備的研究、生產(chǎn)和選配等。 重設備，輕儀表，主要表現(xiàn)：大部分工業(yè)鍋爐系統(tǒng)沒有配備基本的與能效有關的（溫度、流量、燃料量、用電量）監(jiān)測、計量儀表或裝置等。 重單機，輕配置，主要表現(xiàn)：系統(tǒng)設計過程只考慮設備性能、效率，缺少系統(tǒng)整體功能、效率、調(diào)節(jié)的要求等。 重設計，輕運行，主要表現(xiàn)：鍋爐產(chǎn)品設計、制造忽視調(diào)節(jié)性能，隨機文件沒有使用操作說明書或極其簡單，使用環(huán)節(jié)缺少經(jīng)濟運行考核等。,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,2、市場因素隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)或供暖行業(yè)的工業(yè)鍋爐用戶的管理者，往往只重視自身產(chǎn)品質(zhì)量、材料成本和供熱品質(zhì)，忽略了能源消耗和節(jié)能的重要性。在激烈競爭的環(huán)境下，由于高效節(jié)能鍋爐價格平均約高15%～20%左右，低價中標的采購模式導致市場有效需求不足，市場占有率不足5%。極大地影響了生產(chǎn)企業(yè)進行技術創(chuàng)新，開發(fā)高效節(jié)能鍋爐的積極性，阻礙了工業(yè)鍋爐節(jié)能技術的發(fā)展。設計院在系統(tǒng)設計時，往往屈服于甲方的“強勢”，難以完全按照高效節(jié)能的原則制定技術方案。由于公眾正確的節(jié)能知識、技術、意識缺乏，大的社會環(huán)境基礎為節(jié)能工作創(chuàng)造有利條尚顯不足。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,3、政策性因素工業(yè)鍋爐運行能效水平提高的關鍵因素就是政策因素，而且是決定性因素，直接或間接地影響著生產(chǎn)、使用、監(jiān)督管理的各個環(huán)節(jié)。 工業(yè)鍋爐節(jié)能相關政策“政出多門”，系統(tǒng)性、完整性、融合性不夠。 政策的階段性特點突出，持久性、連續(xù)性不夠。 資金投入往往強調(diào)階段性節(jié)能成效，忽視相關基礎條件建設和完善。 標準制修訂缺乏足夠經(jīng)費支持，一些關鍵性標準技術要求低、指標落后，不能適應當前節(jié)能工作的要求。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,四、燃煤鍋爐能效提升的重點方向國家發(fā)改委、環(huán)保部、質(zhì)檢總局等8各部委于2014年10月29日聯(lián)合下發(fā)的《燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實施方案》中，針對工業(yè)鍋爐當前狀況和存在的問題，按照全國節(jié)能減排工作目標要求，明確了燃煤鍋爐能效提升的重點方向。 1、堅持政府引導與市場配置資源相結合充分發(fā)揮市場調(diào)節(jié)作用。通過強化約束性法規(guī)標準,創(chuàng)新財稅激勵政策，推廣市場化機制，引導和鼓勵生產(chǎn)企業(yè)進一步提升所生產(chǎn)鍋爐的效率。企業(yè)優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保的工業(yè)鍋爐，淘汰高耗能高排放的落后工業(yè)鍋爐。 2、堅持安全監(jiān)察與節(jié)能環(huán)保監(jiān)管相結合加強工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)保標準與安全要求的銜接，建立融安全、節(jié)能、環(huán)保要求于一體的標準體系。充分利用現(xiàn)有鍋爐安全監(jiān)察和節(jié)能的全生命周期監(jiān)管體制和監(jiān)督管理資源，加強對工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)保的監(jiān)管。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,3、堅持技術進步與強化管理相結合在研發(fā)和推廣先進節(jié)能環(huán)保技術和產(chǎn)品的同時，完善工業(yè)鍋爐房管理制度建設，強化司爐人員工業(yè)鍋爐安全、經(jīng)濟、環(huán)保運行的專業(yè)技能培訓，確保先進的技術和裝備的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。 4、堅持重點突破和系統(tǒng)推進相結合重視工業(yè)鍋爐本質(zhì)效率提升的同時，注重鍋爐輔機配套、燃料優(yōu)化、監(jiān)管能力、服務支撐等因素，提升工業(yè)鍋爐系統(tǒng)整體運行效率。要充分認識到，燃煤工業(yè)鍋爐能效提升涉及政策、經(jīng)濟、技術、市場等多重因素的影響，是一項復雜系統(tǒng)工程，隨著節(jié)能空間的不斷縮小，取得成效的難度會逐漸加大，要立足于“打持久戰(zhàn)”，強化部門間協(xié)作機制，在完成階段性節(jié)能減排任務目標的同時，做好各個環(huán)節(jié)的基礎建設工作。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,五、燃煤鍋爐設備的節(jié)能手段工業(yè)鍋爐主、輔機的節(jié)能技術主要是圍繞著燃料的充分燃盡、高溫煙氣與介質(zhì)（工質(zhì)）的高效傳熱、減少各項熱損失進行的。 1、鍋爐熱平衡鍋爐的熱平衡方程式若以鍋爐輸入熱量的百分率來表達，則表示為：q1＋q2＋q3＋q4＋q5＋q6＝100%鍋爐節(jié)能技術就是要提高有效利用熱q1，減少q2～q6的各項熱損失。鍋爐各項熱損失存在于構成鍋爐完整工作的幾個過程中。 2、燃煤工業(yè)鍋爐的三個基本過程 燃燒過程，決定著氣體不完全燃燒熱損失q3 、固體不完全熱損失q4 、灰渣物理熱損失q6值的大小，節(jié)能技術主要是減少各項損失，提高燃燒效率。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,傳熱過程，是高溫煙氣所含的熱量，經(jīng)過鍋爐的各個受熱面?zhèn)鹘o工質(zhì)的過程。節(jié)能技術主要是強化傳熱效率，減少排煙損失q2 。 工質(zhì)吸熱氣化過程，鍋爐給水經(jīng)水泵送入鍋爐的省煤器，水被預熱后進入鍋筒，然后進入由鍋筒、下降管、下集箱和上升管(水冷壁管)串聯(lián)組成的循環(huán)回路，不斷被加熱形成一定參數(shù)的和品質(zhì)的蒸汽或熱水。節(jié)能技術主要是在保證循環(huán)暢通、安全的前下，配合燃燒、傳熱，減少金屬消耗量。鍋爐的三個工作過程是互相聯(lián)系的，密切相關的。若某個工作過程組織的不好，或者某個工作系統(tǒng)不夠完善，都會給鍋爐的熱效率、經(jīng)濟性、安全運行帶來不良的影響。實施單一節(jié)能技術也可能是對某個過程發(fā)揮單獨的作用，也可能對多個系統(tǒng)產(chǎn)生作用。而實施多項節(jié)能技術時，所產(chǎn)生的作用也是相互關聯(lián)的，相互影響的，往往是綜合在一起產(chǎn)生效果。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,3、燃煤鍋爐設備具體節(jié)能技術 燃料加工，將生產(chǎn)的原煤通過洗選、篩分，除去多余的灰分、硫分，保持一定比例的顆粒度及合理的水分的加工，制成熱值穩(wěn)定的工業(yè)鍋爐專用煤，有利于層燃鍋爐的充分燃燒，可主要減少q3、q4和q2。 工業(yè)鍋爐用型煤，用一種或幾種性質(zhì)不同的煤，摻入一定比例的粘結劑和固硫劑等。使其發(fā)熱量、揮發(fā)分、固硫率等技術指標達到預定值，加工成具有良好的燃燒和環(huán)保效果的固態(tài)工業(yè)鍋爐用燃料。在2t/h～10t/h鏈條爐排鍋爐上采用爐前直接成型送進入爐內(nèi)燃燒可取得較好的節(jié)能減排效果?？芍饕獪p少q3、q4。 分層給煤技術，在鍋爐煤斗加裝一套以篩分功能為主的設備，使原煤（散煤）經(jīng)過該設備后落在爐排上時，大顆粒在煤層下面，小顆粒和細分在煤層上面，使煤層疏松，阻力均勻，減少漏煤，有利于層燃鍋爐的充分燃燒，可主要減少q3、 q4。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,鼓、引風機變頻調(diào)速技術，通過給鼓、引風機電機加裝的變頻器調(diào)節(jié)電機轉速改變風機壓頭和風量，使過?？諝庀禂?shù)α、爐膛負壓保持在合理區(qū)間，可主要減少q2、 q3、 q4，減少鼓、引風機耗電量。 二次風技術，在爐膛中布置二次風，將燃燒所需的一部分空氣直接射入爐膛的燃燒區(qū)強化燃料與空氣的混合，在較低過?？諝庀禂?shù)的情況下，有利于燃料著火、燃燒和燃盡，可主要減少q2、 q3、 q4。 活動爐拱，在小型層燃鍋爐的爐膛中安裝可變化角度的中拱，當鍋爐負荷、煤種和顆粒度等發(fā)生變化時，通過調(diào)整角度改變爐膛火焰、煙氣的流動狀態(tài)和充滿度，有利于燃料著火、燃盡和爐膛換熱，可主要減少q2、 q3、 q4。 擾流子技術，適當在鍋殼鍋爐煙管中安裝擾流子，增加煙氣在煙管中的擾動、沖刷，縮小靠近管壁煙氣溫度邊界層，強化傳熱，提高受熱面利用率，節(jié)約鋼材。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,內(nèi)螺紋煙管技術，在火管鍋爐或水火管鍋爐中使用內(nèi)壁有凸起或凹陷螺紋的煙管，起作用與擾流子作用相同。 翅（鰭）片管技術，使用翅（鰭）片管作為爐膛和對流受熱面，一方面可已在有限的空間中增加換熱面積，同時又有利于爐墻的密封和保溫，可主要減少q2、q5。 優(yōu)化受熱面結構，通過合理選擇受熱面的材料和管徑，合理設計布置輻射、對流受熱面的結構、形式和面積，在給定的給水溫度和燃料特性的前提下，確保鍋爐水循環(huán)暢通安全，使鍋爐達到額定參數(shù)下出力、熱效率，同時可以減少煙氣側的阻力、受熱面磨損、積灰，節(jié)約鋼材消耗量。 水泵變頻調(diào)速技術，給鍋爐給水泵、循環(huán)泵、補水泵電機加裝變頻器，通過變頻調(diào)節(jié)電機轉速改變泵的揚程或流量，來保證鍋爐負荷、參數(shù)變化時，調(diào)節(jié)工質(zhì)（介質(zhì)）的流量和壓力?？蓽p少水泵耗電量。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,六、鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能技術手段 1、工業(yè)鍋爐系統(tǒng)節(jié)能技術除了鍋爐主、輔機設備節(jié)能技術外，工鍋爐系統(tǒng)節(jié)能技術主要有： 節(jié)電技術。使用高效節(jié)電型設備，改造效率低、耗電高的設備；定期做好管網(wǎng)的維護保養(yǎng)，及時處理管道系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏，減少系統(tǒng)流量損失；減少管路系統(tǒng)的阻力，在不影響正常運行的情況下，盡量少設和不設不必要的彎頭，拆除多余的擋板和閥門；合理使用電機變頻技術。 余熱回收。對鍋爐尾部高溫煙氣、用熱設備產(chǎn)生的高溫冷凝水和鍋爐排污水中的熱能進行回收利用，以提高能源的利用率。 節(jié)水技術。冷凝水回收，排污水回收等技術，減少能源浪費和水資源消耗。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,監(jiān)測、計量與控制。監(jiān)測、計量與控制是通過對工業(yè)鍋爐系統(tǒng)運行中各個參數(shù)和相關指標的監(jiān)測、計量，為鍋爐系統(tǒng)的控制提供依據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)自動控制、智能控制，可最大限度地減少人為因素的不良作用，使整個系統(tǒng)高效、安全運行。2、系統(tǒng)能效指標做引導系統(tǒng)節(jié)能技術是在節(jié)能指標的約束和引導下研究、開發(fā)和應用的。在提高工業(yè)鍋爐系統(tǒng)整體能效的前提下：采用單一技術或多項技術，提高單一設備的效率或提高多個設備的效率，實現(xiàn)單一的節(jié)約燃料（或電、水），或綜合的節(jié)約水、電、燃料的目的。使系統(tǒng)能效的某個指標項的值，或多個指標項的值滿足或超過同類系統(tǒng)節(jié)能指標的要求，或在系統(tǒng)自身原有的基礎上有所提高。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,3、系統(tǒng)節(jié)能的基本原則系統(tǒng)節(jié)能技術的選擇、實施，要經(jīng)過定量的計算和必要的技術設計，才能有效降低能源的損失與浪費?；驹瓌t是：在原有能效水平基礎上可以實現(xiàn)進一步提高。經(jīng)濟上有合理的投資回收期。節(jié)能的同時不增加或能減少對環(huán)境的污染。更加方便、靈活的為熱用戶提供高品質(zhì)熱能。有效降低能源的損失與浪費。對需要增加電耗、水耗和較大金屬材料消耗為代價的節(jié)約燃料，或提高熱效率的節(jié)能技術，要進行深入、細致、全面的技術經(jīng)濟分析。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,4、工業(yè)鍋爐系統(tǒng)具體節(jié)能技術 蒸汽凝結水利用技術。鍋爐凝結水是指蒸汽經(jīng)生產(chǎn)設備或采暖設備進行熱交換冷凝后的水，也可稱冷凝水。這部分水溫較高，加以回收利用，不僅節(jié)約鍋爐燃料，而且節(jié)約工業(yè)用水，降低水處理費用。凝結水回收系統(tǒng)由疏水閥后的集水罐、輸送泵、疏水器、閃蒸汽回收等部件組成。 排污熱量回收技術。排污是確保鍋爐安全和經(jīng)濟運行的一個重要措施。蒸汽鍋爐由于排污水是以飽和水的形式排出，因此，隨著排污也損失了大量的熱量。如果鍋爐的工作壓力為1.0MPa，每排出1kg的排污水，將帶走約160kcal的熱量。對于有連續(xù)排污的大容量鍋爐和當?shù)厮|(zhì)條件差的鍋爐系統(tǒng)，回收的熱量將更可觀。對于排污水熱量回收方法，通常是將排污水排放入排污膨脹器，在排污膨脹器內(nèi)生成閃蒸蒸汽和高溫熱水，兩者分別排出膨脹器加以利用。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,蓄熱器技術。工業(yè)鍋爐在合適的負荷范圍內(nèi)、穩(wěn)定的工況下運行，能實現(xiàn)高的鍋爐熱效率。有些因生產(chǎn)工藝的特殊性，蒸汽需求量波動非常大，單靠鍋爐運行控制，在鍋爐出力與用汽量之間的平衡問題很難協(xié)調(diào)，導致鍋爐負荷變化過大，熱效率降低。在系統(tǒng)中配置蓄熱器就是起著解決鍋爐負荷與用汽量不均之間的協(xié)調(diào)功能，間接地提高鍋爐熱效率的重要設備。蒸汽蓄熱器是以水為儲熱工質(zhì)的蓄能裝置，與鍋爐并聯(lián)在同一管網(wǎng)系統(tǒng)。在蓄熱器內(nèi)貯存水，當需要將蒸汽熱量儲存時，蒸汽通入容器中加熱所貯的水，使容器內(nèi)水的溫度和壓力升高，形成高壓飽和水，是蓄熱過程；當外界需要用汽，打開蓄熱器出口閥，使容器內(nèi)壓力下降，高壓飽和水就過熱沸騰而蒸發(fā)汽化，是放熱過程，蒸汽進入主蒸汽管網(wǎng)。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,變頻調(diào)速技術。變頻技術用于工業(yè)鍋爐自動控制系統(tǒng)中，除了控制方便、及時、穩(wěn)定外，更重要的目的在于節(jié)電。變頻調(diào)速的節(jié)電原理，是基于流量、壓力、轉速、功率之間的關系，這些關系是：流量正比轉速，壓力正比轉速的平方，功率正比轉速的三次方。調(diào)節(jié)同樣流量采用變頻調(diào)速之所以比調(diào)節(jié)閥門要節(jié)電，其主要原因是，用變頻調(diào)速方式來調(diào)節(jié)流量，管道的出口閥門是在全開放情況下工作的，此時無閥門阻力，而用閥門調(diào)節(jié)流量時，這時在管道出口閥門處，存在很大的阻力，需要增加很多的輸入功率來克服閥門的阻力，從而使后者比前者要多消耗很多的電能。應該值得注意的是，由于流量（負荷）與轉速成正比，功率與轉速立方成正比，在采用變頻調(diào)速來調(diào)節(jié)流量時，流量（負荷）變化越大，電機的實際功率變化也越大，節(jié)電效果也就越好。所以采用變頻調(diào)速，在不同的工況下，其節(jié)電效果會有很大的區(qū)別，這在實際應用中應該特別注意的一點。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,供熱系統(tǒng)水力平衡技術。在集中供熱系統(tǒng)中，熱水由管網(wǎng)輸送到各個用戶。對于一個按照設計要求理想運行的供熱系統(tǒng)，各個用戶都能夠獲得設計水流量，滿足用戶室內(nèi)溫度的舒適性要求和系統(tǒng)運行的節(jié)能要求，避免了用戶投訴和能源浪費。這樣的系統(tǒng)就是實現(xiàn)了水力平衡的系統(tǒng)。我國以往建成的各類建筑，在設計時大多沒有考慮在集中供熱和集中空調(diào)系統(tǒng)中設置水力平衡設備，因此，比較普遍地存在水力失調(diào)現(xiàn)象。這種長期的不合理的運行狀況，即影響供熱品質(zhì)，還造成了大量的能源浪費。水力平衡技術就是通過測試、計算，在系統(tǒng)適當?shù)墓苈饭?jié)點位置安裝平衡閥，由專業(yè)人員對系統(tǒng)進行全面的水力平衡調(diào)試，使各個環(huán)路的流量基本達到設計流量，實現(xiàn)提高供熱品質(zhì)，節(jié)約能源的目的，以取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,資源整合集中供熱。所謂資源整合集中供熱是指由集中、大型的燃煤鍋爐熱源所產(chǎn)生的蒸汽、熱水，通過管網(wǎng)供給一個城市(鎮(zhèn))或部分區(qū)域生產(chǎn)、采暖和生活所需的熱量，替代原有分散式小型燃煤鍋爐供熱、供汽的方式。在相對集中的區(qū)域內(nèi)，大型鍋爐熱效率提高，所獲得的效益足以補償熱網(wǎng)系統(tǒng)輸送熱量所產(chǎn)生的損失，煙氣凈化效果好，集中供熱可降低企業(yè)及用熱單位的投入及維護成本，節(jié)約燃料，提高能源的利用率，減少污染物排放。在用汽量大的區(qū)域，可以考慮熱電聯(lián)產(chǎn)，建立供熱為主，發(fā)電為輔的熱電廠。在同樣的供熱條件下，利用熱電聯(lián)產(chǎn)，可獲得額外的電能。值得注意的是，以油、氣作為燃料的區(qū)域，一般采用小型分散式供熱更為經(jīng)濟，受條件制約必須采用集中供熱時，要考慮容量規(guī)模和供熱半徑不宜過大。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,大型集中供熱系統(tǒng)分布式二級循環(huán)泵技術。近年來，一些需要冬季采暖的北方地區(qū)，在部分大型集中供熱系統(tǒng)中采用了分布式二級循環(huán)水泵技術。具體分布式二級循環(huán)水泵技術是：在大型供熱系統(tǒng)（間接供熱系統(tǒng)）一次循環(huán)網(wǎng)中，用二級循環(huán)泵取代了傳統(tǒng)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)閥，由原來通過閥門阻力調(diào)整流量，改為用二級循環(huán)泵提供必要的揚程和流量，大大減少了系統(tǒng)平衡消耗在閥門上的多余水泵壓頭，減少了循環(huán)水泵耗電量。分布式二級循環(huán)水泵方式中一級主循環(huán)泵只承擔鍋爐房內(nèi)部的循環(huán)動力，二級循環(huán)泵既承擔熱網(wǎng)介質(zhì)輸送功能，又負責提供換熱站一次水必要的循環(huán)動力。分布式二級循環(huán)水泵技術的使用必須配備功能較強的DCS集散控制系統(tǒng)，統(tǒng)一對熱源和各換熱站進行調(diào)節(jié)和控制。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,智能控制系統(tǒng)。隨著工業(yè)鍋爐自動控制技術應用和不斷發(fā)展，一種 “通用燃燒優(yōu)化控制技術”的智能控制系統(tǒng)正在逐漸被燃煤工業(yè)鍋爐系統(tǒng)采用。該控制系統(tǒng)集合了軟測量技術、過程優(yōu)化控制技術與大系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化技術、安全控制技術、先進的軟件接口技術，對運行數(shù)據(jù)挖掘、處理，在深度學習的基礎上對運行過程進行優(yōu)化。在燃料、負荷發(fā)生變化的情況下，通過優(yōu)化燃燒實現(xiàn)整個系統(tǒng)安全運行、穩(wěn)定運行和經(jīng)濟運行的所有目標。通常這種智能控制系統(tǒng)還具備遠程監(jiān)控的功能，通過基于互聯(lián)網(wǎng)的可視化技術，實現(xiàn)運行人員與專家對鍋爐運行中的各種問題問題，進行實時的交流，制定解決方案。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第三部分  燃煤鍋爐能效提升的重點方向,一、評價的目的工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價是依據(jù)國家有關的節(jié)能法規(guī)和標準，綜合鍋爐熱工性能測試和企業(yè)能源審計的主要內(nèi)容和要求，對鍋爐系統(tǒng)的水、電、燃料消耗、管理狀況，進行一次科學、系統(tǒng)的診斷，全面掌握工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的基本概況，查找和評估工業(yè)鍋爐系統(tǒng)節(jié)能潛力，有針對性的提出切實可行的節(jié)能規(guī)劃和改造方案，為鍋爐系統(tǒng)節(jié)能降耗、增產(chǎn)增效提供合理的依據(jù)。對于工業(yè)鍋爐系統(tǒng)建設項目、改造項目，通過能效評價，可以實現(xiàn)能效水平、節(jié)能效果的“可檢測，可報告，可核查”。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第四部分  工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價,二、評價過程 1、評價過程根據(jù)鍋爐設計、制造、安裝、改造等技術文件以及鍋爐房設備和有關用熱現(xiàn)況，對鍋爐一般特性、受熱面面積、燃燒設備、通風裝置、給水裝置、上煤除灰裝置、熱工測量儀表、吹灰裝置、水處理裝置、換熱器、除塵器等項目進行調(diào)查分析，評價鍋爐設計參數(shù)和鍋爐系統(tǒng)配套裝置的合理性及完善程度。 2、鍋爐熱工性能試驗與分析通過鍋爐熱工性能試驗（鍋爐正、反平衡試驗，燃燒調(diào)整試驗，漏風試驗，空氣動力場試驗等），查找鍋爐運行中存在影響能效的問題。 3、工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效狀況的檢查與分析結合鍋爐設備現(xiàn)狀調(diào)查及熱工性能試驗結果，對鍋爐房的能效管理體系進行全面檢查與分析，查明造成鍋爐能效各項損失的原因。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第四部分  工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價,三、評價結果 1、分析鍋爐系統(tǒng)節(jié)能潛力通過現(xiàn)況調(diào)查、能效測試和全面檢查分析，針對查出的影響鍋爐系統(tǒng)能效的問題及原因（包括操作與管理方面的問題），進行節(jié)能潛力分析，找出降低鍋爐各項損失的方法和提高鍋爐系統(tǒng)綜合能效的途徑。 2、提出節(jié)能方案根據(jù)鍋爐系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)節(jié)能潛力分析結果，提出相應的鍋爐系統(tǒng)節(jié)能規(guī)劃、技改措施和完善管理等各種節(jié)能方案。 3、分析改進方案的可行性對改進方案從經(jīng)濟效益、安全性能和社會效益三方面進行可行性分析，在保證安全基礎上，追求鍋爐系統(tǒng)節(jié)能方案實施效果及綜合效益最優(yōu)。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第四部分  工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價,四、評價方法工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價方法之一是能源審計。 1、能源審計分類根據(jù)被審計單位的規(guī)模、性質(zhì)和能源管理系統(tǒng)的復雜程度不同，能源審計的對象、范圍、內(nèi)容、目的、審計期的不同，特別是由于能源審計的目的不同，能源審計工作的深度與范圍也就不同。 2、初步（簡單）能源審計限于時間、資金、人力等條件，進行能源審計的對象比較簡單，花費時間較短，通常只做初步能源審計。這種審計的要求比較簡單，只是通過對現(xiàn)場和現(xiàn)有歷史統(tǒng)計資料的了解，對能源使用情況僅作一般性的調(diào)查，所花費的時間也比較短，一般為1～2天，其主要工作包括三個方面：,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第四部分  工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價,一是對用能單位的主要產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝和用能設備情況進行調(diào)查，掌握用能單位的總體基本情況。 二是對用能單位的能源管理狀況進行調(diào)查，了解目前用能單位的主要節(jié)能管理措施，查找管理上的薄弱環(huán)節(jié)。 三是對用能單位能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)的審計分析，重點是主要耗能設備與系統(tǒng)的能耗指標的分析，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不合理，就需要在全面審計時進行必要的測試，取得較為可靠的基本數(shù)據(jù)，便于進一步分析查找設備運轉中的問題，提出改進措施。 初步能源審計一方面可以找出明顯的節(jié)能潛力以及在短期內(nèi)就可以提高能源效率的簡單措施，同時，也為下一步全面能源審計奠定基礎。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第四部分  工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價,3、全面（詳細）能源審計在初步能源審計之后，需要對用能系統(tǒng)進行深入全面的分析與評價，就要進行詳細的能源審計。這就需要用能單位有比較健全的計量設施，或者在全面審計前安裝必要的計量表，全面地采集企業(yè)的用能數(shù)據(jù)，必要時還需進行用能設備的測試工作，以補充一些缺少計量的重要數(shù)據(jù)。通過進行用能單位的能源實物量平衡，對重點用能設備或系統(tǒng)進行節(jié)能分析，尋找可行的節(jié)能項目，提出節(jié)能技改方案，并對方案進行經(jīng)濟、技術、環(huán)境評價。 4、專項能源審計如需對重點耗能設備或工序、系統(tǒng)進行能源利用分析，尋找節(jié)能機會，提出節(jié)能改造方案，則需進行專項能源審計。在初步能源審計的基礎上，可以進一步對該方面或系統(tǒng)進行封閉的測試計算和審計分析，查找出具體的能源損失、浪費的原因，提出具體的節(jié)能技改項目和措施，并對其進行定量的經(jīng)濟技術評價分析。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第四部分  工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價,工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能源審計屬于專項能源審計范疇，《燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實施方案》中的“鍋爐系統(tǒng)技術改造工程”、“高效鍋爐系統(tǒng)示范”節(jié)能效果、節(jié)能量等能效評價，均可采用專項能源審計的方法進行。節(jié)能改造工程無論開展上述那種類型的能源審計，均要求能源審計小組應由熟悉節(jié)能法規(guī)標準、節(jié)能監(jiān)測相關知識、財會、經(jīng)濟管理、工程技術等方面的人員組成，否則能源審計的作用難以充分發(fā)揮出來。,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,第四部分  工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評價,謝謝！,2016年9月,Beijing Clean Combustion Engineering Co ,.Ltd,