工业锅炉节能改造技术技术介绍

工业锅炉的节能改造可以从两个方面发力：一是进行技术改造。未来将淘汰一些效率低、环境污染严重的旧式燃煤锅炉，因地制宜地对现有燃煤锅炉进行技术改造。在天然气等资源丰富地区进行煤改气，在煤气资源贫乏地区，采用太阳能集热器替代小型燃煤锅炉等措施。二是采用洁净燃烧技术。采用洁净煤替代原煤提高燃煤质量。

现在有一种比较现进的节能技术：《纳微米高辐射覆层技术》，纳微米高辐射覆层技术是在传热物体表面涂覆一层粒度为纳微米级的，具有高发射率的材料，使物体表面具有更强的吸收和辐射热量的能力，使物体传热效率提高。

纳微米高辐射覆层技术通过在表面涂覆少量的高辐射材料，改变了耐火材料表面的物理性能、形态、化学成分、组织结构和应力状态，获取了优良的传热性能和力学性能，因此具有良好的，经济技术性。

节能原理

传热有三种模式：对流、辐射、传导。

一般而言，当炉体温度在900摄氏度以上时，热量传递以辐射为主，辐射传热是对流的15倍，占8成以上。

常温下耐火材料的发射率一般为0.6～0.8，随着炉温的升高，会大幅度下降，高温下只有0.4～0.5，而高发射率涂料能一直保持0.9以上的发射率。

根据基尔霍夫定律，材料的吸收率与发射率相等。当物体表面的发射率提高后，它的吸收热量的能力也相应提高。

以10吨锅炉24小时节煤为例，一小时每蒸吨设计煤耗量最低为150公斤。

10吨炉每小时耗煤为：150公斤×10=1500公斤=1.5吨。

一昼夜24小时耗煤量为：1.5吨×24=36吨。

按节煤率10%计算：36吨×10%=3.6吨（一昼夜） 生产炉一年运行天数按300天计算，另60天为停炉修理时间，一年节煤3.6×300=1080吨。以辽、吉、黑东北地区为例煤价取600元每吨，节煤1080吨×600元/吨=64.8万元；取暖炉一个采暖期按150天计算：150×3.6吨=540吨 ,540吨×600元/吨=32.4万元。

① 加装燃油锅炉节能器；

经燃油节能器处理之碳氢化合物，分子结构发生变化，细小分子增多，分子间距离增大，燃料的粘度下降，结果使燃料油在燃烧前之雾化、细化程度大为提高，喷到燃烧室内在低氧条件下得到充分燃烧，因而燃烧设备之鼓风量可以减少15%至20%，避免烟道中带走之热量，烟道温度下降5℃至10℃。燃烧设备之燃油经节能器处理后，由于燃烧效率提高，故可节油4.87%至6.10%，并且明显看到火焰明亮耀眼，黑烟消失，炉膛清晰透明。彻底清除燃烧油咀之结焦现象，并防止再结焦。解除因燃料得不到充分燃烧而炉膛壁积残渣现象，达到环保节能效果。大大减少燃烧设备排放的废气对空气之污染，废气中一氧化碳（CO）、氧化氮（NOx）、碳氢化合物（HC）等有害成分大为下降，排出有害废气降低50%以上。同时，废气中的含尘量可降低30%—40%。安装位置：装在油泵和燃烧室或喷咀之间，环境温度不宜超过360℃。

② 安装冷凝型燃气锅炉节能器；

燃气锅炉排烟中含有高达18%的水蒸气，其蕴含大量的潜热未被利用，排烟温度高，显热损失大。天然气燃烧后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。减少燃料消耗是降低成本的最佳途径，冷凝型燃气锅炉节能器可直接安装在现有锅炉烟道中，回收高温烟气中的能量，减少燃料消耗，经济效益十分明显，同时水蒸气的凝结吸收烟气中的氮氧化物，二氧化硫等污染物，降低污染物排放，具有重要的环境保护意义。

③ 采用冷凝式余热回收锅炉技术；

传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸汽仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%～91%。而冷凝式余热回收锅炉，它把排烟温度降低到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热，提升了热效率；冷凝水还可以回收利用。

④ 锅炉尾部采用热管余热回收技术；

余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。

超导热管是热管余热回收装置的主要热传导元件，与普通的热交换器有着本质的不同。热管余热回收装置的换热效率可达98%以上，这是任何一种普通热交换器无法达到的。热管余热回收装置体积小，只是普通热交换器的1/3。其工作原理为：左边为烟气通道，右边为清洁空气（水或其它介质）通道，中间有隔板分开互不干扰。高温烟气由左边通道排放，排放时高温烟气冲刷热管，当烟气温度>30℃时，热管被激活便自动将热量传导至右边，这时热管左边吸热，高温烟气流经热管后温度下降，热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气（水或其它介质）在鼓风机作用下，沿右边通道反方向流动冲刷热管，这时热管右边放热，将清洁空气（水或其它介质）加热，空气流经热管后温度升高。由若干根热管组成的余热回收装置,安装在锅炉烟口，将烟气中热量吸收并高速传导至另一端，使排烟温度降至接近露点而减少热量排放损失。加热后的清洁空气可烘干物料或补充到锅炉内循环使用。提高锅炉和工业窑炉的热效率，降低燃料消耗，达到节能的目的。

在工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180℃，最高可达250℃，高温烟气排放不但造成大量热能浪费，同时也污染环境。

热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水，或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，节能环保一举两得。改造投资3-10个月回收，经济效益显著。

⑤ 采用防垢、除垢技术；

通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器，优化水汽循环系统，合理控制锅炉的排污率，从而减少水垢，提高锅炉热效率。

⑥ 采用燃料添加剂技术；

在燃料中加入添加剂达到优化燃料，达到降低烟垢，提高热效率的目的；

⑦ 采用新燃料；

采用新型环保燃料油，达到降低燃油成本的目的。

⑧ 采用富氧燃烧技术；

空气中氧气含量≤21%。工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表明：当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时，节能高达20%；锅炉启动升温时间缩短1/2－2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量为25%－30%。富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来，随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展，现在西方一些发达国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气助燃，都得用富氧空气助燃。

⑨ 采用旋流燃烧锅炉技术；

众所周知，传统锅炉存在着两大弊端，一是燃烧时有烟雾烟尘冒出，成为重要的污染源；二是煤渣燃烧不充分，能源浪费极为严重。采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉新技术与传统工业锅炉相比较，有着绝对的优势。它比手烧式锅炉节煤30%~35%，比链条式自动化锅炉节煤25%。由于纯无烟再节能技术使用了PID变频和ABM节电系统，比传统锅炉节电40%，挥发份可实现90%以上的燃烧和利用，而传统锅炉的挥发份的燃尽率只有78%左右，有22%的烟尘排向大气层，纯无烟再节能旋流燃烧技术使灰渣燃尽率达到了97%，而传统锅炉煤渣的燃尽率只有80%左右，正是由于这些原因，纯无烟再节能燃烧技术可使炉温从原来的1200℃提高到1500℃左右，提高了燃烧效率，节省了燃料，满足了客户的需求。

⑩ 采用空气源热泵热水机组替换技术；

将现有的燃油（气）热水锅炉替换成空气源热泵热水机组；可节约能源消耗30%到50%

⑾燃煤锅炉改装成燃油（气）锅炉；

《工业锅炉节能改造技术与工程实例》由李显海编著，共分为4章，本书遵循理论结合实际的原则，采用了一些比较先进的环保、节能改造技术，总结了一些较为成熟的经验，希望能为我国工业锅炉的节能减排工作做点贡献。

第1章工业锅炉基本特性及工作过程

1.1工业锅炉分类及性能参数

1.1.1工业锅炉分类

1.1.2工业锅炉主要性能参数

1.2工业锅炉型号和参数系列

1.2.1工业锅炉型号的编制方法

1.2.2工业蒸汽锅炉参数系列

1.2.3热水锅炉参数系列

1.3常见工业锅炉工作过程

1.3.1锅炉工作过程的实质

1.3.2锅炉工作过程的控制与调整

第2章工业锅炉改造技术

2.1锅炉技术改造的目的

2.2工业锅炉节能改造方案的选择

2.2.1设计方案的基本要求

2.2.2方案选择的基本原则和程序

2.2.3燃烧系统方案的选择

2.2.4控制方式的选择

2.2.5辅机系统匹配和辅机选型

2.3工业锅炉存在问题分析

2.4燃煤工业锅炉的强化燃烧技术

2.4.1强化燃烧基础知识

2.4.2燃煤工业锅炉的结构特点

2.4.3链条锅炉强化燃烧技术

2.5燃煤工业锅炉的燃气（油）改造

2.5.1燃气（油）工业锅炉的节能优势

2.5.2燃气（油）锅炉的结构特点

2.5.3燃煤锅炉改燃气（油）

2.6循环流化床锅炉的节能改造

2.6.1循环流化床锅炉的主要优势

2.6.2循环流化床锅炉的结构特点

2.6.3循环流化床锅炉节能改造

2.7工业锅炉洁净煤技术

2.7.1洁净煤技术基本情况

2.7.2工业锅炉煤炭洗选技术—

2.7.3工业锅炉动力配煤技术

2.7.4工业锅炉型煤应用技术

2.7.5工业锅炉水煤浆应用技术

2.8工业锅炉水处理节能

2.8.1工业锅炉水处理基础知识

2.8.2工业锅炉水处理技术

2.8.3工业锅炉排污及除氧

2.8.4工业锅炉反渗透水处理应用技术

2.9锅炉改造中的安全问题

第3章锅炉辅机节电改造

3.1锅炉通风设备节电改造

3.2锅炉水泵节电改造

3.3锅炉鼓风机、引风机、水泵运行调节节能

第4章工业锅炉节能改造实例

实例1三漩涡内分离循环流化床锅炉节能技术改造

实例2KZG2—8型快装锅炉改为振动炉排炉

实例3正转炉排链条锅炉改造成抛煤机倒转炉排链条锅炉

实例435t/h链条锅炉改造成循环流化床锅炉

实例5DZL型燃煤锅炉改为燃气锅炉

实例6煤粉锅炉改造成循环流化床锅炉

实例7某10t/h工业锅炉节能改造

实例8某循环流化床锅炉节能技术改造

参考文献2100433B