蒸汽能源节约.ppt
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1、蒸 汽 节 能 讨 论,- 余卫东,一、提高锅炉效率,1、锅炉能量的收支平衡,收入热量 = 支出热量,燃料的应用基低位热值 燃料物理显热 雾化的热介质带入 空气、水带入:,有效利用热 排烟热损失 化学(气体)不完全燃烧热损失 机械(固体)不完全燃烧热损失 散热(密封)损失 排污热损失 其它热损失,锅炉热效率,正平衡效率直接测出锅炉有效利用热占进入锅炉的总热量的百分数,反平衡效率-依次测出各损失项得出的方法,效率= (蒸汽焓 水焓) *蒸汽量 *100% 煤重量*煤低位发热值,煤气比= 蒸 汽 量 = *煤低位发热值 耗煤量 (蒸汽焓 水焓),要求: 煤气比6.8 效率78%,合理采用煤取得最佳
2、蒸汽成本:,蒸汽成本= 燃料+(电+软水+药剂+维修) 蒸汽量 2005年(煤价:452元/吨,产汽比:6.25) 6782560.5 +(381003.8) = 76.42元/吨 93736.31 2006年(煤价:462元/吨,产汽比:6.77 ) 5811738.29 +(361253.65) = 73.57元/吨 85168.61 2007年(煤价:462元/吨,产汽比:7.12 ,成本:68.8元/吨),煤热值计算经验公式:,热值 = 8675.63 - 17.63Vad - 94.64Aad - 167.89Mad + 41.52 CRC Vad:挥发份 Aad:灰份 Mad:全水
3、份 CRC:焦渣特性,二、降低锅炉热损失,1、锅炉节能思路方向 :,排烟温度 (160170 ) (15%) 煤渣含碳量 (5-10%) 排污 (5-10%) 可燃气体未燃烬 散热(密封) (3%),金属管壁,污 垢 层,高温烟气,减小热效率的各热阻层,被 加 热 的 水,金属管壁,换热不佳-烟垢、水垢 风量不适-燃烧中心 煤热值过高-浪费,排烟温度,操作原因-断煤、短路、空气过剩系数 煤热值过低-,高,低,措施:给水控制、换热面清洁、风量控制、合适的燃料,煤中灰质熔点低 煤质调配 给煤分层 炉排调整 操作原因,煤渣含碳量,高,措施:煤质、含水控制、设备调整、操作技能,炉水品质差 ( TDS、
4、PH值、M碱) 操作原因,排污损失,高,措施:调整给水、回收冷凝水、表排底排控制、预先操作 控制指标合理,锅炉排污:,例如: F = 给水TDS (ppm) = 90 ppm B = 锅炉目标TDS (ppm) = 3,500 ppm S = 锅炉蒸汽蒸发率 (kg/h) = 10,000 kg/h 则排污总量 = F x S B - F = 90 x 10,000 3,500 - 90 = 264 kg/h,设备损坏 保温材料、方式 负压过高,保温或密封不良损失,高,措施:本体密封、管路保温、负压正常,安全阀排汽 蒸汽泄露 负荷高(90%)、稳定,其他,煤的低位发热值越高越好。一般不低于50
5、00kcal/kg(注意煤价与蒸汽成本的控制)。 灰份与水份含量尽量低。固定碳含量越高越好。 结焦性适中,要低于4类; 挥发份要适中,最好在23%31%之间;挥发份太高,煤极易燃烧但热损失也大。,1、燃煤质量:,小结:,煤含适量的水,煤层厚度合理。 调整风压、炉排速度,控制燃烧区域和火床长度。 掌握温度数据,保持受热面清洁。 预先调整锅炉的运行工况,避免运行的骤增骤减。 合理的表排、底排 ,给水调整、炉水质指标靠近上限。 给水温度最好控制在高温(90之上)。 尽可能回收排热损失 。(高温烟气、排污等) 加强炉体、省煤器及管路等的密封和保温 。 运行管理 。,2、运行控制调整:,三、提升蒸汽利用
6、效率,在大气压力下产生蒸汽需要加给水的热量,100 oC,0 oC,温度 (oC),饱和水的沸点,蒸发线,干蒸汽点,焓 (kJ/kg),未饱和水线,饱 和 蒸 汽 焓 表,饱和蒸汽的压力温度关系,压 力 (bar g),温 度 (oC),饱和蒸汽的压力 比容关系,压 力 (bar g),比 容 (m3/kg),饱和蒸汽的能量,压 力 (bar g),焓 (kJ/kg),全 热 能,潜 热 能,显 热 能,1、蒸汽具有很高的热能。 2、蒸汽能在一定温度下将热能放出。 3、蒸汽是由水所生成,水与其他能源相比, 充足易取得。 4、大量的热能可循环利用。 5、蒸汽冷凝成水,水再蒸发成蒸汽,水、汽能循环
7、使用。 6、容易分配、传送与控制。,一、蒸汽性质:,二、蒸汽使用原则:,高压输送低压使用,正确的压力和温度。 干燥、干净不 能含有水分、空气、污垢。 从过程设备中有效排除冷凝水。 回收冷凝水。 回收二次蒸汽。 减少蒸汽的泄漏损失。,1、高压输送低压使用:,1)、锅炉通常设计高压,低压锅炉易造成汽水共腾,污染整个蒸汽系统;高压时锅炉的蓄热能力增加,运行效率高。 2)、蒸汽压力越高,输送的速度越快。蒸汽的单位重量的体积(比容积)越小,则输送所用的管径可越小。有三个优点:A、热损失小;B节省管材;C、节省保温。 3)、对于生产线,利用的是蒸汽的热能而非压力。即利用蒸汽的潜热,而压力越低,潜热越大。
8、4)、使用低压蒸汽,冷凝水温度低,二次蒸汽少,热能的损失小。 5)、故生产中常利用减压阀减至合适的压力。因低压蒸汽的全热低于高压蒸汽,由高压减至低压时,蒸汽干度可以提高,可增加热交换器的传热效率。 6)、饱和蒸汽压力与温度有一定的对应关系,故使用中通常采控制压力的方式来控制温度;温度高的传热速度较快。,关于减压阀,减压阀不能选型过大,否则容易冲蚀和引起 振 荡. 减压阀通常比上游的蒸汽管道至少小一号管径. 减压阀应避免管道的垃圾和水分的侵害(安装过滤器和汽水 分离器). 上游和下游管道应根据流量以及压力正确选择. 作为原则, 如果压力的调节比大于10:1, 则建议使用 2个减压阀串联. 作为原
9、则, 如果最小流量小于最大流量的10%, 则 建议使用两个减压阀并联.,减 压 阀 的 并 联,减 压 阀 的 串 联,关于温度控制,为了达到最佳的温度控制,正确选择控制阀口径很重要.选 型过大会造成温度波动和阀门冲蚀. 通常,控制阀要比上游管道至少小一口径. 通过控制阀有压降.当设备的需要热量减少时控制阀开始关闭,阀后的压力下降,可以降低到零,甚至出现真空. 控制阀需要日常的维护以避免赃物的积聚.,2、使用高品质的蒸汽:,蒸汽含水分、空气、污垢会造成: 水锤 减低设备的换热效率 减低蒸汽的含热量 增加蒸汽耗量,水 锤,湿 蒸 汽 增 加 蒸 汽 耗 量,例: 一蒸汽换热器组,需要输出热量30
10、0 Kw, 蒸汽压力为7 kgf/cm2。 7 kgf/cm2蒸汽的潜热能为2047 KJ/kg,蒸汽负载为 300/20470.147 kg/s. 如蒸汽干度为0.92(很常见), 则每Kg蒸汽的可供潜热能为 2047 X 0.92 = 1883 KJ/kg,则蒸汽耗量为 300/18830.159 kg/s。 和前者相比增加了8.2%. 这表示: 1)锅炉的补给水增加8.2%, 2)冷凝水增加了8.2%, 3)锅炉的燃料耗量增加 8.2%.,氧 气 在 水 中 的 溶 解 量,冷 凝 水 是 极 有 价 值 的 资 源. 其 所 含 有 的 高 热 量 是 回 收 的 最 佳 理 由. 冷
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