2022年2022年锅炉运行自动化控制系统装置_智能化负荷动态跟随_实现锅炉高效运行节能新技术 .pdf

技术交流31目前，我国的能源消耗是以煤为主的消费结构，年消耗的煤炭约有 亿吨左右，煤消耗 量 占全 部 一 次能 源 消 耗的左右，居世界第一位。而其中锅炉是消耗煤炭的主要用能设备，占到煤的消耗总量的以上。虽然我国的煤炭保有资源量已探明有亿吨，剩余探明可采储量占全球的，列世界第三位，但人均拥有量仅相当于世界平均水平的。由于煤质的差异很大，多数锅炉又都采用优质煤，普遍存在对煤种的适应性，而优质煤资源有限，无法满足所有锅炉燃用的需求，使得许多锅炉不得不燃用贫质煤。因为燃用贫质煤挥发份较低，着火燃烧不完全，锅炉的炉温无法提高，致使锅炉的热效率和出力下降。同时也由于锅炉配置的合理性和操作人员的人工控制操作影响了锅炉的运行效率。据不完全统计，我国工业锅炉的平均热效率仅不足，远远低于工业 发 达国 家 锅 炉平 均 热 效率 的水平。因燃煤不充分造成炉渣含碳量高，烟尘排放浓度又大大超标，对环境也造成了严重的污染，又浪费了大量的能源。随着我国经济社会的快速持久发展，能源供需矛盾日趋突出，能源价格的不断上涨， 国家已把节能降耗减污放在优先的地位。党中央国务院已明确在“十一五”期间，万元产值的综合能耗下降 的节能降耗约束性指标。国务院又提出了十大重点节能领域，而锅炉和工业炉窑的节能也被列入其中。因此积极推进以节能减排为主要目标的技术进步和设备改造是能源科技发展的主要课题，也是当前面临的实际问题。针对燃煤锅炉存在的低效高耗能的问题，近几年来有许多技术问世和应用，如锅炉分层燃烧装置、 循环流化床装置，或以锅炉燃料的水煤浆替代粉煤等，这些技术的推广应用在很大程度上推进了锅炉节煤，对提高燃煤锅炉运行效率发挥了积极作用，这些已作为节能技术在锅炉中被广泛采用。但国内的锅炉节能尤其是中小工业锅炉目前仍存在着三大问题制约着节能技术改造。首先还是燃料问题，因为我国的工业锅炉在用煤设计时往往对煤的粒度有较高的要求，而实际锅炉使用的燃煤与设计的煤种差异较大，导致锅炉不能按设计运 行 ，造 成 燃 烧 不完 全。其次是锅炉运行的管理与实际操作水平不高影响了节能技术的实施。再是最为普遍的是锅炉锅炉运行自动化控制系统装置（智能化负荷动态跟随）实现锅炉高效运行节能新技术宁波市节能技术服务管理中心季和平浙江英博浙东啤酒有限公司王洪良名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 32自动化控制水平落后，许多锅炉的运行尤其是中小工业锅炉的操作为人工凭经验自行运 行 。我国燃煤锅炉的自动化控制系统的研发历经十几年的发展，已 日 趋 成 熟 。尤其是燃煤锅炉的优化控制即嵌入式智能控制装置的问世，实现了对炉 壁 、炉 篱 、热 水 管的 温度监测与智能化控制，在达到设定参数后，自动控制锅炉煤的燃烧节约燃煤，同时可 调节鼓、引风的风量及补水量阀门的开度和炉排转速的无极调速。由 于 实 现 了 对 炉门 、风机及辅助设施的调节开关控制，不仅使锅炉获得最佳的燃烧效果，减少了烟尘和未充分燃烧物的排放，还实现了最大限度的节电。通过自动寻优控制装置实现的动态负荷跟随，使锅炉系统运行的参数随着末端负荷变化择优选择最佳的运行参量和控制方案，把温度、进煤量、炉排运行速度、进水量的流量跟随末端负荷的需要而同步变化，确保锅炉运行始终保持高的热转换效率，同时确保锅炉系统运行舒适性。浙江英博浙东啤酒有限公司（原浙东啤酒有限公司）在年因生产规模的扩大产能的提高，锅炉产 汽 量需 求增加，结合了更新时配置的型号为 角管式锅炉，采用了锅炉自动控制系统装置。该装置具有的功能有：系统硬件管理：主要是实时监视、查询控制、运行状态、性 能 参数 、仪 表 、调节阀开度 等 。 数 据 管理：蒸 汽 压力、流 量、汽 包 水位 、炉膛温 度 。省 煤 器 进出 水 温 、排烟温度、烟气 含 氧 量 、给水流 量 、给 水 压 力、除氧器水位、压力、液位等重要数据，存在控制计算机中的大型数据库中，可有效保持一年供分析使 用 。 动 态 显示：锅 炉 控制画面可实时显示现场仪表所测 得 的 温 度、压 力 、液 位等工艺参数，还有阀门开度，电机 起 停 状 态，水、蒸汽等均以模拟流动方式按工艺顺序动态显示在界面上，可随时调出某一工序或整个过程的流程画面。 控制 功 能：调节回路按操作工艺要求自动控制生产过程。自控遥控可通过上位机切换，现场 调 节 阀 、开关阀可手动就地操作。其中主要控制回路有：燃烧系统根据蒸汽压力、流量及炉膛温度、炉膛负压、烟气含氧量等参数，自动调节控制炉排转速（给煤量 ）、 鼓 风 量 和 引 风 量 。 给水系统根据蒸汽流量、给水流量及汽包水位实现三冲量自动控制，通过测定这些工艺的流量及液位参数，用三冲量 调 节 实 现 汽 包 液 位 的 稳 定 。 三冲量作为主控制，仪表的三冲量调节作为辅助控制。二者之间可以方便地切换，保证锅炉的安全运行。参数修改及报表打印：根据实际控制要求修改 参数，上、下限报 警 值 ， 编 制 温 度 、 压 力 、流量等参数曲线，可按要求设定随时、定时、分 时 打印 方式打印成报表及曲线等。报警处理：通过改变色彩或发出声音的方式反应设备运行的开停状态，当一次仪表的测量值超差、执行器拒动或误动时，上位机就以改变颜色或发出声音的方式给出报警提示并更新报 警 列 表 。 故 障 处理：现场仪表、阀门、变 频 器发 生故障时，上位机在计算机屏幕上自动推出故障画面，指出故障元件名称图号，故障原因及处 理 意 见 。锅炉工艺流程的运行基本分为以下二个阶段：一是锅炉给水经除氧器脱氧软化处理后，经过调节阀进入省煤器，依靠锅炉烟道的排烟气加温后进 入 汽 包 ，汽包上、下行 管道内的水被锅炉内燃烧系统产名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 生的热量加热成饱和蒸汽，如需过热蒸汽则再经过加热器加热后产生。进入锅炉炉膛的燃煤由炉排运行输送，由鼓风机和引风机提供炉膛中燃烧所需的空气，燃料燃烧后产生的高温 烟 气 经省 煤 器、空气预热器、烟 道 后 从烟 囱 排 出 ，这就是锅炉燃烧系统的工艺流程 。燃 烧 系 统 工 艺 流 程 图 见下：浙江英博啤酒有限公司自年在 角管式锅炉控制系统安装自动化年份年年年年年 年 煤耗 千升啤酒 千升千升千升千升千升千升给水工艺流程见下图：智能控制装置后，产生了明显的节能效果。其产生一吨额定压力的蒸汽所消耗的煤，按吨产量即啤酒生产消耗的蒸汽量折算成吨产品煤耗量。历年来前后对比情况见下表：从上表反映的数据表明，在未采用锅炉自动化智能控制系统装置前，吨产品最高消耗的煤是 千升，采用节能新技术锅炉运行自动化智能控制后，年吨产品的煤耗降至 千升，降幅高达，节煤相当明显，同时也降低了锅炉辅助设备的用电，节电效果也非常明显，据估算节电率约 左右。据不完全统计，我市目前尚有中、小工业锅炉 多台，年消耗的煤炭约 多万吨。如进行锅炉节能技术改造，按平均节煤率 估算，年可节约用煤量约有多万吨，必将产生明显的经济效益和社会效益。33名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -