《蒸汽能源节约》PPT课件.ppt
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1、蒸蒸 汽汽 节节 能能 讨讨 论论-余卫东一、提高锅炉效率一、提高锅炉效率1、锅炉能量的收支平衡、锅炉能量的收支平衡 收入热量收入热量 =支出热量支出热量 燃料的应用基低位热值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:有效利用热有效利用热 排烟热损失排烟热损失 化学(气体)不完全燃烧热损失化学(气体)不完全燃烧热损失 机械(固体)不完全燃烧热损失机械(固体)不完全燃烧热损失 散热(密封)损失散热(密封)损失 排污热损失排污热损失 其它热损失其它热损失 锅炉热效率 正平衡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反平衡效率-依次测出各损失项得
2、出的方法效率效率=(蒸汽焓蒸汽焓 水焓水焓)*蒸汽量蒸汽量 *100%煤重量煤重量*煤低位发热值煤低位发热值 煤气比煤气比=蒸蒸 汽汽 量量 =*煤低位发热值煤低位发热值 耗煤量耗煤量 (蒸汽焓蒸汽焓 水焓水焓)要求要求:煤气比煤气比6.8 效率效率78%合理采用煤取得最佳蒸汽成本合理采用煤取得最佳蒸汽成本:蒸汽成本蒸汽成本=燃料燃料+(电(电+软水软水+药剂药剂+维修)维修)蒸汽量蒸汽量 2005年(煤价:452元/吨,产汽比:6.25)6782560.5 +(381003.8)=76.42元/吨 93736.312006年(煤价:462元/吨,产汽比:6.77)5811738.29 +(3
3、61253.65)=73.57元/吨 85168.612007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:煤热值计算经验公式:n n 热值=8675.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52 CRCn nVad:挥挥发发份份 Aad:灰灰份份 Mad:全全水水份份 CRC:焦渣特性:焦渣特性 二、降低锅炉热损失二、降低锅炉热损失1、锅炉节能思路方向、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%)金金属属管管壁壁 污污 垢垢 层层 高温烟
4、气高温烟气 减小热效率的各热阻层减小热效率的各热阻层 被被加加热热的的水水 金金属属管管壁壁换热不佳-烟垢、水垢风量不适-燃烧中心煤热值过高-浪费n排排烟烟温温度度操作原因操作原因-断煤、短路、空气过剩系数断煤、短路、空气过剩系数煤热值过低煤热值过低-高高低低 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中灰质熔点低煤质调配煤质调配给煤分层给煤分层炉排调整炉排调整操作原因操作原因n煤煤渣渣含含碳碳量量高高 措施:煤质、含水控制、设备调整、操作技能炉水品质差炉水品质差 (TDS TDS、PHPH值、值、MM碱)碱)操作原因操作原因n排排污污损损失失高高 措施:调整给水、回收冷
5、凝水、表排底排控制、预先操作 控制指标合理锅炉排污:锅炉排污:n n例如:例如:F=F=给水给水TDS(ppm)=90 ppmTDS(ppm)=90 ppmB=B=锅炉目标锅炉目标TDS(ppm)TDS(ppm)=3,500 ppm=3,500 ppmS=S=锅炉蒸汽蒸发率锅炉蒸汽蒸发率(kg/h)=10,000 kg/h(kg/h)=10,000 kg/h 则排污总量则排污总量 =F x SF x S B-F B-F =90 x 10,00090 x 10,000 3,500-90 3,500-90 =264 kg/h264 kg/h 设备损坏 保温材料、方式 负压过高 保保温温或或密密封封
6、不不良良损损失失高高 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 其其他他 uu煤的低位发热值越高越好。一般不低于煤的低位发热值越高越好。一般不低于5000kcal/kg5000kcal/kg(注意煤价与蒸汽成本的控制)。(注意煤价与蒸汽成本的控制)。uu灰份与水份含量尽量低。固定碳含量越高越好。灰份与水份含量尽量低。固定碳含量越高越好。uu结焦性适中,要低于结焦性适中,要低于4 4类;类;uu挥发份要适中,最好在挥发份要适中,最好在23%31%23%31%之间;挥发之间;挥发份太高,煤极易燃烧但热损失也大。份太高,煤极易燃烧但热损失也大。1、燃煤质量:、燃煤质
7、量:小结:小结:uu煤含适量的水,煤层厚度合理。煤含适量的水,煤层厚度合理。uu调整风压、炉排速度,控制燃烧区域和火床长度。调整风压、炉排速度,控制燃烧区域和火床长度。uu掌握温度数据,保持受热面清洁。掌握温度数据,保持受热面清洁。uu预先调整锅炉的运行工况,避免运行的骤增骤减。预先调整锅炉的运行工况,避免运行的骤增骤减。uu合理的表排、底排合理的表排、底排 ,给水调整、炉水质指标靠近上限。,给水调整、炉水质指标靠近上限。uu给水温度最好控制在高温(给水温度最好控制在高温(9090之上)。之上)。uu尽可能回收排热损失尽可能回收排热损失 。(高温烟气、排污等)。(高温烟气、排污等)uu加强炉体
8、、省煤器及管路等的密封和保温加强炉体、省煤器及管路等的密封和保温 。uu运行管理运行管理 。2、运行控制调整:、运行控制调整:三、提升蒸汽利用效率三、提升蒸汽利用效率在大气压力下产生蒸汽需要加给水的热量在大气压力下产生蒸汽需要加给水的热量100 oC0 oC温度(oC)饱和水的沸点蒸发线干蒸汽点0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0干度焓(kJ/kg)总焓(hg)液态焓(hf)蒸发焓(hfg)未饱和水线未饱和水线饱 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
9、 压 力(bar g)焓(kJ/kg)全 热 能 潜潜 热热 能能 显显 热热 能能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、汽能循环使用。6、容易分配、传送与控制。一、蒸汽性质:一、蒸汽性质:二、蒸汽使用原则:二、蒸汽使用原则:n n高压输送低压使用,高压输送低压使用,正确的压力和温度正确的压力和温度。n n干燥、干净不干燥、干净不 能含有水分、空气、污垢。能含有水分、空气、污垢。n n从过程设备中有效排除冷凝水。从过程设备中有效排除冷凝水。n n 回收冷凝水。
10、回收冷凝水。n n 回收二次蒸汽。回收二次蒸汽。n n减少蒸汽的泄漏损失。减少蒸汽的泄漏损失。1 1、高压输送低压使用:、高压输送低压使用:1 1)、锅锅炉炉通通常常设设计计高高压压,低低压压锅锅炉炉易易造造成成汽汽水水共共腾腾,污污染染整整个蒸汽系统;高压时锅炉的蓄热能力增加,运行效率高。个蒸汽系统;高压时锅炉的蓄热能力增加,运行效率高。2 2)、蒸蒸汽汽压压力力越越高高,输输送送的的速速度度越越快快。蒸蒸汽汽的的单单位位重重量量的的体体积积(比比容容积积)越越小小,则则输输送送所所用用的的管管径径可可越越小小。有有三三个个优优点:点:A A、热损失小;、热损失小;、热损失小;、热损失小;B
11、 B节省管材;节省管材;节省管材;节省管材;C C、节省保温。、节省保温。、节省保温。、节省保温。3 3)、对对于于生生产产线线,利利用用的的是是蒸蒸汽汽的的热热能能而而非非压压力力。即即即即利利利利用用用用蒸蒸蒸蒸汽的潜热,汽的潜热,汽的潜热,汽的潜热,而压力越低,潜热越大而压力越低,潜热越大而压力越低,潜热越大而压力越低,潜热越大。4 4)、使使用用低低压压蒸蒸汽汽,冷冷凝凝水水温温度度低低,二二次次蒸蒸汽汽少少,热热能能的的损损失小。失小。5 5)、故故生生产产中中常常利利用用减减压压阀阀减减至至合合适适的的压压力力。因因低低低低压压压压蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽的的的的全全全全热热热热低低低低于
12、于于于高高高高压压压压蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽,由由高高压压减减至至低低压压时时,蒸蒸汽汽干干度度可可以以提提高,可增加热交换器的传热效率。高,可增加热交换器的传热效率。6 6)、饱饱和和蒸蒸汽汽压压力力与与温温度度有有一一定定的的对对应应关关系系,故故使使用用中中通通常常采控制压力的方式来控制温度;温度高的传热速度较快。采控制压力的方式来控制温度;温度高的传热速度较快。关于减压阀关于减压阀n n 减压阀不能选型过大减压阀不能选型过大,否则容易冲蚀和引起否则容易冲蚀和引起 振振 荡荡.n n 减压阀通常比上游的蒸汽管道至少小一号管径减压阀通常比上游的蒸汽管道至少小一号管径.n n 减压阀应避免管道的垃
13、圾和水分的侵害减压阀应避免管道的垃圾和水分的侵害(安装过滤安装过滤器和汽水器和汽水 分离器分离器).).n n 上游和下游管道应根据流量以及压力正确选择上游和下游管道应根据流量以及压力正确选择.n n 作为原则作为原则,如果压力的调节比大于如果压力的调节比大于10:1,10:1,则建议使用则建议使用 2 2个减压阀串联个减压阀串联.n n 作为原则作为原则,如果最小流量小于最大流量的如果最小流量小于最大流量的10%,10%,则则 建议使用两个减压阀并联建议使用两个减压阀并联.减减 压压 阀阀 的的 并并 联联 减减 压压 阀阀 的的 串串 联联关于温度控制关于温度控制n n为了达到最佳的温度控
14、制为了达到最佳的温度控制,正确选择控制阀口径很重正确选择控制阀口径很重要要.选选 型过大会造成温度波动和阀门冲蚀型过大会造成温度波动和阀门冲蚀.n n通常通常,控制阀要比上游管道至少小一口径控制阀要比上游管道至少小一口径.n n通过控制阀有压降通过控制阀有压降.当设备的需要热量减少时控制阀当设备的需要热量减少时控制阀开始关闭开始关闭,阀后的压力下降阀后的压力下降,可以降低到零可以降低到零,甚至出现甚至出现真空真空.n n控制阀需要日常的维护以避免赃物的积聚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:、使用高品质的蒸汽:n n 蒸汽含水分、空气、污垢会造成蒸汽含水分、空气、污垢会
15、造成蒸汽含水分、空气、污垢会造成蒸汽含水分、空气、污垢会造成:n n水锤水锤n n减低设备的换热效率减低设备的换热效率n n减低蒸汽的含热量减低蒸汽的含热量n n增加蒸汽耗量增加蒸汽耗量 水水 锤锤 主 管 下 沉 冷 凝 水 占 据 蒸 汽 管 道 水 锤 引 起 震 动 和 噪 音 冷 凝 水 湿湿 蒸蒸 汽汽 增增 加加 蒸蒸 汽汽 耗耗 量量n n例例:一蒸汽换热器组一蒸汽换热器组,需要输出热量需要输出热量300 Kw300 Kw,蒸汽压力为蒸汽压力为7 kgf/cm27 kgf/cm2。n n 7 kgf/cm2 7 kgf/cm2蒸汽的潜热能为蒸汽的潜热能为2047 KJ/kg,2
16、047 KJ/kg,蒸汽负载为蒸汽负载为 300/2047 300/20470.147 kg/s0.147 kg/s0.147 kg/s0.147 kg/s.n n 如蒸汽干度为如蒸汽干度为0.92(0.92(很常见很常见),),则每则每KgKg蒸汽的可供潜热能为蒸汽的可供潜热能为 2047 X 0.92=1883 KJ/kg,2047 X 0.92=1883 KJ/kg,则蒸汽耗量为则蒸汽耗量为 300/1883 300/18830.159 kg/s0.159 kg/s0.159 kg/s0.159 kg/s。n n和前者相比增加了和前者相比增加了8.2%.8.2%.n n这表示这表示这表示
17、这表示:n n1)1)1)1)锅炉的补给水增加锅炉的补给水增加锅炉的补给水增加锅炉的补给水增加8.2%8.2%8.2%8.2%,n n2)2)2)2)冷凝水增加了冷凝水增加了冷凝水增加了冷凝水增加了8.2%,8.2%,8.2%,8.2%,n n3)3)3)3)锅炉的燃料耗量增加锅炉的燃料耗量增加锅炉的燃料耗量增加锅炉的燃料耗量增加 8.2%.8.2%.8.2%.8.2%.氧氧 气气 在在 水水 中中 的的 溶溶 解解 量量水温度水温度(oC)氧溶解度氧溶解度(ppm)冷冷 凝凝 水水 是是 极极 有有 价价 值值 的的 资资 源源.其其 所所 含含 有有 的的 高高 热热 量量 是是 回回 收
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