摘要:我國(guó)是世界上鍋爐生產(chǎn)和使用大國(guó)之一,鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)與日常生活中重要的熱能動(dòng)力設(shè)備。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著不可忽視的作用。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特別是加入世貿(mào)組織后,各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,工業(yè)鍋爐行業(yè)也不例外,做好工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)研發(fā)工作,關(guān)系到鍋爐生產(chǎn)企業(yè)的生存與發(fā)展。本文闡述了工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì);問(wèn)題;對(duì)策
鍋爐用途廣泛,型式眾多。當(dāng)前我國(guó)鍋爐產(chǎn)品主要分為兩種,一是蒸汽鍋爐主要用于發(fā)電;二是工業(yè)鍋爐:用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖,大多為低壓、低溫、小容量鍋爐,火床燃燒居多,熱效率較低;出口工質(zhì)為蒸汽的稱為蒸汽工業(yè)鍋爐,出口工質(zhì)為熱水的稱為熱水鍋爐。
一、我國(guó)工業(yè)鍋爐的使用現(xiàn)狀
1、我國(guó)工業(yè)鍋爐概況
我國(guó)工業(yè)鍋爐目前還以為煤炭為主要燃料,燃料引起的煙污染還是很嚴(yán)重的。排煙污染大目前我國(guó)企業(yè)主要采用有機(jī)熱載體鍋爐,這種鍋爐采用的燃燒方法多為層燃,排煙溫度比較大,而且在這類煙中氣溫通常都在300℃以上,并且包含了大量的二氧化硫、二氧化碳以及一氧化氮等有害氣體,這些夾雜著大量污染氣體的高溫?zé)焿m不僅流失了大量的熱量,損耗了能源,所造成的環(huán)境污染也極為巨大。
2、我國(guó)工業(yè)鍋爐的發(fā)展趨勢(shì)
技能和環(huán)保是我國(guó)工業(yè)鍋爐的主要追求目標(biāo)。因此我國(guó)工業(yè)鍋爐采用清潔燃料和潔凈高效技術(shù)的高效節(jié)能、低污染的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)鍋爐主要以為煤炭為燃料,但隨著社會(huì)的發(fā)展,煤炭資源的日益缺乏,我們也不得不考慮新型資源的的開發(fā)與利用。如氫氣能源,天然氣等一些污染小,對(duì)環(huán)境破壞低的燃料和原料。
3、鍋爐形勢(shì)
自動(dòng)化運(yùn)行水平低是當(dāng)前我國(guó)鍋爐的基本形勢(shì)。當(dāng)前工業(yè)鍋爐普遍未配置相應(yīng)的運(yùn)行檢測(cè)儀,因此鍋爐操作人員在對(duì)鍋爐燃燒工況和負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整時(shí)往往無(wú)法掌握具體數(shù)據(jù),不能及時(shí)調(diào)整鍋爐的運(yùn)行工況,導(dǎo)致鍋爐和電機(jī)運(yùn)行效率受到極大限制,造成資源浪費(fèi)。在鍋爐發(fā)展過(guò)程中,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響,與來(lái)月多的受到財(cái)政政策、能源政策和技能環(huán)保的制約,鍋爐發(fā)展形勢(shì)也只能以高性能產(chǎn)品的普和提高產(chǎn)品的質(zhì)量來(lái)解決。鍋爐水質(zhì)超標(biāo)按照我國(guó)工業(yè)鍋爐水質(zhì)的相關(guān)規(guī)定,在使用工業(yè)鍋爐前均應(yīng)安裝相應(yīng)的水處理設(shè)備和加藥裝置,但是由于技術(shù)水平限制和資金限制,目前仍有一部分工業(yè)鍋爐的水質(zhì)超標(biāo)比較嚴(yán)重。
4、鍋爐結(jié)焦和積灰問(wèn)題
結(jié)焦和積灰是工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的普遍問(wèn)題,更是工業(yè)鍋爐在運(yùn)行中的嚴(yán)峻問(wèn)題。工業(yè)鍋爐的積灰和結(jié)焦問(wèn)題的嚴(yán)重性是由于煤炭供需矛盾較大,工業(yè)鍋爐所采用的燃煤質(zhì)量往往參差不齊,這就使得燃燒過(guò)程中戰(zhàn)勝的粘結(jié)物質(zhì)較多,這些粘結(jié)物質(zhì)積聚于鍋爐受熱面,經(jīng)高溫結(jié)焦和積灰,影響鍋爐效率。而目前清除結(jié)焦和積灰的方法主要是機(jī)械法和化學(xué)法,費(fèi)時(shí)費(fèi)工,效果也不明顯。
二、工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
1、鍋爐的選型
熱負(fù)荷是選擇鍋爐的主要依據(jù),是生產(chǎn)過(guò)程中各種生產(chǎn)設(shè)備的耗量之和。熱負(fù)荷的大小與發(fā)展趨勢(shì)均和鍋爐的容量以及臺(tái)數(shù)有直接的關(guān)系。鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)是根據(jù)鍋爐房的熱負(fù)荷、介質(zhì)、參數(shù)等因素選擇,并且要考慮到實(shí)際情況和技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的合理性。如果熱負(fù)荷大,則相應(yīng)單臺(tái)鍋爐的容量也要大;并且要將發(fā)展負(fù)荷同時(shí)考慮進(jìn)去,即短期內(nèi)會(huì)大幅度增加的熱負(fù)荷。如果只需考慮遠(yuǎn)期的熱負(fù)荷增長(zhǎng),在鍋爐房的發(fā)展端預(yù)留安裝擴(kuò)建鍋爐的位置即可。很多實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,由于對(duì)發(fā)展負(fù)荷考慮不足,導(dǎo)致所選擇的鍋爐型號(hào)無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。所以在進(jìn)行鍋爐選型時(shí),要將其發(fā)展負(fù)荷充分考慮進(jìn)來(lái)。
2、水處理設(shè)備的選擇
一般情況下、工業(yè)鍋爐必須要經(jīng)過(guò)定期的排污、排水。工業(yè)鍋爐的水處理任務(wù)是指軟化、除氧。確定水處理之后鍋爐的正常運(yùn)行。較高的水溫度會(huì)使得鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中升溫幅度受限,造成熱負(fù)荷波動(dòng)早打,效果的不穩(wěn)定。
3、燃?xì)庹{(diào)壓?jiǎn)栴}
隨著社會(huì)的發(fā)展和人類對(duì)生活環(huán)境的要求,燃煤鍋爐已經(jīng)逐步的在向燃?xì)忮仩t靠近。燃?xì)忮仩t要考慮其燃?xì)庹{(diào)壓?jiǎn)栴}。氣壓是燃?xì)膺^(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),一般情況下,燃?xì)鉄徨仩t均配置有相應(yīng)的燃燒器,而且自動(dòng)化程度相當(dāng)高,不過(guò)對(duì)燃?xì)鈮毫Φ囊髤s很低,因此在使用燃燒器前要做燃?xì)庹{(diào)壓。燃?xì)庀到y(tǒng)的調(diào)壓裝置要保證其可靠性,如果僅靠調(diào)節(jié)燃?xì)夤艿篱y門的大小來(lái)調(diào)節(jié)燃?xì)鈮毫,則會(huì)造成燃?xì)鈮毫ζ呋蛘咂,從而造成回火與脫火,進(jìn)而燃燒器頻繁啟停影響到鍋爐的正常運(yùn)行。所以為保證燃?xì)忮仩t可以穩(wěn)定、安全的燃燒,就要保證供應(yīng)燃燒器燃料的正常壓力。
4、燃?xì)赓|(zhì)量問(wèn)題
在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中,要盡量采用干氣或者在天然氣中加入甲醇,如果無(wú)法保證燃?xì)獾馁|(zhì)量時(shí),要在燃?xì)饽腹芸傟P(guān)閉閥前或者調(diào)壓裝置前設(shè)置相應(yīng)的油水分離器以及除塵器和排水管等。如果處于寒冷的冬季,由于濕氣中包含水分及輕烴等物質(zhì),這些物質(zhì)在凝結(jié)后會(huì)導(dǎo)致管線的堵塞,從而造成燃燒器自動(dòng)熄火。
5、煙囪冷凝水問(wèn)題
工業(yè)鍋爐的設(shè)計(jì)當(dāng)中,燃?xì)忮仩t煙囪必須要用鋼筋混凝土或者鋼煙囪。因?yàn)槿細(xì)忮仩t的熱效率相對(duì)較高,所以排煙溫度比較低,通常低于180℃。煙囪如果直接設(shè)置在室外,在冬季鋼煙囪就會(huì)出現(xiàn)冷凝水結(jié)冰的問(wèn)題,從而造成煙囪生銹,久而久之形成腐蝕,如果嚴(yán)重的話還會(huì)對(duì)煙囪排煙造成影響。所以要在煙囪的基座內(nèi)加設(shè)一根伴熱的排水管,排水管出口引至檢查井。
三、我國(guó)工業(yè)鍋爐的減排措施
1、對(duì)燃料進(jìn)行預(yù)處理由于鍋爐型號(hào)不同,要達(dá)到最佳使用狀況應(yīng)選擇合適煤種。因此,在燃料進(jìn)爐前應(yīng)該對(duì)煤炭進(jìn)行細(xì)致的篩分和洗選,并合理分配煤炭燃燒;也可運(yùn)用煤炭爐前成型術(shù),盡可能的節(jié)約燃煤,減少溫室氣體排放,實(shí)踐表明,通過(guò)篩分、洗選等處理后,煤炭中灰分的含量可降低8%左右,有效提高鍋爐燃燒效率。
2、改造燃燒系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)減排目的,對(duì)現(xiàn)有工業(yè)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改造是十分必要的,目前的主要措施是優(yōu)化鍋爐燃燒室,如安裝省煤器,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制等,一般來(lái)說(shuō)可將燃料效率提高5%左右。目前此項(xiàng)措施在工業(yè)鍋爐改造上運(yùn)用時(shí)運(yùn)用比較廣泛。
3、開發(fā)高效的清潔燃燒技術(shù)鍋爐高效清潔燃燒技術(shù)是當(dāng)前世界范圍內(nèi)研究的課題,我國(guó)也一直致力于研究和制造出使用高效清潔燃燒技術(shù)的工業(yè)鍋爐,目前已經(jīng)有了一定突破,包括以下幾種技術(shù)和設(shè)備:其一,循環(huán)型流化床鍋爐。其二,拋煤機(jī)鏈條爐排燃燒鍋爐。該技術(shù)設(shè)備融合了拋煤機(jī)與鏈條爐排鍋爐兩者的優(yōu)點(diǎn)。其三,翻轉(zhuǎn)型爐排鍋爐。其四,改良的水火管鍋爐。
四、結(jié)束語(yǔ)
在工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)過(guò)程中,不但要注意文章中出現(xiàn)的常見問(wèn)題,更要注意負(fù)荷能力。鍋爐設(shè)計(jì)中需要有一定的超負(fù)荷能力,短時(shí)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行也是可以的,但是為了降低燃料的供給。工業(yè)鍋爐隨著工業(yè)的發(fā)展,在生活中運(yùn)用也逐步廣闊,如何避免其中存在的問(wèn)題是值得我們深究和探索的。