燃气锅炉的节能降耗论文

2022-04-20

摘要:燃气锅炉是大多数热电联产企业运行中重要的组成设备。随着钢铁企业对电力需求的扩大,对燃气锅炉燃烧控制进行优化十分迫切。所以对燃气锅炉燃烧控制进行研究,以指导高炉的优化控制有很大的现实意义。下面是小编精心推荐的《燃气锅炉的节能降耗论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

燃气锅炉的节能降耗论文 篇1:

节能顺义成效何来

顺义连年交出合格的节能降耗答卷,而且根据当前进度,预计完成“十一五”确立的节能降耗目标已不成问题,作为制造业大区,顺义缘何能取得这样的成绩呢

2009年,顺义区万元GDP能耗降低5.6%,被市节能目标责任评价考核工作组确定为全市为数不多的2009年度超额完成等级区县,“十一五”的前四年,顺义区万元GDP能耗累计降低20.31%,完成了20.82%节能目标进度的97.24%。如果仅以各区县的“十一五”节能进度去衡量,顺义算不上有多风光。

但考虑到眼下包括顺义在内,国内各省市的制造业大区都面临的,因工业企业密集、人口集中、能源消耗大、二氧化碳排放量多等因素,而导致环境污染的现实,顺义的节能降耗能有此成绩确又实属不易。

据顺义发改委资料显示,以2009年为例,顺义的总能耗量为755.1万吨标准煤,占到了全市能源消耗总量的儿48%,名列全市第三。

在如此背景之下,顺义仍然能够连年交出合格的节能降耗答卷,而且根据当前进度,预计完成“十一五”确立的节能降耗目标已不成问题。作为制造业大区,顺义缘何能取得这样的成绩呢?

找准两大切入点

和其他区县一样,顺义的节能降耗与区域的产业结构优化同步进行,最直接的表现便是加快淘汰落后产能。“十一五”的前四年,顺义区以转变经济发展方式为目标,逐步淘汰了48家“高污染、高耗能、高耗水”企业,占到了全市淘汰落后企业总数的近一半,每年可节约能源约为9万吨标准煤。

即便如此,四年下来顺义也仅仅能够降低36万吨标准煤,与“十一五”前四年累积实现104万吨标准煤的节能量相比较,也只能算是较少一部分。很显然,单纯的淘汰落后产能并不能从根本上实现节能降耗。

“顺义的产业结构调整,调的不仅仅是一二三产结构,还有产业的内部结构,这才是解决节能降耗的关键所在。”顺义区发改委副主任蔡小军告诉记者,顺义的突破点在于政府引导、企业主导,通过政策宣传与节能任务年度分解考核相结合,最突出的莫过于以重点耗能企业为切入点开展节能降耗示范。

比如2006年便开展节能降耗的燕京啤酒股份公司,为了有效降低能源消耗,解决蒸汽供给压力,2006年公司投资350万元为第三动力车间加装了蒸汽蓄能器辅助锅炉供汽,用以改善锅炉运行状况,提高锅炉运行热效率和供汽品质,该项目节能降耗效果明显,年可节煤约970吨,以每吨煤500元计算,年可节约资金48,5万元。而且加装蒸汽蓄能器后,平均最少可停用1台锅炉半年以上,按此计算可节煤6467吨,年节约资金323,25万元。此外,该项目年可节电928800度,每度工业用电按0.48元计算,则年节约电费44万余元。

以此推算,350万元的节能投入,并未给燕京啤酒增加生产成本,相反却为企业每年带来60余万的收益。

尝到甜头的燕京啤酒公司此后便一发不可收,又先后实施了糖化热能回收工程、制冷车间蒸发冷改造、沼气回收利用、污泥干燥和再利用、污水处理工程、二氧化碳回收利用等多项节能技术改造。通过技术改造,公司每年就可节水300万吨;节电400万千瓦时;全年沼气用于烘干啤酒糟,可节省燃煤2500吨,由此获得1000万元的利润;一年废酵母回收提取核糖核酸工作可创造7000万元的利润等等。“当年收回投资的节能改造项目立马上,两年能收回的可以上,三年及以上能收回的等等看。”燕京啤酒公司节能改造的相关负责人表示。

燕京啤酒公司提供的一份内部资料也颇具意味:2005年企业生产总值为29亿元,总能耗为17.9万吨标准煤,到2009年企业生产总值达到了40亿元,但总能耗不升反降仅为16.8万吨标准煤,单位工业总产值能耗也由2005年的0.61吨标准煤下降为2009年的0.42吨标准煤。这些足以证明节能降耗已经在燕京啤酒公司得到了成功实践。

“燕京啤酒的案例说明,一方面企业开展节能降耗需要大量的资金投入,另一方面政府要调整产业的内部结构促进节能降耗,重要的还是调动用能企业自身的积极性,促进企业的节能降耗与技术提升有机结合,只有企业在节能降耗的投入上获益了,企业才能积极投身其中。”蔡小军说。

据了解,在列入全市40家重点耗能企业的顺义4家企业中,2008年底拉法基水泥、东方雨虹提前完成了“十一五”节能计划,2009年底燕京啤酒、现代汽车完成了“十一五”节能计划。

除了抓重点企业,顺义节能降耗的另一个工作重点是,抓重点领域的节能,推进全社会节能降耗。

蔡小军告诉记者,2006年到2009年,顺义集中建设了城东、城西、城南、城北四个集中供热中心,替代原有城区供热的散小锅炉,供热面积达到1000万平米,成为全市为数不多的在城区全部实现集中供热的区县,单位供暧面积的原煤消耗量从改造之前的28.5公斤下降为16.5公斤,年减少二氧化硫排放量超过1千吨。

与此同时,对现有居住建筑实施供热计量及节能改造。全区各供暖中心在各个交换站设置热计量表,自2009年起新建小区在每户人口处,预留了安装热计量表位置。老旧供热管网实施统一改造时,也在每户人口处,预留了安装供热计量表位置,涉及12个住宅小区,11195户,为分户计量奠定了基础。

“对于重点公共领域的节能降耗,顺义区是舍得大手笔投入的,仅建设四个供热中心就投入了约14亿元。”蔡小军说,仅2009年,顺义区就完成投资2.6亿元的国际鲜花港地源热泵与燃气锅炉联合供热工程项目、1.5亿元的城北供热中心项目、2000万元集中供热老旧管网改造项目、700万元农村太阳能公共浴室项目等重大工程,下一步还将在重点镇建设集中供热中心。

除此之外,顺义区严格执行新建建筑施工阶段节能强制性标准,全区新建建筑施工阶段节能强制性标准执行率连续3年达到100%。根据编制出台的《顺义区“十一五”节能规划》明确提出的到2010年实现政府机关单位建筑能耗和人均能耗比2005年分别降低20%以上的目标,顺义还通过大力发展公共交通和淘汰治理黄标车,推进交通领域的节油工作。

同时,大力推广可再生能源在建筑中的应用。“十一五”前四年,顺义共安装太阳能路灯1.15万盏,为近10万农民夜间出行带来了便利;推广高效节能安全卫生吊炕4.5万铺,使农村4.5万农户冬季室内温度提高了3.5℃;建成太阳能公共浴室85处,解决了近2万农民的冬季洗浴问题;发放太阳能灶500个,利用太阳能热水器洗浴8万农户,太阳能集热面积约12万平方米;建设大中型沼气工程13处,生物质气化站lO处,惠及7723户;示范推广生物质炊事

炉1374台,建设户用沼气池200个。共节约标煤4845吨,减少二氧化碳排放7604吨等。

对制造业大区顺义而言,抓住重点企业和重点领域,无疑找到了节能降耗的最佳切入点。

以机制和资金保障实施

“顺义节能降耗取得实效的关键原因,是顺义区委、区政府主要领导高度重视节能降耗工作,较早建立了比较完善的节能降耗机制和提供了相对充足的资金保障。”蔡小军说。

在这一点上,顺义和其他区县均把建立健全节能工作责任制和问责制作为节能工作的首要任务。顺义先后出台了《顺义区人民政府关于印发顺义区节约能源管理办法的通知》、《顺义区人民政府关于印发顺义区十一五节能规划的通知》等指导性文件,制定了《顺义区人民政府办公室关于印发顺义区十一五节能目标分解方案的通知》等相关配套细则,将“十一五”期间节能目标分解到各年度以及各镇、经济功能区、重点用能单位和公共机构,与区内16家重点耗能企业签订了节能目标责任书。

为保证节能目标的完成,顺义区将节能指标纳入全区各镇、重点经济功能区考核体系,作为领导干部综合考核评价和园区负责人业绩考核、奖励的重要内容。

顺义成立了由区长任组长,常务副区长任副组长的节能减排领导小组,领导小组下设办公室,办公室主任由区发展改革委主任兼任,明确了19家成员单位职责分工,形成了统一管理、层级负责、分工配合的管理体系。区委、区政府主要领导亲自抓节能减排工作,节能减排领导小组把节能工作纳入政府议事议程,根据需要定期或不定期召开协调会议,贯彻落实节能减排政策,部署节能减排工作,研究重大能源项目,协调解决节能工作中重大问题。

“在相关机制完善的前提下,逐年加大的财政投入,亦是推进节能降耗不可或缺的重要因素。”蔡小军说,政策和钱,这是推进节能降耗所必需的两大要素,两者缺一不可。他认为,“节能降耗更多的是一把手工程,只有领导重视,才能得到很好的落实,而淘汰产能,就得对现有设备进行改造,引进环保设备,这也需要大量的资金和相关的优惠政策,让企业真正有积极性。节能降耗需要企业一把手的自觉,还需要政府提供相应的启动和奖励资金,制定出切实有效的政策,并形成机制去督促落实。”

据了解,在市区两级政府对相关节能改造项目的数十亿元投入基础之上,顺义区还于2008年底设立了节能专项资金,连续两年额度为250万元,并累计安排节能技术研发资金513万元。

有了机制和资金,还需要有人去督促落实,在这一点上,蔡小军觉得区县也应成立类似市级部门的节能监察大队,建立区县自己的节能监察队伍。“因为‘十一五’的以退促降已经告一段落,在接下来的‘十二五’,惟一的途径便是优化产业结构,若要真正实现结构优化,没人监督肯定是不行的。”

可喜的是,蔡小军的想法极有可能在“十二五”成为事实。据了解,对于建立区县级的节能监察队伍,北京市相关部门正在着手研究,并有望出现在“十二五”规划之中。

作者:赵方忠

燃气锅炉的节能降耗论文 篇2:

燃气锅炉燃烧控制优化

摘要:燃气锅炉是大多数热电联产企业运行中重要的组成设备。随着钢铁企业对电力需求的扩大,对燃气锅炉燃烧控制进行优化十分迫切。所以对燃气锅炉燃烧控制进行研究,以指导高炉的优化控制有很大的现实意义。

关键词:燃气锅炉;燃烧系统自动控制;优化运行

钢铁企业在生产过程中产生大量可作为二次能源的副产品(如高炉煤气、转炉煤气等),利用富余煤气发电已成为钢铁企业节能减排的有效手段。以包钢动供总厂130吨/时中温中压锅炉为例,两台锅炉的投运每小时可以消耗高炉煤气24万立方米。所以,为了保证锅炉的安全、稳定、经济运行,提高燃气锅炉热效率,降低耗气量,有必要对燃气锅炉进行优化设计。本文简单阐述了燃气锅炉的燃烧优化控制。

1 锅炉燃烧控制的动态性能

一般情况下燃气锅炉燃烧控制系统由燃料量控制、送风量控制和引风量控制三个子系统组成;燃气锅炉自动控制的目的是适应汽轮机机组负荷变化,使得锅炉燃烧产生的热量满足汽轮机发电需求的热量,与此同时锅炉在燃烧过程中需保证经济性和安全性。依据锅炉自动控制目标,调控燃料量、送风量、引风量三个变量:

1)燃料量调控:调控燃料量使锅炉燃烧产生的蒸汽可以满足汽轮机正常运行。2)送风量调控:送风量需跟随燃料量同步变化,为锅炉燃烧提供充足的氧气,使锅炉达到最优燃烧。3)引风量调控:调控引风量保证炉膛负压稳定,同时保证锅炉安全运行。

2 燃气锅炉燃烧需要调节的变量

燃气锅炉燃烧自动控制被控对象的动态性能有以下三个:1)主蒸汽压力在内、外扰动下的动态特性;2)烟气含氧量O2在送风量扰动下的动态特性;3)炉膛压力在引风量扰动下的动态特性。

3 锅炉燃烧系统的自动控制

燃气锅炉燃烧控制系统优化的设计方案是:在控制系统允许的条件,减少耦合变量,简化锅炉燃烧系统复杂程度。把锅炉主蒸汽压力、炉膛烟气含氧量、炉膛压力作为被控变量,同时选择取燃料量、引风量和送风量作为控制变量。把燃气锅炉燃烧控制系统分为三个相互关联的控制系统:送风量控制子系统、引风量控制子系统和燃料量控制子系统。

3.1 燃料量控制系统

燃料量控制系统的主要根据蒸汽负荷变化适应汽轮机的输出结果或者由操作人员更改燃料命令来控制燃料量,获得稳定的蒸汽压力。锅炉主蒸汽壓力是锅炉正常运行的重要指标。在一般情况下,锅炉与汽轮机之间紧密相连,锅炉汽包过热器出口蒸汽压力与汽轮机机组的运行状况密切相关,所以锅炉主蒸汽压变化与汽轮机的蒸汽负荷变化是相互关联的,在汽轮机调节把锅炉负荷作为重要依据的协同控制方式下,燃料控制子系统的任务是依据燃料量的变化,及时调整煤气增压机的出口压力,为锅炉提供合适的燃料量B,以满足汽轮机的正常运行。

3.2 送风量控制子系统

送风量控制子系统的目的是保证锅炉的送风量和燃料量一致性,增加锅炉的热效率,维持机组的稳定性。送风机的送风量是调节动叶来实现的,总的风量要求从汽轮机控制部分送来的燃烧率需求依据送风量/燃料量比例关系制定,因为当燃料量产生变化时,送风量也随之变化波动,因为炉膛含氧量的测量通常情况会有滞后性,所以一般均采取串级调节系统。送风量调节器和调风门组成快速反应控制,其中氧量调节器是校正作用,可以让炉膛含氧量长时间处于给定值上,同时保证合理的空燃比,如图1所示,图1还加有燃料量B的前馈信号,为的是增加控制系统的动态性能。

3.3 引风量控制子系统

通过调节引风量控制系统可以保证炉膛负压控制在设定值上下小幅波动,一旦炉膛负压很小,会造成炉膛内的火焰和烟气外溢,对设备和人员产生很大的安全隐患。反之炉膛负压升高会造成冷空气进入炉膛,会加大引风机运转和加快炉膛排烟,最终可能会导致炉膛爆炸。所以炉膛负压务必控制在可控的范围内,一般在200Pa左右。

控制炉膛负压的方法是控制引风机的引风量,调节的变量为送风量。被调节量是引风量,锅炉炉膛烟道不可控的因素很少,无论在外部扰动或是内部扰动下,一般采用单一回路调节,通过增加前反馈的形式来调节,如图2所示。图中rs为炉膛负压设定值,S为实际测量的炉膛负压,Q为引风量,V为送风量,当送风量和引风量保持平衡时炉膛负压才稳定。当把送风量看作前反馈信号,系统的调节性能会有显著提高。

4 结语

对锅炉的燃烧过程进行优化,一方面能使燃料消耗量有效减少,与此同时,还能维持各参数稳定,保持设备安全,防止设备损坏。锅炉的燃烧调整、优化运行是节能降耗、提高能源利用率最有效的措施。优化锅炉燃烧控制对钢铁企业及其电力企业的可持续发展具有很重要的意义。

参考文献:

[1]孙阳阳.基于DCS的锅炉燃烧控制系统设计与实现,2014.06.25.

[2]中国动力工程学会.火力发电设备技术手册(第1卷).机械工业出版社,1998.04.

[3]雷亚.提高燃气锅炉热效率的方法及措施.电子制作,2013.04.01.

作者:王新春 王俊鹏

燃气锅炉的节能降耗论文 篇3:

关于燃气锅炉应用的几点探讨

【摘要】随着我国空气污染加剧,尤其是北方地区雾霾严重的背景下,传统的燃气锅炉存在高能耗高排放的特点。因此,提高燃气锅炉对能源的使用效率和减少有害气体的排放是当前亟待解决的问题,节能降耗的有效开展对于我国环保事业的顺利建设有着非常直接的实际意义。随着我国城市建设的迅速发展,为锅炉的煤改气提供了优质,充分,廉价的气源。本文主要探讨分析了燃气锅炉的节能运行控制,提出燃气锅炉节能应用的几点策略,希望可以对节能减排提供一定的参考价值。

【关键词】燃气锅炉;节能控制;能源有效利用

随着社会的发展,人们对环境保护的重视程度逐渐升高,燃气锅炉传统的设计方式应该实现能源的有效利用,如果锅炉的改节能造能在资源的利用上发挥重大的作用的话,那么,我国在环保事业上也能更进一步,也为世界的环保事业作出重大贡献。基于此,为了使燃气锅炉在节能上能够得到进一步提升,使燃气锅炉的节能改造策略能被普及,应根据锅炉的燃烧特点及其锅炉对原料的有效利用方式上做稍大改进。燃气锅炉具有原料燃烧较充分,燃烧高热值,且危险性低,尾气排放无污染,燃料锅炉原料价格有竞争力且供应有保障,原料的环保性特点决定了燃气锅炉具有较大的节能改造的优势。例如,针对常规锅炉节能器不能有效回收燃气锅炉尾部烟气中的汽化潜热等问题,设计一种可回收利用的设备,将热量有效的回收利用到其他方面。

一、从原料入手,增大燃气锅炉的充分燃烧

根据能源的供应状况,燃气锅炉使用的燃料主要是天然气。因为天然气是一种优质的燃料,燃烧后没有有害气体。但排放后的尾气在实际处理过程中,需要将二氧化碳等有效收集,达到综合利用的目的。在燃气锅炉燃烧过程中,氧气是

必不可少的,需要提供充足的氧气但还不能浪费,过多的氧气下燃烧容易形成副反应而实现不了节能。目前,大部分的燃气锅炉所需要的氧气大部分是是来自外界空气,空气易得且无穷尽。

原料的预处理也是相当重要的,因为节能的有效改进是从根源上解决的,原料供应出现问题,那么,锅炉在燃烧过程中肯定达不到理想的效果。天然气中含有少量的含硫化物等杂志,如果不进行性燃烧前的预处理,燃烧过程中出现的副反应直接影响燃料的利用率,同样会影响燃烧能量的有效释放。

根据燃烧原理,原料的输入量对燃烧反应有很大的影响。在天然气和氧气分子混合之后,化学反应中天然气与氧气相互结合,参与燃烧反应的这些分子自身都储备了一定的能量。从这个过程,可以知道,应该根据燃烧器的大小和燃料的输入量等。将燃烧所需总热量的变化与信息控制系统形成相应的控制,对燃气和空气的输送量进行适当的调整,以提高天然气的燃烧效率。

二、对空气和出水温度进行准确科学的控制

气体燃料的理论空气量需要在相应的燃烧状况下进行计算,空气系数标准状态下,按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量,进行相应的对比输出,在实际燃烧过程中,可以根据气体燃料的成分计算出来。从技术控制角度来看, 对于燃气锅炉的燃烧效率和运行实际运行状况,有着非常重要的影响。具体来说, 燃气锅炉内的天然气就不能够进行充分的燃烧, 导致一部分天然气的浪费。

在燃气锅炉的实际工作运行过程中,供热情况会不断发生变化,例如天气的变化等,锅炉供热地带的热量总需求就会跟着发生相应的变化,导致供热量与原料的对比形成误差。這就需要燃气锅炉设置相应的节能控制体系,在要时刻根据总热量需求的变化,在保证锅炉的运行效率,合理的调节燃气和空气的输送量,这样既能保证必要的热量需求供应,又能在合理输送原料的基础上实现不浪费燃气资源。

三、合理控制烟气含氧量,实现尾气有效回收利用

烟气量的控制需要进行控制系统算法的计算,一般来说,燃烧控制算法都具有一定的人工指导功能。根据燃烧需求设计原料的需求量,具体来说,可以通过人工设定的方式,根据燃烧效率,对锅炉的运行时间进行设定。不同的热需求量和不同类型的锅炉,所需要的燃烧时间也不相同。因此,要对锅炉进行符合相应热量需求进行相应的调整。

从实际的情况来看,为了在一定程度上降低燃料的浪费,在锅炉燃烧时,对烟气的含氧量进行合理控制,逐步实现烟气中含氧量的有效降低。例如可以在燃烧控制系统中加入一个控制回路,这个回路的主要作用是对燃料锅炉中的原料流量和空气流量事项合理控制。从而使得锅炉在整个生产过程中保证最经济的燃烧。因此,可以说,在锅炉燃烧过程中,要想进一步提高燃烧的经济性,对烟气含氧量的合理控制是比较简单和容易操作的。

四、实行供热集中控制,改善能量的综合利用效率

燃气锅炉房热效率比较高,因此,在锅炉房设计过程中必须要选择热效率较高的燃气锅炉,这就要求热量的合理利用,将相近的或者群体式的锅炉进行合理的群控,实现锅炉的集中控制和热量的综合利用。同时也要通过合理的措施,包括原料的应用控制和锅炉的实时监护等,使锅炉房的总热效率能够得到进一步提升。

通常情况下,可以针对热水用户在锅炉房内热安置热循环使用器等系统,实现集中管理。然而,在设计燃气锅炉房时应当适当的对自动控温控流量装置加以应用,从而降低水资源和热量的损耗。实时观测室外温度并依据室外的温度对供热温度进行适当的调节,确保锅炉房在供热上能够与外界的温度相吻合,实现节约能源的目的。在锅炉房设计过程中,水的作用不可小看,控制系统相应的可以依据系统自身特新对水资源进行重复利用,实现一水多用。热水也可以进入到补水箱中的系统所利用,同时采暖系统中使用的补水也可以来自除氧器的溢流水及排水。

五、实现锅炉的智能控制,完善节电系统并实施监督

实际生产过程中,设备的运行需要大量的电能,要非常了解设备的运行情况,对锅炉房中的设备搭配压也要进行详细的研究,设备电能的输入可以利用余热的作用进行发电,在不断地改造中找出最佳搭配,这样一方面可以使整个设备在生产运行过程中井然有序,另一方面对节能也有着巨大帮助。例如,采取变频节能技术,以及定期对整个电网进行那个维护,并有效利用自身发电的作用,逐步提高燃气锅炉资源的有效利用,达到节能减排的目的。

同样的,在实际上生产过程中会出现不同的问题,诸如流量设计不合理,温度控制不均衡等问题,需要不断根据具体条件进行系统化的改进,使系统能够满足生产生活的正常需求,同时还能达到条件的温和。将燃气锅炉的智能控制引入系统中,人员的作用只是实时检测系统的运行状况,保证系统的科学正常运行。包括技术人员在内的工作人员应该担负起实施监督和紧急操作的责任,节能的有效开展离不开对系统运行的有效监测和不断改进。

六、总结

作为人们最重要的热能源,燃气锅炉在能源的有效利用上,应该实现能量的综合利用,在解决能量综合利用的基础上,应不断加强原料控制及其燃烧过程的节能减排。燃气锅炉的控制系统也在随着技术的进步,逐渐变得更加自动化和智能化,相应的节能改造措施也逐步跟上形势要求。

参考文献

[1]张文环,浅谈燃气锅炉的节能降耗措施,资源节约与环保,2014年第11期;

[2]曹勇,燃气锅炉的节能运行控制分析,

[3]程静,谢常欢,吴继权,燃气工业锅妒的能耗现状与节能馑径,节能监管,2013年第10期;

作者:范大为

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