模塊鍋爐經(jīng)濟效益分析

1、 模塊鍋爐優(yōu)越性介紹及運行費用分析一、概 述 目前，在發(fā)達(dá)國家，涌現(xiàn)出新一代鍋爐房模塊組合式鍋爐系統(tǒng)。模塊組合式鍋爐系統(tǒng)是一種節(jié)能、控制靈活、環(huán)保的供熱方式（分散性集中供熱）。使用清潔燃料（天然氣、液化石油氣、輕柴油、甲醇等）。節(jié)能效果顯著，近20年內(nèi)，歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家以及國內(nèi)發(fā)達(dá)城市，政府大力推廣。這種系統(tǒng)的最大特點是把穩(wěn)定參數(shù)的熱媒按質(zhì)、按量、按時有效而適時的供給采暖用戶（也就是按需分配方式），最大限度的提高了鍋爐運行熱效率和運行負(fù)荷，徹底解決了鍋爐運行中的低負(fù)荷和無效損失（也就是常說的大馬拉小車）。采暖熱負(fù)荷按整個采暖季分布是波動的。由于外界環(huán)境溫度的變化，建筑物的熱負(fù)荷也在變

2、化。其負(fù)荷曲線呈山峰狀：兩頭低，中間高。在1月份時間采暖熱負(fù)荷最高，而1011月份和34月份最低，往往只相當(dāng)于最高熱負(fù)荷的2030%。采暖熱負(fù)荷按每日隨時間分布也是波動的。大致上午7：30分和下午20：30分有兩個分值；中午12：0014：00是日間熱負(fù)荷低谷；而從21：00到次日6：00都處于最高負(fù)荷狀態(tài)。所以以往任何鍋爐在運行過程中所承擔(dān)的負(fù)荷都低于其設(shè)計負(fù)荷。在設(shè)計鍋爐時，必須按照最高熱負(fù)荷的要求設(shè)計。從下表圖可以看出，鍋爐在實際運行中，最高負(fù)荷（滿負(fù)荷）狀態(tài)只有占整個采暖期時間的35%，也就是有95%以上的時間在低于設(shè)計負(fù)荷狀態(tài)下運行。通常在鍋爐產(chǎn)品說明書上，所標(biāo)注的鍋爐熱效率是鍋爐的

3、設(shè)計效率，而絕非鍋爐的實際運行熱效率。一般常規(guī)鍋爐房必須選用足夠滿足最冷季節(jié)負(fù)荷的（傳統(tǒng)鍋爐）單體大容量鍋爐；而模塊組合式鍋爐系統(tǒng)是按設(shè)計負(fù)荷量的1020%以下來選擇單個模塊鍋爐進(jìn)行并聯(lián)組合起來的系統(tǒng)。使用（傳統(tǒng)鍋爐）單體大容量鍋爐，一年內(nèi)滿負(fù)荷運行時間不足35%，在其余的大部分時間里因能力過剩都造成能源浪費。而模塊組合式鍋爐系統(tǒng)可實現(xiàn)輸出與需求的密切配合。在實際運行過程中，模塊組合式鍋爐還顯示出其它的節(jié)能效益，這些效益主要是避免和克服了各種運行損失。 二、模塊組合式鍋爐與單體大容量鍋爐的比較 1、（傳統(tǒng)鍋爐）單體大容量的鍋爐： （1）啟動燃料損失：一般的鍋筒式或鍋殼式鍋爐的水容量大，從啟動到

4、產(chǎn)生熱需2030分鐘的預(yù)熱時間。在這個期間，鍋爐并不出效率，其燃燒消耗是無效的。鍋爐噸位越大，其損失就越大。 （2）ON-OFF吹掃熱損失：燃油、燃?xì)忮仩t為了防止?fàn)t膛內(nèi)可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸，在啟動前、后都要進(jìn)行爐內(nèi)吹掃過程，特別是燃燒器剛停時，爐膛溫度超過1000°C，此時用冷風(fēng)吹掃不僅大幅度降低爐膛溫度，而且也降低了水溫，這是運行效率低的一個原因。鍋爐越大，爐膛容積越大，吹掃時間越長，熱損失也越大。 （3）鍋爐的散熱損失：鍋爐的體積越大，其散熱損失就越大。而且在低負(fù)荷運行狀態(tài)下，鍋爐散熱損失對鍋爐運行效率的影響就越大。 （4）不完全的燃燒損失：鍋爐達(dá)不到最佳運行狀態(tài)，燃料的燃燒不徹底，

5、會造成不完全燃燒而出現(xiàn)沉積碳黑，特別是長期低負(fù)荷運行。爐膛溫度過低，傳熱面上會出現(xiàn)大量的碳黑導(dǎo)致傳熱系數(shù)下降，燃料的消耗量增加。低負(fù)荷運行時間越長，鍋爐越大，傳熱面積越大，其損失量也越大。 2、模塊組合式鍋爐： （1）體積?。邯毩㈠伷M合方式僅為同噸位鋼制鍋爐的1/3，滿足地下室、車庫、樓頂或狹小鍋爐房等不同工況需求，相當(dāng)程度上減少了占地面積和基建費用。 （2）壽命長：采用優(yōu)質(zhì)低硫低磷珠光體鑄鐵制造，抗腐蝕、抗酸洗、耐高溫，使用壽命是普通鋼制鍋爐的3-4倍，極大的減少了設(shè)備折舊費用。 （3）高效節(jié)能環(huán)保：全水冷壁結(jié)構(gòu)，采用高效的熱輻射傳熱方式，強化了傳熱效果。側(cè)二重水柱設(shè)計增強了水對流換熱效果

6、，降低了鍋爐表皮溫度，使散熱損失極小。獨特的集熱錐高效對流換熱面是傳統(tǒng)傳熱方式系數(shù)的3-4倍，水包火全濕背設(shè)計熱效率達(dá)94%多臺連控可進(jìn)一步提高使用效率。高效換熱面和降低火焰溫度設(shè)計大大降低了氮氧化物的排放。 （4）智能化：模塊鍋爐是利用同程群組，電腦邏輯智能化控制以達(dá)到按需分配供熱需求，避免大馬拉小車以達(dá)到節(jié)能效果。模塊組合式鍋爐系統(tǒng)具有先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)和自動安全保護(hù)系統(tǒng)。采用計算機邏輯運算，對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行全自動群組控制，不需專人操作，能監(jiān)測外界氣溫和建筑物供熱系統(tǒng)循環(huán)水的溫度。當(dāng)外界溫度升高或降低時，模塊組合式鍋爐系統(tǒng)能相應(yīng)地降低或提高系統(tǒng)中的水溫。它還可以自動啟動或關(guān)閉模塊來滿足采暖用

7、戶的需求，維持室溫的穩(wěn)定。模塊鍋爐的自動安全保護(hù)系統(tǒng)包括：高溫限制、低水位切斷、蒸汽自動排除，斷電保護(hù)，燃?xì)庑孤﹫缶氨Ｗo(hù)等。如發(fā)現(xiàn)其中一個模塊鍋爐出現(xiàn)故障，它會自動報警停機，不會影響其它模塊運行，從而保證了連續(xù)供熱。模塊組合鍋爐為同程式并聯(lián)。經(jīng)過每個模塊鍋爐的水量相同，系統(tǒng)總水量等于所有鍋爐循環(huán)水量之和。 （舉例：一個系統(tǒng)由四個模塊鍋爐組成，設(shè)計運行溫差T=20。每個模塊鍋爐對自己負(fù)擔(dān)±5的供水溫差。當(dāng)系統(tǒng)溫差保持不變時,控制器可以降低或升高供水溫度。 在維持舒適條件的同時也保證了高效節(jié)能。） 前田公司是目前國內(nèi)唯一一家具備全流程生產(chǎn)能力的鑄造商，是世界上單臺出力最大鑄鐵鍋爐制造商

8、。模塊鑄鐵燃?xì)饨M合式鍋爐最大單個模塊出力為10240萬大卡,占地面積僅為0.423.9 m²，重量從6859332kg,總高度從1.62.07m, 用推車和一般的吊車即可搬運。可以安裝在一般基礎(chǔ)上，包括普通房間，屋頂或地下室內(nèi)。模塊之間的間距為50200mm, 而且單個模塊已在工廠組裝完畢，在現(xiàn)場只需簡單配管和接線即可，施工簡便，整個鍋爐系統(tǒng)占地小。燃?xì)獾哪K鍋爐使用低壓燃?xì)猓芍苯咏佑贸鞘腥細(xì)夤芫W(wǎng)。另外，模塊鍋爐采用低硫低磷珠光體鑄鐵材質(zhì)，獨特的工藝處理，提高了鑄鐵的強度和導(dǎo)熱系數(shù)，使產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)小，耐高溫，抗腐蝕，不易結(jié)垢，可確保鍋爐長期使用。由于模塊鍋爐的燃燒器比大型鍋爐的強

9、力燃燒器要小，所以噪音極低。模塊組合式鍋爐房內(nèi)，地面，屋頂，墻壁都可以進(jìn)行室內(nèi)裝修，使鍋爐房的環(huán)境達(dá)到明亮，干凈。身穿整潔工作服的操作工人只需按動電鈕就可進(jìn)入全智能控制程序。比起以往的六十年代燃煤鍋爐房，真是有天壤之別。 三、模塊組合式鍋爐系統(tǒng)與傳統(tǒng)集中供暖的比較先進(jìn)性：智能控制系統(tǒng)有兩個傳感器（供水溫度傳感器和室外溫度傳感器）。按照大自然規(guī)律一年365天氣溫變化，通過室外溫度傳感器和供水溫度傳感器計算出熱負(fù)荷，經(jīng)電腦邏輯處理，鍋爐熱負(fù)荷隨著自然溫度變化的曲線，進(jìn)行啟動模塊鍋爐臺數(shù)達(dá)到增減熱負(fù)荷需求，實現(xiàn)了無人操作，按需分配熱量，智能化程序控制。從而節(jié)省燃料，降低運行成本。這是任何鍋爐不可比擬

10、的優(yōu)越性使它鰲占全球，是最有現(xiàn)代意識的新產(chǎn)品，是我們今天需要的理想鍋爐前田鍋爐 市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，最多只能做到鍋爐自動控制，沒有辦法使室外溫度的變化，讓鍋爐知道控制，室外溫度變化，只能用人來定水溫，回水溫度來控制鍋爐啟動，保持室內(nèi)采暖溫度。節(jié)能性： 模塊燃?xì)忤T鐵鍋爐，不需要預(yù)熱。本系統(tǒng)通過計算機邏輯分級啟動模塊數(shù)量來滿足熱負(fù)荷變化的需求，實現(xiàn)了供需一致，整年高效運轉(zhuǎn)，以達(dá)到節(jié)約能源。本系統(tǒng)比傳統(tǒng)集中供暖鍋爐要節(jié)約4060%，是當(dāng)今世界上最節(jié)能的鍋爐系統(tǒng)。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，龐大的鍋爐能發(fā)揮其全部能力的時間每年不足1020%，即在每年最冷的季節(jié)才可達(dá)到。鍋爐在采暖負(fù)荷低于

11、鍋爐出力滿負(fù)荷時，會頻繁的啟動和關(guān)閉鍋爐，每啟動和關(guān)閉一次鍋爐要吹掃和預(yù)熱，會造成很大的能源浪費。再加上室外管網(wǎng)龐大能源浪費更大，這是大型鍋爐無法比擬的。 模塊鍋爐爐體采用特殊工藝鑄造的低硫低磷珠光體鑄鐵，材質(zhì)均勻細(xì)密，具有強抗腐蝕力和高伸縮性；爐片結(jié)構(gòu)緊湊，可抵御溫度變化和熱沖擊；完美換熱面積設(shè)計，可以最大限度地吸收煙氣中的熱量，并避免拉伸裂縫。確保鍋爐長期使用(使用壽命50年)，具有優(yōu)良的熱工性能。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，是采用鋼管（鋼板）制造的，沒有辦法解決鋼管（鋼板）的腐蝕、酸洗和氧化。所以國家標(biāo)準(zhǔn)使用壽命只有15年。分戶計量：本鍋爐系統(tǒng)能做到真正的分戶計量。每個單元用戶利用室

12、內(nèi)的溫控器來調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，使采暖的流量和溫差的變化來記錄每個用戶的熱耗量。并可以選用IC卡計熱表來計量收費。分戶計量的變化，使整個系統(tǒng)的負(fù)荷也在變化，模塊鍋爐根據(jù)負(fù)荷變化分級啟動，達(dá)到按需分配，使鍋爐系統(tǒng)輸出負(fù)荷與采暖的負(fù)荷相一致，做到同步變化，以達(dá)到節(jié)約能源。 而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，系統(tǒng)龐大和鍋爐龐大，沒有辦法使龐大的鍋爐系統(tǒng)知道分戶計量溫度調(diào)節(jié)所帶來的負(fù)荷變化。即使用戶做分戶計量控制，鍋爐還是照樣燃燒，做不到供需一致，能源燃燒跟不計量系統(tǒng)一樣，燃?xì)鉄舯扰瘹赓M收來更少。很不適合做分戶計量。安全與可靠性：鑄鐵模塊鍋爐采用獨特的電腦對系統(tǒng)進(jìn)行全智能群組控制，不須專業(yè)技術(shù)人員操作，其

13、安全保護(hù)系統(tǒng)包括 A：高溫限制B：低水位切斷C：蒸氣自動排除 D：斷電保護(hù) E：天燃?xì)庑孤侗Ｗo(hù) F：排風(fēng)報警。 如發(fā)現(xiàn)其中一個模塊鍋爐出現(xiàn)故障，它會自動報警停機，不會影響其它模塊運行，從而保證了連續(xù)供熱。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，一但鍋爐安全裝置壞了和鍋爐系統(tǒng)壞了，只能停下來做修理，沒有辦法保證連續(xù)供熱。投資靈活性：一個大面積開發(fā)，房產(chǎn)開發(fā)商會分幾期的投資和建設(shè)。采用模塊鑄鐵鍋爐可以根據(jù)安裝現(xiàn)場的工況，靈活隨意組合，以達(dá)到采暖熱負(fù)荷的需求。不需要特意建鍋爐房，不需要建小區(qū)管網(wǎng)，節(jié)約了投資。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，首先要建大型的管網(wǎng)和龐大的鍋爐用地征用投資，造成了開發(fā)商在首期投資很

14、大，沒有辦法做到靈活投資。環(huán)保性：本鍋爐系統(tǒng)采用天然氣、液化石油氣、輕柴油、甲醇等清潔燃料，是目前世界上最環(huán)保的鍋爐，所以鍋爐排放是符合國際排放標(biāo)準(zhǔn)和我國環(huán)保部門制定的排放標(biāo)準(zhǔn)，并取得歐美和中國環(huán)保部門的許可。而市政集中（傳統(tǒng)大型鍋爐）供暖，如果采用煤當(dāng)燃料，是沒有辦法解決鍋爐排放的?，F(xiàn)行環(huán)保法規(guī)要求改造所有在用燃煤鍋爐，新建系統(tǒng)不允許采用燃煤鍋爐。在國際上很多燃煤熱電廠都在拆除，改用燃油氣環(huán)保鍋爐。 四、模塊鑄鐵鍋爐節(jié)能特點及運行費用分析前田熱能技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)制造的鑄鐵鍋爐是通過ASME國際和國內(nèi)ISO9001，ISO14001質(zhì)量體系認(rèn)證的高效鍋爐，它采用先進(jìn)的制造技術(shù)和高效的制造材

15、料，使鍋爐具有效率高、壽命長、抗冷凝能力強、操作方便、控制先進(jìn)和節(jié)能突出等優(yōu)勢?？刂颇Ｊ较冗M(jìn)CMF系列產(chǎn)品在設(shè)計過程中，安全運行是設(shè)計理念的第一重點，選材決定鑄鐵鍋爐不會發(fā)生爆炸，水包火全濕背設(shè)計，受熱均勻杜絕干燒。CMF系列產(chǎn)品所采用的獨特集熱錐高效對流換熱面及特殊的大爐膛輻射燃燒室設(shè)計，使該系列產(chǎn)品具有卓越的整體性能，以及94%以上的熱效率和更加節(jié)能的運行方式。CMF系列產(chǎn)品采用合金外殼，高質(zhì)量的電噴樹脂涂層，形成漂亮、美觀的外形。整體結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計，同樣體現(xiàn)在最大程度上滿足對設(shè)備維護(hù)和清理的需要，特別方便使用者從正面對設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行維護(hù)和修理。 每臺CMF產(chǎn)品，都配有獨立的控制面板，可以實

16、現(xiàn)對設(shè)備的啟停、溫度調(diào)節(jié)、空氣混合、多種安全組件的控制。鍋爐系統(tǒng)可采用電腦群控，可根據(jù)需熱量自動啟停運行。系統(tǒng)調(diào)溫方便，溫控效果好，系統(tǒng)設(shè)有室外溫度自動補償系統(tǒng)，節(jié)能效果顯著。設(shè)備選型合理、運行費用低本鍋爐房由多臺鍋爐構(gòu)成，鍋爐控制系統(tǒng)主要用于作為熱源多臺鍋爐的集中優(yōu)化控制。把作為熱源的多臺鍋爐看成是一個整體，進(jìn)行優(yōu)化控制達(dá)到熱源整體效率的最大化。鍋爐控制系統(tǒng)是以微控制技術(shù)為核心的智能化自控系統(tǒng)，供暖系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)安裝了溫控調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)外部環(huán)境溫度和負(fù)荷的變化動態(tài)給出系統(tǒng)的最優(yōu)化控制運行方式，達(dá)到熱量生產(chǎn)過程的供需平衡和最優(yōu)化控制，從而最大限度的提高熱源的運行效率，有效的降低整個供熱系統(tǒng)的無功能量消耗。在采用模塊鍋爐分級控制及在系統(tǒng)中安裝溫控調(diào)節(jié)閥等節(jié)能控制元件的話，其運行費用比普通鍋爐系統(tǒng)節(jié)約10%-20%。模塊鑄鐵鍋爐供暖運行費用分析供暖季熱負(fù)荷曲線如下表所示： 1.1 供暖季用戶需求熱量取決于供暖季戶外溫度及晝夜變化。 1.2 供暖季用戶正常需求熱量一般在 20% 到 100% 之間波動。 1.3 供暖季鍋爐輸出熱量越能隨需求熱量變化，則季節(jié)熱效率越高。