就集中供熱_導(dǎo)熱油小鍋爐供熱節(jié)能減排的比較

1、區(qū)域供熱2010.6期就集中供熱、導(dǎo)熱油小鍋爐供熱節(jié)能減排的比較湖州加怡新市熱電有限公司蔡明燈摘 要】近年來，湖州地區(qū)部分用熱企業(yè)為單純追求經(jīng)濟(jì)效益，舍去原本既節(jié)能又環(huán)保的熱電廠集中供熱方式，而采用導(dǎo)熱油小鍋爐供熱。這不僅有礙于節(jié)能減排，同時(shí)在理論上也混淆了兩種供熱用汽方式的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。為此有必要加以分析比較，從而鼓勵(lì)企業(yè)采用熱電廠集中供熱方式用汽模式的選擇，更好地推動(dòng)節(jié)能減排。通過理論分析和實(shí)例比較證明：指岀導(dǎo)熱油小鍋爐供熱方式用汽的缺陷和用熱企業(yè)采用熱電廠集中供熱方式用汽的優(yōu)越性。不僅有利于節(jié)能減排，而且有利于企業(yè)降低成本、提高效益。關(guān)鍵詞】用熱企業(yè) 集中供熱 蒸汽鍋爐導(dǎo)熱油小鍋爐熱平衡區(qū)域

2、供熱2010.6期區(qū)域供熱2010.6期Q=Q1 + Q2+Q3 + Q4+Q5+Q6式中Qr進(jìn)入鍋爐的熱量Qi對(duì)應(yīng)于入鍋熱量的有效利用熱 量；Q2對(duì)應(yīng)于入鍋熱量的排煙損失熱 量；Q3對(duì)應(yīng)于入鍋熱量的化學(xué)不完全燃hpy-a pyh1kQr100-q 4)%式中hpy排煙的焓；0hik理論冷空氣的焓；apy鍋爐排煙處的過量空氣系數(shù)可見排煙損失的主要因素是排煙溫度和燒損失熱量排煙容積。顯然排煙溫度越高，排煙容積越©I Chiiui Academic JcuitieiI ElecLronic ?uhishing House. All rights reserved.1鍋爐熱平衡方程式簡(jiǎn)介無

3、論是油鍋爐還是蒸汽鍋爐都是利用燃料燃燒發(fā)熱生產(chǎn)一定數(shù)量和質(zhì)量焾值的油或 蒸汽，從能量平衡角度看，無論鍋爐處于何種工況運(yùn)行，輸入鍋爐的熱量與輸出的熱應(yīng)當(dāng) 平衡。我們可簡(jiǎn)單的把鍋爐輸入熱量等于輸出熱量的這種平衡用下面鍋爐熱平衡方程式來 表示:Q4對(duì)應(yīng)于入鍋熱量的機(jī)械不完全燃燒損失熱量；Q5對(duì)應(yīng)于入鍋熱量的鍋爐散熱損失；Q6對(duì)應(yīng)于入鍋熱量的爐渣物理熱損失。其中對(duì)應(yīng)于鍋爐來講影響最大的是Q2排煙損失，理論上排煙熱損失q2按下方式計(jì)大，熱損失就越大。降低排煙溫度和降低爐內(nèi) 過量空氣系數(shù)即減少送風(fēng)量,從而可以降低排煙損失，但排煙溫度不能過低，一般小型鍋 爐排煙溫度為160-200°C,大型鍋爐為

4、110160 C。因?yàn)榻档团艧煖囟?，勢(shì)必要增加鍋爐 尾部受熱面，不但增加鋼材消耗量，同時(shí)也增加煙氣阻力，使風(fēng)機(jī)電耗增加；另外排煙溫度 過低，會(huì)使鍋爐尾部受熱面遭受低溫腐蝕，影響使用壽命。以小排煙容積即過量空氣系數(shù) 過小，會(huì)增大化學(xué)不完全燃燒和機(jī)械不完全 燃燒損失，所以合理的過熱空氣系數(shù)和排煙 溫度是由鍋爐本身設(shè)計(jì)的特性所決定的。特別是導(dǎo)熱油小鍋爐，其導(dǎo)熱的進(jìn)出利用差一 般在30 C左右，即進(jìn)油溫度一般在220，岀油溫度在250 C左右，進(jìn)油溫度決定了其排煙溫 度在220 C以上，其排煙溫度高于一般小型鍋 爐；排煙熱損失，也同樣高于一般小型鍋爐。相對(duì)于大型鍋爐來講，小型鍋爐的過量空氣 系數(shù)在1

5、.37.4,比大型鍋爐 1.157.3高岀許 多，僅此一項(xiàng)排煙熱損失小型鍋爐比集中供 熱鍋爐熱效率要低6-8%以上，導(dǎo)熱油小鍋爐更是要低于 1275%左右。至于化學(xué)不完全燃燒是鍋爐越大 ，可燃 氣體在鍋爐內(nèi)燃燒時(shí)間越長(zhǎng) ，燃燒得越充分， 小鍋爐根本不能與大型集中供熱鍋爐來比。機(jī)械不完全燃燒損失主要指飛灰損失、爐渣損失和漏煤。Q3化學(xué)不完全燃燒，Q5鍋爐散熱損失，Q6 爐渣物理熱損失，集中供熱的熱效率為85%以上，比小鍋爐要高 30%以上，比油鍋爐高 36%以上，實(shí)質(zhì)上油鍋爐的鍋爐熱效率大致 在50-55%左右。2.兩種供熱用汽方式的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比 通過以上分析可知：集中供熱的熱效率較其他供熱方式都

6、高。那為什么有些企業(yè)覺 得用了導(dǎo)熱油加熱反而比使用集中供熱蒸汽 要來得合算？分析主要原因?yàn)椋汉陀脽崞髽I(yè)的用熱性質(zhì)和方法有關(guān) 用熱企業(yè)的用熱為表面性加熱或烘干時(shí) © 1994-201 L China Academic Journal-32 -于蒸汽得不到充分利用就以飽和水或汽水混 合形式排掉，損失了大量的熱焓，造成熱利用 率僅到蒸汽熱焓的60 -80%左右。而導(dǎo)熱油因循環(huán)利用，其熱焓在管道的利用率反而高達(dá) 90%以上。綜合鍋爐和管道效率、總體利用率導(dǎo)熱油鍋爐可達(dá)45-50%，而使用蒸汽表面加熱或烘干利用率僅能達(dá)到40 76%左右，其利用率反比低于近 5個(gè)百分點(diǎn)。但如果我們合 理利用或回

7、收其直排剩余 20-40%的熱焓，那 么蒸汽總體的綜合利用率至少可達(dá)到60%以上，甚至可高達(dá) 80%以上，就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般導(dǎo) 熱油鍋爐的利用率。無論從節(jié)能或經(jīng)濟(jì)效益 來講都要合理、經(jīng)濟(jì)。例如，某皮革企業(yè)的一 臺(tái)YLW-4100kW 的油鍋爐目 前運(yùn)行情況分 析，現(xiàn)在每天耗煤量在 28.3噸，每天耗電量 1320千瓦時(shí)，兩項(xiàng)成本每小時(shí)1042元，每天2.5萬元 其中每天按 5500大卡，800元/t計(jì) 算）。如用熱電廠蒸汽，熱電廠供0.7MPa以上 220 C的過熱蒸汽，蒸汽焓較高，為2884kJ/kg。 為保證皮革廠用汽特性，要求底溫為165 C以上，因此熱電廠蒸汽壓力最低保證在 0.7MPa

8、以上就能滿足要求，因使用后為 0.7MPa的飽 和水，其飽和水溫度為165C，其水焓為 720kJ/kg，使用焓差為 2164kJ/kg，因此每小時(shí) 與油鍋爐相同的焓值下需使用7t/h蒸汽， 每天168噸蒸汽。按煤炭同比價(jià)格和熱電 廠熱水回收后，噸蒸汽成本為 150元。每小時(shí) 皮革廠用汽同比成本為 1050元/小時(shí)，日為 2.52萬元，兩者相比 較，每月用油鍋爐的費(fèi) 用為75萬元，用蒸汽為75.6萬元左右，僅 相差0.6萬元。但從總成本上來看，從安全、環(huán)保、財(cái)務(wù)成本來分析 ，使用熱電廠的蒸汽更經(jīng) 濟(jì)。3.導(dǎo)熱油小鍋爐供熱用汽方式的缺陷分析。當(dāng) 200 C以上，且鍋爐熱損失、機(jī)械不完全燃燒，由

9、較大。在該皮革企業(yè)實(shí)測(cè)，其排 下轉(zhuǎn)第62頁）Elec Ironic Puhlishing Hnusd. All rights reserved, 3.1從油鍋爐效率來看。因?yàn)橛湾仩t進(jìn)油 與岀油油溫差一般在30C左右，排煙溫度節(jié)水、減少維修量、提高了供暖溫度等一系列 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。凡是采用昱真技術(shù)和 藥劑的鍋爐和換熱站，全部設(shè)備和管網(wǎng)都干 干凈凈，將整個(gè)水系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)的污物除凈育 好了保護(hù)膜，從而保證了設(shè)備安全運(yùn)行。這引發(fā)他們產(chǎn)生了大膽改造二次管網(wǎng)的想法和決 心。在兩年實(shí)踐的基礎(chǔ)上，蘭州熱力總公司領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員提岀了大膽的革新、改造。按照筆者的垃圾箱”原理、取消鈉離子交換器 減少地下水鹽污染

10、的理念和他們豐富的實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了史無前例的大膽的、精心的設(shè)計(jì)。在2009年夏季，他們拆除了六座供暖溫 度不達(dá)標(biāo) 的換熱站內(nèi)的全部設(shè)備，淘汰掉 全部板換、水泵、除污器，只利用了部分舊管 道，全部重新設(shè)計(jì)安裝。原來每個(gè)換熱站的設(shè) 備要占兩層 樓，如今新設(shè)備只占了半層樓。 擴(kuò)大操作空間，方便檢 修。去掉了多余管道 和設(shè)備，每個(gè)換熱站都可省出來了一層樓 面。六個(gè)換熱站全部設(shè)備投資200萬元不含安裝費(fèi)）但是在2009-2010采暖年度六個(gè) 換熱站節(jié)約熱水款400多萬元，節(jié)電大于 50%。一個(gè)采暖季不但全部收回成本、供暖達(dá)標(biāo)，還取得很大的經(jīng)濟(jì)效益。蘭州熱力總公司每個(gè)換熱站供熱面積基本上都是大于等于10

11、萬平方米。換熱站內(nèi)二次網(wǎng)只有一臺(tái)立式擴(kuò)容除污器、一臺(tái)22.5kW水泵和一臺(tái)換熱面積120平方米的不銹鋼板換120m2中含有20%的富裕量）。目前蘭州熱力總公司已經(jīng)做到1蒸噸熱能供2萬平方米供暖面積，目前全國的平均水平是1蒸噸熱能供 <1萬平方米供暖面積。區(qū)域供熱2010.6期區(qū)域供熱2010.6期區(qū)域供熱2010.6期區(qū)域供熱2010.6期上接第32頁）煙溫度203 C，煤渣含碳量為 15.29%，飛灰可燃物為 29%，與大鍋爐相比相 差非常遠(yuǎn)。目前電站鍋爐一般底渣含碳量在 2%以下，飛灰在8%以下，因此從反平衡計(jì)算 油鍋爐的熱效率低于 55%，非常不經(jīng)濟(jì)。3.2再從減排來講 ，更是無以

12、比擬的。集中供熱循環(huán)流化床鍋爐在設(shè)計(jì)和制造過程中 就考慮其SO的脫硫和低的減排問題。目前集中供熱鍋爐SQ的排放之前都是比小鍋爐減排7080%，現(xiàn)在新的熱電機(jī)組項(xiàng)目要求為 90%以上，而小鍋爐不存在脫硫的設(shè)施；另其煤炭進(jìn)口也存在魚目混珠現(xiàn)象，可以采用高硫煤種，又無煙氣在線監(jiān)測(cè)，基本處于無控的排放，而目前全省的熱電企業(yè)全部都進(jìn)行煙 氣在線監(jiān)測(cè)并網(wǎng)運(yùn)運(yùn)，脫硫設(shè)施要求近100%的投運(yùn)并達(dá)標(biāo)排放 。Nox的減排主因是循環(huán)流 化床其燃燒理念為低溫燃燒，Nox的產(chǎn)生物一般在200 £00mg/m3左右，而高溫燃燒其溫度 超過950C以上，其次產(chǎn)生物濃度就高達(dá) 800mg/m3以上，所以Nox的減排是其一大優(yōu) 特點(diǎn)。集中供熱是具有小型鍋爐無法比擬的 優(yōu)越性，是完全體現(xiàn)減排政策的可控和可行 性。綜上所述，合理使用集中供熱蒸汽要比使用導(dǎo)熱油小鍋爐熱效率高15%以上，即節(jié)能15%以上；而且從減排來講 ，SO2排放要減 排80%以上、Nox減排70%以上、粉塵減排 70%以上。正如中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和 社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要第六章，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)中提出十 大節(jié)能重點(diǎn)工程第二項(xiàng)：區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展采用熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電冷聯(lián)產(chǎn)，將分散式供熱小鍋爐改造為集中供熱。因此