工业锅炉概述与节能

1、工业锅炉与锅炉节能 前 言 锅炉的定义：锅炉的定义：利用燃烧或其他热源把介质加热到额定参数的动力设 备，它是一种结构特殊、复杂的换热器，由锅与炉两大主体构成； 锅：锅：水冷壁、过热器、再热器、省煤器、统称受热面系统。其特点 是接受热量，并将热量传给介质。 炉：炉：炉膛、烟道、将燃料的化学能转变成热能的空间和烟气流通的 通道。 锅炉是高耗能设备，同时也是节能潜力极大的设备。锅炉的型式很锅炉是高耗能设备，同时也是节能潜力极大的设备。锅炉的型式很 多，不同分类方法可以讲锅炉分成不同的类别。多，不同分类方法可以讲锅炉分成不同的类别。 锅炉节能的目的主要是提高锅炉热效率，降低燃料消耗，减少热损锅炉节能的

2、目的主要是提高锅炉热效率，降低燃料消耗，减少热损 失。失。 一、锅炉的概述一、锅炉的概述 二、锅炉的节能二、锅炉的节能 目 录 一、锅炉的概述一、锅炉的概述 1 1、锅炉的发展历程、锅炉的发展历程 3 3、我国工业锅炉的现状、我国工业锅炉的现状 目 录 2 2、锅炉的分类、锅炉的分类 4 4、锅炉使用中的热损失、锅炉使用中的热损失 5 5、受热面结渣、沾污、受热面结渣、沾污 过渡页 1 1、锅炉的发展历程、锅炉的发展历程 锅炉的发展历程 1. 公元前200年左右 古希腊的希罗（HERO） 发明 供宫廷欣赏的装置 2.3.4. 18世纪19世 纪 19世纪中叶20世纪初期 瓦特 最早的蒸汽锅炉

3、直水管锅炉弯水管锅炉 锅炉的发展历程 当时用于产生蒸汽的锅炉主要为圆筒当时用于产生蒸汽的锅炉主要为圆筒 形，筒外加热：形，筒外加热： 由于下部容器中的水受热后转变成由于下部容器中的水受热后转变成 为蒸汽，在反冲力的作用下会使得上为蒸汽，在反冲力的作用下会使得上 方的圆球旋转；方的圆球旋转； 据认为，这是利用水蒸汽产生动力据认为，这是利用水蒸汽产生动力 最早的装置，也因此被认为是最早的最早的装置，也因此被认为是最早的 锅炉；锅炉； 锅炉的发展历程 最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆 筒形立式锅壳，后来改用卧式锅壳，在锅壳筒形立式锅壳，后来改用卧式锅壳，在锅壳 下

4、方砖砌炉体中烧火。随着锅炉越做越大，下方砖砌炉体中烧火。随着锅炉越做越大， 为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在 火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过 砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热，砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热， 称为火筒锅炉。开始只装一只火筒，称为单称为火筒锅炉。开始只装一只火筒，称为单 火筒锅炉或康尼许锅炉；后来加到两个火筒，火筒锅炉或康尼许锅炉；后来加到两个火筒， 称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。18301830年左右，年左右， 在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出在

5、掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出 现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中，构成现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中，构成 锅炉的主要受热面，火（烟气）在管内流过。锅炉的主要受热面，火（烟气）在管内流过。 在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管，称在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管，称 为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低，为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低， 但需要很大的砌体。火筒锅炉和火管锅炉合但需要很大的砌体。火筒锅炉和火管锅炉合 称锅壳锅炉。火筒锅炉已趋淘汰，而火筒锅称锅壳锅炉。火筒锅炉已趋淘汰，而火筒锅 炉则仍在应用。炉则仍在应用。 锅炉的发展历程 锅炉受热面是锅壳锅炉受热面是锅壳 外的水

6、管，取代了外的水管，取代了 锅壳本身和锅壳内锅壳本身和锅壳内 的火筒、火管。锅的火筒、火管。锅 炉的受热面积和蒸炉的受热面积和蒸 汽压力的增加不再汽压力的增加不再 受到锅壳直径的限受到锅壳直径的限 制，有利于提高锅制，有利于提高锅 炉蒸发量和蒸汽压炉蒸发量和蒸汽压 力。这种锅炉中的力。这种锅炉中的 圆筒形锅壳遂改名圆筒形锅壳遂改名 为锅筒，或称为汽为锅筒，或称为汽 包。初期的水管锅包。初期的水管锅 炉只用直水管。炉只用直水管。 开始是采用多锅筒式。随着水开始是采用多锅筒式。随着水 冷壁、过热器和省煤器的应用冷壁、过热器和省煤器的应用 和锅筒内部汽水分离元件的改和锅筒内部汽水分离元件的改 进，锅

7、筒数目逐渐减少，既节进，锅筒数目逐渐减少，既节 约了金属，又有利于提高锅炉约了金属，又有利于提高锅炉 的压力、温度、容量和效率。的压力、温度、容量和效率。 锅炉的发展历程 锅炉发展简图 总结总结 随着工业的发展，锅炉向两个方向发展：随着工业的发展，锅炉向两个方向发展： 1 1、在圆筒内部增加受热面积。开始、在圆筒内部增加受热面积。开始 是在一个大圆筒内增加了一火筒，然是在一个大圆筒内增加了一火筒，然 后两个，直到多个。最后发展为现代后两个，直到多个。最后发展为现代 的火管锅炉。的火管锅炉。 2 2、增加筒外部的受热面积，即增加、增加筒外部的受热面积，即增加 水筒的数目。燃料在筒外燃烧，与火水筒

8、的数目。燃料在筒外燃烧，与火 管锅炉的发展相似，水筒的数目不断管锅炉的发展相似，水筒的数目不断 增加，发展成为很多小直径的水管。增加，发展成为很多小直径的水管。 由于水在管中流动，称为水管锅炉。由于水在管中流动，称为水管锅炉。 其中，水管锅炉的发展有两个分支：其中，水管锅炉的发展有两个分支： 横水管锅炉：逐渐被淘汰横水管锅炉：逐渐被淘汰 竖水管锅炉：竖水管锅炉：现代锅炉的主要形式现代锅炉的主要形式 锅炉的发展历程 过渡页 2 2、锅炉的分类、锅炉的分类 按用途按用途 锅炉的分类 电站锅炉电站锅炉 工业锅炉工业锅炉 生活锅炉生活锅炉 1 2 3 主要用途主要用途发电发电 主要用途主要用途工业生产

9、工业生产 主要用途主要用途采暖和热水供应采暖和热水供应 按结按结 构构 火管火管 锅炉锅炉 水管水管 锅炉锅炉 锅炉的分类 蒸发受热面内工质的流动方式蒸发受热面内工质的流动方式 强制循环锅炉强制循环锅炉 直流锅炉直流锅炉 自然循环锅炉自然循环锅炉 复合循环锅炉复合循环锅炉 锅炉的分类 超超临超超临 界压力界压力 锅炉锅炉 常压锅炉常压锅炉 超临界压超临界压 力锅炉力锅炉 超高压锅超高压锅 炉炉 亚临界亚临界 压力锅压力锅 炉炉 高压锅高压锅 炉炉 中压锅中压锅 炉炉 微压锅微压锅 炉炉 低压锅低压锅 炉炉 按按 出出 口口 工工 质质 压压 力力 锅炉的分类 按燃烧方式按燃烧方式 锅炉的分类

10、火床燃烧锅炉火床燃烧锅炉 火室燃烧火室燃烧 锅炉锅炉 流化床流化床 燃烧锅炉燃烧锅炉 旋风旋风 燃烧锅炉燃烧锅炉 固体燃料固体燃料 锅炉锅炉 按所用燃料或能源按所用燃料或能源 液体燃料液体燃料 锅炉锅炉 气体燃料气体燃料 锅炉锅炉 余热燃料余热燃料 锅炉锅炉 废料锅炉废料锅炉 锅炉的分类 按排渣按排渣 方式方式 按炉膛按炉膛 烟气烟气 按锅筒按锅筒 数目数目 按整体按整体 外形外形 按锅炉按锅炉 房型式房型式 固态排渣固态排渣 锅炉、锅炉、 液态排渣液态排渣 锅炉锅炉 负压锅炉负压锅炉 微正压微正压 锅炉锅炉 增压锅炉增压锅炉 单锅筒单锅筒 双锅筒双锅筒 倒倒U型型 塔型、箱型塔型、箱型 T

11、型、型、U 型型 N 型、型、L 型型 D 型、型、A 型型 露露 天天 半露天半露天 室室 内内 地下或洞内地下或洞内 锅炉的分类 过渡页 3 3、我国工业锅炉的现状、我国工业锅炉的现状 我国工业锅炉的现状 中国锅炉市场现状中国锅炉市场现状 随着国民经济的不断发展和科学技术的进步，能源随着国民经济的不断发展和科学技术的进步，能源 电电 能、热能等在生产和生活中的作用越来越重要，很难想象停止能、热能等在生产和生活中的作用越来越重要，很难想象停止 了能源供应的现代化社会将会出现怎样的状况。了能源供应的现代化社会将会出现怎样的状况。 能源是国家的战略资源，是支持社会发展和经济增长的主能源是国家的战

12、略资源，是支持社会发展和经济增长的主 要物质基础。能源发展水平在一定程度上代表了国家的经济发要物质基础。能源发展水平在一定程度上代表了国家的经济发 展水平。稳定的能源供应，不仅为国民经济发展提供了保障，展水平。稳定的能源供应，不仅为国民经济发展提供了保障， 而且还促进人民生活质量的提高，促进人类社会的发展和进步。而且还促进人民生活质量的提高，促进人类社会的发展和进步。 我国的煤碳储量占世界第我国的煤碳储量占世界第3 3位，石油占第位，石油占第1111位，天然气占第位，天然气占第 2121位，水资源居世界第一，我国的能源资源虽然可观，但在能位，水资源居世界第一，我国的能源资源虽然可观，但在能 源

13、消费中，以下情况是不容乐观的。源消费中，以下情况是不容乐观的。 22 1 1、人均能源占有量低、人均能源占有量低 我国人均能源资源占有量仅为世界人均占有量的我国人均能源资源占有量仅为世界人均占有量的50%50%，是美国人均，是美国人均 占有量的占有量的10%10%。人均煤碳资源占有量为。人均煤碳资源占有量为233.4233.4吨，是美国人均占有量（吨，是美国人均占有量（1 1 045045吨）的吨）的22%22%，是前苏联人均占有量（，是前苏联人均占有量（18461846吨）的吨）的12.6%12.6%，是世界人均，是世界人均 煤碳资源占有量（煤碳资源占有量（312.7312.7吨）的吨）的7

14、4.6%74.6%。 2 2、能源生产及消费与能源资源有限的矛盾明显、能源生产及消费与能源资源有限的矛盾明显 我国是煤碳生产和消费大国。生产的煤碳以国内消费为主，少量我国是煤碳生产和消费大国。生产的煤碳以国内消费为主，少量 出口（出口（20122012年进口年进口2.92.9亿吨、出口亿吨、出口900900万吨）。煤碳生产取决于国内的万吨）。煤碳生产取决于国内的 需求。随着我国国民经济的快速发展对能源需求的增长，促使煤碳生需求。随着我国国民经济的快速发展对能源需求的增长，促使煤碳生 产量快速增长。产量快速增长。20032003年煤碳生产量年煤碳生产量1616亿吨，亿吨，20062006年达到了

15、年达到了23.823.8亿吨，亿吨， 20122012年达到了年达到了36.636.6亿吨，几乎占到了亿吨，几乎占到了 世界的世界的50%50%；而且正在大幅度上升。；而且正在大幅度上升。 我国工业锅炉的现状 中国锅炉市场现状中国锅炉市场现状 23 3 3、工业锅炉使用能耗大、热效率低、工业锅炉使用能耗大、热效率低 我国在用工业锅炉中约我国在用工业锅炉中约85%85%是燃煤锅炉，且以层燃燃烧为主，主要是是燃煤锅炉，且以层燃燃烧为主，主要是 链条炉排锅炉。实际运行时普遍存在运行负荷较锅炉额定负荷低，炉渣含链条炉排锅炉。实际运行时普遍存在运行负荷较锅炉额定负荷低，炉渣含 碳量高，过量空气系数较大，

16、排烟温度高，因此，热效率一般要比设计效碳量高，过量空气系数较大，排烟温度高，因此，热效率一般要比设计效 率低。率低。 某市技术监督局在某市技术监督局在20122012年对该市八个区年对该市八个区704704台燃煤锅炉调查发现，台燃煤锅炉调查发现，2 2吨吨 / /时以下燃煤锅炉平均热效率在时以下燃煤锅炉平均热效率在55%55%以下，以下，2 24 4吨吨/ /时锅炉的平均热效率在时锅炉的平均热效率在5 5 3% 3% 60%60%， 6 61010吨吨/ /时锅炉的平均热效率在时锅炉的平均热效率在55% 55% 65%65%，15153535吨吨/ /时锅时锅 炉的平均热效率在炉的平均热效率在

17、65% 65% 74%74%；而美国、英国层燃燃煤锅炉运行热效率可；而美国、英国层燃燃煤锅炉运行热效率可 达达808085%85%。 综上所述，面对能源资源有限、可利用年限短（世界平均煤碳资源还综上所述，面对能源资源有限、可利用年限短（世界平均煤碳资源还 能利用约能利用约200200年，中国还能利用约年，中国还能利用约8080年）、人均能源占有量低、生产消费年）、人均能源占有量低、生产消费 增长以及工业锅炉使用能耗大、热效率低的现状，我国能源开发利用的形增长以及工业锅炉使用能耗大、热效率低的现状，我国能源开发利用的形 势非常严峻。势非常严峻。 我国工业锅炉的现状 中国锅炉市场现状中国锅炉市场现

18、状 1 1、运行水平和热效率较低，污染、运行水平和热效率较低，污染 物排放量大；物排放量大； 结结 论论 1 2 3 4 以燃煤为主，生产厂家多而分散以燃煤为主，生产厂家多而分散 中国锅炉行业现状中国锅炉行业现状 是重要的热能动力设备，广泛应用于工厂是重要的热能动力设备，广泛应用于工厂 动力、建筑采暖、人民生活等各方面动力、建筑采暖、人民生活等各方面 2 2、需求量很大；、需求量很大； 工业锅炉行业厂点过多，绝大多数锅炉厂工业锅炉行业厂点过多，绝大多数锅炉厂 研究开发能力相对不足；研究开发能力相对不足； 3 3、缺少自己企业的技术和产品特、缺少自己企业的技术和产品特 色；色； 企业普遍小而全或

19、大而全，专业化协作不企业普遍小而全或大而全，专业化协作不 够；够； 4 4、生产能力严重过剩，竞争企业、生产能力严重过剩，竞争企业 相互压价销售，影响行业经济效相互压价销售，影响行业经济效 益和技术水平的提高；益和技术水平的提高； 我国工业锅炉的现状 Description of the contents 我国工业锅炉的主要问题我国工业锅炉的主要问题 以层状燃烧为主，燃烧大多数为煤以层状燃烧为主，燃烧大多数为煤 炭，但是煤种适应性较差，循环方炭，但是煤种适应性较差，循环方 式基本都是自然循环；油、汽锅炉式基本都是自然循环；油、汽锅炉 比例仅占比例仅占5%5%左右，俄罗斯占左右，俄罗斯占60%6

20、0%、美、美 国占国占98%98%、日本占、日本占99%99%。 单机容量小，平均为单机容量小，平均为2.28t/h2.28t/h，远低，远低 于国外于国外 国内工业锅炉局限于国内工业锅炉局限于2.45MPa2.45MPa的压的压 力等级；力等级； 热效率不高，一般只有热效率不高，一般只有60%-70%60%-70%，比，比 当前先进国家的工业锅炉热效率约当前先进国家的工业锅炉热效率约 低低10%-15%10%-15% 自动化、机械化水平低，劳动强度自动化、机械化水平低，劳动强度 大，自控水平尚待提高；燃烧工况大，自控水平尚待提高；燃烧工况 基本上没有自动调节；基本上没有自动调节； 辅机匹配不

21、佳，锅炉用户更多的是辅机匹配不佳，锅炉用户更多的是 注重价格而忽视辅机配套；注重价格而忽视辅机配套； 锅炉原始排尘浓度偏高且多数采用锅炉原始排尘浓度偏高且多数采用 水膜除尘和旋风除尘，效率低，致水膜除尘和旋风除尘，效率低，致 使锅炉烟尘排放浓度高使锅炉烟尘排放浓度高 多数无烟气脱硫装置，脱硫技术不多数无烟气脱硫装置，脱硫技术不 成熟，尚待发展；成熟，尚待发展； 普遍存在低负荷运行，炉内燃烧不普遍存在低负荷运行，炉内燃烧不 好、炉渣含碳量高、尾部过量空气好、炉渣含碳量高、尾部过量空气 系数大、排烟温度高，实际运行热系数大、排烟温度高，实际运行热 效率低；效率低； 结论：热效率低、烟尘排放浓度高结

22、论：热效率低、烟尘排放浓度高 我国工业锅炉的现状 运行管理不当、燃烧时所用燃料运行管理不当、燃烧时所用燃料 不合适、设计不合理不合适、设计不合理 过渡页 4 4、锅炉使用中的热损失、锅炉使用中的热损失 锅炉使用中的热损失 共计七项共计七项 热损失分项种类热损失分项种类 未完全燃烧热损失：未完全燃烧热损失：表示燃料中某些可燃物因未完全燃表示燃料中某些可燃物因未完全燃 烧而造成的未释放出来的热量。烧而造成的未释放出来的热量。 辐射和对流热损失：辐射和对流热损失：表示通过导热、辐射和对流方式散表示通过导热、辐射和对流方式散 失到空气中去的各种热量损失。失到空气中去的各种热量损失。 干燃烧产物热损失：

23、干燃烧产物热损失：表示干排烟中的含热量与这些烟气表示干排烟中的含热量与这些烟气 在室温下应具有的含热量之间的差值。在室温下应具有的含热量之间的差值。 由空气中水分引起的热损失：由空气中水分引起的热损失：燃烧空气中的水分是按所燃烧空气中的水分是按所 给的温度（给的温度（26.7C）和相对湿度）和相对湿度60%来确定的来确定的。 由燃烧中水分引起的热损失：由燃烧中水分引起的热损失：表示排烟中水分的含热量表示排烟中水分的含热量 与室温下水分的含热量之间的差值。与室温下水分的含热量之间的差值。 燃烧氢生成的水分引起的热损失：燃烧氢生成的水分引起的热损失：包括燃料中氢燃烧包括燃料中氢燃烧 时所生成水分比

24、室温或基准空气温度高的显热和汽化潜热。时所生成水分比室温或基准空气温度高的显热和汽化潜热。 其它热损失：其它热损失：指为达到合同规定的保证效率而要包括在指为达到合同规定的保证效率而要包括在 热平衡中的那些不能分类和难以测量的热损失。热平衡中的那些不能分类和难以测量的热损失。 过渡页 5 5、受热面结渣、沾污、受热面结渣、沾污 污染、结渣会降低炉污染、结渣会降低炉 内受热面的传热能力内受热面的传热能力 高温烟气的作用，高温烟气的作用， 粘结的灰渣与管壁粘结的灰渣与管壁 发生复杂的化学反发生复杂的化学反 应，形成高温腐蚀应，形成高温腐蚀 传热阻力增大，传热阻力增大， 增加投煤量，增加投煤量， 灰渣

25、易沾受热面，灰渣易沾受热面， 形成恶性循环形成恶性循环 仅能低负荷运行，增加仅能低负荷运行，增加 检修工作量或被迫停炉检修工作量或被迫停炉 检修，造成直接或间接检修，造成直接或间接 地损失地损失 受热面的结渣、沾污 引起的主要问题引起的主要问题 结结 渣渣 （熔渣）（熔渣） 结渣：受热面上积聚了融化的灰沉积物；结渣：受热面上积聚了融化的灰沉积物； 积灰：温度低于灰熔点时灰粒在受热面上积灰：温度低于灰熔点时灰粒在受热面上 的积聚；的积聚； 干松灰干松灰 高温高温 粘结灰粘结灰 出现范围较广；出现范围较广； 能够无限增长，坚硬而不易清除；能够无限增长，坚硬而不易清除； 低温低温 粘结灰粘结灰 形成

26、于低温受热面，大约形成于低温受热面，大约50 180。 类类 型型 受热面的结渣、沾污 是一个物理积聚过程，是细微是一个物理积聚过程，是细微 灰粒；松散、易吹除；灰粒；松散、易吹除； 积灰不会无限增加；积灰不会无限增加； 受热面的结渣、沾污 结结 渣渣 （熔渣）（熔渣） 结渣：受热面上积聚了融化的灰沉积物；结渣：受热面上积聚了融化的灰沉积物； 积灰：温度低于灰熔点时灰粒在受热面上积灰：温度低于灰熔点时灰粒在受热面上 的积聚；的积聚； 渣型 代 号 灰渣特征 附着灰g 无粘紧特征、灰粒呈松散堆积装 微粘聚渣 f 外形上已有灰粒间粘聚的特征，容易切刮，切刮下的灰 大部分呈疏松块状 弱凝聚渣 e 灰

27、渣粘聚特征增强，切刮仍较容易，切下的渣块具有一 定的硬度 凝聚渣d 灰渣粘聚在一起，较硬，切刮困难，但仍能从渣棒上切 刮下来 强粘聚渣 c 粘聚灰渣更硬，无法从渣棒上完全刮下来，渣棒残留不 规则的粘聚硬渣 粘熔渣b 灰渣由熔融与半熔融渣粘聚起来，已经无法切刮 融熔渣a 灰渣呈全熔融状，渣棒为流渣所覆盖，并有渣泡形成 如何预防如何预防 根据煤种特性设 计锅炉，选择合 理燃烧方式 正确组织燃烧器 工作，控制合理 炉温，采用使用 吹灰打渣方法 干松灰干松灰 是一个物理积聚过程，是细微是一个物理积聚过程，是细微 灰粒；松散、易吹除；灰粒；松散、易吹除； 积灰不会无限增加；积灰不会无限增加； 受热面的结

28、渣、沾污 1 1、设计时采用足够高的流速；、设计时采用足够高的流速； 2 2、采用小管径，错列、紧凑布置（减小纵向节距）的管束；、采用小管径，错列、紧凑布置（减小纵向节距）的管束； 3 3、正确设计和布置吹灰装置，并确定合理的吹灰间隔时间和一次吹灰、正确设计和布置吹灰装置，并确定合理的吹灰间隔时间和一次吹灰 的持续时间。的持续时间。 机械网罗机械网罗 作用作用 分子间的分子间的 吸引力吸引力 热泳力热泳力 作用作用 静电吸引静电吸引 作用作用 飞灰沉飞灰沉 积原因积原因 影响积影响积 聚因素聚因素 烟气流速烟气流速 粒子直径粒子直径 分布分布 管子直径管子直径 管子节距管子节距 管束布置管束布

29、置 方式方式 灰粒浓度灰粒浓度 影响影响 因素因素 防止防止 措施措施 受热面的结渣、沾污 高温高温 粘结灰粘结灰 出现范围较广；出现范围较广； 能够无限增长，坚硬而不易清除；能够无限增长，坚硬而不易清除； 燃料成分：燃料成分： 产生粘结灰的源头产生粘结灰的源头 燃烧方式：燃烧方式： 燃烧强度高，升华物多，燃烧强度高，升华物多， 高温粘结灰严重高温粘结灰严重 温度水平：温度水平： 高温粘结灰发生在温度较高温粘结灰发生在温度较 高区域高区域 烟气流速：烟气流速： 烟气流速越高，积灰越少；烟气流速越高，积灰越少； 但流速影响对经济烟速作用小但流速影响对经济烟速作用小 1、设计时，严格选定炉膛断、设

30、计时，严格选定炉膛断 面热负荷及炉膛出口烟温，不面热负荷及炉膛出口烟温，不 要过大；要过大； 2、正确设计和布置受热面，、正确设计和布置受热面， 例如拉大横向节距；例如拉大横向节距； 3、加入添加剂，使其不易形、加入添加剂，使其不易形 成粘结灰或形成机械强度小的成粘结灰或形成机械强度小的 灰；灰； 4、采取有效的吹灰装置并且、采取有效的吹灰装置并且 运行初正常投入吹灰装置，限运行初正常投入吹灰装置，限 制第一层灰升华灰的形成。制第一层灰升华灰的形成。 受热面的结渣、沾污 低温低温 粘结灰粘结灰 形成于低温受热面，大约形成于低温受热面，大约50 180。 低温粘结灰低温粘结灰 形成过程：形成过程

31、： 形成于低温受热面上，大约形成于低温受热面上，大约 在在50-18050-180范围；范围； 发生在空气预热器或省煤器，发生在空气预热器或省煤器， 形成速度高，不易清除，能形成速度高，不易清除，能 无限增长，危害大。无限增长，危害大。 积灰机理：积灰机理： 与酸露点紧密相关，酸露点高，与酸露点紧密相关，酸露点高， 积灰重；积灰重； 沉淀物为铝、钙和铁的硫酸盐；沉淀物为铝、钙和铁的硫酸盐； 启动和停炉过程温度低，使积启动和停炉过程温度低，使积 灰严重灰严重 影响因素：影响因素： 1 1、影响酸露点的因素都能、影响酸露点的因素都能 影响积灰的程度；影响积灰的程度； 2 2、受热面的结构及布置方、

32、受热面的结构及布置方 式也影响积灰程度式也影响积灰程度 措施：措施： 1 1、提高受热面的温度；（、提高受热面的温度；（8080 100100）；）； 2 2、空气预热器吹灰；、空气预热器吹灰； 3 3、空气预热器的水冲洗；保持、空气预热器的水冲洗；保持 受热面与水之间的温度差小于受热面与水之间的温度差小于 100 100 二、锅炉的节能二、锅炉的节能 1 1、运行调节、运行调节 2 2、通用节能技术简介、通用节能技术简介 目 录 1 1、运行调节、运行调节 过渡页 运行与调节 确保工业锅炉的安全经济运行，对发展国民经济、保障人确保工业锅炉的安全经济运行，对发展国民经济、保障人 民的生活需要有

33、着重大的关系。对工业锅炉运行的要求是民的生活需要有着重大的关系。对工业锅炉运行的要求是 ：首先要保质保量地安全供气，其次也要求锅炉设备在安：首先要保质保量地安全供气，其次也要求锅炉设备在安 全的条件下经济运转；全的条件下经济运转； 如果锅炉的设计、制造、安装、检修质量等都能得以保证如果锅炉的设计、制造、安装、检修质量等都能得以保证 ，锅炉能否安全经济运行则完全取决于运行因素，例如，锅炉能否安全经济运行则完全取决于运行因素，例如， 不按操作规程运行锅炉，平时技术管理工作较差等多会对不按操作规程运行锅炉，平时技术管理工作较差等多会对 锅炉的安全经济运行产生极不好的影响。锅炉的安全经济运行产生极不好

34、的影响。 锅炉启动后，就进入了锅炉的正常运行阶段。锅炉的正常锅炉启动后，就进入了锅炉的正常运行阶段。锅炉的正常 运行包括锅炉的负荷分配、气温及气压的调节，非设计工运行包括锅炉的负荷分配、气温及气压的调节，非设计工 况运行、一些经常性的操作等。况运行、一些经常性的操作等。 1、负荷分配 （1）按锅炉机组的蒸发量比例分配 （2）按机组总效率最高的原则分配 （3）按燃料消耗量微增率相等的原则分配 第三种方法分配负荷最经济，但是多变的运行方式要求运行人员有较高的技术水平 进行相当精确的调整，因此，在实用上也有一定限制。所以最常用的还是第二种方 法，只是经济性稍差； 运行与调节 2、气温气压调节 蒸汽质

35、量的好坏，主要决定于气压和气温。气压过低将影响生产，过高则会危害设 备的安全运行。 正常气压是锅炉设计的工作压力，允许变动范围不大于工作压力的0.05MPa；异 常范围指超出工作压力的0.15MPa；事故及危险范围是指气压超出工作压力的 0.25MPa； 负荷增高时，加强引风，加大送风和燃料；负荷降低，减送风和燃料，然后减少引 风，这样做比较安全； 出于某种原因，锅炉气温气压突然变化，必须及时调节；但是首先要判明情况，再 进行有针对性的操作； 3 3、非设计工况运行、非设计工况运行 （1 1）负荷变化）负荷变化 （2 2）给水温度变化）给水温度变化 （3 3）过量空气系数变化）过量空气系数变化

36、 （4 4）燃料品质的变化）燃料品质的变化 运行与调节 4 4、运行中的重要操作、运行中的重要操作 （1 1）水位）水位 水位正常时保证锅炉安全经济运行的重要条件；水位过高引起蒸汽品质不良，水位水位正常时保证锅炉安全经济运行的重要条件；水位过高引起蒸汽品质不良，水位 过低，可能造成严重事故；过低，可能造成严重事故； 正常水位即是主锅筒中心线之下约正常水位即是主锅筒中心线之下约30MM30MM处；处； 当今工业锅炉都采用了给水自动调节装置，但仍需加强对自动调节装置的检查；当今工业锅炉都采用了给水自动调节装置，但仍需加强对自动调节装置的检查； （2 2）吹灰）吹灰 蒸汽吹灰前必须暖管；吹灰时加大炉

37、室负压蒸汽吹灰前必须暖管；吹灰时加大炉室负压50-70Pa50-70Pa； 先吹高温采热面，后吹低温受热面；启动时、燃烧不稳定时不吹灰，停炉前一定要先吹高温采热面，后吹低温受热面；启动时、燃烧不稳定时不吹灰，停炉前一定要 吹灰，发生不正常现象时停止吹灰；吹灰，发生不正常现象时停止吹灰； 2 2、通用节能技术简介通用节能技术简介 过渡页 通用节能技术 一、锅炉节能一、锅炉节能 锅炉节能指锅炉在正常工作条件下，以最小的能耗，获得最大的效率锅炉节能指锅炉在正常工作条件下，以最小的能耗，获得最大的效率 。在锅炉上做到技术上可行，经济上合理，环境与社会可以接受，有效。在锅炉上做到技术上可行，经济上合理，

38、环境与社会可以接受，有效 地利用能源资源。为了达到这个目的，要求从设计、制造、安装、改造地利用能源资源。为了达到这个目的，要求从设计、制造、安装、改造 到使用的全部过程中，获得更高的能源利用率。到使用的全部过程中，获得更高的能源利用率。 锅炉节能不是简单的能源消费量减少，更不应该影响社会活力、降低锅炉节能不是简单的能源消费量减少，更不应该影响社会活力、降低 生产和生活水平。要力求以最少的能源消耗，获得最大的经济效益，为生产和生活水平。要力求以最少的能源消耗，获得最大的经济效益，为 社会创造更多可供消费的财富，从而达到发展生产，改善生活的目的。社会创造更多可供消费的财富，从而达到发展生产，改善生

39、活的目的。 也就是说，生产同样数量的产品或产值，要尽可能减少能源消耗量；或也就是说，生产同样数量的产品或产值，要尽可能减少能源消耗量；或 者以同样的能源消耗量，能生产出更多的产品或产值，这就是锅炉节能者以同样的能源消耗量，能生产出更多的产品或产值，这就是锅炉节能 的基本概念。的基本概念。 锅炉节能的基本概念锅炉节能的基本概念 通用节能技术 二、锅炉系统节能二、锅炉系统节能 锅炉节能应包括锅炉应用系统节能。锅炉应用系统是个完整而复杂的锅炉节能应包括锅炉应用系统节能。锅炉应用系统是个完整而复杂的 大系统，总体上由水（热介质）、电、燃料供应系统；锅炉房内主辅大系统，总体上由水（热介质）、电、燃料供应

40、系统；锅炉房内主辅 设备系统；热量输配系统；终端应用系统等四个主要系统组成。设备系统；热量输配系统；终端应用系统等四个主要系统组成。 锅炉系统节能，一方面提高锅炉热效率、强化燃烧、加强管理降低能锅炉系统节能，一方面提高锅炉热效率、强化燃烧、加强管理降低能 源消耗量，属于供应系统和锅炉房内主辅设备的节能；另一方面改善源消耗量，属于供应系统和锅炉房内主辅设备的节能；另一方面改善 管道保温、回收凝结水余热、调整用汽设备的结构等以减少能源消耗管道保温、回收凝结水余热、调整用汽设备的结构等以减少能源消耗 量，属于热量输配系统和终端用户系统的节能。量，属于热量输配系统和终端用户系统的节能。 锅炉节能的基本

41、概念锅炉节能的基本概念 为什么要对工业锅炉节能为什么要对工业锅炉节能 通用节能技术 20012010年工业锅炉总体状况年工业锅炉总体状况 年份 数量 （万台） 总容量 （万蒸吨） 平均容量 （吨/台） 耗煤 （亿吨） 2001531202.2623 200555.31903.445.7 200856.88294.55.176.4 201060.123485.737 2010 2010年全国消耗年全国消耗2222亿吨标煤，工业锅炉占亿吨标煤，工业锅炉占1/31/3，是公认的，是公认的“煤老虎煤老虎” 数据来源，科技论文、统计数据、专家演讲，数据来源，科技论文、统计数据、专家演讲，20102010

42、年总容量根据年总容量根据 09/1009/10年锅炉产量及淘汰量估算，供参考年锅炉产量及淘汰量估算，供参考 容量小容量小 耗煤多耗煤多 工业锅炉节能潜力巨大工业锅炉节能潜力巨大 通用节能技术 工业锅炉效率低下工业锅炉效率低下 燃煤工业锅炉设计效率大约为燃煤工业锅炉设计效率大约为7280% 实际平均运行效率只有实际平均运行效率只有6065% 比国际平均水平低比国际平均水平低1520% 如果热效率整体提高如果热效率整体提高15%（65%80%） 每年可节约每年可节约1.3亿吨亿吨以上的燃煤以上的燃煤 工业锅炉节能潜力巨大工业锅炉节能潜力巨大 通用节能技术 通用节能技术 节能技术节能技术 方方 式式

43、节能率节能率名名 称称 给煤装置改造给煤装置改造 炉拱改造炉拱改造 燃烧系统改造燃烧系统改造 层煤锅炉改造成层煤锅炉改造成 循环流化床锅炉循环流化床锅炉 控制系统改造控制系统改造 采用新的节能设备采用新的节能设备 将斗式给煤装置改造成分层给煤装置将斗式给煤装置改造成分层给煤装置提高提高 4%-5% 降低灰渣含碳降低灰渣含碳 量量30%-50% 适当部分喷入助燃燃煤；干净快捷；避免降适当部分喷入助燃燃煤；干净快捷；避免降 负荷损失；热效率提高；适应负荷快速变化负荷损失；热效率提高；适应负荷快速变化 和煤质变化等和煤质变化等 投资少，见效快，投投资少，见效快，投 资回收期短资回收期短 优缺点优缺点

44、 投资半年可收回投资半年可收回 根据实际使用煤种，适当改变炉拱位置，改根据实际使用煤种，适当改变炉拱位置，改 善燃烧状况，提高燃烧效率，减少煤耗；善燃烧状况，提高燃烧效率，减少煤耗； 用于燃煤工业锅炉改用于燃煤工业锅炉改 造造 提高提高5%-10% 使用石灰石粉在炉内脱硫，可以减少燃煤使用石灰石粉在炉内脱硫，可以减少燃煤 锅炉酸性气体锅炉酸性气体SO2的排放量的排放量 改造投资高，是购置改造投资高，是购置 新路费用的新路费用的70% 热效率提高热效率提高10%- 15% 1、适当的调速技术；、适当的调速技术； 2、改造成全自动控制、改造成全自动控制 1、提高燃烧效率、提高燃烧效率 1、提高、提

45、高2%-3% 2、节能效果、节能效果10% 具体内容见下文具体内容见下文 通用节能技术 节能技术节能技术 方方 式式节能率节能率名名 称称 锅炉辅机节能锅炉辅机节能 改造改造 高温远红外节高温远红外节 能涂料应用能涂料应用 变频调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、变频调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、 引风量，维持锅炉运行最佳状态引风量，维持锅炉运行最佳状态 节能效果好节能效果好 排烟温度将排烟温度将10度度 以上；节能率以上；节能率3- 5% 节约燃煤节约燃煤 节约风机耗电节约风机耗电 优缺点优缺点 吸热涂料和反射涂料；配风合理的情况下，吸热涂料和反射涂料；配风合理的情况下， 升温时间减少

46、，炉墙外表温度降低；煤耗少升温时间减少，炉墙外表温度降低；煤耗少 通用节能技术 节能技术节能技术采用新的节能设备采用新的节能设备 方方 式式节能率节能率名名 称称 热管换热器的热管换热器的 应用应用 蒸汽蓄热器的蒸汽蓄热器的 应用应用 真空除氧技术真空除氧技术 烟气余热回收，把气液热管换热器安装在锅烟气余热回收，把气液热管换热器安装在锅 炉烟道，烟气余热加热锅炉给水炉烟道，烟气余热加热锅炉给水 热量回收率热量回收率26%； 热效率提高热效率提高3.1% 热效率提高热效率提高5- 10% 采用大气式热力除氧，需要把给水加热到大采用大气式热力除氧，需要把给水加热到大 气压下的沸点温度，排走水中氧气

47、压下的沸点温度，排走水中氧 成本低，投资回收期成本低，投资回收期 短短 优缺点优缺点 运行工况稳定，运行工况稳定， 保持设计热效率保持设计热效率 负荷减少，多余蒸汽供入蒸汽蓄热器，形成负荷减少，多余蒸汽供入蒸汽蓄热器，形成 高压饱和水；负荷增加，降低蓄热器压力，高压饱和水；负荷增加，降低蓄热器压力， 高压饱和水分离为蒸汽和低饱和水高压饱和水分离为蒸汽和低饱和水 1、有效利用热量减少；、有效利用热量减少； 2、排烟损失大、排烟损失大 节约蒸汽；提节约蒸汽；提 高热效率高热效率 通用节能技术 节能技术节能技术给煤装置改造（图示）给煤装置改造（图示） 图3 型煤燃烧装置 1、煤斗；2、隔板；3、 给煤滚筒；4、煤闸板；5、 筛板； 6、 型煤双轧辊；7、 链条炉排 通用节能技术 节能技术节能技术炉拱改造（图示）炉拱改造（图示