提升蒸汽锅炉系统能效汽气比

1、2 0 0 9 年 芜 湖 卷 烟 厂制 造 中 心 动 力 工 段Q C 成 果 发 布 材 料提升蒸汽锅炉系统能效汽气比动力工段2009 年 12 月提升蒸汽锅炉系统能效汽气比一、活动时间2009 年时间2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10-12 月负责人现状调查张志高原因分析张志高对策措施实施效果检查李明窦强申张志高许兵 李明 张志高许兵巩固措施张志高小组名称动力工段节能 QC 小组课题提升蒸汽锅炉系统能效汽气比二、小组成员概况成员概况姓名性别年龄学历职务张志高男26本科电修工李明男26本科机修工组员许兵男23本科在读机修工窦强申男29大专机修工三、选题理由目前我们芜湖卷

2、烟厂动力工段锅炉房共有 5 台克雷登蒸汽锅炉。其单台额定蒸发量为 7.8t/h。但随着使用年限的不断增加，结合其他各种因素，使得其额定蒸发量现在大约为 6.8t/h 左右。而随着近年来节能降耗工作的不断深入，结合我厂“优秀工厂”创建活动及对标工作的持续开展，我们动力工段锅炉如何能够高效和节能的运行也越发突显其重要性。因此，我们动力工段领导结合实际情况，成立了此次的节能 QC 攻关小组，力求结合锅炉房现有的实际情况，探寻一条提高锅炉能效的方法。四、现状调查就目前来看，我们锅炉房的蒸汽的输送主要是给制丝车间、空调保暖保湿、材料厂以及澡堂用汽等。其中制丝车间是主要的蒸汽输送对象，另外，从季节性变化来

3、看，空调的保暖保湿主要是用于冬季的几个月。因此，锅炉房在不同的季节它的供应也很是不同。这通过下面的饼状图可以看出。秋冬季锅炉蒸汽输出结构图制丝工段空调保暖保湿材料厂澡堂其他澡堂其他材料厂制丝工段空调保暖保湿春夏季锅炉蒸汽输出结构图制丝工段材料厂澡堂其他澡堂其他材料厂制丝工段另外，由于锅炉房与制丝工段之间的电话联系存在一定的不完善因素，导致了锅炉房与用汽单位（主要为制丝车间）之间的通信联络存在一些欠缺，这直接导致生产方面情况的信息不能及时地汇集到司炉工这边。这样，往往出现了锅炉过度被使用的情况。在通过 2008 年全年的能源耗用数据就可以看出，锅炉的使用情况并不理想，如下图：产量耗用蒸汽锅炉天然

4、气气单耗能效汽气比（箱）（吨）（立方米）（立方米）603500.16226051203568.4812.16五、确定目标鉴于以上的现状调查，我们此次的 QC 小组计划从各个层面入手，务求改善锅炉使用情况，以达到节能降耗的目的。在确定目标方面，我们通过对锅炉房二月份每一周的生产情况进行了比对，发现：一般在周五制丝工段停止生产、进行收尾保养的时候，锅炉房对锅炉进行了降压运行的操作，结果发现该班组的锅炉能效汽气比有了很明显的提高，一般可以达到 12.4513.16。因此，鉴于以上的生产能效汽气比的出现，我们QC 小组相信，在我们改进了锅炉运行方式，达到锅炉合理运行的同时，按照生产实际进行锅炉降压运行

5、，一定可以达到以上客观的能效汽气比值。所以，我们保守地将此次QC 项目的目标值定在 12.5。六、目标可行性分析工段领导的高度重视，为我们本次 QC 活动提供了有力的保障。通过对锅炉制造商方面的咨询，我们得知锅炉其在不同的燃烧率下运行有着不同的工作效率。因此，如果能够分析得出其中的运行规律，必然会对锅炉的合理使用提供一定的理论支持。而这一点是完全可以做到的。现行的人员管理以及信息通信管理方面存在着一定的问 题，这是导致锅炉被过度使用的重要原因。而只要采取合理的措施， 在制度管理方面做出完善，就完全可以让相关人员更加注重节能意识，同时完善电话记录制度，达到让锅炉合理使用的目的。而这一点也是可以通

6、过管理方法完全实现的。此次 QC 节能活动不仅受到了领导的高度重视，而且锅炉房现有的全体司炉人员和相关技术人员亦给予了我们QC小组成员全力的支持，他们丰富的工作经验和技术力量，为我们相关的锅炉燃烧测试提供极为可靠的保障。综上所述，我们此次的QC 活动是完全可行的！七、原因分析机人燃料燃烧不充分操作工技能不熟练操作工节能意识燃烧热能淡薄损失大锅炉风气配岗位培训不足锅炉排烟温度高比不合理奖奖惩条例制度不完善锅炉热能损失锅炉过度运行、效率低回收水热能浪费冬季温度低输送过程热能损失锅炉能效汽气比低蒸汽输送距离远环锅炉工作模式以“保障供应” 为主，不符合节能降耗工作模式法回收水含铁，不能回收利用炉水蒸发

7、，造成浪费除氧水箱水温高料原因分析鱼刺图通过鱼刺图的分析，我们得出了 9 点末端因素，即：岗位培训不足。奖惩条例制度不完善。锅炉风气配比不合理。锅炉排烟温度高。除氧水箱水温高。回收水含铁，不能回收利用。锅炉工作模式以“保障供应”为主，不符合节能降耗工作模式。冬季温度低。蒸汽输送距离远。八、要因确定序号原因岗位培训不足奖惩条例制度不完善锅炉风气配比不合理锅炉排烟温度高除氧水箱水温高分析司炉工每两年都有一次岗位重审的考试，必须严格持证上岗，并且每年都有相关的培训及技能鉴定考试。奖惩力度有待完善，但是这最终还是应当作为一种辅助的手段，去达到引导操作维修人员的节能意识由被动向主动转变的目的。锅炉现有的

8、风气配比经过厂家的多次调试，有了一定改善，但是设备的老化限制了效果的完善，这是客观现实。锅炉在长期的运行当中，造成了一定的设备老化现象， 这是不可避免的客观事实。需要一定的设备和技术改造，计划在另外的QC 项目中进行针对实施。要因确认非要因非要因非要因非要因非要因回收水含铁，需要设备投入，计划作为下一步打算在即将到来的技不能回收利用改中进行技术改造。锅炉工作模式非要因以“保障供应”为主，不符合节能降耗工作模式冬季温度低蒸汽输送距离远由于对于制丝车间的各条生产线的具体用汽情况的不了解，以及电话联系方式的有待改进，造成了现行的锅炉运行方式指导性不强，“保障供应”成了首要目的，出现了锅炉被过度使用的

9、不合理现象，造成能源浪费。客观现实，不可抗拒客观现实，不可抗拒要因非要因非要因通过对 9 条末端因素的逐条分析，我们最终确定了“锅炉工作模式以“保障供应”为主，不符合节能降耗工作模式”为主要原因！九、制定对策根据要因分析的结果，我们开始寻找针对问题的解决方法。通过小组成员对锅炉厂家、用汽部门及部分司炉人员展开的调研工作， 我们发现了以下几点可供参考的依据，通过以下系统图进行了归纳：合理运用锅炉，提高锅炉能效汽气比锅炉在不同的燃烧率下有着不同的燃烧效率，这需要我们能够得到锅炉的最佳运行效率区间，为锅炉高效运行提供依据。现行电话记录需要改进：也就是当用汽量有明显变化时，司炉工应通过电话联系及时响应

10、，做出相应措施。同时，我们还要通过电话联系对制丝各段进行用汽量的统计工作，以计算出各生产线具体用汽量情况。在对制丝工段的各条生产线的了解来看，制丝工段除了白肋线需要蒸 汽 压 力 为0.8Mpa 以外，其他各条生产线在满足 0.6Mpa 压力即可满足生产需要。因此，锅炉本身现有的全力运行方式可以根据现实需求进行改变。统计锅炉各燃依 据 电 话 联依 据 电 话 联烧率下的运行系，统计得出系，按照实际效率；制丝各生产线具体用汽量；生产情况，对锅炉出汽压力实 现 动 态 控制。下图既是我们QC 小组根据以上的分析，制定出的对策表：序号要因对策目标措施地点责任人完成时间统计锅炉各燃烧率下的运行效率；

11、依据电话锅炉工作联系，统计得模式以出制丝各生产1线 具 体 用 汽应”为主，量；不符合节（3）依据电话能降耗工联系，按照实作模式。际生产情况，对锅炉出汽压力实现动态控制。“保障供（1）获得5 台锅炉各自的最佳运行效率区间；获得各生产线用汽量数据；实现分 档供汽。）利用现有流 量计，对锅炉运行效率进行计算；通过统计计算， 依据每天实际生产情况的数据，算出各生产线用汽量大小；改变锅炉自动 运行方式为手动 / 自动相结合的方式，实现锅炉压力的动态变化。锅炉房现场张志高许兵李 明 窦强申2009.7.1对策表十、对策实施1、计算锅炉的最佳运行效率区间我们利用现有的锅炉流量计和天然气流量计，计算出锅炉运

12、行效率，由于 5#锅炉长期以来运行出汽情况不是很好，并且运行频率不多，因此没有将它列入进来，仅通过 4 台锅炉来进行验证。克雷登锅炉的运行效率图1#锅炉保持在 150PSI 蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比(6.22 日采集)：锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%123 m3/h1.50 t/h82.00 m3/t30%155 m3/h1.89 t/h82.011 m3/t40%215 m3/h2.63 t/h81.749 m3/t50%272m3/h3.35t/h81.194m3/t60%335m3/h4.13t/h81.114m3/t70%393m3/h4.88t/h80.532m3/t

13、80%451m3/h5.62t/h80.249m3/t90%516m3/h6.30/h81.905m3/t100%559m3/h6.82/h81.965m3/t2#锅炉保持在 150PSI 蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比(6.23 日采集)：锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%151 m3/h1.83 t/h82.514 m3/t30%185 m3/h2.26 t/h81.858 m3/t40%219 m3/h2.68 t/h81.716 m3/t50%271m3/h3.32t/h81.626 m3/t60%319m3/h3.91t/h81.586m3/t70%366m3/h4.51t/h

14、81.153m3/t80%424m3/h5.27t/h80.455m3/t90%480m3/h5.86t/h81.911m3/t100%515m3/h6.27/h82.137m3/t3#锅炉保持在 150PSI 蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比(6.24 日采集)：锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%133 m3/h1.63t/h81.600m3/t30%165 m3/h2.03t/h81.281m3/t40%207 m3/h2.56 t/h80.859m3/t50%260m3/h3.21t/h80.997 m3/t60%326m3/h4.03t/h80.893m3/t70%399m3/h4

15、.98t/h80.120m3/t80%465m3/h5.82t/h79.900m3/t90%525m3/h6.47t/h81.143m3/t100%555m3/h6.81t/h81.500m3/t4#锅炉保持在 150PSI 蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比(6.25 日采集)：锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%128 m3/h1.54 t/h83.117 m3/t30%149 m3/h1.80 t/h82.778 m3/t40%184 m3/h2.23 t/h82.511 m3/t50%244m3/h2.95t/h82.712 m3/t60%303m3/h3.68t/h82.337m3/

16、t70%360m3/h4.39t/h82.005m3/t80%421m3/h5.15t/h81.748m3/t90%486m3/h5.91/h82.234m3/t100%554m3/h6.71/h82.563m3/t可以看出通过对四台锅炉的数据采集，可以确定克雷登锅炉的最佳经济运行范围在 40%80%内，并且 4 台锅炉在 80%的燃烧率下运行效率都是最好的。因此，我们将司炉工以往的锅炉操作方式改变：从一般的锅炉自动运行方式转变成自动/手动相结合的方式。2、改进电话联系方式，通过统计计算，获得制丝各生产线用汽量， 为锅炉运行提供指导性。我们通过将现有的电话联系方式进行调整，在锅炉出汽量出现明显

17、变化时，司炉工立即电话联系制丝工段询问生产情况，获得最新的生产情况资料。这样做有两个作用：（1）可以获得制丝段生产情况，为统计计算获取原始数据；（2）为今后的指导性生产提供良好的电话联系方式，有助于及时调整锅炉运行状态，这样即有利生产的持续运行，又有利于锅炉的合理运行，达到了“按需供汽”的目的。如下图，这是我们在 09 年 4 月 27 日通过电话联系获取的不同时段的生产情况数据：4 月 27 号 生产情况(早班)关40%41%关关5.09关45%45%关关6.45关53%55%关关7.02关60%50%关关7.56关66%72%关关8.62关40%47%关关5.33关75%73%关关9.39

18、时间生产情况1#锅炉燃烧率2#锅炉燃烧率3#锅炉燃烧率4#锅炉燃烧率5#锅炉燃烧率瞬时流量（ t/h ）8：05预处理段开8：55预处理开HXD 开梗线 VAD, 9：50预处理，HXD 开梗线 VAD, 12：25预处理，HXD 都开梗线 VAD,13.20预处理，HXD 都开HXD 结束，14.10梗线 VAD,预处理在开梗线 VAD,15：00预处理在开(浴室又开始用汽)以上即是我们早班统计的数据，通过这样的统计，我们可以发现当制丝工段生产出现变化时，锅炉的出汽量会有很明显的变化， 因此，我们将这些数据进行了统计和整理，通过长期的收集，经过分析和计算，我们最终得出了制丝工段各生产线的具体

19、用汽量，如下图：制丝工段各生产线用汽量白肋线均值2.64t/h国产烘丝均值1.11t/hHXD 均值1.02t/hKLD 均值1.82t/hVAD 均值2.52t/h预处理均值1.36t/h澡堂用汽2.09t/h管耗及其他4.16t/h通过这些数据，我们的司炉工将能够通过电话联系，及时了解现在的生产情况，并且通过以上数据，决定是否进行启动或者停止锅炉的操作。因此，锅炉的操作方式不再是过去的以“保障供应”为首要目标，而是现在的通过数据，进行锅炉的必要调整，真正做到“该停就停”、“该启就启”的“按需供汽”！3、依据电话联系，按照实际生产情况，对锅炉出汽压力实现动态控制，进行分档供汽！在我们QC 小

20、组对制丝工段进行了具体的调研之后，我们发现了制丝工段的生产线除了白肋线需要 0.8MPA 的蒸汽压力，其他各生产线仅需 0.6MPA 的蒸汽压力即可进行正常的生产运行！因此我们通过对各用汽部门进行详细了解，确定了准确的用汽压力：制丝工段：除白肋线要求 0.8Mpa 外，其他设备 0.6Mpa 基本都可以保证生产浴室：对蒸汽压力要求较低 0.2Mpa 就够了空调用汽：空调进汽前的减压阀需要有 0.4Mpa 的压力材 料 厂：纸箱车间 0.6Mpa 水松纸车间 0.4Mpa（以上数据为实际用汽压力，锅炉房出汽压力会有 0.1Mpa -0.2 Mpa 的压差）通过这些调查，我们发现如果按照实际情况对

21、锅炉的出汽压力进行动态调整降压，将会节约许多能源，并且不会影响到生产的进行！为此，我们QC 小组成员进行了实际的操作，如下面 2 表：未进行降压运作时的 8 次随机采集蒸汽生产数据（表一）时间生产情况供汽压力总供汽量耗天然气量汽/气比6 月 11 日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa27 吨223912.0596 月 13 日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa35 吨293611.9216 月 15 日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa23 吨191212.0296 月 16 日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa33 吨273212.0796 月 17 日制丝工段除白肋线外全线

22、生产1.0Mpa40 吨326512.2516 月 20 日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa28 吨224212.4896 月 22 日制丝工段停产，主要供应空调1.0Mpa8 吨65312.2516 月 23 日制丝工段停产，主要供应空调1.0Mpa11 吨91112.075合计205 吨1689012.137采取降压运作时的 8 次随机采集蒸汽生产数据（表二）时间生产情况供汽压力总供汽量耗天然气量汽/气比7 月 5 日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa26 吨201412.9107 月 6 日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa37 吨283113.0707 月 10 日制丝工

23、段除白肋线外全线生产0.8Mpa28 吨212413.1837 月 13 日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa27 吨209212.9067 月 18 日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa39 吨302912.8767 月 19 日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa38 吨300212.6587 月 24 日制丝工段停产，主要供应空调0.5Mpa9 吨52517.1437 月 26 日制丝工段停产，主要供应空调0.5Mpa15 吨88017.045合计2191649713.275通过以上两张表的对比可以发现，在实现了降压操作之后， 我们的生产并没有受到任何的影响，而锅炉能效比却有了

24、明显的上升，从 12.137 升至 13.275，变化是十分明显的。只要我们的电话联系能够及时到位，这样的锅炉蒸汽压力动态控制将会是一个非常不错的节能方式！（注：此锅炉压力动态调整方式已通过我们 QC 小组成员的合理化建议进行了上报，并且最终获得了制造中心合理化建议的第一名！）结合了以上三点，我们动力工段专门制订了锅炉房节能及降压操作规程我们将司炉工的日常锅炉操作方式进行了调整，具体为:按照实际生产情况，锅炉投入两台运行时，将其中一台锅炉燃烧率定在 80% 运行，另一台自动运行，保持蒸汽压力稳定。如果自动运行的锅炉燃烧率低于40%或者出现超压现象（ 超过 150Psi），则将 80%的锅炉燃烧

25、率调低，将两台锅炉燃烧率调整到经济运行范围内；三台锅炉的运行方式于此类推。制丝工段通过电话联系增加或减少生产线时，司炉工要按照制丝工段各生产线用汽量表中的数据，结合当时的锅炉出汽总量，决定是启动还是停止锅炉。并且仍然按照上述方法调整锅炉运行燃烧率至最佳运行效率区间内。根据实际的生产情况，对蒸汽压力要求进行分档：A 档：全厂正常生产，白肋线正常生产：要求蒸汽压力 0.8Mpa，锅炉房出汽压力 1.0Mpa B 档：全厂正常生产，白肋线未生产：要求蒸汽压力 0.6Mpa，锅炉房出汽压力 0.8MpaC 档：制丝工段不生产，主要供汽目标为空调和浴室用汽：要求蒸汽压力 0.4Mpa，锅炉房出汽压力 0

26、.5Mpa-0.6Mpa十一、效果检查通过我们QC 小组成员的一致努力，以及积极的现场实践，我们此次的QC 活动取得了不俗的收获，顺利地完成了预期的目标及目标值，达到了节能降耗的目的。产量耗用蒸汽锅炉天然气蒸汽单耗天然气单耗1、锅炉系统运行效能表（2009 年）月份汽气比7 月（箱）44679.84（吨）3362（立方米）296656（公斤）75.25（立方米）6.6411.38 月49785350229907370.346.0111.79 月66666.12438529520365.784.4314.810 月49487.6410831359483.016.3413.1合计210618.5615357120452673.605.3612.72、与去年同期锅炉运行能效对比图12.79.856.165.8614121086420天然气单耗2008年7-10月份2009年7-10月份能效汽气比通过以上两张图表可以发现，同2008 年同期相比，天然气单箱耗用有了一定下降，并且锅炉能效汽气比得以提高，完全达到了我们的预期目标值 12.5!甚至超出！3、经济效益计算（1）2009 年 7 月-10 月天然气与去年同期相比，节约的费用为： 210618