锅炉系统能效诊断与优化VIP

锅炉系统能效诊断与优化锅炉作为热源供应的核心设备，当前人们对他的安全和效率问题更为关注，但是随着双碳战略的深化实施，锅炉的能效问题以及衍生的节能措施越发得到大众的关注。面对使用过程中锅炉系统的能效评价以及如何改善其能效下降的措施使我们需要关心的。我们可以采用数字能效监测实现对锅炉这样的重点能耗设备以及关键参数进行实时监测，形成数据分析报表以及设备能效分析，最终决策如果提升锅炉能效。一、工业锅炉能效评价锅炉的能效会因为燃烧，结垢和维保等问题出现较大的差异性。即使是新锅炉，也会出现燃油质量、水质恶化等原因锅炉性能差。对于锅炉能效的评价，其核心参数便是锅炉的热效率。锅炉热效率测试一般需同时采用正平衡测量法和反平衡测量法，热效率值为正平衡测量法与反平衡测量法测得结果平均值。正平衡测量法为直接测量输入热量和输出热量来确定锅炉热效率的方法；反平衡测量法为通过测量各种燃烧产物热损失(燃气锅炉主要为排烟热损失、气体不完全燃烧热损失、散热损失三方面热损失)来确定锅炉热效率的方法。良好的锅炉系统能效评价能够对锅炉系统的节能起到很好的推动作用，是企业节能降耗创收益提供有效途径，通过各项热损失大小的计算评估，为锅炉的各项节能改造提供了全面的数据支撑，有效地提高工业锅炉的能源利用率，为节能减排创造更好的生活环境更进一步。二、锅炉能效诊断造成工业锅炉运行热效率低的因素很多，如负荷运行较低、过量空气系数、频繁切换锅炉启停工况、排烟温度过高等。2.1负荷运行较低。很多企业单位在采购锅炉时，为保障以后生产的长远考虑经常选择设备高于蒸发量的锅炉，但在实际运行中锅炉的热效率达不到设计标准，锅炉长期处于低负荷状态下，燃料效率低下热损失增加，炉膛温度达不到设计要求，锅炉热效率下降相应的锅炉运行效率比例下降，还有些企业由于生产规模加大或供暖面积增加，锅炉出现负荷运行的现象，虽然解决刚需问题，但降低了锅炉的使用寿命，增加了维修成本，实则降低了经济收益。2.2过量空气系数。过量空气系数对工业锅炉热效率影响的主要因素，在工业锅炉能效测试中需要严格监控的指标，过量空气系数直接反映燃料的燃烧程度，影响过量空气系数的因素很多，如鼓、引风机配套不合理、炉排各风室密封性不好、司炉人员没经验等，使空气系数过小，燃料燃烧不充分造成燃烧浪费，空气系数过大，冷空气降低炉膛温度，影响炉内受热，增加电消耗的同时降低锅炉的运行效率。2.3频繁切换锅炉启停工况。工业锅炉与企业对热效率的使用状况密切相关，热效率影响生产线大小火的工况，根据生产线的实际情况启动和切换，锅炉频繁切换的造成生产线热量和气量的不均匀，锅炉的安全运行情况受到威胁，燃烧情况、负荷运行波动等一系列因素引发的现象，直接影响锅炉的热效率，形成恶性循环。图片2.4排烟温度高。锅炉排烟温度过高使燃料产生的热量没得到充分利用，造成能耗浪费，影响锅炉热效率，影响排烟温度高低的主要因素如过量空气系数、锅炉受热面的布置、人员操作水平等，受热面结构设计不合理造成积灰结垢严重，若操作员不及时进行清理，会使受热面积加大，影响锅炉的热传递，热能损失严重。三、锅炉能效提升3.1、在燃烧方面提高锅炉能效的措施（1）合理的调节送风在锅炉燃烧中，为了加快燃烧速度提高更多的能量，通过送风设备进行风速的调节，增加空气的流通速度，间接的控制燃料与空气中氧气的接触。但是送风的操作中要严格控制风速，风速过低不利于燃料的充分燃烧，热量没有彻底的释放出来，送风速度过高会降低空气中的温度，锅炉机械间接的耗损能源。要根据燃烧需要及时调节供给空气量，以降低热损失，提高锅炉热效率。（2）采用二次风加强燃烧有条件的锅炉要加入二次风，二次风如能和炉拱配合使用，效果将更加明显。二次风能够强化气流燃烧，从而降低了燃烧损失，提高了锅炉能效。（3）采用预热空气加强燃烧工业锅炉应设置空气预热器，来加热助燃空气提高炉内温度，这样不但减少了燃料的不完全燃烧损失，还使烟气余热得到充分利用，减少了排烟热损失，这两个方面都使锅炉的热效率得到提高。（4）根据燃烧工况设计炉拱合适的炉拱能使炉膛中的气体充分混合并使炉膛中的炽热烟气合理流动，使燃料及时着火燃烧。现在工业锅炉的实际用汽量与其额定负荷经常不匹配，使用的煤种也变化较大，与设计煤种有较大的差异，因此在实际使用中，要对炉拱进行必要的改造以适应燃烧的需要。（5）控制炉膛过剩空气系数炉膛过剩空气系数对锅炉燃烧和热效率的影响很大，过低时，燃料燃烧缺乏空气，使气体和固体不完全燃烧损失加大。过高时烟气量增加，使排烟热损失加大及炉内温度降低，气体及固体不完全燃烧损失增大。在工业锅炉实际运行中，炉膛过剩空气系数过大，主要是由于操作人员缺乏燃烧知识，使锅炉送风、引风门处于不合适的开关状态，加上炉膛漏风，缺少过剩空气系数的检测手段等原因造成的。（6）实现燃烧自动化根据锅炉负荷变化，常需要进行必要的燃烧调整。如需要进行炉排速度、分段送风、过剩空气系数等方面调整。实现锅炉燃烧自动化是减少由于这些复杂操作不当对燃烧的影响，迅速地根据负荷变化进行燃烧调整的信息系统。3.2、在运行中加强维护提高能效的措施（1）锅炉尽量按额定出力运行锅炉按额定的出力运行才能获得最经济工况，锅炉负荷变化时，对燃烧和热效率的影响很大，超负荷和“大马拉小车”现象都会大幅降低锅炉能效。（2）及时清除积灰积灰对锅炉热效率的影响是很明显的，及时而且有效地清除锅炉受热面上的积灰，就能在不增加煤耗的情况下提高锅炉的热效率。（3）加强保温及防止“跑、冒、滴、漏”炉墙和汽水管道系统的部分热量通过辐射和对流方式散发到周围空气中去；炉膛和尾部漏风既使烟气量增加又会使炉膛温度降低；管道及法兰、阀门填料处的蒸汽和热水的“跑、冒、滴、漏”也会使锅炉有效利用热量减少，这些方面造成锅炉的散热损失，也使不完全燃烧损失增大，降低了锅炉热效率。3.3、利用可收集能源的设备来提高锅炉能效采用热管换热器及真空相变热水器等可收集能源的设备气余热，可以降低排烟热损失；采用蒸汽扩容器等设备提高凝结水与废蒸汽回收率，防止凝结水的损失。安装蒸汽蓄热器，当锅炉负荷减少时，将锅炉多余蒸汽供入蒸汽蓄热器内，防止锅炉介质热量的损失。3.4、锅炉辅机提高能效的措施锅炉的