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        燃?xì)忮仩t替代現(xiàn)有燃煤鍋爐的可行性分析

        2012-04-29 22:56:01程四龍
        中國高新技術(shù)企業(yè) 2012年10期
        關(guān)鍵詞:燃煤鍋爐燃?xì)忮仩t經(jīng)濟(jì)性

        摘要:某公司燃煤鍋爐因污染環(huán)境和效率較低將被逐漸淘汰,文章就用燃?xì)忮仩t替代燃煤鍋爐的可行性、優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析,并指出燃?xì)忮仩t在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的新的問題,認(rèn)為采用燃?xì)忮仩t替代現(xiàn)有燃煤鍋爐的改造更新是最理想的方案,有著實(shí)際可行的意義。

        關(guān)鍵詞:燃煤鍋爐;燃油鍋爐;燃?xì)忮仩t;經(jīng)濟(jì)性;環(huán)境保護(hù)

        中圖分類號:TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)15-0093-03

        1改造背景

        近幾年,隨著南昌市管理意識不斷加強(qiáng),城市治理改造力度不斷加大,許多具有嚴(yán)重污染性的工廠紛紛停產(chǎn)或遷往郊外,因而各種燃煤鍋爐對城市的污染顯得更加突出,我集團(tuán)公司燃煤鍋爐污染物的排放越來越受到關(guān)注。另外隨著市場競爭的不斷加劇,工廠對生產(chǎn)成本的考核也越來越嚴(yán)格,而原煤價格的不斷上漲,再加上燃煤鍋爐的熱效率隨著鍋爐年限的增長不斷降低,使燃煤鍋爐的生產(chǎn)成本優(yōu)勢逐步消失。另外隨著南昌市天然氣管道的進(jìn)入,天然氣成本下降,燃用天然氣的鍋爐成為一種理想的環(huán)保產(chǎn)品。為了降低污染物排放,提高鍋爐經(jīng)濟(jì)效益,我公司決定對現(xiàn)有117#鍋爐房3臺燃煤鍋爐的進(jìn)行改造。

        2供熱現(xiàn)狀

        我公司位于江西省南昌市市區(qū),現(xiàn)有供熱鍋爐房兩座,分別為建于1963年的117號廠房和建于1985年的715號廠房。715號廠房現(xiàn)我20t/h燃煤鍋爐三臺。117號廠房設(shè)計(jì)安裝4臺10t/h燃煤蒸汽鍋爐,鍋爐因使用年限長、鍋爐效率低、故障率高等原因先后進(jìn)行改造,其中3號鍋爐已報廢,1、2號鍋爐為1998年改造安裝的快裝鍋爐,現(xiàn)基本不運(yùn)行,4號為1990年改造安裝的散裝鍋爐;目前,117號廠房主要運(yùn)行4號鍋爐。

        本公司地處南方地區(qū),冬季基本無取暖要求,鍋爐房送出蒸汽主要供應(yīng)各廠房生產(chǎn)用,大多數(shù)廠房都是根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)需要臨時申請用汽,鍋爐為非連續(xù)性供汽。目前在用燃煤鍋爐供汽量及運(yùn)行時間不穩(wěn)定,鍋爐熱效率低,日常維修、維護(hù)費(fèi)用非

        常高。

        根據(jù)近幾年供熱運(yùn)行統(tǒng)計(jì),鍋爐房夏季用汽量20t/h,最少時只有10t/h,冬季用汽量大約30t/h。鍋爐運(yùn)行出口蒸汽為0.8~1.0MPa?;径际前装?小時用汽,無法用其他方式替代,廠區(qū)最大蒸汽負(fù)荷控制在28~29t/h左右,而且供汽量及運(yùn)行時間不穩(wěn)定,負(fù)荷變化大,鍋爐頻繁啟停。

        3鍋爐容量和臺數(shù)的選擇

        依據(jù)我公司的熱負(fù)荷情況,為了適應(yīng)本公司熱負(fù)荷變化大,鍋爐非連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn),本著節(jié)約生產(chǎn)成本的原則,決定選用三臺10t/h的蒸汽鍋爐。這樣原有廠房也不需要進(jìn)行大的改造,各種鍋爐附屬設(shè)備改造工作也相應(yīng)的簡單。

        4鍋爐燃料類型的選型

        鍋爐合理選型是降低污染,節(jié)約能源,合理開支的重要環(huán)節(jié)。就我公司實(shí)際情況,本人認(rèn)為選用鍋爐主要應(yīng)考慮以下原則:

        4.1滿足南昌環(huán)保要求

        鍋爐煙氣是主要的大氣污染源之一,國家環(huán)保局和國家技術(shù)監(jiān)督局于1992年5月發(fā)布了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,該標(biāo)準(zhǔn)對鍋爐煙塵允許排放濃度及SOX、NOX最高允許排放濃度做了詳細(xì)明確的規(guī)定。據(jù)我公司地處南昌市中心位置,是南昌市環(huán)保局重點(diǎn)治理目標(biāo)。而我公司的實(shí)際情況是,現(xiàn)正運(yùn)行的燃煤鍋爐煙氣排放濃度及SOX、NOX排放濃度等各項(xiàng)指標(biāo)均很難達(dá)到環(huán)保要求。燃油鍋爐雖然在煙塵排放大大低于燃煤鍋爐,但燃油鍋爐SOX和NOX排放量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃?xì)忮仩t。所以燃?xì)忮仩t從環(huán)保角度來說是較為理想的。

        4.2滿足固定投資及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面的要求

        在選用鍋爐時必須考慮鍋爐房的整體投資和生產(chǎn)運(yùn)行成本,使所選用的鍋爐產(chǎn)品在能滿足使用要求的前提下最大限度地節(jié)省投資費(fèi)用和運(yùn)行成本,根據(jù)我公司實(shí)際情況,主要從以下幾個方案進(jìn)行比較:

        4.2.1通過增加燃燒器的方式來改成燒燃?xì)獾腻仩t

        將現(xiàn)有燃煤鍋爐通過安裝燃?xì)馊紵鬟M(jìn)行改造的投資費(fèi)用相對最省,且改造后的鍋爐環(huán)保性能和熱效率比燃煤鍋爐有所提高,但這種方案也有明顯的缺陷。由于是在原有鍋爐的基礎(chǔ)上的改造,必然要保留原燃煤鍋爐一些基本結(jié)構(gòu),原鍋爐的結(jié)構(gòu)都是基于燃煤鍋爐設(shè)計(jì)的,因此與燃?xì)馊紵绞讲⒉煌耆鋫?,熱效率不可能達(dá)到專業(yè)設(shè)計(jì)的燃?xì)忮仩t效果。

        4.2.2選用燃油鍋爐

        燃油鍋爐的熱效率較高,可達(dá)90%以上。鍋爐的供熱負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng),調(diào)節(jié)靈活,比較適應(yīng)我公司生產(chǎn)要求。而且為了縮小鍋爐體積,減少鍋爐的鋼耗,縮小安裝位置,鍋爐設(shè)計(jì)的容積熱負(fù)荷可以比燃煤鍋爐高得多,因而總體投資費(fèi)用也比燃煤鍋爐小。但燃油鍋爐與天然氣鍋爐相比又有一些缺點(diǎn),主要是;(1)燃油的運(yùn)行成本比燃?xì)獾囊?,是鍋爐產(chǎn)品中運(yùn)行成本最高的一種;(2)燃油鍋爐存在燃油運(yùn)輸和儲存過程的費(fèi)用及安全問題;(3)環(huán)保方面不如燃?xì)忮仩t。

        4.2.3選用天然氣鍋爐。

        天然氣鍋爐的熱效率也非常高,整體熱效率可達(dá)93%以上。鍋爐的供熱負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng),調(diào)節(jié)靈活,可在30%~110%負(fù)荷范圍內(nèi)調(diào)節(jié)靈活,鍋爐的啟停操作簡單,停爐時無燃料消耗,啟動時出汽快,非常適應(yīng)我公司生產(chǎn)工作要求。隨著南昌市天然氣管道的進(jìn)入,天然氣鍋爐燃料成本大幅下降,雖然還是比燃煤鍋爐高,但比燃油鍋爐要低。天然氣鍋爐具有明顯的優(yōu)越性:一是由于天然氣中的灰分、含硫量和含氮量均比煤和油中的低,燃燒后產(chǎn)生的煙氣中粉塵、SOX和NOX量極少,排放出的煙氣可以不做任何處理就可達(dá)到南昌市的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn);二是天然氣鍋爐和燃油鍋爐一樣可以選用較高的容積熱負(fù)荷,并且由于天然氣管道已經(jīng)進(jìn)入我公司附近,不存在燃料運(yùn)輸和存儲問題,因而總體投資費(fèi)用也相對較?。蝗怯捎跓煔夥蹓m、SOX和NOX排放最少,換熱面不易受腐蝕和結(jié)渣,因而受熱面的使用壽命更長,故障率最低,鍋爐系統(tǒng)的安全運(yùn)行周期長;四是天然氣鍋爐燃燒系統(tǒng)設(shè)備簡單,附屬設(shè)備最少,自動化程度高,整個系統(tǒng)可以做到全自動運(yùn)行,可大大降低工人的勞動強(qiáng)度,甚至可以大量縮減鍋爐相關(guān)工作人員;五是天然氣計(jì)量簡單、準(zhǔn)確,直接由燃?xì)夤居?jì)量,使我公司的蒸汽生產(chǎn)成本的核算更為簡單、準(zhǔn)確,有利于公司對供熱系統(tǒng)的管理。

        5天然氣鍋爐應(yīng)用中需注意的問題

        從天然氣鍋爐的具體使用情況來看,燃?xì)忮仩t應(yīng)用中最需注重的就是天然氣管路泄漏和鍋爐的防爆問題。天然氣是一種易燃、易爆氣體,如果天然氣漏入停運(yùn)的爐膛或空氣中達(dá)到一定的濃度時會引起爆炸。為了杜絕爆炸事故的發(fā)生,我們必須做到以下幾點(diǎn):(1)天然氣管路必須要有嚴(yán)格的檢漏措施,爐膛內(nèi)也要有必要的聯(lián)鎖保護(hù)控制系統(tǒng);

        (2)鍋爐房內(nèi)和燃?xì)忾y間必須安裝燃?xì)庑孤┍O(jiān)測報警裝置和通風(fēng)設(shè)備,并且能在檢測到一定燃?xì)鉂舛葧r可自動切斷天然氣管路和啟動通風(fēng)設(shè)備;(3)鍋爐房和燃?xì)忾y間內(nèi)所有電器采用防爆電器;(4)鍋爐的啟動和停爐都必須有嚴(yán)格的順序控制系統(tǒng),在點(diǎn)火之前必須進(jìn)行爐膛和煙道的吹掃,將爐內(nèi)可能積存的可燃?xì)怏w完全排除后方可點(diǎn)火;(5)燃燒機(jī)必須配備熄火自動保護(hù)裝置,一次點(diǎn)火不成功或出現(xiàn)熄火現(xiàn)象,再次點(diǎn)火之前燃燒機(jī)必須能進(jìn)行自動的吹掃,然后才可再按正常程序進(jìn)行鍋爐的點(diǎn)火;(6)鍋爐本體或煙道上必須設(shè)置防爆門,以盡可能減少因爐膛爆炸給整個鍋爐造成的破壞;(7)由于無燃料儲存設(shè)備,一旦燃?xì)夤艿腊l(fā)生管道故障或燃?xì)鈮毫^低,便會造成停爐事故,因此在供熱不能中斷的情況下,必須設(shè)有其它方式的供熱設(shè)備作為備用。

        以上是作者本人對我公司鍋爐改造工程中選型的一些觀點(diǎn)。隨著我國西氣東輸工程的推進(jìn),國家對環(huán)保要求的不斷提高,燃?xì)忮仩t作為一種節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品將全越來越受到用戶的青睞,各種安全保護(hù)技術(shù)也將得到更加的完善。

        參考文獻(xiàn)

        [1]燃油燃?xì)忮仩t房設(shè)計(jì)手冊編寫組.燃油燃?xì)忮仩t房設(shè)計(jì)手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1998.

        [2]劉德昌,陳漢平.鍋爐改造技術(shù)[M].中國電力出版社,2001.

        作者簡介:程四龍,男,江西九江人,中航工業(yè)洪都航空工業(yè)集團(tuán)公司工程師,研究方向:工業(yè)鍋爐。

        (責(zé)任編輯:趙秀娟)

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