摘要:我國作為世界上的人口最多的國家,各類資源長期短缺或嚴重依賴別國進口,與此同時又是世界第二大能源消耗國。節(jié)約能源和提高能源利用效率是確保我國成為世界強國的重要因素。節(jié)能減排作為“十一五”時期調整經(jīng)濟結構、轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、推動科學發(fā)展的重要抓手和突破口,已取得了顯著成效。工業(yè)鍋爐是我國耗能最多的設備之一,每年消耗的能源約占整個國家能源消耗的三分之一。超過80%的鍋爐是以水為介質,鍋爐用水節(jié)能直接影響著煤、電、氣、油等多種能源的節(jié)約。本文就鍋爐的節(jié)水問題談幾點建議。
文獻標識碼:A
文章編號:1671-864X(2015)08-0126-01
一、鍋爐用水情況簡介
河北白沙煙草有限責任公司保定卷煙廠有4臺鍋爐,生產時冬季運行2-3臺鍋爐,其他季節(jié)運行兩臺鍋爐。為了防止鍋爐設備及管道結垢,鍋爐給水必須使用達標水。鍋爐房有兩臺鈉離子型軟化水系統(tǒng)處理自來水,經(jīng)除氧罐除氧后,水質達到標準,即為達標水。2015年廠部下達耗水指標為0.09噸/萬支;按照廠部指標計算:折合鍋爐耗水指標為46千克/萬支
二、水消耗情況調查
對2014年1-4月份和2015年1-4月份的用水量進行了調查,根據(jù)數(shù)據(jù)對比可以看出,2014年廠部指標為50千克/萬支,2014年4個月平均為48千克/萬支,2015年4個月為平均消耗為48千克/萬支,比指標高出2千克/萬支年。
三、設定目標
2014年鍋爐耗水指標為50千克/萬支,2014年實際耗水為48千克/萬支,2014年鍋爐實際耗水量與廠部指標同比下降4%。2015 年1-4月水消耗48千克/萬支。要想實現(xiàn)全年萬支耗水量46千克/萬支,在2014年標準管理的基礎上加強流程管理,對水消耗進行日查抄周總結月核算的精準數(shù)據(jù),實現(xiàn)鍋爐耗水量為46千克/萬支。
四、目標可行性分析
對同行先進廠家、設備結構場內環(huán)境、人員素質等方面分析。(一)與同行業(yè)使用同型號設備單位耗水量進行對比:與我廠耗水量對比后發(fā)現(xiàn),武漢卷煙廠總差距為3千克/萬支,蕪湖總差距為2千克/萬支。(二)2015年5月6日對2014年鍋爐水消耗情況進行了調查。年平均耗水量:48千克/萬支,完成廠部指標50千克/萬支,目標可行。(三)人員素質:有經(jīng)驗豐富的操作工,資深的維修工及相關技術管理人員,具有較強的技術攻關能力與凝聚力。
五、原因分析,確定末端因素
鍋爐水消耗高的原因從人機料法環(huán)進行全面分析,分析相關因素10個,對因素用相關數(shù)據(jù)逐一分析確認,找出了兩個末端因素。(一)鍋爐給水參數(shù)設置不合理。1.查看巡回檢查記錄,蒸汽疏水量大,浪費標準水。2.3月-4月份現(xiàn)場抽查蒸汽疏水量,與同期對比,疏水量平均為135.7千克/小時,超過標準值123.53千克/小時。3.保養(yǎng)記錄4月更換新疏水閥,疏水量持平。(二)地下管道環(huán)境差。查看維修保養(yǎng)記錄,從兩個檢查井處檢查,地下管網(wǎng)地溝有少量水,判斷管道泄漏。地溝狹窄,人員無法進入,無法修復。
六、針對要因制定對策目標和措施,正確實施
(一)要因一:給水參數(shù)設置不合理。
1.對策 :正交實驗的方法確定鍋爐給水與燃料、風配比最佳參數(shù),降低蒸汽疏水量,最佳參數(shù)配比。
2.目標:飽和蒸汽疏水量≤123.53千克/小時。
3.措施實施:
(1)根據(jù)理論公式計算出不同負荷(燃燒率)下的鍋爐給水量:鍋爐耗水量=鍋爐給水=鍋爐蒸發(fā)量×燃燒率×(1+0.25)
燃燒率
蒸發(fā)量(噸)
耗水量(噸)
20%
1.878
2.3
50%
4.695
6
70%
6.572
8.2
100%
9.389
12
(2)設計正交試驗。3臺鍋爐型號相同,蒸發(fā)量為9.389噸/小時。鍋爐原始資料中給出了鍋爐最大給水量和最大耗氣量。鍋爐給水量由鍋爐給水泵變頻器輸出頻率決定。蒸汽產生與給水量、天然氣耗量、空氣量三因素配比有密切關系。不同的燃燒率配比不同,因此篩選出具有代表性的重要因素。本實驗重點尋找最小燃燒率和最大燃燒率的最佳配比。
設計燃燒爐20%和100%的因素位級表,2015年5月依照試驗方案進行了18次試驗并將結果填入正交表內,根據(jù)實驗結果和趨勢圖進行綜合分析,趨勢圖與實驗結果相符。
(3)分析試驗結果,找出最佳參數(shù)。按照給水壓力、天然氣壓力的波動及頻率輸出水量范圍的綜合平衡,給水量的理論值和最佳指標作為調整范圍,與其它因素范圍進行了實際試驗。綜合分析得出結果:
20%
50%
70%
100%
給水量(噸)
2.3-3.2
6.0-6.5
8.4-9.1
12.0-13.0
天然氣消耗量
(標立方米)
123-126
309-316
432-442
618-632
空氣(風量)
立方米/小時
1236-1264
3090-3160
4326-4424
6180-6400
實驗結果
優(yōu)
優(yōu)
優(yōu)
優(yōu)
(4)調整鍋爐參數(shù),觀察蒸汽凝結水排量。蒸汽凝結水排量≤123.53千克/小時。
(二)要因二:地下管道環(huán)境差。
1.對策:改造鍋爐排污管道和給水管道
2.目標:給水管道和排污管道分開,更換管道,便于檢查和維修,耗水量達到 46千克/萬支
3.措施實施:
(1)按照《動力管道設計手冊》規(guī)范設計管網(wǎng),改變管道布局和環(huán)境。
(2)修訂巡回檢查制度。
(3)地面檢查井由2個增加到3個,便于通風和檢查,保證維修人員的安全。
七、效果驗證和檢查。2015年6月-7月對鍋爐用水量進行跟蹤驗證
鍋爐水消耗均為44.2 千克/萬支,低于標準46千克/萬支。與目標46千克/萬支相比下降16.6%。低于同行業(yè)同設備的水消耗45千克/萬支
八、效益分析
1.無形效益:大大降低了蒸汽疏水量,提高蒸汽品質。同時鍋爐給水管網(wǎng)能夠防腐維修,為延長管道使用壽命打下了堅實的基礎。
2.有形效益:2015年1-4月實施前鍋爐水消耗27476噸;2015年6-9月實施后鍋爐水消耗23233噸,標準水價格14元/噸,節(jié)約水費5.94萬元,改造管道費用1.8萬元,總節(jié)約費用4.14萬元。