田輝芳
(山西省燃?xì)庖?guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,山西 太原 030024)
在燃?xì)忮仩t中安裝余熱回收器的想法,主要是源自傳統(tǒng)鍋爐中省煤器的使用,自從國(guó)外冷凝式鍋爐誕生到今天,很多發(fā)達(dá)國(guó)家使用的冷凝式鍋爐就占據(jù)了鍋爐使用量的五成以上。燃?xì)忮仩t余熱回收主要是借助底部受熱使鍋爐排煙溫度降低,更好的減少燃?xì)忮仩t排煙的能源損失。近幾年我國(guó)節(jié)能環(huán)保力度不斷加大,這也使相關(guān)部門(mén)不斷的地提升對(duì)燃?xì)忮仩t余熱回收的重視程度?;趯?shí)際燃?xì)忮仩t的輸出和輸入能量守恒,建立熱平衡方程。
方程為:Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
式中,Q1代表鍋爐熱效率,Q2代表煙氣熱損失率,Q3代表氣體不完全燃燒下 熱損失率,Q4代表機(jī)械不完全燃燒下熱損失率,Q5、Q6代表散熱損失率。
假如在方程兩邊除去鍋爐實(shí)際熱量,就可以用百分比的形式表示出來(lái),也就是:q1+(q2+q3+q4+q5+q6) =100%,q1表示的是燃?xì)忮仩t的實(shí)際熱效率。在對(duì)其實(shí)施能源效率測(cè)試的時(shí)候存在兩種測(cè)試方式,借助燃?xì)忮仩t對(duì)Q1的有效使用和燃?xì)忮仩t輸入熱能Qr來(lái)表示可以得出熱效率。這種計(jì)算方式相對(duì)便捷,同時(shí)得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度相對(duì)較高,但是這種計(jì)算方式只能對(duì)燃?xì)忮仩t的實(shí)際效率進(jìn)行計(jì)算,并不能對(duì)Q2~Q6所有熱損失中最大的損失部分進(jìn)行計(jì)算。而反平衡試驗(yàn)可以通過(guò)對(duì)各部分熱損失進(jìn)行測(cè)試,得出其中熱損失最大的部分,從而得出燃?xì)忮仩t的實(shí)際效率,這樣不但能夠?qū)﹀仩t實(shí)際效率進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)也可以將其中熱損失較為明顯的部分清晰的顯示出來(lái)[1]。
本文以某熱源廠項(xiàng)目為案例對(duì)其實(shí)施分析,該熱源廠一共選擇了數(shù)十臺(tái)燃?xì)忮仩t,以目前的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其實(shí)施節(jié)能測(cè)試,燃?xì)忮仩t余熱回收對(duì)煙氣入口工況表示其并未加裝,燃?xì)忮仩t余熱回收入口表示已經(jīng)加裝。通過(guò)燃?xì)忮仩t實(shí)際效率對(duì)比,可以得出其煙氣溫度從一百五十?dāng)z氏度降低到了八十?dāng)z氏度,其排煙溫度明顯降低,同時(shí)其熱損失較少,也降低了燃?xì)忮仩t效率。價(jià)值工程管理形式主要起源于第二次世界大戰(zhàn)期間,那時(shí)經(jīng)過(guò)電氣公司工程師創(chuàng)造出來(lái)。價(jià)值工程管理形式的實(shí)際功能主要是借助功能和成本來(lái)促使實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的提升,在其中其產(chǎn)品實(shí)際價(jià)值用V 來(lái)表示,產(chǎn)品功能使用F 來(lái)表示,產(chǎn)品成本使用C 來(lái)表示。其方程為:V=F/C,利用替代方式能夠滿(mǎn)足一些相同的實(shí)際功能性需求,在功能相同的情況下對(duì)方案實(shí)施合理選擇,提升方案的性?xún)r(jià)比,在成本相同的前提下選擇實(shí)際功能更強(qiáng)的方案。該案例主要以耗能為分析對(duì)象,在對(duì)余熱回收設(shè)備加裝之前,其實(shí)際受熱面積為80%,余熱回收裝置占據(jù)了整體受熱面積的15%,在安裝余熱回收裝置之前其實(shí)際效率為90%,安裝之后效率提升至95%。燃?xì)忮仩t整體利用80%能源消耗完成了95%的換熱工作[2]。
以設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量監(jiān)督管理總局的實(shí)際要求為標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)燃?xì)忮仩t企業(yè)在對(duì)其實(shí)施余熱回收時(shí),應(yīng)該具有相應(yīng)定的燃?xì)忮仩t制造資質(zhì),并以鍋爐安全檢查規(guī)章制度為主,燃?xì)忮仩t一些改造方案需要具備一定資質(zhì)的單位開(kāi)展設(shè)計(jì)才能更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能鑒定。在燃?xì)忮仩t內(nèi)部進(jìn)行余熱回收器的安裝,回流經(jīng)過(guò)余熱回收器之后進(jìn)入之前的鍋爐,與特種設(shè)備相符。但是在對(duì)燃?xì)忮仩t余熱回收器二次加裝的時(shí)候,一些燃?xì)忮仩t余熱回收器的生產(chǎn)商會(huì)因?yàn)槌鏊疁囟容^低無(wú)法算作壓力容器,導(dǎo)致其無(wú)法取得相應(yīng)資質(zhì)。雖然是鍋爐廠家制造的產(chǎn)品,但是卻沒(méi)有按照特種設(shè)備實(shí)施質(zhì)量檢驗(yàn),這也為其安全使用埋下了一定的安全隱患。在特種設(shè)備目錄中對(duì)于燃?xì)忮仩t的定義主要是利用各種燃料和能源,將液體加熱至一定參數(shù),通過(guò)對(duì)外輸出介質(zhì)的形式提供熱能的設(shè)備。其范圍規(guī)定為設(shè)計(jì)正常水位容積不小于30L,且額定蒸汽壓力大于或者等于0.1MPa(表壓) 的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓不小于于0.1MPa(表壓),且額定功率大于或者等于0.1MW 的承壓熱水鍋爐;額定功率不小于0.1MW 的有機(jī)熱載體鍋爐[3]。
綜上所述,本文經(jīng)基于燃?xì)忮仩t余熱回收的實(shí)際原理,借助價(jià)值工程法通過(guò)對(duì)能效以及功能和成本的分析,并借助余熱回收裝置測(cè)試之后的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)燃?xì)忮仩t能夠促使鍋爐效率的提升,但是在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中其價(jià)值系數(shù)相對(duì)較低,這也使其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較小,這也成為了燃?xì)忮仩t余熱回收技術(shù)沒(méi)有廣泛應(yīng)用的重要原因,在當(dāng)下下節(jié)能減排、低碳環(huán)保和綠色發(fā)展的背景下,燃?xì)忮仩t余熱回收的應(yīng)用以及相關(guān)的政策性引導(dǎo)措施均需要加強(qiáng)。在鍋爐節(jié)能管理中引入全壽命管理方式可以節(jié)省鍋爐的實(shí)際運(yùn)行成本,這就需要在建設(shè)初期選擇具有相應(yīng)資質(zhì)的廠商制造的合格的余熱回收鍋爐。