工业蒸汽锅炉节能优化改造实践
发表时间：2019-06-19T10:56:05.517Z 来源：《基层建设》2019年第8期作者：张聪
[导读] 摘要：随着工业蒸汽锅炉节能技术的逐渐发展和变化，原有配套设备已不能满足目前节能降耗工作需要，需进行节能优化改造。
四川中烟工业有限责任公司成都卷烟厂四川成都 610000
摘要：随着工业蒸汽锅炉节能技术的逐渐发展和变化，原有配套设备已不能满足目前节能降耗工作需要，需进行节能优化改造。
本研究以成都卷烟厂为例，对原锅炉在运行中存在的节能空间进行了细致的分析，针对性提出了优化改造思路，并详细介绍了优化改造后的运行情况。
关键词：工业锅炉；蒸汽锅炉；节能；优化；改造
前言
成都卷烟厂锅炉房共装有4台锅炉主机，均为德国菲斯曼Vitomax 200型燃气蒸汽锅炉，2台10t的燃油燃气锅炉（1#、2#）可燃烧柴油和燃烧天然气两种模式自动切换、2台10t的燃气锅炉（3#、4#）仅通过燃烧天然气供热，单台锅炉最大工作压力1.3MPa，额定蒸发量为10t/h。
锅炉辅助系统包括有：1套30m3的柴油存储系统，含大小油罐两组；1套锅炉给水系统，含2套20m3的钠离子水处理系统、1套常温除氧系统、1套常温除铁系统、6台套给水泵组，2套水箱。
2016年，锅炉系统共生产蒸汽2.56万t蒸汽，有效运行时间为1.18万h，共耗水3.10万t，耗电23.81万kW·h；天然气263.99万m3，占锅炉系统总能耗的99%，锅炉系统总耗能占全厂综合能耗43.25%。
锅炉系统运行效率方面，2016年全年气汽比为103m³/t，水汽比1.21m³/t，均不在锅炉系统能源绩效参数设定的控制范围以内。
1.改造前状况
锅炉系统年度能源耗用分析主要集中分析锅炉系统的表1所示。
表1 锅炉系统年度能耗分析
1.1 锅炉系统气汽比分析
2012年-2016年锅炉系统气汽比呈上升趋势。
气汽比最小的是2012年，为91.77m³/t；最大的是2016年，为103.18m³/t；即每生产1吨蒸汽2016年比2012年多消耗天然气11m3。
五年内，气汽比升高幅度达12.43%，反映成都卷烟厂锅炉系统热效率大幅降低，节能空间较大，急需开展技术改进，提高锅炉系统热效率，降低锅炉气汽比。
1.2 锅炉系统电汽比分析
2012年-2016年成都卷烟厂电汽比平均值为9.87kW·h/t，即近五年生产1吨蒸汽平均需要耗电9.87kW·h。
电力消耗占蒸汽生产成本较小，锅炉系统电力消耗节能空间较小。
1.3 锅炉系统自来水利用率分析
2012年-2016年成都卷烟厂锅炉系统水汽比呈下降趋势。
水汽比最高的是2012年，为1.36m³/t，水汽比最低的是2016年，为1.21m³/t。
根据锅炉系统能源绩效参数要求，水汽比的控制值≤1.50，五年内，水汽比数据均在控制值范围内，节能空间较小。
1.4 给水系统分析
由于软水设备再生钠离子交换器运行已久，系统陈旧落后，除氧器除氧率不达标，实际运行中导致锅炉氧腐蚀比较严重，锅炉热效率大幅度下降。
同时，冷凝水管道锈蚀严重，造成回收的冷凝水含铁量严重超标，含铁量达5.37mmol/L，无法正常回收使用，造成大量热量和水资源的浪费。
拟在现有条件下对该系统进行改造，使锅炉在运行中尽最大可能减少氧腐蚀，提高锅炉能源使用效率，保证锅炉稳定、安全、高效、节能的运行。
综合上述分析：现阶段成都卷烟厂锅炉系统气汽比高位运行，锅炉主机热效率偏低，为近五年最低水平，急需通过技术改造，提高锅炉热效率。
2.水处理节能优化改造
本次改造新上两台除氧器，考虑建筑承重载荷，两台除氧器安装在现有的软水设备间，而软水设备安装在锅炉房二楼原除氧设备间，将1楼化验间改造为盐液池，并且增加一套锅炉排污自动控制及热回收利用装置，同时，更换现有蒸汽冷凝水主管道及保温，并在二楼配置一台除铁器和一套CCD（污染在线检测系统），以提高锅炉系统能源利用率。
锅炉系统节能改造完成后，锅炉水处理系统一共分两条供水线路。
一条为自来水经钠离子交换器处理后，合格进入软水箱，软水经热力除氧器除氧后供锅炉使用；另一条为蒸汽冷凝水汇于冷凝水水箱后，经除铁器除去冷凝水中铁离子，经过CCD在线检测合格后进入软水箱，再经除氧器除氧后供锅炉使用。
增设除氧器后，锅炉给水温度可达104℃，远高于改造前的50℃。
锅炉给水温度提高，大幅度提高了锅炉热效率，即锅炉气汽比大幅度提高。
同时，高温冷凝水回收二次利用，大量热量与水资源得以再次利用，大幅度提高了锅炉水资源利用率，即锅炉水汽比大幅度提高。
3.能优化改造结果
3.1 锅炉给水水质
钠离子交换器产出达标水与除铁后冷凝水在软水箱混合，再经过除氧器除氧供锅炉使用。
试运行期间，共对锅炉给水主要水质指标进行了25次测试。
测试数据整理如下：
（1）温度（℃）：试验期间，锅炉给水温度最高为104℃，最低为99℃，平均温度为101.32℃。
（2）硬度（mmol/L）：试验期间，锅炉给水硬度醉倒为0.02mmol/L，最低为0.01mmol/L，平均值为0.12mmol/L。
（3）氯根（mg/L）：试验期间，锅炉给水氯根最高为15mg/L，最低为13mg/L，平均值为13.32mg/L。
表2。