工業(yè)鍋爐選型的分析
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一、工業(yè)鍋爐選型探討
企業(yè)在選購(gòu)鍋爐設(shè)備時(shí)必須弄清企業(yè)本身的需要和市場(chǎng)鍋爐制造廠產(chǎn)品情況,在鍋爐選型中要考慮的問(wèn)題概括如下:
1、 企業(yè)本身在生產(chǎn)工藝上或采暖供熱上需要多少蒸汽和熱水的供熱量。
2、 鍋爐蒸汽參數(shù)或熱水參數(shù)。
3、 進(jìn)行蒸汽鍋爐和熱水鍋爐選用關(guān)系分析。
4、 工業(yè)鍋爐爐型的選擇。
5、 鍋爐燃用的煤種。
6、 其他如外形尺寸、負(fù)荷變化等。
1、如何確定鍋爐的容量和臺(tái)數(shù)
選購(gòu)鍋爐時(shí)如何確定鍋爐的容量是一個(gè)重要的問(wèn)題。一般地說(shuō)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝上用汽量或采暖面積及生活用熱水需要的供熱量來(lái)確定鍋爐的出力或容量。首先用戶要弄清總的負(fù)荷范圍;其次是高峰情況,包括高峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間,高峰的頻率,也就是高峰出現(xiàn)的周期性,例如每月高峰出現(xiàn)次數(shù),每周、每月以及一年內(nèi)冬夏季的差異。摸清總的負(fù)荷需要和高峰后就可以考慮設(shè)備容量和臺(tái)數(shù)選擇。在選擇時(shí)還要考慮事故停爐備用量問(wèn)題。備用量一般來(lái)說(shuō)是指一臺(tái)備用鍋爐。這需要根據(jù)用戶本身的重要性來(lái)確定,如果生產(chǎn)使用上連續(xù)性要求較高必須認(rèn)真考慮備用設(shè)備的問(wèn)題。
一般鍋爐的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷在額定負(fù)荷75%以上,所以經(jīng)常應(yīng)使在用的鍋爐的實(shí)際負(fù)荷是在機(jī)組本身額定負(fù)荷50%以上,也就是說(shuō)制造廠提供的設(shè)備在額定出力50%~100%間應(yīng)保持穩(wěn)定的高效。以往用戶為了安全起見(jiàn)時(shí)有購(gòu)置過(guò)多富余量情況,致使設(shè)備常期在低負(fù)荷下運(yùn)行,很不經(jīng)濟(jì)。一般總?cè)萘吭?噸/時(shí)或熱功率在6兆瓦(MW)以上的鍋爐房,以選用三臺(tái)的設(shè)備容量較合適。由于冬、夏季的差異,可以選購(gòu)不同出力的設(shè)備。但是對(duì)于新建鍋爐房選擇出力相同設(shè)備在操作、維修、管理等方面都有比較方便、經(jīng)濟(jì)。這樣的鍋爐房輔機(jī)配套布置可以合理安排。如果考慮到高、低峰和冬、夏季等差異較大情況下,也可選擇二大一小的設(shè)備。根據(jù)情況需要新建鍋爐房,選擇比三臺(tái)更多一些設(shè)備亦可,但不宜過(guò)多,與其采用很多臺(tái)的設(shè)備不如選擇高一檔容量的設(shè)備。在目前國(guó)內(nèi)設(shè)備質(zhì)量情況下,考慮備用機(jī)組是必要的。
國(guó)外設(shè)備的可靠性利用率較高,但是他們考慮到初投資費(fèi)用與日后運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用相比數(shù)目小,所以一般都考慮備用設(shè)備。萬(wàn)一有事故停爐情況發(fā)生就把備用設(shè)備頂上,這樣就保證了使用要求。國(guó)外在對(duì)設(shè)備調(diào)節(jié)比上有較高要求時(shí),主要著重于燃燒設(shè)備選擇上。我國(guó)目前燃燒設(shè)備品種還不多,在這方面選擇余地并不多。國(guó)外對(duì)高峰時(shí)間不長(zhǎng)的負(fù)荷,建議用蓄熱器或大水容量的出力較大的鍋殼式蓄熱型內(nèi)燃鍋爐(Thermal Storage Boiler)來(lái)承擔(dān)?! ?/P>
我國(guó)近年來(lái)在蓄熱器方面也做了不少工作,確實(shí)有節(jié)能效果。蓄熱器是一個(gè)體積較大的蓄熱容器和附屬的調(diào)節(jié)閥門、管理等組成的裝置,是蓄聚熱能的設(shè)備。蓄熱器存放蓄聚的介質(zhì)大都是水(亦有其他介質(zhì)蒸氣等)。貯存于蓄熱器中的高溫水隨時(shí)可釋放蒸汽以滿足生產(chǎn)需要。它能使鍋爐經(jīng)常在高效穩(wěn)定負(fù)荷下運(yùn)行,因此是一種節(jié)能裝置。它在某種程度上能減小工礦企業(yè)對(duì)鍋爐設(shè)備投資。我國(guó)很多工礦企業(yè)的用汽量在一天24小時(shí)內(nèi)是不均勻的,有高峰、有低荷。
一班制工廠早晨8時(shí)上班,在9時(shí)后各車間用汽負(fù)荷迅速上升,中午12時(shí)稍有降低,在下午1點(diǎn)左右又升至高峰,到四點(diǎn)左右負(fù)荷又回至低荷甚至壓火。
二班制、三班制負(fù)荷情況各異。因此鍋爐的操作運(yùn)行要求較高。如果工廠高、低負(fù)荷,瞬時(shí)變化很大,為了保持汽壓穩(wěn)定,和一定的鍋爐效率就必須有完善的燃燒自動(dòng)控制裝置。采用蓄熱器后,鍋爐可經(jīng)常保持在額定負(fù)荷或經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運(yùn)行,簡(jiǎn)化了操作運(yùn)行。在工廠熱負(fù)荷達(dá)高峰時(shí),蓄熱器能釋放蒸汽,當(dāng)熱負(fù)荷低時(shí),鍋爐生產(chǎn)的多余蒸汽,可蓄貯在蓄熱器內(nèi)。選擇蓄熱器前,工礦企業(yè)應(yīng)對(duì)本部門用汽負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì),畫(huà)出負(fù)荷曲線。分析研究負(fù)荷分配的情況及均衡用汽量的辦法,最后確定有無(wú)選用蓄熱器的必要?!?
2、如何確定蒸汽和熱水的參數(shù)
用戶要根據(jù)使用要求確定蒸汽或熱水參數(shù)。工礦企業(yè)在生產(chǎn)上所需要的鍋爐大多是蒸汽鍋爐。蒸汽大多用于生產(chǎn)中需要一定溫度的熱量來(lái)滿足生產(chǎn)工藝上要求的情況,如紡織印染、食品制糖、橡膠造紙、石油化工等行業(yè)。因此要按照生產(chǎn)工藝規(guī)定要求,確定鍋爐的飽和蒸汽參數(shù)。飽和蒸汽的優(yōu)點(diǎn)就是能保證生產(chǎn)上需要的恒定溫度?! ?/P>
一般鍋爐的壓力總是要高于生產(chǎn)上需要的飽和蒸汽壓力,其理由是要克服管道或管網(wǎng)中壓力損失。目前很多情況是鍋爐銘牌壓力遠(yuǎn)大于生產(chǎn)上需要的壓力。例如很多用戶選購(gòu)了13壓鍋爐,而實(shí)際上只用5表壓或6表壓的運(yùn)行壓力。在這樣低壓力下運(yùn)行,對(duì)蒸汽品質(zhì)有不良影響。因?yàn)閴毫档?,蒸汽比容增加,出口處流速大大增加,使蒸汽帶水現(xiàn)象上升。一般生產(chǎn)實(shí)際需要的壓力加上克服全部管道阻力需要的壓降后再加上25%~30%的壓力余量就已夠了?! ?/P>
給水泵的揚(yáng)程按鍋爐銘牌配套,鍋爐實(shí)際運(yùn)行壓力過(guò)低,給水泵電能消耗顯然是極大的浪費(fèi)。用于小型發(fā)電廠的鍋爐蒸汽參數(shù),可按汽機(jī)需要參數(shù)配。大部分用25表大氣壓的過(guò)熱蒸汽。如果汽機(jī)是13表大氣壓的過(guò)熱蒸汽,則鍋爐應(yīng)選用16表大氣壓的過(guò)熱蒸汽參數(shù)為宜,這樣可使蒸汽品質(zhì)更加好一些?! ?/P>
對(duì)于城市、工廠采暖供熱所需要的熱水鍋爐,目前常用的溫度參數(shù)為供、回水溫度95/70攝氏度。目前國(guó)內(nèi)城市供熱有三種型式;熱電廠、區(qū)域鍋爐房以及分散的小容量鍋爐房供熱。前二者為集中供熱,以區(qū)域鍋爐房供熱為發(fā)展方向,當(dāng)前以分散小容量鍋爐房為多。對(duì)于區(qū)域集中供熱,高溫?zé)崴仩t、供、回水溫度將發(fā)展130/70參數(shù)。目前熱水鍋爐產(chǎn)品中已有95/70、115/70、130/70三檔可供選擇。實(shí)際使用中的熱水鍋爐運(yùn)行壓力大部分低于設(shè)計(jì)壓力,主要是受原管網(wǎng)系統(tǒng)限制。
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