锅炉节能技术研究报告

燃煤锅炉节能减排技术研究

中图分类号：tb 文献标识码：a

文章编号：1007-0745（2012）05-0038-02

摘要：介绍了沥青拌和站燃煤锅炉脱硫除尘原理及尾气回收利用技术，并分析了由此而带来的经济效益和社会价值，开辟了燃煤锅炉节能减排的新途径。

关键词：燃煤锅炉 脱硫除尘 回收利用 节能减排

1、前言

国家“十二五”规划纲要提出，“十二五”期间进一步大幅度提高清洁煤炭消费比例，单位gdp能耗再提高10%，二氧化碳排放量减少10%。坚持节约资源的基本国策，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调，是贯彻落实科学发展观、走新型工业化道路的必然要求，是实现可持续发展、保障经济安全和国家安全的必然要求。当前，应着眼于加快产业结构调整、大力转变经济发展方式。在沥青混合料生产过程中，要将沥青从常温加热到 180℃左右并保持这一温度，这个过程需要消耗大量的能量。鉴于此，我们对燃煤锅炉的脱硫除尘和尾气回收利用展开了研究。

2、尾气的脱硫除尘

2.1 燃煤锅炉使用现状

沥青混合料拌和站的生产总是伴随着大能耗、高污染，对周围环境的破坏是巨大的，由此而引起的地方矛盾频频发生，不仅损害

了老百姓的利益，伤了感情，影响社会和谐，而且严重影响了我们一线工人的身心健康。

目前国内沥青混合料拌和站配套的锅炉有两种，一种是老式的柴油锅炉，一种是燃煤锅炉，而大多数企业从经济性的角度考虑都在使用煤炉。但是，煤锅炉在使用过程中也存在着粉尘、烟尘、有害气体等排放量大，对环境污染较严重的问题。以4000型沥青混合料搅拌设备为例，工作时每天排放的二氧化碳量高达6691.23kg，并伴有大量粉尘、so2等有害气体排放。并且燃煤锅炉排出的尾气温度普遍高达180℃以上，如果直接排放，既污染了环境，又浪费了宝贵的烟气余热。

浅谈工业锅炉节能技术

摘要：工业锅炉节能不仅靠合理的设备选用还要靠科学的运行技术来实现。本文主要从锅炉运行技术排烟和燃烧控制等方面着重论述了锅炉的节能技术，对锅炉的科学运行管理有重要的指导作用。

关键词：锅炉 节能 技术

1、前言

2009年9月1日起施行的国家质量监督检验检疫总局第116号令《高耗能特种设备节能监督管理办法》“第二条本办法所称高耗能特种设备，是指在使用过程中能源消耗量或者转换量大，并具有较大节能空间的锅炉、换热压力容器、电梯等特种设备”中，将锅炉列为高耗能设备。据国家有关部门统计，2007年全国总耗煤25.8亿吨，其中锅炉用煤达到22亿吨，锅炉用煤占全国总耗煤的85.3％。如果我国锅炉的热效率能够提高10％，节约的能耗则相当于三峡水库一年的发电量。因此，抓好锅炉节能工作，提高锅炉热效率，节约能源，减少烟尘对自然环境的影响，对提高能源利用效率，促进节能降耗，落实国家《节能法》有着重要意义。

2、节能的含义

节能是应用技术上现实可行、经济上合理、环保与社会上可以接受的方法，来有效地利用能源资源。因此，节能不是消极地减少能源消费量，而是在生产中充分发挥能源利用潜力，从而以最少的能源消耗获得最大的社会、经济效益。节能应促进生产的发展，它的积极意义在于使生产量大幅度提高而又不增加或者少增加能源消耗，从而使单位产品的能耗降低。

3、节能的方式

节能的主要方式包括：直接节能与间接节能。直接节能是指提高能源的利用效率，降低产品单耗，从而直接减少能源消耗量。间接节能是指降低原材料消耗、提高产品质量、延长设备寿命以及调整产品结构等，引起间接能耗量减少。

4、锅炉节能的特点

锅炉为直接用能设备，其特点是将各种能量(化学能、电能等)转换为热能而加以利用，即包括能量的转换与有效利用两方面的问题。因此，锅炉的节能重点是能源的有效利用与合理使用，即着重直接节能。

5、锅炉节能技术概述

传统的链条炉式锅炉普遍存在两大问题：其一，大气污染排放超标，造成严重的环境污染，直接影响到人类健康和经济可持续发展；其二，能源利用率低，浪费严重，热效率明显低于发达国家。究其原因是链条式锅炉不能适应我国煤种、煤质多变，造成燃煤引燃过程延迟，炉排的配风不均匀，燃烧中可燃气体和固体颗粒与空气混合状态差，炉膛中燃烧状况不良，火焰温度低，均匀度、饱满度达不到要求，导致不能完全燃尽。

天然气锅炉节气项目市场分析

天然气节能设备，天然气炉窑节约天然气

10-20%目录一、天然气应用介绍………………………………………………….…..031.1天然气锅炉…………………….……………………………………..…03二、燃气炉用气对比…………………………………………..…….……04三、锅炉节能主要技术手段……………………………………….……053.1影响锅炉耗气量的主要因素…………………………….……….…053.2锅炉节能采取的主要技术手段…..…….…………………..…05四、天然气供气方式……………….……………………………...……064.1管道天然气供气………………………………………………………064.2LNG供气方式………………………………………………..………06五、工业炉窑节能环保行业的经营模式现状…………..……..07六、中国炉窑总量…………………………………………………..………08七、项目机会…………………………………………………………...….…09.八、项目方案………………………………………………..…….……….…09九、节气率分析……………………………………………………..….……11一、天然气应用介绍天然气主要应用场合：燃气热水锅炉，蒸汽锅炉，燃气窑炉，锻造炉等。燃烧方式：锅炉封闭式，热环境稳定燃气窑炉封闭环境相对锅炉略差，工艺较多，炉型较多。天然气锅炉天然气窑炉二、燃气炉用气对比锅炉通常配备燃烧器较少，功率较高；窑炉通常炉型较长，燃烧器较多。燃气炉窑管道直径大距离短，管道上传感器较多。工业窑炉的燃烧方式按大类分为三种：动力燃烧、扩散燃烧、过渡燃烧。动力燃烧：即燃气与空气混合速度大于化学反应速度，则燃烧过程主要取决于化学反应速度。扩散燃烧：即燃气与空气混合速度低于化学反应速度，则燃烧过程取决于混合速度。过渡燃烧：即化学反应与混合速度很接近，则燃烧过程取决于化学反应与混合速度。窑炉是在工业生产中，利用燃料燃烧或电能转化的热量，将物料或工件加热的热工设备。有熔炼金属的冲天窑炉、感应窑炉、电阻窑炉、电弧窑炉、真空窑炉、平窑炉、坩埚窑炉等；有烘烤砂型的砂型干燥窑炉、铁合金烘窑炉和铸件退火窑炉等；在锻压车间，有对钢锭或钢坯进行锻前加热的各种加热窑炉，和锻后消除应力的热处理窑炉；在金属热处理车间，有改善工件机械性能的各种退火、正火、淬火和回火的热处理窑炉；在焊接车间，有焊件的焊前预热窑炉和焊后回火窑炉；在粉末冶金车间有烧结金属的加热窑炉等。锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。三、锅炉节能改造主要技术手段3.1影响锅炉耗气量的主要因素天然气锅炉的耗气量主要取决于锅炉容量、天然气热值、锅炉热效率等因素。对于同一燃气锅炉来讲，耗气量是评估燃气锅炉质量的重要指标，也是用户比较关注的重要问题。这个数据将直接决定企业对锅炉运行的投入费用成本。我们以1吨容量作为基数，来计算锅炉耗气量，帮助你更加了解燃气锅炉。首先是燃气锅炉的受热面积：受热面积在锅炉整体中占比越大，燃料燃烧传递给锅炉的热量会更加充分，燃料利用率也会有所提高。其次，燃料成本，天然气燃烧热值8600大卡/立方米，单价在2.5-4元/立方不等；3500-5600元/吨左右，小规模企业用气量价格普遍偏高。再就是燃气锅炉的热效率：热效率取决于锅炉受热面积、烟气回收、燃烧技术等方面；热效率越高，燃料利用越充分，锅炉耗气量越少，成本越低。3.2锅炉节能采取的主要技术手段根据锅炉耗气量因素分析，锅炉耗气量主要由锅炉容量、天然气热值、锅炉热效率等因素决定，锅炉容量是恒定因素，不可改变；天然气是由燃气公司提供，根据环保要求，燃料选择性受到市场影响，无法选择；唯一可以改变的是锅炉热效率的利用；目前，通过提高锅炉热效率可以达到节约燃气的目的，燃料燃烧释放的大量的热能通过烟气带走，锅炉自身吸收的热量是有限的，通过热能利用，可以降低烟气带走的热量，加热空气等方式可以降低燃气消耗。其他节能方式：远红外材料，催化燃烧器，高磁等方式节能有限，无法实现高效稳定的节能。四、天然气供气方式4.1管道天然气供气管道天然气，管网压力0.3MPa左右；单价：3-3.2元/立方，4200-4500元/吨左右，价格相对稳定。4.2LNG供气方式LNG供气，受制于市场价格波动影响较大，全年出厂价格3500-6000元/吨左右，特殊情况下超过6000元/吨。终端客户价格通常在4000-5000元/吨，用气量较大的企业价格略低，历史最低价格2.5元/立方，3500元/吨左右，平均价格在4000元/吨。全年按照4个季度分析，秋季冬季价格较高，春季夏季价格较低。夏季出厂价最低3000-3500元左右，客户价格每吨加200-500元；冬季出厂价平均5000-6000左右，客户价格每吨加200-500元；名称单价元/吨单价元/立方备注天然气30002.5天然气35002.85天然气50003.9天然气60004.64全年平均价格3.2-3.75元/立方五、工业炉窑节能环保行业的经营模式现状当前在工业加热炉窑领域采用的节能方法和技术主要有：炉衬材料轻型化，其典型代表就是“全纤维炉”；蓄热式工业炉，是在热流的下游着手进行余热回收；红外涂料技术，其根本弱点是涂层的老化，发射率衰减；此外，还有以突起物来增加炉膛面积；采用计算机集散控制的方法提高控制精度，但对炉子热效率的提高并不能起到根本的作用。如何在整合已有的节能技术单独或集成使用，进一步大幅度节能，是资源形势和技术发展的要求。中国工业炉窑节能环保服务的发展是根据下游行业需求发展而来，其主要技术发展是与市场和科技现代化发展相适应并和国际环保工业同步，目前正通过技术改造加快技术进步，朝着大型化、环保型、节能型、有效提高资源利用率的方向发展。随着各企业工艺逐步优化，控制和管理水平的提高，以及新型耐火保温材料和常规技术的采用，工业炉窑节能环保行业为工业企业充分利用低热值燃料和提供余热回收相关环保设备和解决方案，目前行业主要是以提供技术、提供节能减排系统解决方案和配套方案的环保设备的三种经营模式。工业炉窑节能减排系统解决方案依托于核心技术，以自身生产节能环保设备为辅，通过设备运营发挥核心技术的节能减排优势，为工业企业提供节能环保综合技术服务。当前融合核心技术自身生产设备为客户提供工业炉窑节能减排系统解决方案的企业较少，行业内仅有少数优势企业具有提供节能减排综合服务的能力。工业炉窑节能环保行业是根据高能耗、重污染行业工业炉窑的特点，提供节能减排技术服务和核心设备，最终达到工业炉窑清洁生产、降低能耗、资源循环利用的目标。工业炉窑应用于国民经济的各行各业，量大面广。我国大部分工业窑炉在炉型结构、燃烧系统、余热利用、绝热材料、热工检测、自控、微机应用及环保等方面都比较落后，而且我国工业炉窑容量大部分偏小，造成能源浪费，同时环境污染严重。六、中国炉窑总量中国工业燃料炉窑大约有6.6万台，机械行业炉窑7.5万台，冶金行业炉窑1万台，陶瓷,建材等炉窑2万台，石油化工炉窑1万台，其他工业锅炉数十万台（热水炉，蒸汽炉等）。各种炉窑总量基数大，煤改气之后，各种炉窑使用天然气作为主要燃料，新建炉窑由于采用了节能技术，天然气的消耗已经降低到了最大的范围，因此，针对炉窑自身的节能改造意义不大。通过优化燃料系统，提高燃料利用率是天然气炉窑节能改造的突破口，目前国内采用的各种燃气节能技术节气率效果较低，得不到市场的认可。七、项目机会天然气节能：常规辅助设备远红外，高磁，设备改造升级等。节能率：1-2%左右天然气节能设备通常是节能不节钱。增氧助燃技术，提高天然气燃烧效率，达到5-10%的节气效果，最高可节约20%的天然气。根据燃气燃烧特性，通过采用合适的节能技术，可以降低天然气的消耗量。八、项目方案天然气节能项目方案立足于燃料综合利用基础上，研究了当前燃气锅炉节能的总体技术方式，热效率利用，有效性，以及可借鉴以往燃气相关经验参考资料等，结合自身技术优势，开发具有市场前景的操作模式，与以往天然气节能方式不同，节能率稳定可靠，实时动态观察，在不同阶段不同锅炉环境下实现节能。项目可操作性主要在于工业炉窑与其他燃烧器的不同结构，适应性强，便于项目改造升级，通过其他厂矿炉窑燃烧对比，节能率可靠，提供了理论和实践的相互印证。燃气锅炉节气率达到10-20%。具体操作步骤：A.自建天然气节气系统，便于获取数据及用户参观。B.研发生产配套设备，销售设备获得利润。C.根据不同客户情况采取不同形式的设备配置。D.当前处于市场空白区，天然气节能技术已经在国内推行10几年，由于各种原因导致项目节能不节钱，项目方最关注的是省钱的问题。E.通过筛分不同客户，确定项目是否提供技术支持。不同客户炉窑情况不同，根据实际天然气管道布置情况设置项目难易程度。F.节气根据全年不同季节波动，受LNG市场价格和管道气市场价格因素影响。G.客户燃烧设备等不发生较大改变，操作容易，用户选择尽量选择燃气价格较高的企业，节气利润会相应提高。H.整套设备采用全自动控制和手动控制系统，方便系统监测及互换。项目运营方式A.合同能源管理（EPC—EnergyPerformanceContracting）在燃气市场上引入合同能源管理，可以大大降低用气单位节能改造的资金和技术风险，充分调动用气单位节能改造的积极性，国内外的实践证明，是行之有效的节能措施。加快推行合同能源管理，积极发展节能服务产业，是利用市场机制促进节能减排的有力措施，是培育战略性新兴产业、形成新的经济增长点的迫切要求，是建设资源节约型、环境友好型社会的客观需要。与节能服务公司合作，通过第三方与用户签订能源管理合同，为用能单位提供节能诊断、融资、改造等服务，并通过分享节能效益方式回收投资和获得合理利润。采取合同能源管理方式实施节能改造，用能单位不仅不需要投入和承担风险，而且在合同期内与节能服务公司分享节能收益，合同实施结束后，则独享全部节能收益。B.贸易合作关系与燃气用户直接发生合作，相关设备由使用方采购，燃气节能收益由使用方独享。C.设备融资租赁模式节能设备由企业支付给融资租赁公司设备租赁费用，可以实现分期付款模式进行购进设备，操作灵活方便。D.其他运营模式九、节气率分析名称单价元/立方节气率10%节气率20%天然气2.50.250.50天然气2.850.2850.57天然气3.90.390.78天然气4.640.460.93日用天然气10000立方计算，当天然气价格为表格中所示时，节气率可以达到以上计算结果。名称单价元/立方节气率10%节气率200%天然气2.525005000天然气2.8528505700天然气3.939007800天然气4.6446409280日用天然气10000立方，天然气价格在3元/立方时，每日可以节约天然气10-20%，即节省1000-2000立方，月节约天然气30000-60000立方。备注：具体实施方案见《天然气供气系统综合分析》

锅炉节能技术监督管理规程

锅炉节能技术监督管理规程

编者按

近日，国家质检总局特种设备安全监察局发布了《锅炉节能技术监督管理规程》，将于2010年12月1日起实行。该规程依据《特种设备安全监察条例》、《高耗能特种设备节能监督管理办法》的规定，对锅炉设计、制造、安装、改造、维修和使用等环节的节能工作提出明确要求，对规范锅炉节能工作具有重要意义。现将该规程的部分内容刊登如下，供读者学习参考。

第一章 总 则

第一条 为了规范锅炉节能工作，促进锅炉安全性与经济性的统一，根据《特种设备安全监察条例》、《高耗能特种设备节能监督管理办法》，制定本规程。

第二条 本规程适用于《特种设备安全监察条例》规定范围内以煤、油、气为燃料的锅炉及其辅机、监测计量仪表、水处理系统、控制系统等（以下简称锅炉及其系统）。

燃用其他燃料的锅炉、电加热锅炉和余热锅炉的节能监督管理参照本规程执行。

第三条 本规程规定了锅炉及其系统节能方面的基本要求。对于适用范围内的锅炉，其设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验检测等均应当执行本规程的规定。

各级质量技术监督部门负责监督本规程的执行。

第四条 鼓励生产单位研究利用新技术、新工艺，提高锅炉及其系统能源转换利用效率，以满足安全、节能、环保的要求。

达到工业锅炉热效率指标（见附件A）规定目标值的各类工业锅炉产品，可以作为评价工业锅炉节能产品的条件之一。

第二章 设 计

第五条 锅炉及其系统的设计应当符合国家有关节能法律、法规、技术规范及其相应标准的要求。锅炉设计文件鉴定时应当对节能相

关的内容进行核查，对于不符合节能相关要求的设计文件，不得通过鉴定。

各类工业锅炉设计热效率值应当满足附件A中限定值要求；电站锅炉热效率值应当满足相应标准规定或用户技术要求。

第六条 锅炉设计应当包括热力计算、烟风阻力计算、水动力计算等内容，以明确锅炉及其系统的经济性。