40吨与100吨锅炉运行分析

学术论文 2018-06-28 10:20:52
  新疆油田公司供热公司南泉车间于2000年9月正式成立,有4台燃气锅炉均由上海四方锅炉厂生产,均采用德国扎克燃烧器。1台100t(70MW)2008年建,型号:SZS70-1.6/130/80-Q;3台40t(29MW/台),型号:SZS29-1.6/130/70-QT。4台锅炉在2012年-2013年保温期总耗气量33667698m?,平均每天耗气量:18.3Nm?。 
  1 热效率分析 
  锅炉的热效率是指天然气燃烧所产生的热量中有效热量所占的百分数。提高锅炉热效率就是增加有效利用热量,减少锅炉各项热损失。在实际运行中排烟温度和散热损失是两个重要的指标。 
  1.1 相关数据对比。(1)在相同档位下炉膛温度与排烟温度对比(以锅炉报表为依据),以常用的7档、8档为例,见表1和表2。通过以上对比可以看出4#炉的有效利用热量高于其它3台锅炉。(2)在相同档位下散热损失对比(以西北节能中心的测试报告为依据),以6.5档为例。通过以上对比可以看出1#炉的散热损失大于4#炉,见表3。(3)西北节能检测中心在2006年、2010年对40t锅炉、100t锅炉进行了热效率测试,结果见表4。通过以上对比可看出100t锅炉的热效率大于40t锅炉的热效率。 
  1.2 现状。(1)我单位40t锅炉采用110kW的鼓风机供风,由于该锅炉容易产生CO,不易采用变频对鼓风机的风量进行调节,所以热效率不能再提高。(2)100t锅炉采用355kW的鼓风机进行供风,在实际运行中风量大于设定风量的20%左右。 
  2 经济性分析 
  40t锅炉的最大耗气量在3200m?/h左右,单吨位耗气量80m?/t。100t锅炉的最大耗气量在7800m?/h左右,单吨位耗气量78m?/t。(燃烧器的耗气量均由扎克技术人员调试并确定)。从表5可以看出2008年以后的保温期天然气单耗均小于2008年以前。而2009~2010年保温期天然气单耗较大是因为该保温期较寒冷,供热温度在100℃以上的天数就有55天,比其它保温期多10天左右。 
  3 安全性分析 
  3.1 燃烧方面。通过4年的运行对比及烟气监测,我们发现3台炉均为40t锅炉,具体见表6。从表6可以看出,40t锅炉燃烧不稳定,最容易产生不完全燃烧。我们每年对4台锅炉进行多次烟气检测,发现不完全燃烧及时与设备科联系,对燃烧器进行重新调试,确保排烟中CO含量小于100ppm以下才能正常运行。通过5年的运行对比,1#-3#燃烧器(40t)调试频率最高,而4#燃烧器(100t)从未进行过维修调节。 
  3.2 燃烧器的火焰调节方面。40t锅炉炉膛容积小、火焰长度短且不易调节,火焰高温区始终靠近燃烧器,致使锅炉内部末端管束的温度始终最高(可达162℃),容易产生局部汽化。100t锅炉炉膛容积大,火焰长度容易调节,火焰高温区位置容易避开锅炉内部循环较差的末端管束。在2008年至今1#-3#炉(40t)靠燃烧器处的炉管曾发生过爆管现象。 
  3.3 在运行方面。在高负荷期我们优先选用4#锅炉(100t)为主要燃烧锅炉,而1#-3#锅炉(40t)配合使用。在最冷的12月、1月、2月4#锅炉的使用均率在99%以上,运行负荷均在7档~9档(满负荷为10档)。而其它锅炉平均使用率在65%左右,运行负荷在5档~10档。如果采用3台40t的锅炉为主要燃烧锅炉,不但该3台锅炉振动较大,各部件易损坏,而且在忽然停电的情况下很容易发生汽化,给供热生产带来严重影响。 
  4 环保分析 
  (1)通过以上对比分析,我们发现100t锅炉天然气单耗量较小,所以CO2排放量小于40t锅炉。通过天然气燃烧的分子式(CH4+2O2=CO2+2H2O)可以看出:多燃烧1m?天然气就会多产生1m?二氧化碳,同样也会产生相应的氮化物。(2)40t锅炉容易产生不完全燃烧,CO泄漏容易使工作人员中毒,浓度较大时存在爆炸的危险。 
  结语 
  通过以上分析我们认为无论是在热效率、能耗及安全、环保方面,安装100t的燃气锅炉要比40t燃气锅炉经济、安全、实用。 

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