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關鍵詞:循環冷卻水;冷卻塔;過濾器;循環冷水泵
1 引言
水是地球萬物的生命之源,是人類賴以生存和發展的基本條件,是自然環境和社會環境中極為重要而活躍的因素,是維系地球生態系統功能和支撐社會經濟系統發展不可替代的基礎性的自然資源和戰略資源。中國是一個干旱缺水嚴重的國家,淡水資源總量為28000億立方米,但人均只有2200立方米,僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。扣除難以利用的洪水徑流和散布在偏遠地區的地下水資源后,我國實際可利用的淡水資源量則更少,僅為11000億立方米左右,人均可利用水資源量約為900立方米,并且其分布極不均衡,南方水多,北方水少,西部水少,沿海水多。隨著城市化和經濟社會發展,工業用水需求急劇增加,工業用水效率低加劇了水資源供需矛盾。到20世紀末,我國水資源短缺、水污染嚴重 、水資源浪費嚴重。為緩解嚴峻的水形勢,合理和節約用水已經成為發展中的一個重要問題。
2 循環冷卻水系統
2.1循環冷卻水概念
循環冷卻水是指通過換熱器交換熱量或直接接觸換熱方式來交換介質熱量并經冷卻塔涼水后,循環使用,以節約水資源。循環冷卻水系統是以水作為冷卻介質,并循環運行的一種給水系統,由換熱設備、冷卻設備、處理設施、水泵、管道及其他有關設施組成[1]。
2.2循環冷卻水系統設計主要原則及步驟
循環冷卻水系統設計主要原則:冷卻塔應布置在廠區主要建筑及露天配電裝置的冬季主導風向的下側,貯煤場等粉塵污染源的全年主導風向的上風側;除工藝有特殊要求外,冷卻塔一般不設備用。冷卻塔的集水池深度一般不大于2.0m;集水池應有溢流、排空及排泥措施;池壁的超高不小于0.3m[2]。 循環冷卻水系統的設備配置數量宜與成組換熱設備相對應。循環冷水泵一般設計成自灌式,水泵進出水管應設閥門,水泵房應遠離有安靜要求的房間,考慮采光、采暖、通風要求,地面考慮排水措施[3]。
循環冷卻水系統設計主要步驟:收集設計基礎資料,包括水質分析、垢層和腐蝕產物的分析(舊廠改造)、氣象參數、換熱器資料等[4];根據工藝用水要求計算系統流量,所需壓力等相關參數,進行冷卻塔和循環水冷水泵選型;根據水質分析、垢層和腐蝕產物的分析(舊廠改造)等確定水處理方案,主要包括補充水來源、水量、水質及其處理方案,設計濃縮倍數、阻垢緩蝕、清洗預膜處理方案及控制條件,系統排水處理方案,旁流水處理方案,微生物控制方案[1],根據方案進行水處理設備選型;根據設計方案及設備資料進行系統詳細設計。
3 設計實例
本文以某農藥項目循環冷卻水系統(包括冷卻設備、處理設施、水泵、管道)設計為例,設計依據為《工業循環水冷卻設計規范》(GB/T 50102-2003)及《工業循環冷卻水處理設計規范》(GB50050-2007)。
本項目所在地區地處淮河下游,江淮和黃淮兩大平原交界處,地勢平坦,由西北向東南坡降,大小溝渠縱橫成網,季風氣候顯著,氣候溫和,四季分明,光照充足,雨水充沛,主導風向為東南、東北風。
本項目循環冷卻水系統由冷卻塔、集水池、循環冷水泵、管道、過濾器等組成。系統補水由廠區生產給水系統供給,系統排污和溢流由管道收集送至污水池后由送至廠區污水處理廠。本項目分為兩期,土建工程一次到位。為避免循環水交叉污染,本項目循環冷卻水系統分為車間循環冷卻水系統和綜合機房循環冷卻水兩套系統。兩套系統均采用方型逆流機械抽風冷卻塔,兩組塔及集水池平行布置,布置間距≮4倍進風口高度,集水池均設有液位計。循環水冷水泵設于循環水泵房內,泵房布置在兩套系統中間,平面布置見圖1。
4結語
工業循環冷卻水系統的廣泛應用有著舉足輕重的作用,緩解了我國水資源短缺、水污染嚴重、水資源浪費嚴重的現狀,其系統的進一步推廣和優化任重而道遠。
參考文獻
[1] GB50050-2007 工業循環冷卻水處理設計規范 [s]
[2] GB50102-2003 工業循環水冷卻設計規范 [s]
[關鍵詞]煤炭;煤泥;資源
中圖分類號:TK229.66 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)27-0042-01
近年來,煤泥的合理利用受到了關注。煤泥利用要技術上可行,經濟上合理,而且要有很好的節能和環保效果。循環流化床鍋爐燃料適應性廣,燃燒效率高,能高效地脫硫脫氮,燃料處理系統簡單,灰渣易利用,利用煤泥作燃料完全能滿足以上要求。
1. 燃煤泥循環流化床鍋爐的技術特點
(1) 異重流化床
所謂的異重流化床是指由密度差異較大的不同顆粒組成的流化床系統,床內顆粒沿高度的分布主要取決于床內顆粒密度,密度大的顆粒趨向于床層下部;而密度小的顆粒趨向于在床層上部,盡管它的粒度有時要比密度大的顆粒大的多。利用異重流化床的這個特點,可以防止煤泥大凝聚團在流化床內的沉積、以致影響到流化床底部的流化質量,流化死區逐漸由底部向上擴展到整個床層、以致防止整個流化床無法穩定地連續運行。研究分析表明,在合理選擇煤矸石或石英砂等大密度的床料后,煤泥凝聚團與床料可以形成滿足煤泥穩定燃燒的異重流化床系統,從而保證高位給料、結團燃燒工藝的順利實現。
(2) 煤泥輸送系統
煤泥粘性大、水份高,裝卸和運輸困難,而且容易造成二次污染。該爐采用研制開發的MNS柱塞泵和煤泥管道輸送系統,結構簡單、使用壽命長、性能可靠,不僅能有效防止固體析出、沉淀、結塊、起拱以及空氣穿孔,而且輸送系統出口壓力高(0-24MPa)、輸送流量大(0-60m3/h)、輸送距離遠(0-1000m)。系統的輸送實現無級調節、遠程控制,管路布置靈活,對環境不造成污染。系統先把洗煤廠的浮選尾煤除去雜質,然后經壓濾機壓濾制成水分小于30%的濾餅,依次送至煤泥倉、預壓螺旋、雙柱塞泵、管道、噴槍、鍋爐。
(3) 帶水冷料腿的蝸殼旋風分離器常規的
切向進口旋風分離器,不適合分離0.5mm以下的小粒徑煤泥顆粒。這是因為它的進口通道對物料顆粒的加速不利、流場不均勻,導致分離器分離的效率不高、捕集的循環物料太少,切割粒徑d99達到200微米以上,d50達到80微米以上。改進后的蝸殼旋風分離器采用等通道截面,煙氣及其夾帶物料在進入旋風分離器之前可以得到較為均勻的流場,使得旋風分離器的分離性能大幅度提高,捕集到的飛灰的粒度變細、含碳量降低、循環物料增多,切割粒徑僅為d99為80微米以下,d50僅為20微米以下,因此可以極大地減輕尾部受熱面的磨損和尾部復燃。由于煤灰的粘性很大,容易造成分離器的回料腿堵塞,導致物料循環不暢,所以煤泥鍋爐采用了加水冷料腿的高效蝸殼旋風分離器。
(4) 沒有埋管,采用高位給料,高衛燃帶
埋管易磨損、熱惰性大、使用費用高。該燃煤泥的鍋爐去掉了傳統的埋管,采用中循環倍率,通過分離器捕集的循環灰作為載體進行換熱。循環灰從床面吸收熱量,通過循環將熱量帶到爐膛中上部進行換熱,既解決了傳熱問題,又避免了埋管的磨損難題。由于煤泥水分高,采用特制煤泥噴槍高位給料,使煤泥在下降過程中水分不斷蒸發、揮發分不斷析出,顆粒不斷爆燃分裂,使其達到正常燃燒要求的粒度。在爐膛濃相區,給煤機送入一定粒度的煤矸石或石英砂作為底料,使該區有足夠的物料濃度,保證煤泥能正常和完全燃燒。為了保持流化床的溫度和減少底料對水冷壁的磨損,鍋爐采用了內壁敷設高位燃帶的措施。
2. 燃煤泥鍋爐的主要技術參數為:
[關鍵詞]化學發展 化學工業 循環經濟 綠色化學
一、目前的現狀和面臨的壓力
(1)目前的現狀
現代化學工業的發展模式依舊遵循著“大規模生產和大規模消費”的理念,其行業性質帶來的高速的經濟增長模式依然是粗放式的。粗放式的工業化時代的到來首先使人們把目光從資源耗竭轉移到了廢物大量的產出以及所引發的生態失衡方面;其次是在政策方面由環境污染物質的控制向大宗非污染性物質轉移;再次是人類開始重視化學污染物并采取一些有效措施來應對。面對如此開放的國際大工業環境,我國的經濟快速發展仍舊多以環境污染和化學污染為代價。盡管原有的化學發展模式帶來了可觀的經濟收益,但是卻潛藏巨大的危機,如資源的過度消耗、環境污染嚴重、生態破壞等等。
(2)經濟發展大潮中,化學發展面臨巨大的壓力
化學是人類生存必不可少的催化劑,是社會及現代生產運行不可或缺的要素。據分析,今后十幾年我國環境污染以及化學污染將嚴重制約我國的經濟發展。因此,在經濟發展大潮中,化學發展面臨巨大的壓力。目前我國化學發展面臨的挑戰有:首先是快速的追求經濟增長給化學污染防治帶來了越來越大的壓力;其次城市化進程的加快和人們對生活水平和質量的要求的提高使得化學發展不得不與循環經濟和諧共處,改革和轉型就成為化學及化學工業發展新方向;再次發達國家技術進步帶來的經濟壓力使得化學的發展就更加趨向國際化,其標準和約束因素將越來越嚴格。
二、化學工業和循環經濟
(1)定義及特點
化學工業是經濟發展的重要原材料產業,是造就大規模生產和大規模消費模式的主因,其涉及資源加工以及能源轉化過程。據調查顯示,我國化學工業的經濟效益年增長率要遠大于GDP的增長率,乙烯產量、原油加工等位居世界前茅。然而由于化學工業面臨著資源密集型的高耗能、高污染,“三廢”排放量大難治理、資源利用率低等諸多制約瓶頸,我國的能源消費量、三廢”排放量、環境污染程度也位居前列。
循環經濟是一種節約經濟、生態經濟。循環經濟是一種最大限度地利用資源和保護環境的經濟發展模式,它主要是通過對傳統行業的技術改造,最大限度地減少資源消耗和廢物排放。
(2)化學與循環經濟的關系
化學與經濟發展的關系是密不可分的,化學發展為經濟的發展提供了新型原材料及科技設備,而經濟的騰飛是化學飛速向前發展的前提。20世紀末循環經濟作為一種新的經濟發展模式, 為化學工業的發展提供了一個可持續發展的途徑。化學與循環經濟兩者是一個互補的整體,缺一不可。化學工業是最有條件、最具潛力走循環經濟模式的產業,而循環經濟模式為化學工業的發展指引方向,使其擺脫困境從低谷走向光明。
三、循環經濟模式是化學發展不斷轉型的橋梁
(1)綠色化學為循環經濟提供了堅實的基礎
綠色化學又稱環境友好化學,是一門具有明確的社會需求和科學目標的新興交叉學科。“綠色化學”一詞產生于20世紀末。2002年美國《科學》雜志發表了以“化學走向綠色”為主題的文章并指出化學工業正向綠色化邁進。1995年我國科學院化學部多名院士共同提出以“綠色化學與技術推進化工生產可持續發展的途徑”作為重要的科研選題,從此“綠色化學”一詞在我國慢慢成長。綠色化學的主要特點表現在:(1)提倡資源和能源的合理利用以及生產資料的無毒、無害性;(2)提倡化學反應過程中的少污染、少排放;(3)提倡能量優化原則,加大微觀原子利用的研究,力圖提高原料的原子利用率進而實現“零排放”;(4)提倡化學的環境友好型發展,產品盡可能是生物可降解或對環境友好型的。
(2)從循環經濟的視角看化學發展
從循環經濟視角來看化學發展,就是從經濟的可持續發展來定位,指導化學工業以綠色化學為原則,遵循從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染,最大程度的實現原料全部轉化為期望的最終產物。目前循環經濟已經在生產和消費這兩個最重要的環節發揮作用,如美國杜邦化學公司就已經在企業的層面上建立了清潔生產和資源循環利用的小循環模式;如丹麥卡倫堡模式就是在區域層面上實現共生企業或產業間的生態工業網絡。在我國,化學工業依然還有許多方面需要加強,如加強化工產品的物質減量化設計,實現自身產品和其他工業產品的良性循環利用;化工企業自身的責任心和社會責任感;加強生態工業園區建立;優化設計化學工業與循環經濟品共生方案等。
參考文獻:
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[2]高學艷,化學工業與循環經濟的關系,商場現代化,2009,565
[3]匡躍平:化學工業與循環經濟[J].石油化工技術經濟,2006,2
摘要:循環流化床鍋爐是近年來廣泛運用的一種新型鍋爐,但由于使用時間較短,大多數操作工在一定時期內仍然不能熟練掌握使用。文章通過分析其在使用過程中常見的故障,提出合理的改進措施,以供參考借鑒。
關鍵詞:循環流化床鍋爐;常見故障;固體物料;分離器
中圖分類號:TK229文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2014)22-0057-02循環流化床鍋爐是近幾十年在我國發展起來的新型節能環保型鍋爐。它因其高效能,低污染的優點而在電站鍋爐和工業鍋爐等領域中得到了廣泛的應用。
循環流化床鍋爐一般分為兩個部分,一部分是固體物料循環回路,由爐膛、氣固物料分離設備、固體物料再循環設備和外置和熱轉換器等組成;另一部分則是對流煙道,由局部過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器等構成。循環流化床鍋爐雖然有廣泛的優點,例如燃燒效率高,污染物排放量低以及對燃料適應性廣泛,但在實際操作中仍會產生一些產檢的故障。
1磨損問題
1.1磨損形成的原因
循環流化床鍋爐能夠將高速、高濃度和高流量的固體物料流態化過程進行循環,同時傳遞高強度的熱量和動量。因此在使用的過程中,高速的固體物料會直接撞擊到循環流化床鍋爐的內壁,巨大的沖力會造成金屬部件的磨損,而且鍋爐內長期處于高熱的環境,使得循環流化床鍋爐的磨損更加明顯。
根據循環流化床鍋爐的運行特點可以發現,燃料的特征,固體物料的循環方式,受熱部件的面積和承受能力都是會影響循環流化床鍋爐的磨損程度的重要因素。一般情況下,固體物料的顆粒越大,濃度越高,則會造成越嚴重的磨損。固體物料的高流速也是加速磨損的一個原因。如果固體物料的顆粒硬度較大,也會使得磨損加劇。除去這些客觀因素,若循環流化床鍋爐的安裝和修理不合格,內部構件不符合要求也會縮短其使用
壽命。
1.2改進措施
為了能夠保證循環流化床鍋爐的正常運行,增加使用的壽命,需要采取適當的措施避免磨損的發生:(1)保證充分燃燒,使得固體燃燒物料的顆粒保持均勻,直徑盡可能減到最低;(2)減慢運行過程中的煙氣流速,在確保循環流化床鍋爐正常操作的情況下,減小流速;(3)定期檢修循環流化床鍋爐,對有磨損的部件及時整修,如果是鍋爐外部的漆料脫落也要維修,同時檢測鍋爐的壽命,做到及時更換;(4)嚴格控制耐火材料的升溫,保證爐內的適當溫度。
2結焦問題
2.1結焦形成的原因
循環流化床鍋爐會結焦的原因很有可能是床料局部或者整體溫度長時間超過了灰熔點或者燒結溫度。一般情況下,有三種結焦方式:低溫結焦、高溫結焦和漸進性結焦。
低溫結焦是指當床層整體溫度低于灰渣的溫度,造成的局部超溫而產生的結焦。這種情況下的結焦是由于床料的流化不夠,使得床溫不均勻。當鍋爐處于壓火期間時,床料處在靜止狀態,一旦漏風,就會迅速燃燒起來。而燃燒產生的熱量未能及時分散而積聚起來,使得局部床料過高而結焦。高溫結焦是由于床層整體溫度較高而形成正常的流化現象從而造成的結焦。當床料中的含碳量過高,如果未能及時調向來通知床溫,床層的溫度就會迅速上升,超過灰熔點時,就會形成結焦。而漸進性結焦在短期內是很難發現的,它的形成過程也是相對緩慢的。產生漸進性結焦主要還是因為外部因素,雖然此時的床溫是正常的,但是由于通風系統的安裝不當或者質量問題,就會使得燃料顆粒超過預期值,形成堵塞。
2.2改進措施
針對以上三種結焦的情況,可以采用適當的方式來減緩結焦的速度:(1)當每次鍋爐啟動之前,檢查好風帽和風室,清理廢棄物。而在正式啟動的時候,則要做好冷態流化實驗,保證床層溫度的均勻;(2)鍋爐使用過程要保證返料裝置內充滿灰,防止風的反竄,然后開啟返料風,確保床內有料,有效控制床溫;(3)嚴格控制進煤量,在點火過程中控制好升溫和流化風量的臨界值。當床溫達到500℃的時候就可以使用脈沖加煤來加速,提高床溫,但是要防止加煤量過大使得燃燒過猛,反而加快了床溫的上升。當床溫超過1050℃的時候,減煤仍然會造成床溫上升,此時要做局勢停爐壓火,至少讓床溫降低到800℃;(4)檢測床底和床的中部之間的溫差,如果溫差超過正常范圍就表示流化不正常,可能地步存在堵塞和沉積,要盡快通風,通過排渣減少物料殘留,如果沉積過多,就要采取停爐整修。
3分離器故障
3.1 分離器故障的原因
在循環流化床鍋爐使用過程需要將氣體和固體進行良好的分離,分離器因其操作比較簡單,分離效率較高而得到了廣泛的使用。分離器的正常使用對于循環流化床鍋爐的運行有著重要影響。分離器的效率與分離器入口處的風速和顆粒無大小等有關。如果入口處的風速越大,則分離器的效率就越高,如果分離器入口處的顆粒物很大,效率也會相應提高。
當分離器的效率過低,則顆粒物得不到充分燃燒,從而加劇磨損,循環灰量的減少也會導致結焦的情況發生。總的來說,分離器的效率和其他故障是有必然聯系的。
3.2改進措施
要想提高分離器的效率,可以采用以下幾個方法:(1)對分離器內壁進行定期檢修,如果發現磨損,就要及時維修或者更換;(2)定期檢查分離器的密封情況,發現漏風要迅速采取措施;(3)關注床層的流速,對其數據做好記錄,對分離器風量的配比狀況密切關注,維持在適當的數值內,確保這些量化參數的最優配比。
4排渣問題
4.1排渣困難的原因
冷渣器是保證循環流化床鍋爐運行的重要輔助設備,也是排查的主要工具。冷渣器是通過水冷絞龍螺旋排渣機這個主體設備再加上動力設施組成,通過對速度的控制,從而控制渣量的排放情況。冷渣器排放困難一般表現為冷渣器進渣管堵塞,排渣溫度高以及排出管堵塞等。
4.2改進措施
(1)在冷渣器的進渣管道內部增設內置冷卻水和防磨損的錐形閥來控制進渣量,同時進行通風,設置安全的操作程序,保證進渣流程的順利進行,從而防止堵塞情況;(2)將排渣管道設置成喇叭形狀,讓物料從大到小流動,通道的不斷擴大會使得物料流動越來越好,排渣的時候就會更加容易。
5停爐問題
5.1產生停爐的原因
由于輔助機器的缺陷和操作經驗的不足,在鍋爐運行的時候很容易發生停爐。除了鍋爐自身產生的結焦會造成這樣的情況發生,最主要的原因還是點火的失敗和帶負荷的失敗。循環流化床鍋爐點火采用柴油,點火前會先鋪上點火底料。點火底料要有一定的厚度,如果底料很薄,則會造成升溫困難,甚至造成床溫不升反降的情況。但是底料也不能過厚,這樣會造成能耗過大,增大費用開支。點火成功后,及時燃燒正常,也會因為煤的揮發過高,在增大風力,投返料以及帶負荷的時候造成滅火停爐。
5.2 改進措施
(1)更換煤種。保證更換后的煤種揮發分較低,煤的顆粒較小,滿足鍋爐對燃煤的要求。(2)購買合格的點火底料。盡量選擇適中的底料,保證點火的成功率。定期檢查底料的質量問題。(3)調整負荷。增加負荷的時候,首先要適當增加風量,再逐漸加煤,交替調節負荷量。而減少負荷的時候,則是先減少煤量,再減少風量,同時慢慢放掉一部分灰,降低爐內的積壓。
6結語
通過對以上常見故障做出系統的原因分析,并且找到一定的改進措施,目的是為了能夠讓操作人員更了解這項技術,更快地熟練操作,在面臨實際工作中循環流化床鍋爐的運行問題時,能及時解決問題。
參考文獻
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關鍵詞:產業集群;循環經濟;生態化建設
中圖分類號:F014.59文獻標識碼:A文章編號:1003-949X(2010)-06-0056-02
隨著長株潭經濟一體化正在迅速發展,產業集群的程度越來越高。長株潭城市群有獨特的產業集聚發展的優勢和劣勢,在長株潭產業集聚飛速發展的今天,如何處理好經濟發展與生態環境的關系十分關鍵。
一、長株潭產業集群生態建設的現存問題
長株潭地區位于湘中偏東,地處我國南方“十字路口”的樞紐位置,是湖南經濟最發達、科技實力最雄厚、城鎮最密集的地區,素有“金三角”之稱。長株潭一體化中產業集群發展保持強勁勢頭,對在中部崛起中經濟發展起著重要作用,但也存在著許多的生態化問題,主要表現以下兩個層面:
1.產業集群資源消耗大。資源消耗量最大的是水資源、土地資源、礦產資源等。首先,長株潭地區產業發展目前唯一的水源是湘江及其主要支流,已經不能滿足城市的需水量的增加。其次,長株潭地區的經濟開發區過多過濫,總規模超過投資總需求,引資難度加大,結果造成土地資源的閑置浪費。據統計,至1998年,全地區14個開發區的總規劃面積達287.93km2 ,起步面積72.24km2 ,而實際完成的開發面積只有37.96km2,開發區規模失控,引起土地資源的閑置浪費和土地收益的大量流失,在一定程度上制約開發區的可持續發展。再次,長株潭地區產業發展的能源消費仍將以煤為主,使得這種不可再生資源迅速減少。湖南每萬元工業產值耗用鋼材、水泥量分別是發達國家的5~8倍和10~30倍。最后,長株潭地區的煤炭、有色金屬、黑色金屬等資源在長期的資源開采過程中,造成大氣、水、固體廢棄物等環境污染。
2.產業集群統一規劃缺乏。長株潭地區出現產業集群缺乏統一規劃與協調,基礎設施重復建設、空間布局無序,資源開發過度,生態環境惡化等嚴重問題,成為可持續發展的根本障礙。其主要原因是各級別行政區自上而下形成縱向等級體系,缺乏橫向利益協調與互動機制,限制區域內生產要素的合理流動。長株潭產業發展的部門分隔、地區封鎖、行業壟斷等問題存在,政府缺乏合理的規劃、軟設施建設嚴重不足,成為長株潭地區產業集群發展的瓶頸。在已初步形成的產業集群中,與集群相配套的社會服務體系如研發體系、行業協會、金融擔保體系、信用體系等幾乎缺位,存在的也基本上各自獨立運行,沒有與當地的企業形成良好的配套互動。這使得長株潭地區的產業集群橫向鏈條缺失,產業集群不能快速壯大。如長株潭的重型機械、機電等在全國聞名,但相應的配套的批發市場缺乏,大大減緩這些行業的資金流轉、信息溝通,制約了這些產業的集群與壯大。
3.產業集群關聯效應弱。首先,長株潭地區產業特色不鮮明,重復建設嚴重,沒有形成合理的產業分工。區域內引進的項目重復性大,電子信息、生物醫藥、新型材料加工等產業同為長沙和株洲各大園區的支柱產業。其次,相同產業的各企業分布零散、缺乏必然的產業聯系。高新技術開發區的特色尚不明顯,集聚、輻射效應仍不突出,缺少大型龍頭企業、著名高科技品牌及有自主知識產權的高科技產品。再次,產業集群鏈條太短,配套企業不齊全,嚴重影響集群效益。主要表現為區域內企業協作意識差,與本地的企業聯系不夠密切,沒有形成完整的產業鏈,使得產業缺乏競力。據測算,湖南大型企業主導產品所需的關鍵零部件在當地配套的比例不到30%。由此可見,長株潭地區傳統的產業集群模式是把資源持續不斷地變成廢棄物,忽視產業結構內部的有機聯系和共生關系,忽視企業生產系統和自然生態系統間的物質、能源和信息的傳遞、遷移、循環等規律,對這些資源開采的企業并沒有進行集約型、生態型開采與利用。這種資源耗竭、能源危機、粗放式經營的產業集群模式有悖于長株潭地區可持續發展的要求。
二、循環經濟理念下長株潭產業集群生態化的重要性
循環經濟是一種生態經濟,運用生態學規律來指導人類社會的經濟活動,是以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再使用、再循環”為原則(稱為3R原則),以低消耗、低排放、高效率為基本特征的新的經濟發展模式。它最大限度地利用進入生產和消費系統的物質和能量,提高經濟運行的質量和效益,使經濟系統和自然生態系統的物質和諧循環,維護生態平衡。發展循環經濟對長株潭產業集群生態化發展有重要的作用。
1.循環經濟理念是指導長株潭產業集群實施可持續發展戰略的客觀需要。長期以來,長株潭產業集群建立起以資源為依托的產業格局和生產力布局,對自然資源的超強度開發和低水平利用,使其面臨資源危機、生態環境逐漸惡化及企業危困的嚴峻局面。在循環經濟理念指導下進行長株潭產業集群生態化發展正是要在轉變傳統發展觀念的基礎上,以循環經濟理念和生態學原理為指導,以實現經濟、社會、生態三個效益的協調發展為目標,以優化資源配置、改善生態環境、促進經濟發展為宗旨的發展模式,將對促進長株潭產業集聚生態環境的保護和改善、自然資源的合理開發和永續利用起到重要的推動作用。
2.循環經濟理念是指導長株潭產業集群經濟結構戰略性調整的動力。一方面,可把優化長株潭產業集群的產業結構與生態環境保護有機結合起來,統籌考慮、協調發展,避免走先破壞后治理的老路,減少生態環境保護成本,另一方面,建設長株潭產業集群需要增加投入,可擴大內需、拓寬市場并促進環保產業等新興產業的發展,為結構調整開辟新的領域和途徑。
3.循環經濟理念是指導長株潭產業集群改善投資環境、發展外向型經濟的重要手段。長株潭產業集群通過建設生態產業集群,可樹立和提高綠色形象,對招商引資、發展對外經濟技術合作將會起到積極的促進作用。
三、循環經濟理念下長株潭產業集群生態化的實現路徑探析
結合長株潭地區產業集群存在的問題,長株潭產業集群生態化路徑可以從以下方面實施:
1.建立以生態產業替換生態破壞型產業的產業置換機制。長株潭產業集群的生態化建設必須認真考慮如何解決廣大民眾的吃飯、增收和富裕,這些實際問題和長遠生計得不到有效解決,生態建設很難取得持久的成效。因此,要形成以生態產業替換生態破壞型產業的產業置換機制,推動“生態產業”發展和產業結構調整,構筑高效益的轉換系統生態產業,必須是自然物質投入少,廢棄物排放少,經濟物質產出多。為此,應堅持科技促進經濟戰略,通過發展高新技術來推動物質的有效轉換與再生,能量的多層次分級充分利用和治污新工藝的推廣,在滿足消費需求的同時,促進資源、能源的循環利用;加快能源結構的調整,大力推廣使用天然氣等清潔能源,發展可再生能源產業,第一產業則應發展有機農業,以綠色產品和綠色產業為開發重點,使其在農副產品中的比例達到80%以上,并創造條件促使第一產業向工廠化、生態化和觀光化發展。
2.加強生態環境保護,發展生態工業園區。首先,隨著長株潭一體化進程的加快,建設用地大規模的擴張,城市環境承載力下降,環境污染治理必須考慮區際協作,要求各級政府、非政府組織(NGO)、個人等共同協作加強生態環境保護。其次,應構建生態工業園區。生態工業園區的建立就是要實施循環經濟發展范式,把不同的工廠聯結起來形成共享資源和互換副產品的產業共生組織,通過產業生態集聚,對環境污染進行綜合治理,通過貿易方式利用對方生產過程中產生的廢棄物和副產品,達到經濟發展與環境保護的良性循環,在整個社會范圍形成“自然資源-產品-再生資源”的循環經濟發展路徑。再次,應建立污染事故應急處理機制。三市將以湘江飲用水安全為重點,建立湘江流域上下游水環境管理機制,包括建立跨行政區交界斷面水質達標管理、水環境安全保障和預警機制,以及跨行政區污染事故應急協調處理機制。
3.大力推廣各類資本介入的多元投資戰略。無論是生態建設還是污染治理, 都需要較大規模的投入。由于污染治理活動的排他性,靠市場機制對其資源配置是失靈的,因此治污投入主要依靠政府。而生態建設可以通過產業置換,帶來經濟利益的高回報,吸引各類經濟主體介入,如配合恰當的制度設計,引導民間資本和外部資本投入生態建設,就會形成可持續生態循環經濟。從現實情況看,在繼續加大國家投入的同時,如何利用有限的資金調動民間及外部資本的投入,是推進長株潭產業集群生態建設與經濟發展互動的重要舉措。
4.建立健全有利于長株潭產業集群環境保護的政策法規體系。要逐步建立健全長株潭產業聚群環境友好的決策和制度體系,研究長株潭產業集聚綜合環境與發展的國民經濟核算方式,將發展過程中的資源消耗、環境損失和環境效益納入經濟發展的評價體系。要建立長株潭產業集群的科學考核指標體系,不僅要考核經濟增長、就業、社會穩定、公共服務等經濟社會指標,還應考查資源和環境損失的狀況,增設一些資源和環境約束型指標。加快工作機制創新,建立主動服務、超前介入、源頭參與、全程監督、全過程控制的工作機制,提高長株潭產業集群的關于環境與經濟的綜合決策水平;加大環境監管力度,逐步建立有利于長株潭產業集群的環境友好型的宏觀調控體系和運行機制,不斷促進長株潭產業集群的結構優化調整和經濟增長方式轉變。
參考文獻:
[1]王天行,等.高職專業設置影響因素探析[J].職業技術教育:教科版,2007(4).
關鍵詞:高低差速;循環流化床鍋爐;節能
中圖分類號:TK229.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)11-0168-03
我國現階段相當長一段時間內,仍然以煤炭作為主要的能源結構,所以對節煤技術的研究占有重要的地位。循環流行化床(CFB)鍋爐技術是20世紀80年代來迅速發展的一項低污染、高效率和良好綜合利用清潔燃燒枝術。循環流化床鍋爐采用流態化的燃燒方式,這是一種介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式。由于CFB具有高可靠性,高穩定性,高可利用率,最佳的環保特性以及廣泛的燃料適應性,特別是對劣質燃料的適應性和變負荷能力以及污染物排放上具有的獨特優勢,因此,這項技術在工業鍋爐、電站鍋爐等領域已得到廣泛的應用,國內這方面的應用與研究雖起步較晚,但已有上百臺循環流化床鍋爐投入運行中,越來越受到業界廣泛關注。
1 循環流化技術原理
循環流化床燃燒(CFBC)過程中,高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒,小顆粒的煤與空氣在爐膛內處于沸騰狀態,因此具有較高的燃燒利用效率。流化床鍋爐分為兩大類:鼓泡流化床鍋爐(BFBB)和循環流化床鍋爐(CF-BB)。
高低差速循環流化技術是在常規流化床(FBC)技術上加以改進,采用密相區內設置不同高度的床面,相應的床面有不同流化速度,將流化床面分成高速床和低速床,在低速床內均布置埋管受熱面,在高速床內不布置受熱面。其床面的不同的流化速度及高低差異,使物料在爐內形成有序的循環。
密相區內的物料在高速床和低速床內產生內循環,延長了顆粒在密相區內的停留時間,同時由于密相區浸泡管避開了高速流化區,因此大大提高了其使用壽命。它具有煤種適應性廣,熱效率好,負荷調節性能好,磨損量小等優點。無煙煤、煙煤、褐煤、矸石等生物性燃料都可以用作其燃料。
高低差速循環流化床鍋爐燃燒技術技術采用了獨特的內循環流化燃燒方式,是一種新型的清潔燃燒技術。它繼承了流化床鍋爐的原理,燃燒技術獨特,燃燒室分成主燃室和副燃室。通過爐下送風的配合,在爐內,物料在主燃室與副燃室之間形成循環流。鍋爐的埋管受熱面一般布置在副燃室內,不僅減小了磨損問題,而且能很方便地通過調節副燃室的送風量來調節鍋爐的運行。
2 高低差速床鍋爐的主要特點
高低差速循環流化床鍋爐技術是江西鍋爐廠引進的德國專利,該技術的關鍵是改變了現有FBC(常規流化床)單一流化床面,而采用不同流化風速和多層床的“差速流化床”結構。雖然在運行過程中也存在一些問題,如爐膛結焦、鍋爐磨損嚴重、排渣困難、返料器返料不正常以及運行幾年后漏風率高和效率低等,但其優點是明顯的。現將其與常用循環流化床鍋爐、鼓泡流化床鍋爐對比,在燃燒技術方面,與一般流化床(FBC) 鍋爐相比,具有以下幾方面優點:燃料適應性廣;低氮氧化合物(NOX)排放;高效率脫硫;長燃料停留時間;高碳燃盡率;均勻的床溫;強烈的顆粒返混,具體如下所述,在表1中對CFBC(高倍率循環流化床)、FBC(常規流化床)、和IFBC(差速流化床)綜合特性參數進行了比較。
①高低差速床鍋爐使物料按粒徑大小自動分離,細粒分布于上層副床內,粗粒集中在低層主床上,所以副床的流化風速可比主床流化風速小1~1.6倍,低的流化風速和細的床料使埋管受熱面磨損程度極大減輕,較好解決了低倍率的CFB鍋爐的可靠性和安全性問題。
②低、高床之間的具有不同的流化風速,形成了床料的內循環,不僅強化了床化物料橫向混合程度,而且延長了脫硫劑和給料在床內的停留時間,鍋爐的脫硫效率和燃燒效率得到了提高。特別對于燃燒混煤具有較好的適應性。
③高低差速床鍋爐改變以了普通單一流化床低負荷時過剩空氣較高和結焦的不足,具有多床面的結構,和較好的負荷調節性能,在40%負荷發下能可靠經濟運行。
④NOx排放低。經驗顯示,循環流化床鍋爐的NOX排放范圍為50~150ppm。主要原因有以下三個:一是風量分別由主、副床送入;二是低溫燃燒,空氣中的氮不會生成NOx;三是分段燃燒,抑制了氮轉化為NOx ,同時能使已生成的NOx部分地得到還原。
⑤節能優勢明顯,高低差速循環流化床鍋爐較一般循環流化床鍋爐更節能。普通流化床鍋爐一次風風壓需14 000~15 000Pa,二次風風壓9 000Pa~10 000Pa,而高低差速循環流化床低速風風壓7 000~8 000Pa,高速風風壓達12 000~13 000Pa。
⑥采用低溫燃燒,由于爐內優良的燃盡條件,使得鍋爐的最后灰渣成分含炭量低,隨著干灰渣收集、輸送與利用技術的成熟,鍋爐灰渣已被廣泛用作水泥原料,實現了灰渣的綜合利用與節能。
⑦易于實現灰渣的綜合利用,爐內優良的燃燒條件使鍋爐的灰渣含炭量低,鍋爐灰渣成為了重要的水泥原料,得到了廣泛應用。
3 鍋爐節能技術改造
①加裝冷凝型鍋爐節能器。水蒸氣中含有大量的汽化潛熱,鍋爐排煙中有約18%的水蒸氣,可以對鍋爐加以改進再利用汽化潛熱。水蒸氣含量較多導致熱損失量大和排煙溫度高。可直接在鍋爐煙道中安裝冷凝型燃氣鍋爐節能,回收煙氣中的多余能量,提高經濟效益和減少消耗的燃料。在利用水蒸氣汽化潛熱的過程中,也可以吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫等污染物,具有較好的環保意義。
②燃油節能器安裝。燃燒室內燃料在缺氧條件下導致不充分燃燒,排出污染物過多。如果在鍋爐燃燒過程中,噴入適量燃油使燃料充分燃燒,就可以使燃燒設備鼓風量減少約15%~20%,煙道溫度有5℃~10℃的下降。燃油經節能器處理后,可節油5%~6%,顯著提高了燃燒效率,黑煙明顯減少甚至消失,爐膛清晰透明。避免了爐膛壁積殘渣現象,環保節能效果較好。較多的減少了廢氣對空氣的污染,排氣中一氧化碳、氮氧化物和碳氫化合物等下降較多,同時,廢氣中含塵量也可降低30%左右。
③加裝冷凝式余熱回收裝置鍋爐。當水蒸汽的溫度高于100℃時不會凝結成液態水,而傳統鍋爐的排煙溫度大約在160~250℃,所以水蒸汽過熱,不能釋放出汽化潛熱。傳統鍋爐熱效率一般達到87%~91%,加裝冷凝式余熱回收裝置的鍋爐,能降低排煙溫度50~70℃,能提高熱效率,較好地利用水蒸汽汽化潛熱。
④使用熱管余熱回收技術。余熱包括高溫廢氣、冷卻介質、爐渣、廢水、廢料、可燃廢氣等的余熱。是在能源利用設備中沒有被利用的熱能,也就是多余的能源。據相關統計資料,工業企業余熱總資源約占其燃料消耗總量的15%~65%,可回收利用的能量約占總余熱能量的60%,所以余熱的回收利用前景廣泛。
4 結 語
隨著我國經濟的高速發展,能源需求形式日益嚴峻,能源供需矛盾突出,燃煤價格不斷上漲,采用高低差速循環流化床燃燒技術來生產和改造的鍋爐,不僅原料廣泛,可以以無煙煤、煤矸石、煤泥、糠醛渣等工業副產品及生活垃圾為燃料,而且能實現清潔高效燃燒,可極大降低企業發電成本,減少污染和節約能源。
參考文獻:
[1] 馮俊凱.循環流化床燃燒鍋爐正常運行的規律[J].能源信息與研究,2000,(1).
【關鍵詞】 循環流化床鍋爐結焦 原因分析 解決對策探討
近年來,隨著社會經濟的迅猛發展,循環流化床鍋爐技術也迅速發展起來,已成為當前最為高效的清潔燃燒技術。由于循環流化床鍋爐在生產運行中的大量投入使用,其運行特點逐漸人們所掌握,循環流化床鍋爐在實際運行過程中由于其特殊的結構特征,往往會出現各種問題,其中鍋爐結焦問題最為常見,從而影響到日常的安全運行,因此,不斷探討循環流化床鍋爐結焦原因及解決對策無疑具有重要的現實意義。
1 循環流化床鍋爐結焦的主要原因
循環流化床鍋爐結焦的主要原因包括以下幾個方面:
第一,流化風量比較低,在實際使用過程中長時間處于流化不良的狀態。與臨界流化風量相比較,一次風量相對比較低,從而使得物料的流化無法達到最佳狀態。在整個料板當中,布風板的阻力應該盡可能保持在20%~30%,如果布風板的阻力比這一標準還要低,而且爐底的風壓明顯較低時,那么則很可能出現布風不均的現象,從而導致鍋爐內部的物料出現流化不良的情況,并且會在鍋爐內部出現局部區域供風量較大,導致吹穿的現象,而其他部分區域則出現供風不足,使循環流化床的溫度不斷升高,導致物料粘結在一起,最終形成焦塊。
第二,受到返料的影響。當返料風過小時,往往會導致返料器無法正常進行返料操作,從而使耐火材料突然發生塌落,導致返料器發生堵塞等,使得返料無法被正常運送到鍋爐內,導致循環流化床的溫度持續升高,最終形成結焦[1]。這時,如果操作人員為了維持鍋爐內的汽溫和壓力而繼續往里面加煤,那么,在壓力和汽溫的雙重影響之下,循環流化床的溫度會急劇升高,最終形成結焦。
第三,其它原因。床料和燃煤的熔點比較低,在循環流化床溫度較低的情況下,極易形成結焦。風帽已經被損壞,使得布風板無法正常進行布風,從而使得部分料層出現不流化的現象,最終形成結焦。循環流化床的溫度測量裝置發生了故障,使得運行人員在對床溫進行判斷時出現失誤,或無法有效處理某一單點床溫過高的狀況。鍋爐運行負荷快速增加或長時間處于超負荷運行狀態。起爐時,料層的設置過厚或過偏薄。
2 關于如何解決環流化床鍋爐結焦的有效措施
從目前的實際情況來看,循環流化床鍋爐實際運行過程中出現的鍋爐結焦問題已經成為了影響鍋爐安全經濟運行的嚴重問題。因此,只有采取有效的解決措施處理好鍋爐的結焦問題,才能夠在生產中進一步發展應用循環流化床鍋爐,有效提高鍋爐的穩定運行水平。
首先,相關操作人員必須對煤的質量進行嚴格控制,確保煤的穩定性,尤其是煤的矸石、粒度、細度以及熔點必須達到相關指標的實際要求。在正式點火之前,應該預先進行流化實驗,以此來觀察底料的厚度和物料的流化情況,充分保證底料的厚度和流化情況能夠達到合格標準[2]。與此同時,在鍋爐的內部方面,必須確保空氣動力場始終處于良好的狀況,以便更好地控制由旋風分離器進行的二次燃燒,從而有效避免在旋風分離器、回料器以及燃燒室發生溫度過高而形成結焦,從而有效預防了鍋爐結焦的問題。
其次,相關人員在正式啟動循環流化床鍋爐時,應該盡可能縮短啟動時間,如果啟動時間過長,則很可能導致油煤長時間處于混合燃燒的狀態,在這一過程當中,一旦出現調整不當,那么鍋爐結焦問題則必然會發生,特別是在剛投煤不久之后的油煤混合燃燒階段,煤料被大量投入到鍋爐內部,造成煤料堆積,無法充分燃燒,極可能與還沒有燃燒的油相互黏結在一起,導致鍋爐局部溫度急劇升高。在點火的初期,當循環流化床的溫度已經達到投煤的標準溫度時,相關人員應該及時將煤投入鍋爐內,直到投入的煤燃燒穩定之后,則可以立即停止供油。與此同時,在處理各種突發故障的過程中,及時停止供油可以使油煤混合燃燒的時間大大縮短,從而防止鍋爐出現結焦現象。并且,在點火初期,如果投煤量過大,極易導致循環床的溫度迅速升高,從而產生爆燃現象。因此,在投煤初期,相關操作人員應該嚴格遵循少量間斷的原則進行投煤,嚴禁過快過猛。在溫度未達到700℃之前,應該盡可能采用點動給煤的方式,將氧氣量的實際變化情況作為重要參考,對投煤的數量和投煤的最佳時機進行科合理地選擇。另外,相關操作人員在點火的過程當中,必須充分保證布風的均勻性,在點火過程的后期,應該在適合時間將鍋爐內分廢渣及時排除,確保循環流化床鍋爐能夠安全穩定的運行。除此之外,必須確保容易發生鍋爐結焦現象的地帶始終保持良好的流化狀況,充分保證顆粒混合均勻,從而有效避免出現低溫結焦的現象。
最后,循環流化床鍋爐在實際運行過程中,相關人員應該嚴格遵守相關操作規范,充分保證回料羅茨風機始終處于安全運行狀態,以此避免回料閥內部的局部死角區域發生結焦現象。與此同時,應該對回料閥內部的充氣量進行嚴格地控制,確保回料閥的充氣量始終保持在鍋爐總風量的1%以內,從而有效避免回料閥內部的局部區域還沒有充分燃燒的碳粒發生復燃,防止結渣產生。
3 結語
綜上所述,循環流化床鍋爐是一種電站鍋爐,目前已經得到了迅速發展。在長期的運行使用中人們發現,鍋爐結焦是日常運行中普遍發生的一種問題。能否對鍋爐結焦問題進行合理有效的解決,在很大程度上將直接影響到循環流化床鍋爐的安全經濟運行,與此同時,與循環流化床鍋爐在生產中的有效應用于進一步發展有著非常密切的聯系。由此可見,探索解決循環流化床鍋爐結焦問題的有效措施是不斷提高其運行水平的有效手段。
參考文獻
[關鍵詞]富氧燃燒 循環流化床鍋爐 節能 環保
中圖分類號:TK229.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)13-0001-01
一、概述
富氧燃燒技術是采用煙氣再循環的方式,用空氣分離獲得的純氧和一部分鍋爐排氣構成的混合氣代替空氣作為鍋爐燃料燃燒時的氧化劑,以提高鍋爐燃燒排氣中的二氧化碳濃度,富氧燃燒技術不僅能使分離收集二氧化碳和處理二氧化硫容易進行,還能減少氮氧化物的排放,是一種能夠綜合控制燃煤矸石污染物排放的新型燃燒技術,目前已經在煉鋼爐、鏈條爐、煤粉爐都有成功的應用。熱電公司與大連三春節能公司合作探討循環流化床鍋爐富氧燃燒技術,通過研究與探討,認為富氧燃燒技術在循環流化床鍋爐應用完全可以實現,并且具有重要的意義。
二、循環流化床鍋爐富氧燃燒技術工藝在熱電公司的研究
富氧燃燒在循環流化床鍋爐上的應用,是煤潔凈燃燒技術與富氧燃燒技術優點相結合的新型燃燒技術,由于循環流化床燃燒效率高,脫硫效果好,煤種適應性廣,而得到了廣泛重視;富氧燃燒技術能夠提高燃燒溫度,促進燃料完全燃燒,減少飛灰含碳量,提高鍋爐熱效率,在國外富氧燃燒技術已經大量地應用在循環流化床鍋爐上,并取得了很好的節能環保效果。
1、燃料研究
加入循環流化床鍋爐的燃料將經過如下過程:干燥、加熱、揮發分析出、燃燒、膨脹、焦炭燃燒。圖1定性地給出了煤矸石粒燃燒所經歷的各個過程。
熱電公司使用的循環流化床鍋爐設計的煤種為煤矸石、油頁巖、臟雜煤等,主要是由水生低等植物、浮游生物、動物等死亡沉積的腐泥,經腐泥化(煤化)成巖作用而形成的腐泥煤。腐泥煤又分為藻煤和膠泥煤。油頁巖屬于膠泥煤的變種之一,即當煤中灰分達到50%以上時,就稱之為油頁巖,熱值較低,平均熱值為2700kcal左右,與煤(腐植煤)比較主要表現為“三高一低”,即灰分高、揮發分高、含氫量高、熱值低。
良好燃燒必須具備三個條件:
1、溫度:溫度越高,化學反應速度快,燃燒就愈快。
2、空氣:空氣沖刷碳表面的速度愈快,碳和氧接觸越好,燃燒就愈快。
3、時間:要使煤矸石在爐膛內有足夠的燃燒時間。
為了滿足以上三個燃燒條件,循環流化床鍋爐采取增設二次風加強擾動的措施,目的就是讓煤矸石在爐膛內停留時間長,使空氣中的氧氣能夠更好的與碳和可燃氣體充分混合燃燒。
如果在二次風中單獨通入富氧空氣,更能增強了爐內的擾動和混合。由于氧濃度提高,使碳和可燃物表面接觸氧速度快,化學反應速度也快,起到了加快燃燒速度,促進了完全燃燒作用。
2、循環流化床鍋爐燃燒特點研究
循環流化床的燃燒特點是在床內發生煙氣、熾熱煤粒強混流態化的反復循環燃燒。在燃燒過程中分為沸下、沸中、沸上三個區域。
通過對爐膛內溫度場分布、氧濃度場分布進行的研究分析與測試表明:爐膛二次風上部即稀相區有一個如圖所示的貧氧核心區,這顯然是由于二次風的穿透擴散效果不佳而使氧氣不能達到爐膛中部的結果,這對核心區域內細小煤矸石顆粒的燃燒產生了負面影響,導致循環流化床鍋爐的飛灰含碳量普遍偏高,增加了鍋爐的不完全燃燒損失。如果在衛燃帶(稀相區的位置)的上方前后水冷壁處安裝濃氧噴嘴,或者是在密相區與稀相區的交界處安裝濃氧噴嘴將高壓濃氧射入爐膛形成一道由富氧組成的旋流氣幕,捕捉爐膛里的可燃氣體,使飛灰中的可燃物和可燃氣體加快燃燒。隨著氧濃度的增加,氧氣的氣體分壓隨之增加,氧氣的擴散能力大大加強,使貧氧區有足夠的氧氣來參與化學反應,促進爐內燃料的完全燃燒;氧濃度的增加還能使碳的燃點溫度降低,燃燒更充分,并能提高爐膛的溫度,使爐膛沸下、沸中熱量平衡,水冷壁能更好的吸取熱量,提高鍋爐的產汽能力,從而節約能源。
三、循環流化床富氧燃燒技術在熱電公司應用的理論方案
方案采用熱電公司氣體分公司液氧汽化后通過管路輸送至熱電公司本部,在熱電廠調制富氧氣體,調制后通過富氧分配器輸送至鍋爐,流程如圖3。
四、理論經濟效益分析
①1臺75t/h和2臺140t/h循環流化床鍋爐,3臺爐一天耗煤矸石約1900噸,按年運行300天計算,
1900噸/天×300天=570000噸
按實驗室理論計算節能%計,則年節約燃料:
570000噸×6% =34200噸
按照目前集團公司考核熱電公司平均燃料價每噸234元計,可節約燃料費:
34200噸×234元/噸=800萬元
②設備投入年運行費用:設備耗電
45×24×300×0.50×0.8=129600元
【關鍵詞】集中供熱;鍋爐管網結垢;循環水處理對策
鍋爐結垢后,使受熱面的傳熱性能差,鍋爐熱效率降低,浪費燃料。鍋爐結垢后金屬璧溫升高,強度降低,在鍋內壓力作用下,易發生鼓包,甚至爆破。鍋爐及管道金屬面易產生腐蝕,壁厚減薄、凹陷,甚至穿孔,降低了鍋爐強度,嚴重影響鍋爐安全運行。
1.鍋爐及管網供暖期循環水化學處理的原理及方法
1.1水處理的方式
1.1.1離子交換軟化水處理
鈉離子交換軟化的原理即采用食鹽溶液中的鈉離子置換水中的鈣、鎂離子,使水的硬度降低,從而達到阻垢的目的。但反洗水卻含有大量的氯離子和鈉離子,會造成地下水的污染。目前,鈉離子交換軟化水處理被廣泛采用,但其對地下水污染的問題應引起足夠的重視。
1.1.2投加防腐阻垢劑
此法適用于系統失水量小的供熱系統,因為如果系統失水量大,加入的藥劑量大,勢必在系統中生成大量污泥,對系統運行不利。目前,防腐阻垢劑品種繁多、成分復雜,一般包括化學正磷酸三鈉及氫氧化鈉等堿性物質;亞硫酸鈉、單寧酸鈉和其它無機或有機除氧劑。還可以用一些有機合成的防腐阻垢劑。
1.2供熱系統的堵塞及防腐
1.2.1采暖系統設置除污器、過濾器等防范設備
采暖系統可設置除污器,過濾器等防止堵塞的防范措施。換熱站總回水管的直徑較大時,可在循環水泵進水口側安裝一個立式擴容除污器,立式擴容除污器能截留任何雜質,且運行無阻力。為最大限度地保證散熱器、溫控器、熱計量表等正常運行,可以在熱入口及入戶前的供水管上設置不同濾徑等級的過濾器。還應選用能抑制水垢、污泥生成及微生物生長的水處理藥劑,另外選用的防腐阻垢劑及其他水處理設施都應使地下水的污染減至最低。
1.2.2供熱系統的除氧措施
熱水鍋爐在運行期間最常見的腐蝕就是氧腐蝕。那么如何減少循環水中的溶解氧含量呢?首先是在水中加入能減慢腐蝕的緩蝕劑。其次,為減少氧氣進入供暖系統的機會,應采用高位常壓密閉式膨脹水箱。水泵如果間歇運行,必然會有氧氣進入系統,從而引起腐蝕,若采用變頻泵補水,可連續補水緩沖系統壓力變化,減少通過電磁閥的泄水量。另外,防止系統失水,也就是減少補水量,從而減少進入水系統的溶解氧量,可間接做到防腐。再者,如果循環水泵或者補水泵泄露,則會從水泵的負壓側吸入大量的空氣,導致水中溶解氧含量升高,從而引起氧腐蝕,所以必須杜絕水泵的負壓側吸氧,因此給水除氧成為防止換熱器及管道腐蝕的重要任務。
1.2.3控制循環水的PH值為10—12
如果循環水的PH值低于10,極易發生氧腐蝕。為達到減緩氧腐蝕的目的,必須控制水系統中循環水的PH值在10—12之間。目前我們采用鈉離子軟化處理,正常情況下出水硬度≤0.03mmol/L,而給水硬度要求
2.鍋爐及管網供暖期循環水化學處理的相應對策
鍋爐循環水系統日常加藥可以選用HRC-L101型緩蝕阻垢劑,此藥劑具有防垢、除垢、緩蝕、預膜、殺菌、提高循環水的 PH 值功能,適用于高硬度水質。
2.1 HRC-L101型鍋爐緩蝕阻垢劑的特性
2.1.1 防垢
藥劑能大量捕獲成垢離子,生成帶有相同電荷、相互排斥、流動性好的微細絮狀物,防止垢物在換熱面上沉積,起到軟化水質作用。
2.1.2除垢
藥劑有超強的滲透和分散能力,管線內壁多年的水垢在循環水中會逐漸細碎、脫落,隨排污排出。
2.1.3緩蝕
藥劑會在換熱面形成具有電中性和絕緣性的有機保護膜,防止腐蝕,有效保護設備,防止管道生成鐵銹。
2.1.4殺菌
藥劑能抑制鐵細菌、硫細菌、硫酸鹽原菌等細菌的滋生,防止了鐵銹和點蝕的生成,同時防止黑水、臭水的產生。
2.1.5節水
藥劑不需嚴格控制濃縮倍數,循環水能實現零排水運行,最大程度上達到節約用水;補充水可以不用軟化水,防止了含鹽廢水排放,省水、省力。
2.1.6提升PH值
快速提升循環水的PH值,循環水PH值保持在10.0~12.0之間。
2.2鍋爐緩蝕阻垢劑特點及使用方法
(1)藥劑主要成份為大分子有機物,棕褐色液體。藥劑對水質要求非常寬松,水中的氯離子、堿度、硬度、色度、COD、BOD等對藥劑的使用影響很小,無需專門人員化驗水質,只需測PH值,操作簡單。
(2)藥劑投藥量為每補25到40噸水加藥1桶,日常補水補藥。PH值控制在10.0~12.0之間。
(3)鍋爐緩蝕阻垢劑在鍋爐水質處理中的效果:
1)換熱設備無結垢和腐蝕,原有老垢逐漸脫落,防垢率98%以上。
2)系統內壁形成保護膜,防止再次結垢和腐蝕,延長使用壽命。
3)循環水無腐蝕性細菌滋生。
4)設備換熱效率提高,節省能源消耗。
5)鍋爐運行一個周期后不用化學清洗,堅持使用可終生免于化學清洗。
綜上所述,供暖設備的腐蝕與堵塞造成蒸汽鍋爐能源的嚴重浪費、熱水鍋爐嚴重腐蝕,增大維修量、縮短使用壽命及導致高能耗、高水耗及高維修費用。采用在管網的二次水系統采用科學防腐阻垢水處理的方式,促進從鍋爐到換熱器再到用戶散熱器全部水系統在無垢、無腐蝕狀態下運行,不但能提高換熱器的換熱效率,提高能源利用率,循環水呈墨黑色,可有效的防止人為失水,會取得更加理想的經濟效益,停機大修,檢修循環水泵時,葉輪清潔、往年的水垢都在運行狀態下被清除干凈;循環水藻類徹底消失;化學采樣器效果明顯提高;大大降低檢修費用、食鹽用量、人力、電能及生產總成本。供熱系統分戶計量是目前國家大力推行的節能、節水政策,做好水處理工作是分戶計量推行下去的關鍵所在。循環水系統的水質情況直接決定了分戶計量表的使用壽命及其精確程度。 [科]
【參考文獻】
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