劳斯燃气锅炉在卷烟厂供热系统中的节能运行分析
周鹏 杨新
红云红河烟草(集团)有限责任公司 新疆卷烟厂 新疆 830000
1 卷烟厂供热系统组成与特点
卷烟厂供热系统属于复杂的能量转化与供应架构,主要由燃气锅炉、换热系统、控制系统以及辅助系统构成。燃气锅炉作为核心组件,承担着将天然气化学能转变为热能的任务;换热系统借助热交换器,把锅炉产生的热能传递给水,使其升温并转化为蒸汽;控制系统负责对锅炉运行状态进行监测与调节,保障其安全、稳定且高效地运行;辅助系统涵盖水处理系统、排烟系统、燃料供应系统等,共同确保锅炉正常运行以及供热效率。
2 劳斯燃气锅炉技术特性与节能原理
2.1 劳斯燃气锅炉技术概述
劳斯燃气锅炉是德国规模最大的快装锅炉企业 LOOS INTERNATIONAL 的产品,拥有深厚历史底蕴与出色品质。该公司于 1865 年创立,长期专注于蒸汽和热水锅炉系统的制造,其锅炉产品畅销全球 120 多个国家,在欧洲及德国市场的占有率约达 50% 。劳斯燃气锅炉可提供的热介质涵盖蒸汽与热水,在燃料适用性方面,轻柴油、重油、天然气、城市煤气等均可使用。
2.2 高效燃烧技术与节能原理
劳斯燃气锅炉运用先进的燃烧技术,例如配备具有比例调节功能的燃烧器。该燃烧器可依据供热负荷的变动,自动调节燃气的供给量以及空气的配比,确保燃气锅炉在负荷变化区间内,既能维持较高的燃烧效率,又能保持合理的过量空气系数,进而降低排烟热损失。此外,锅炉的炉胆设计科学合理,像波纹炉胆,既能缓解受热膨胀产生的热应力,又能增强烟气扰动,提升传热效果,同时增大受热面积。
3 劳斯燃气锅炉节能运行的影响因素与优化策略
3.1 影响节能运行的关键因素
对于劳斯燃气锅炉而言,天然气是常用的燃料。天然气的热值稳定性至关重要,若其热值波动较大,锅炉在运行过程中就需要不断调整燃烧参数以适应这种变化,这不仅增加了操作的复杂性,还会导致燃烧效率下降。而且,如果天然气中含有杂质,如硫化物、水分等,这些杂质会在燃烧过程中阻碍燃料的充分燃烧。杂质的存在会使燃烧火焰不稳定,部分燃料无法完全参与燃烧反应,从而产生更多的未燃尽物质,增加了能耗,同时也可能对锅炉的燃烧器等部件造成腐蚀和损坏,进一步影响锅炉的节能运行。
锅炉用水中的钙、镁盐类含量是衡量水质的重要指标。当水中钙、镁盐类含量过高时,在锅炉运行过程中,这些盐类会在高温环境下发生化学反应,形成难溶性的水垢。水垢会逐渐附着在锅炉盘管的内壁,随着水垢厚度的增加,它会阻碍热量的传递。原本可以通过盘管壁高效传递的热量,由于水垢的存在,需要更长的时间和更高的温度才能实现,这就导致锅炉的热效率降低。为了达到相同的供热效果,锅炉就需要消耗更多的燃料,从而增加了能耗。
排烟温度是其中一个关键参数,排烟温度过高意味着锅炉在排出烟气时带走了大量的热量,这部分热量没有被有效利用,造成了能源的浪费。而过量空气系数则反映了燃烧过程中空气与燃料的比例关系。如果过量空气系数过大,虽然能够保证燃料的充分燃烧,但过多的空气会吸收燃烧产生的热量,使烟气温度升高,同时也会增加排烟量,带走更多的热量,降低锅炉的热效率;如果过量空气系数过小,燃料则可能燃烧不完全,同样会增加能耗。
3.2 运行优化策略与措施
与可靠的天然气供应商建立长期稳定的合作关系,制定严格的天然气质量检测标准,定期对进入锅炉的天然气进行检测,确保天然气的热值稳定且杂质含量在合理范围内。可以通过安装在线天然气质量监测设备,实时掌握天然气的质量情况,一旦发现质量问题,及时与供应商沟通解决,从而保证锅炉燃烧过程的稳定性和高效性。
采用双室双层浮动床技术是一种有效的水质处理方法。该技术通过两个独立的交换室,实现了离子交换过程的连续运行和再生过程的交替进行,提高了离子交换效率。同时,联合应用强弱离子交换树脂,强树脂能够快速去除水中的大部分离子,弱树脂则可以对强树脂漏过的离子进行进一步处理,从而更全面地降低锅炉水中的有害离子含量,减少水垢的形成。此外,还应定期对水质处理设备进行检查和维护,确保其正常运行。
根据烟气含氧量调节空燃比是一种科学的方法。通过安装烟气含氧量分析仪,实时监测烟气中的含氧量,根据监测结果自动调整空气和燃料的供应比例,实现低氧燃烧。低氧燃烧不仅可以减少烟气带走的热量,降低排烟温度,还能减少氮氧化物等污染物的排放,实现节能与环保的双重目标。
制定详细的维护保养计划,定期对锅炉进行全面检查,包括燃烧器、盘管、阀门等部件。及时清理盘管内壁的水垢和外壁的烟垢,可以采用化学清洗和物理清洗相结合的方法,确保盘管的传热效率。对于老化的零部件,如密封件、轴承等,要及时更换,避免因零部件故障导致锅炉运行异常,增加能耗。
3.3 维护保养与节能长效机制
维护保养制度应明确维护保养的周期、内容和责任人。定期对锅炉进行全面检查和维护,不仅要关注锅炉的主要部件,还要对一些辅助设备,如水泵、风机等进行检查。在清理盘管内壁水垢和外壁烟垢时,要严格按照操作规程进行,避免对锅炉造成二次损伤。同时,建立设备维护档案,记录每次维护保养的时间、内容和发现的问题,为后续的维护保养提供参考。
建立能源监测体系是实时掌握锅炉运行能耗、及时发现问题并采取措施解决的有效手段。通过安装能源监测设备,实时监测锅炉的燃料消耗量、电量消耗量、排烟温度、热效率等参数,并将监测数据传输到能源管理平台。能源管理人员可以通过平台对数据进行分析,及时发现能耗异常情况,如排烟温度突然升高、燃料消耗量增加等,分析原因并采取相应的措施进行调整,从而实现锅炉的节能长效运行。
结束语
本文通过对劳斯燃气锅炉在卷烟厂供热系统中的节能运行进行分析,得出以下结论:劳斯燃气锅炉凭借先进的技术和可靠的性能,能够有效解决传统供热系统存在的能耗问题;通过实施一系列节能措施,如锅炉与附属设备一体化集成控制、冷凝水密闭回收利用等,可显著降低卷烟厂的能源消耗,提高能源利用效率;影响劳斯燃气锅炉节能运行的关键因素包括燃料质量、水质、运行参数等,通过优化运行策略和加强维护保养,可实现节能长效运行。未来,可进一步深入研究劳斯燃气锅炉与其他能源设备的协同优化运行,探索更加高效的能源利用模式。
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