摘要:我国作为世界上的人口最多的国家,各类资源长期短缺或严重依赖别国进口,与此同时又是世界第二大能源消耗国。节约能源和提高能源利用效率是确保我国成为世界强国的重要因素。节能减排作为“十一五”时期调整经济结构、转变经济发展方式、推动科学发展的重要抓手和突破口,已取得了显著成效。工业锅炉是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。超过80%的锅炉是以水为介质,锅炉用水节能直接影响着煤、电、气、油等多种能源的节约。本文就锅炉的节水问题谈几点建议。
文献标识码:A
文章编号:1671-864X(2015)08-0126-01
一、锅炉用水情况简介
河北白沙烟草有限责任公司保定卷烟厂有4台锅炉,生产时冬季运行2-3台锅炉,其他季节运行两台锅炉。为了防止锅炉设备及管道结垢,锅炉给水必须使用达标水。锅炉房有两台钠离子型软化水系统处理自来水,经除氧罐除氧后,水质达到标准,即为达标水。2015年厂部下达耗水指标为0.09吨/万支;按照厂部指标计算:折合锅炉耗水指标为46千克/万支
二、水消耗情况调查
对2014年1-4月份和2015年1-4月份的用水量进行了调查,根据数据对比可以看出,2014年厂部指标为50千克/万支,2014年4个月平均为48千克/万支,2015年4个月为平均消耗为48千克/万支,比指标高出2千克/万支年。
三、设定目标
2014年锅炉耗水指标为50千克/万支,2014年实际耗水为48千克/万支,2014年锅炉实际耗水量与厂部指标同比下降4%。2015 年1-4月水消耗48千克/万支。要想实现全年万支耗水量46千克/万支,在2014年标准管理的基础上加强流程管理,对水消耗进行日查抄周总结月核算的精准数据,实现锅炉耗水量为46千克/万支。
四、目标可行性分析
对同行先进厂家、设备结构场内环境、人员素质等方面分析。(一)与同行业使用同型号设备单位耗水量进行对比:与我厂耗水量对比后发现,武汉卷烟厂总差距为3千克/万支,芜湖总差距为2千克/万支。(二)2015年5月6日对2014年锅炉水消耗情况进行了调查。年平均耗水量:48千克/万支,完成厂部指标50千克/万支,目标可行。(三)人员素质:有经验丰富的操作工,资深的维修工及相关技术管理人员,具有较强的技术攻关能力与凝聚力。
五、原因分析,确定末端因素
锅炉水消耗高的原因从人机料法环进行全面分析,分析相关因素10个,对因素用相关数据逐一分析确认,找出了两个末端因素。(一)锅炉给水参数设置不合理。1.查看巡回检查记录,蒸汽疏水量大,浪费标准水。2.3月-4月份现场抽查蒸汽疏水量,与同期对比,疏水量平均为135.7千克/小时,超过标准值123.53千克/小时。3.保养记录4月更换新疏水阀,疏水量持平。(二)地下管道环境差。查看维修保养记录,从两个检查井处检查,地下管网地沟有少量水,判断管道泄漏。地沟狭窄,人员无法进入,无法修复。
六、针对要因制定对策目标和措施,正确实施
(一)要因一:给水参数设置不合理。
1.对策 :正交实验的方法确定锅炉给水与燃料、风配比最佳参数,降低蒸汽疏水量,最佳参数配比。
2.目标:饱和蒸汽疏水量≤123.53千克/小时。
3.措施实施:
(1)根据理论公式计算出不同负荷(燃烧率)下的锅炉给水量:锅炉耗水量=锅炉给水=锅炉蒸发量×燃烧率×(1+0.25)
燃烧率
蒸发量(吨)
耗水量(吨)
20%
1.878
2.3
50%
4.695
6
70%
6.572
8.2
100%
9.389
12
(2)设计正交试验。3台锅炉型号相同,蒸发量为9.389吨/小时。锅炉原始资料中给出了锅炉最大给水量和最大耗气量。锅炉给水量由锅炉给水泵变频器输出频率决定。蒸汽产生与给水量、天然气耗量、空气量三因素配比有密切关系。不同的燃烧率配比不同,因此筛选出具有代表性的重要因素。本实验重点寻找最小燃烧率和最大燃烧率的最佳配比。
设计燃烧炉20%和100%的因素位级表,2015年5月依照试验方案进行了18次试验并将结果填入正交表内,根据实验结果和趋势图进行综合分析,趋势图与实验结果相符。
(3)分析试验结果,找出最佳参数。按照给水压力、天然气压力的波动及频率输出水量范围的综合平衡,给水量的理论值和最佳指标作为调整范围,与其它因素范围进行了实际试验。综合分析得出结果:
20%
50%
70%
100%
给水量(吨)
2.3-3.2
6.0-6.5
8.4-9.1
12.0-13.0
天然气消耗量
(标立方米)
123-126
309-316
432-442
618-632
空气(风量)
立方米/小时
1236-1264
3090-3160
4326-4424
6180-6400
实验结果
优
优
优
优
(4)调整锅炉参数,观察蒸汽凝结水排量。蒸汽凝结水排量≤123.53千克/小时。
(二)要因二:地下管道环境差。
1.对策:改造锅炉排污管道和给水管道
2.目标:给水管道和排污管道分开,更换管道,便于检查和维修,耗水量达到 46千克/万支
3.措施实施:
(1)按照《动力管道设计手册》规范设计管网,改变管道布局和环境。
(2)修订巡回检查制度。
(3)地面检查井由2个增加到3个,便于通风和检查,保证维修人员的安全。
七、效果验证和检查。2015年6月-7月对锅炉用水量进行跟踪验证
锅炉水消耗均为44.2 千克/万支,低于标准46千克/万支。与目标46千克/万支相比下降16.6%。低于同行业同设备的水消耗45千克/万支
八、效益分析
1.无形效益:大大降低了蒸汽疏水量,提高蒸汽品质。同时锅炉给水管网能够防腐维修,为延长管道使用寿命打下了坚实的基础。
2.有形效益:2015年1-4月实施前锅炉水消耗27476吨;2015年6-9月实施后锅炉水消耗23233吨,标准水价格14元/吨,节约水费5.94万元,改造管道费用1.8万元,总节约费用4.14万元。