工业蒸汽锅炉和商用蒸汽锅炉是重要的能源消耗设备,现在工商业用蒸汽锅炉大部分是锅壳式、贯流式等燃气锅炉,数量巨大。工商业用蒸汽锅炉节能减排问题一直广受关注,各种节能措施搞了不少,但是,这个领域节能减排效果仍然不尽人意,浪费能源现象还是很多。笔者认为,造成这种状况的原因主要有三方面,首先是在用的锅炉实际热效率较低;其次是锅炉给水水质合格率不高,锅炉受热面不同程度存在水垢,造成能源浪费;其三是蒸汽冷凝水回收技术不到位,不能实现高品质回收再利用,造成较严重的能源和水资源浪费。三项合计,平均能源浪费率可达20%以上。由于工商业用蒸汽锅炉数量巨大,所以这部分能源浪费是十分巨大的,同时节能减排的潜力也是巨大的。若能实现有效节能减排,其对降低碳排放的意义同样是巨大的。为此笔者建议如下:
一、大力推广安全高效的工业直流蒸汽锅炉,取代现在普遍在用的锅壳式、贯流式蒸汽锅炉。
工业直流蒸汽锅炉最大的优点是安全性极高,无爆炸风险;还有的优点是可以快速启停,易于实现高度自动化;热效率一般也比锅壳式蒸汽锅炉高5-6个百分点。用直流蒸汽锅炉取代锅壳式、贯流式蒸汽锅炉应该是合理的。多年来,国内较大蒸发量的工商业直流蒸汽锅炉只有美国品牌“克雷登”,它几乎是高端蒸汽锅炉的代名词。但可能是因为克雷登锅炉价格偏高,用户并不很多。为了拥有国产品牌的工业直流锅炉,我们经数年努力,研发出了具有完全知识产权的工业直流蒸汽锅炉。其结构性能和可维护性及销售价格均比“克雷登”有优势。若得以广泛推广,将达到既消除蒸汽锅炉爆炸的风险又有效节能减排的目的。
二、现在,反渗透除盐水的使用已经非常广泛。建议大力推广用反渗透除盐水取代软化水做锅炉给水。
当下,绝大多数工商业锅炉都配装自动软化器(自动离子交换器)给锅炉供水。这种自动软化器无法自动检测出水是否合格,只能按每个还原周期出水时间或是出水流量在限定范围就认定为合格。而这种认定既浪费水资源又不很可靠,常因为多种因素送出不合格的水,造成锅炉结垢。锅炉结水垢后传热能力变差,影响锅炉安全运行并浪费大量能源。
反渗透水处理器出水合格与否非常易于自动化检测,出水不合格立即报警,确保锅炉不结垢。反渗透除盐水的另一个优势是几乎不存在炉水盐分浓缩问题,也就让锅炉排污率大幅度降低。而用软化水做给水,锅炉排污率低的有6%,常见的是10%左右,高的有达到12%的。这是一块很大的能源和水资源的损失。用除盐水做给水这个损失几乎可以全免。有人说除盐水处理成本比软化水高,这是事实。但做综合对比,减少锅炉排污一项节约的费用就抵偿成本差额有余。所以说,用除盐水取代软化水做锅炉给水是既经济划算又可以大幅节约能源降低排放还可以大大改良蒸汽品质的良好举措,理应大力推广。
除盐水有酸化倾向需要认真对待,但这个问题是很容易解决。
三、蒸汽冷凝水回收。
蒸汽冷凝水回收,其节能减排和经济意义重大是众所周知的事情,但至今许多单位回收利用效果不尽人意。常见的不理想现象是投资搞回收了,但收回来的是利用价值不高的低温且被污染的冷凝水。这严重打击了许多单位回收冷凝水的积极性。凝水回收设备搞起来又弃之不用的很多,明知浪费能源却又无奈。究其原因,冷凝水回收是一项多环节组成的系统工程,技术相对较复杂。冷凝水回收主要包括收集加压环节、管道输送环节、锅炉房处理再注入锅炉环节。收集加压环节要解决好水泵气蚀、闪蒸蒸汽处理、密闭防污染等问题;管道输送环节要解决好气阻、水锤、散热等问题;锅炉房处理再注入锅炉环节要解决好气蚀、水质酸化、给水配合等问题。这其中任何环节处理不好系统都无法稳定运行。现在可喜的是,新型高温密闭冷凝水回收系统可以很好地解决这些问题。
新型高温密闭冷凝水回收系统技术上已较完善。新型高温密闭冷凝水回收系统运行的目标是回收尽可能高温的无污染的冷凝水,配合其它给水注入锅炉再循环,实现大幅度的节能减排。
新型高温密闭冷凝水回收系统的主要特点如下:
- 接触冷凝水的部件全部采用不锈钢材料,最大限度防止铁离子污染。
- 回收各环节尽量密闭,减少冷凝水与外界接触,避免各种固体和气体污染。
- 全系统自动化控制,由于冷凝水回收系统中的泵送设备和其他设备投入运行具有随机性,没有自动化控制很难保证系统正常运行。
- 自动检测并调节收回冷凝水的PH值,确保注入锅炉的水其酸碱度符合国家标准。
- 系统内所有的设备管道都实施严密保温。
笔者认为,若在工商业锅炉领域成功推广以上三项举措,将能在相当程度上达到节约能源、降低碳排放、提高经济效益的目的。同时还可以大大提高工商业锅炉运行的安全性,防止锅炉爆炸事故发生。
以上建议是否合理,敬请领导和专家们斧正。
学生:黄建春
2024年12月19日
2024年12月19日
该文为山西省晋中市锦山自动化锅炉有限公司韩秀峰老先生所写,韩先生今年70岁,曾任棉纺企业动力处长退休,退休后,发挥余热开始研发制造锅炉。