CN104990062B - 一种锅炉节能方法和节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉节能方法和节能装置，将105~130℃的锅炉高温给水先通过锅炉给水减温装置进行热交换，使其温度降低到30~80℃，再使30~80℃的锅炉给水再经过锅炉省煤器与锅炉烟气进行热交换，使锅炉排烟温度降低到100~130℃，经过热交换的锅炉高温给水进入锅炉系统内部；包括锅炉和锅炉省煤器，还包括锅炉给水减温装置，锅炉给水减温装置的第一锅炉给水进口与锅炉给水泵连接，锅炉给水减温装置的第一锅炉给水出口与锅炉省煤器的第二锅炉给水进口连接，锅炉省煤器的第二锅炉给水出口与锅炉的进水口连接，锅炉给水减温装还设置有冷媒质进口和热媒质出口。采用本发明对锅炉进行节能改造，可以降低锅炉排烟温度10~60℃以上，提高锅炉热效率2%以上。

Description

一种锅炉节能方法和节能装置

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种锅炉节能方法和节能装置。

背景技术

作为能源消费大国，能源问题的重要性已经众所皆知。为了规范锅炉节能要求，国家技术监督局于2010年8月30日颁布了TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》，对各种锅炉的热效率和其他指标做出了要求。节能减排工作也成为锅炉行业的主要发展方向。

锅炉热损失中排烟热损失排名第一位，而对排烟热损失造成影响的主要是排烟温度和锅炉漏风（过量空气系数）。其中排烟温度的影响最大，排烟温度自然成为锅炉节能的主要指标，TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》也对各种锅炉的最高排烟温度和过量空气系数做了规定。

目前，大多数电站锅炉和工业锅炉设计和运行时，设计排烟温度一般在150~160℃，运行时多数在排烟温度160~170℃。一般情况下，排烟热损失为8~11%，排烟温度每升高15度，热损失会增加1%左右，锅炉的热效率就会减少1%左右。

以燃烧II类烟煤的35吨循环流化床锅炉为例，TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督规程管理规程》对其热效率的规定为：限定值83%，目标值89%。

按照煤的发热值5000Kcal，热效率86%计算，耗煤量为5300kg/小时左右,那么排烟温度每升高15度，就会造成多耗煤53kg/H。按照一般大型锅炉和电站锅炉年运行时间为8000小时左右考虑，增加的煤耗量为424吨。

现有锅炉系统大多采用温度为105℃的脱盐水，由于给水温度过高，造成锅炉排烟温度一般只能降低到150~160℃。即便可以继续降低锅炉排烟温度，由于温差太小，需要消耗大量的钢材，性价比也会大大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有锅炉系统大多采用温度为105℃的脱盐水，由于给水温度过高，造成锅炉排烟温度一般只能降低到150~160℃。即便可以继续降低锅炉排烟温度，由于温差太小，需要消耗大量的钢材，性价比也会大大降低，为解决上述问题，本发明提供一种锅炉节能方法和节能装置。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种锅炉给水减温节能装置，其特征在于：包括换热器本体，与锅炉给水泵连接的第一锅炉给水进口，与锅炉省煤器的第二锅炉给水进口连接的第一锅炉给水出口，以及冷媒质进口和热媒质出口。

一种锅炉节能装置，包括锅炉和锅炉省煤器，还包括锅炉给水减温装置，锅炉给水减温装置的第一锅炉给水进口与锅炉给水泵连接，锅炉给水减温装置的第一锅炉给水出口与锅炉省煤器的第二锅炉给水进口连接，锅炉省煤器的第二锅炉给水出口与锅炉的进水口连接，锅炉给水减温装还设置有冷媒质进口和热媒质出口。

所述锅炉给水减温装置为风冷式锅炉给水减温装置，风冷式锅炉给水减温装置上设置有冷空气进口和热空气出口，热空气出口与锅炉的进气口连接。

所述锅炉给水减温装置为水冷式锅炉给水减温装置，水冷式锅炉给水减温装置上设置有冷水进口和热水出口。

所述锅炉系统中，自锅炉给水泵出口，经锅炉给水减温装置，到锅炉的进水口之间的锅炉给水回路均为密封管道连接，确保经过软化和除氧的锅炉给水不会二次污染，降低品质。

所述锅炉给水减温装置包括风冷式锅炉给水减温装置和水冷式锅炉给水减温装置的单独配置或组合配置。

一种锅炉节能方法，将105~130℃的锅炉高温给水先通过锅炉给水减温装置进行热交换，使其温度降低到30~80℃，再使30~80℃的锅炉给水再经过锅炉省煤器与锅炉烟气进行热交换，使锅炉排烟温度降低到100~130℃，经过热交换的锅炉高温给水进入锅炉系统内部。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、一般燃烧烟煤的小型快装、整装锅炉没有空气预热器，燃用无烟煤和蒸发量在20吨以上的散装锅炉都加装了空气预热器，但这些空气预热器都是利用省煤器后温度在160℃左右的烟气来预热冷空气。对于没有空气预热器的小型快装、整装锅炉，可以加装使用10~20℃的冷空气做为冷媒体的风冷式锅炉给水减温装置，这样可以产生二个方面的节能效果：

①可以把锅炉给水温度由105℃~130℃降低到30~80℃，能够布置更多的尾部受热面，使锅炉排烟温度由150~160℃降低到100~130℃成为一种现实的可能；

②可以把温度10~20℃冷空气加热为60~80℃的热空气，从而改善锅炉的燃烧工况，提高燃烧效率，降低锅炉的化学不完全燃烧热损失；

对于已经加装了空气预热器的锅炉，也可以加装一级用10~20℃的冷空气作为冷媒体的风冷式锅炉给水减温装置，出来60~80℃的热空气可以继续进入原来的空气预热器来继续加热。

2、对于多数用户来说，都会在锅炉房设立一个小型的淋浴间，用于职工洗浴。这些淋浴间都时多数是用蒸汽加热的。而使用本发明提供的水冷式锅炉给水减温装置，用温度为105℃~130℃的高温锅炉给水来加热淋浴用水，这样可以把淋浴水加热到60~80℃，完全可以满足职工洗浴的需要。同时可以把锅炉给水温度由105℃~130℃降低到30~80℃，实现锅炉排烟温度由150~160℃降低到100~130℃。

这样同样产生二个节能效果，一是节约了原来加热淋浴用水的锅炉蒸汽；二是降低了锅炉的排烟温度，提高了热效率。当然，“水冷式锅炉给水减温装置”产生的热水除了职工洗浴外，也可以用于其他需要热水的地方。例如，采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的“水冷式锅炉给水减温装置”，这样同样产生二个节能效果，一是减少了了原来锅炉热力除氧器使用的蒸汽量；二是降低了锅炉的排烟温度，提高了热效率。

采用本发明对锅炉进行节能改造，可以降低锅炉排烟温度10~60℃以上，提高锅炉热效率2%以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是采用风冷式锅炉给水减温装置时，本发明的结构示意图。

图3是采用水冷式锅炉给水减温装置时，本发明的结构示意图。

图4是采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置时，本发明的结构示意图。

其中，1是锅炉；11是进水口；13是进气口；2是锅炉省煤器；3是锅炉给水减温装置；31是第一锅炉给水进口；32是第一锅炉给水出口；33是冷媒质进口；34是热媒质出口；35是换热器本体；4是风冷式锅炉给水减温装置；43是冷空气进口；44是热空气出口；5是水冷式锅炉给水减温装置；53是冷水进口；54是热水出口；6是热力除氧器；61是除氧器出水口；62是除氧器进水口； 7是采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置；71是除氧水进口；72是软化水进口；73是除氧水出口；74是软化水出口；8是锅炉给水泵。

具体实施方式

如附图1-4所示，一种锅炉给水减温节能装置，其特征在于：包括换热器本体35，与锅炉给水泵8连接的第一锅炉给水进口31，与锅炉省煤器2的第二锅炉给水进口21连接的第一锅炉给水出口32，以及冷媒质进口33和热媒质出口34。

一种锅炉节能装置，包括锅炉1和锅炉省煤器2，还包括锅炉给水减温装置3，锅炉给水减温装置3的第一锅炉给水进口31与锅炉给水泵8连接，锅炉给水减温装置3的第一锅炉给水出口32与锅炉省煤器2的第二锅炉给水进口21连接，锅炉省煤器2的第二锅炉给水出口22与锅炉1的进水口11连接，锅炉给水减温装3还设置有冷媒质进口33和热媒质出口34。

所述锅炉给水减温装置3为风冷式锅炉给水减温装置4，风冷式锅炉给水减温装置4上设置有冷空气进口43和热空气出口44，热空气出口44与锅炉1的进气口13连接。

所述锅炉给水减温装置3为水冷式锅炉给水减温装置5，水冷式锅炉给水减温装置5上设置有冷水进口53和热水出口54。

所述锅炉给水减温装置3为采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置7，采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置7的除氧水出口73与省煤器2的第二锅炉给水进口21连接。

所述锅炉系统中，自锅炉给水泵8出口，经锅炉给水减温装置3，到锅炉1的进水口11之间的锅炉给水回路均为密封管道连接，确保经过软化和除氧的锅炉给水不会二次污染，降低品质。

所述锅炉给水减温装置3包括风冷式锅炉给水减温装置4和水冷式锅炉给水减温装置5的单独配置或组合配置。

一种锅炉节能方法，将105~130℃的锅炉高温给水先通过锅炉给水减温装置3进行热交换，使其温度降低到30~80℃，再使30~80℃的锅炉给水再经过锅炉省煤器2与锅炉烟气进行热交换，使锅炉排烟温度降低到100~130℃，经过热交换的锅炉高温给水进入锅炉1系统内部。

本发明的工作过程如下：105~130℃的锅炉高温给水通过第一锅炉给水进口31进入锅炉给水减温装置3，经过与冷媒质进行换热，其温度降低到30~80℃，30~80℃的锅炉给水通过第一锅炉给水出口32流出锅炉给水减温装置3，并通过第二锅炉给水进口21进入锅炉省煤器2，与锅炉烟气进行换热，使锅炉排烟温度降低到100~130℃。

当锅炉给水减温装置3为风冷式锅炉给水减温装置4时，冷空气通过冷空气进口43进入风冷式锅炉给水减温装置4，对105~130℃的锅炉高温给水进行减温，经过换热的热空气通过热空气出口44流出风冷式锅炉给水减温装置4，并通过锅炉1的进气口13进入锅炉1中。

当锅炉给水减温装置3为水冷式锅炉给水减温装置5时，冷水通过冷水进口53进入水冷式锅炉给水减温装置5，对105~130℃的锅炉高温给水进行减温，经过换热的热水通过热水出口54流出水冷式锅炉给水减温装置5。

当锅炉给水减温装置3为采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置7时，热力除氧器6的除氧器出水口61连接采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置7的除氧水进口71，采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置7的软化水出口74连接除氧器的除氧器进水口62，采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置7的软化水进口72连接软水源，采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的水冷式锅炉给水减温装置7还设置有除氧水出口73。用温度20℃的软化水对温度为105℃除氧器出水减温时，温度为105℃的除氧器出水也在对温度20℃的软化水进行升温，除氧水出口73与第二锅炉给水进口21通过管道连接，减温的除氧水进入锅炉省煤器2，与锅炉烟气进行换热，使锅炉排烟温度降低到100~130℃。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、一般燃烧烟煤的小型快装、整装锅炉没有空气预热器，燃用无烟煤和蒸发量在20吨以上的散装锅炉都加装了空气预热器，但这些空气预热器都是利用省煤器后温度在160℃左右的烟气来预热冷空气。对于没有空气预热器的小型快装、整装锅炉，可以加装使用10~20℃的冷空气做为冷媒体的风冷式锅炉给水减温装置，这样可以产生二个方面的节能效果：

①可以把锅炉给水温度由105℃~130℃降低到30~80℃，能够布置更多的尾部受热面，使锅炉排烟温度由150~160℃降低到100~130℃成为一种现实的可能；

②可以把温度10~20℃冷空气加热为60~80℃的热空气，从而改善锅炉的燃烧工况，提高燃烧效率，降低锅炉的化学不完全燃烧热损失；

对于已经加装了空气预热器的锅炉，也可以加装一级用10~20℃的冷空气作为冷媒体的风冷式锅炉给水减温装置，出来60~80℃的热空气可以继续进入原来的空气预热器来继续加热。

2、对于多数用户来说，都会在锅炉房设立一个小型的淋浴间，用于职工洗浴。这些淋浴间都时多数是用蒸汽加热的。而使用本发明提供的水冷式锅炉给水减温装置，用温度为105℃~130℃的高温锅炉给水来加热淋浴用水，这样可以把淋浴水加热到60~80℃，完全可以满足职工洗浴的需要。同时可以把锅炉给水温度由105℃~130℃降低到30~80℃，实现锅炉排烟温度由150~160℃降低到100~130℃。

这样同样产生二个节能效果，一是节约了原来加热淋浴用水的锅炉蒸汽；二是降低了锅炉的排烟温度，提高了热效率。当然，“水冷式锅炉给水减温装置”产生的热水除了职工洗浴外，也可以用于其他需要热水的地方。例如，采用未经除氧的20℃锅炉软化水做为冷媒体的“水冷式锅炉给水减温装置”，这样同样产生二个节能效果，一是减少了了原来锅炉热力除氧器使用的蒸汽量；二是降低了锅炉的排烟温度，提高了热效率。

采用本发明对锅炉进行节能改造，可以降低锅炉排烟温度10~60℃以上，提高锅炉热效率2%以上。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种锅炉给水减温装置，其特征在于：包括换热器本体（35），与锅炉给水泵（8）连接的第一锅炉给水进口（31），与锅炉省煤器（2）的第二锅炉给水进口（21）连接的第一锅炉给水出口（32），以及冷媒质进口（33）和热媒质出口（34），所述第一锅炉给水进口（31）、第一锅炉给水出口（32）、冷媒质进口（33）和热媒质出口（34）均设置在换热器本体（35）上。

2.一种锅炉节能装置，包括锅炉（1）和锅炉省煤器（2），其特征在于：还包括锅炉给水减温装置（3），锅炉给水减温装置（3）的第一锅炉给水进口（31）与锅炉给水泵（8）连接，锅炉给水减温装置（3）的第一锅炉给水出口（32）与锅炉省煤器（2）的第二锅炉给水进口（21）连接，锅炉省煤器（2）的第二锅炉给水出口（22）与锅炉（1）的进水口（11）连接，锅炉给水减温装置（3）还设置有冷媒质进口（33）和热媒质出口（34）。

3.根据权利要求2所述的锅炉节能装置，其特征在于：所述锅炉给水减温装置（3）为风冷式锅炉给水减温装置（4）和/或水冷式锅炉给水减温装置（5），锅炉给水减温装置（3）为风冷式锅炉给水减温装置（4）和水冷式锅炉给水减温装置（5）的单独配置或组合配置。

4.根据权利要求3所述的锅炉节能装置，其特征在于：所述风冷式锅炉给水减温装置（4）上设置有冷空气进口（43）和热空气出口（44），热空气出口（44）与锅炉（1）的进气口（13）连接。

5.根据权利要求3所述的锅炉节能装置，其特征在于：所述水冷式锅炉给水减温装置（5）上设置有冷水进口（53）和热水出口（54）。

6.根据权利要求2所述的锅炉节能装置，其特征在于：所述锅炉系统中，自锅炉给水泵（8）出口，经锅炉给水减温装置（3），到锅炉（1）的进水口（11）之间的锅炉给水回路均为密封管道连接，确保经过软化和除氧的锅炉给水不会二次污染，降低品质。

7.一种锅炉节能方法，其特征在于：将105~130℃的锅炉高温给水先通过锅炉给水减温装置（3）进行热交换，使其温度降低到30~80℃，再使30~80℃的锅炉给水再经过锅炉省煤器（2）与锅炉烟气进行热交换，使锅炉排烟温度降低到100~130℃，经过热交换的锅炉高温给水进入锅炉（1）系统内部。