現在有壹種比較先進的節能技術:納微米高輻射塗層技術。納微米高輻射塗層技術是在傳熱物體表面塗覆壹層具有納微米粒徑和高發射率的材料,使物體表面具有更強的吸收和輻射熱量的能力,提高物體的傳熱效率。
納微米高輻射塗層技術通過在表面塗覆少量高輻射材料,改變耐火材料表面的物理性質、形貌、化學成分、微觀結構和應力狀態,獲得優異的傳熱性能和力學性能,因此具有良好的經濟性和技術性。
節能原則
熱傳遞有三種方式:對流、輻射和傳導。
壹般來說,爐溫在900攝氏度以上時,傳熱以輻射為主,輻射傳熱是對流傳熱的15倍,占80%以上。
耐火材料的發射率在常溫下壹般為0.6 ~ 0.8,隨著爐溫的升高,發射率會大大降低,高溫時只有0.4 ~ 0.5,而高發射率塗料的發射率總能在0.9以上。
根據基爾霍夫定律,材料的吸收率和發射率是相等的。當物體表面的發射率提高時,其吸熱能力也相應提高。
工業鍋爐節能改造技術——節能效率以10噸鍋爐24小時節煤為例,每小時每蒸噸最低設計煤耗為150 kg。
10噸鍋爐每小時耗煤量為:150kg×10 = 1500kg = 1.5噸。
壹晝夜24小時耗煤量為:1.5噸× 24 = 36噸。
按節煤率10%計算:36噸×10% = 3.6噸(壹晝夜),生產爐壹年運行300天,另外60天為停工檢修時間,壹年節約3.6×300 = 1080噸。以遼寧、吉林、黑龍江等東北地區為例。煤價每噸600元,節煤1.08噸×600元/噸= 64.8萬元。加熱器壹個采暖期按150天計算:50×3.6噸=540噸,540噸× 600元/噸= 32.4萬元。
工業鍋爐節能改造技術
-(1)增加燃油鍋爐省煤器;經過節油器處理的碳氫化合物的分子結構發生變化,細小分子的數量增加,分子間距離增加,燃料的粘度降低。這樣壹來,燃油在燃燒前的霧化和細化程度大大提高,燃油在低氧條件下噴入燃燒室時燃燒充分,因此燃燒設備的鼓風量可減少15%至20%,避免了煙道中帶走的熱量,煙道溫度降低5℃至10。燃燒設備的燃料經過省煤器處理後,由於燃燒效率的提高,可節約燃料4.87% ~ 6.10%,且明顯的是火焰明亮刺眼,黑煙消失,爐膛清澈透明。徹底消除燃燒噴嘴的結焦現象,防止再次結焦。消除了燃料不完全燃燒導致的爐壁積渣現象,達到了環保節能的效果。大大減少燃燒設備排出的廢氣對大氣的汙染,廢氣中的壹氧化碳(CO)、氮氧化物(氮氧化合物)、碳氫化合物(HC)等有害成分大大減少,排放的有害廢氣減少50%以上。同時,廢氣中的粉塵含量可降低30%-40%。安裝位置:安裝在油泵和燃燒室或噴嘴之間,環境溫度不超過360℃。
工業鍋爐節能改造技術
——②安裝冷凝式燃氣鍋爐省煤器;
煙氣冷凝器煙氣冷凝器燃氣鍋爐排出的煙氣中含有高達18%的水蒸氣,其中含有大量未被利用的潛熱,導致煙氣溫度高,顯熱損失大。天然氣燃燒後仍排放氮氧化物和少量二氧化硫等汙染物。降低油耗是降低成本的最佳途徑。冷凝式燃氣鍋爐省煤器可以直接安裝在現有鍋爐的煙道中,回收高溫煙氣中的能量,降低燃料消耗,經濟效益十分明顯。同時,水蒸氣的冷凝吸收了煙氣中的氮氧化物、二氧化硫等汙染物,減少了汙染物排放,具有重要的環保意義。
工業鍋爐節能改造技術
——③采用冷凝式余熱回收鍋爐技術;傳統鍋爐中,煙氣溫度壹般為160 ~ 250℃,煙氣中的水蒸氣仍處於過熱狀態,不可能凝結成液態水並釋放汽化潛熱。眾所周知,鍋爐的熱效率是根據燃料的低位熱值計算的,並沒有考慮燃料高位熱值中汽化潛熱的熱損失。所以傳統鍋爐的熱效率只能達到87% ~ 91%。冷凝式余熱回收鍋爐將煙氣溫度降低到50 ~ 70℃,充分回收煙氣中的顯熱和水蒸氣的冷凝潛熱,提高熱效率;冷凝水也可以回收。
工業鍋爐節能改造技術
-④鍋爐尾部采用熱管余熱回收技術;余熱是在壹定的經濟技術條件下,能源利用設備中未被利用的能量,即多余和廢棄的能量。包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢蒸汽和廢水余熱、高溫產物和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣和廢物余熱、高壓流體余壓等七種。據調查,各行業余熱資源總量約占燃料消耗總量的17%~67%,可回收余熱資源約占余熱資源總量的60%。
超導熱管是熱管余熱回收裝置的主要導熱元件,與普通換熱器有本質區別。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達98%以上,這是任何普通換熱器都達不到的。熱管余熱回收裝置小,僅為普通換熱器的1/3。其工作原理如圖:煙氣通道在左側,潔凈空氣(水或其他介質)通道在右側,中間有隔板互不幹擾。高溫煙氣從左側通道排出,排出時高溫煙氣沖刷熱管,當煙氣溫度>:熱管在30℃激活時,會自動向右側導熱。此時熱管左側吸熱,高溫煙氣流經熱管後溫度下降,熱量被熱管吸收傳導至右側。在鼓風機的作用下,室溫的潔凈空氣(水或其他介質)沿右通道反方向流動沖刷熱管。此時熱管右側放出熱量加熱潔凈空氣(水或其他介質),空氣流經熱管後溫度上升。在鍋爐的煙道處安裝由多根熱管組成的余熱回收裝置,吸收煙氣中的熱量並高速傳導到另壹端,使煙氣溫度降低到露點附近,減少散熱損失。加熱的清潔空氣可以幹燥材料或將其補充到鍋爐中進行循環利用。提高鍋爐和工業窯爐的熱效率,降低燃料消耗,達到節能的目的。
在工業燃油、燃氣、燃煤鍋爐的設計制造中,為防止鍋爐尾部受熱面的腐蝕和堵灰,標準排煙溫度壹般不低於180℃,最高可達250℃。高溫煙氣排放不僅浪費大量熱能,而且汙染環境。
熱管余熱回收器可以回收煙氣的熱量,回收的熱量可以根據需要用於加熱水作為鍋爐補給水和生活用水,或者加熱空氣作為鍋爐助燃空氣或者幹燥物料。節約燃料成本,降低生產成本,減少尾氣排放,節能環保壹舉兩得。改造投資可在3-10個月內收回,經濟效益顯著。
工業鍋爐節能改造技術
-⑤采用防垢除垢技術;通過使用鍋爐除垢劑和電子防垢劑,優化了水汽循環系統,合理控制了鍋爐排汙量,減少了水垢,提高了鍋爐熱效率。
工業鍋爐節能改造技術
——⑥采用燃油添加劑技術;在燃油中添加添加劑可以優化燃油,減少煙塵,提高熱效率。
工業鍋爐節能改造技術
-⑦采用新燃料;通過使用新型環保燃料油達到降低燃料成本的目的。
工業鍋爐節能改造技術
-⑧采用富氧燃燒技術;空氣中的氧含量≤21%。工業鍋爐的燃燒也是在這樣的空氣下進行的。實踐表明,當鍋爐燃燒的煤氣氧量達到25%以上時,節能高達20%;鍋爐啟動加熱時間縮短1/2-2/3。富氧是用物理方法收集空氣中的氧氣,使收集到的氣體中氧氣含量為25%-30%。富氧燃燒是壹種新型節能環保技術。近十年來,隨著環保要求的不斷提高和節能的需要,富氧燃燒作為壹種新的燃燒技術在世界範圍內蓬勃發展。現在西方壹些發達國家要求所有新建的工業爐和鍋爐不能用普通空氣燃燒,而要用富氧空氣燃燒。
工業鍋爐節能改造技術
-⑨采用旋流燃燒鍋爐技術;眾所周知,傳統鍋爐有兩個缺點。壹種是燃燒時冒出煙塵,成為重要汙染源;二是煤渣燃燒不充分,能源浪費極其嚴重。與傳統工業鍋爐相比,純無煙節能旋流燃燒鍋爐新技術具有絕對優勢。比手燒鍋爐節煤30%~35%,比鏈條式自動鍋爐節煤25%。由於純無煙再節能技術采用PID變頻和ABM節電系統,比傳統鍋爐節電40%,揮發分可燃燒利用90%以上,而傳統鍋爐揮發分燃盡率只有78%左右,22%的煙氣排入大氣。純無煙再節能旋流燃燒技術使灰渣燃盡率達到97%,而傳統鍋爐灰渣燃盡率僅為80%左右。正是因為這些原因。純無煙節能燃燒技術可將爐溫從原來的1200℃提高到1500℃左右,提高燃燒效率,節約燃料,滿足客戶需求。
工業鍋爐節能改造技術
-⑩空氣源熱泵熱水機組的替代技術;用空氣源熱泵熱水機組替代現有的油(氣)熱水鍋爐;可節約30%至50%的能源消耗