浅谈锅炉相变改造和分区供热经验

作者简介:金光龙(1960-),男,副教授,1982年毕业于东北电力学院热工测量及自动化专业,学士学位,主要从事于自适应控制、模糊控制以及系统仿真等方面的研究工作。

（延边大学工学院 吉林延吉 133000）

摘 要：本文论述了在锅炉技术改造中采用相变技术，将强制循环旗帜管锅炉改造成蒸汽换热式热水锅炉的经验、供热运行管理上采用的分区分时供热方法、以及分区分时的几种运行方式对锅炉运行产生的节能效果。

关键词：锅炉 相变技术 分区分时供热

中图分类号：TU832文献标识码: A 文章编号：1674-098X(2011)12(a)-0000-00

Abstract：This paper discusses the experience of adopting the phase-change technique to upgrade forced circulation boiler into steam heat-exchange hot-water boiler in the technical reconstruction of boiler, the cell and time heat supply method in the heat supply running management and the energy saving effect caused by using several kinds of cell and time running modes to run the boiler.

Keywords：Boiler；remodel configuration technique; regulatieg differentiates and Divided time heating

绪论

1.1 当时锅炉运行情况

锅炉房当时配有两台吉林市锅炉厂1993年生产的DZL14-1.0/115/70-AⅡ链条锅炉、两台鞍山兰天锅炉厂2004年生产的QXL29-1.25/130/90-AⅡ链条强制循环旗帜管锅炉。运行期间，20吨锅炉由于水冷壁管腐蚀结垢严重，经常爆管，垢厚达1㎝。而40吨锅炉集灰严重，尾部烟温高达350℃，临近供热期结束时，对流管束挡烟墙钢梁严重烧弯，烟气短路直达尾部烟道，损耗了大量的热能。其中的一台40吨锅炉尾部旗帜管在根部有两处断裂，因无法检修，一直带病运行到供热期结束。其中主要问题是锅炉房内水处理设备一直处于停用状态。

1.2 供热环境和供热方式

供热系统为一次网供热。供热面积约达100万平方米。在管网上，高层建筑由换热器间供供热的面积约为15万平方米，其中约有10万平方米供热面积的建筑供热采用风机盘管采暖模式。地热采暖模式约有40万平方米，其余的为散热器采暖模式。管网最大供热半径约为2.2公里，在1.4公里处有一中间加压泵房，加压泵房后的供热面积约为13万平方米。供水温度在53℃~70℃，回水温度最高为55℃。

2 存在的问题

(1)管网供水温度提升速度漫，供回水温差约为15℃。因两台40吨锅炉选用的是高效强制循环锅炉，额定出水量为480 m3/h。实际测试四台锅炉实际出水量小于2300 m3/h。不能满足系统的用水量的要求，因此在水泵的出水管上增加了一路管经为DN400的管道，它不经过锅炉的旁通管以满足供水量的需求。旁通管的出水量约为1300 m3/h。使锅炉的高温出水与低温的旁通水进行混合再送入用户，使得高品质水变成低品质水，管网的供回温差低于15℃。为提升供水温度，满足用户的采暖需求，又不得不延长供热时间，增加了耗煤量。因此上述型号锅炉不适用现有的工作环境

(2)锅炉效率低。两台20吨锅炉是1994年投用，水冷壁管结垢严重，垢厚达1cm。两台40吨锅炉后部旗帜管横管集灰严重，尾部烟温高达350℃，1997年由吉林市节能中心测试，效率才46%。

(3)水处理设备废置。因管网老化及用户放水，日平均失水420吨，水处理设备无法投用。

(4)供热面积逐年增加，管网逐年扩大，最大水力半径已达2.2公里。水力已严重失衡。因为没有中长期发展规划，而随意扩展供热面积，使得管网整改变得极为困难。

3 锅炉改造及分区分时供热

3.1 改造锅炉，提高效率

最高供水温度不超过70℃。造成了进入锅炉的水温低，使锅炉长期在较低的炉膛温度下运行。而鞍山兰天锅炉制造有限公司制造的强制循环旗帜管锅炉额定出水温度为130℃，回水温度为90℃。不仅使锅炉运行效率低下，而且产生了对流管束低温集灰现象。对流管束低温集灰又至使锅炉运行效率进一步下降。当时锅炉初始运行时尾部烟温为175℃，一个月后尾部烟温高达275℃。40吨锅炉尾部旗帜管的对流管束，占整个锅炉受热面的60%以上，其排布如图3-1和3-2所示。

综合上述的原因，公司研究决定，对现有的四台锅炉进行改造。通过认真分析和实际考查，分别对四台锅炉进行相变锅炉改造。所谓的相变技术，就是在现有锅炉设备基础上，增加一套换热设备，使锅炉本体变成蒸汽锅炉，蒸汽经过换热设备进行汽水换热。该技术最大优点就是锅炉本体无氧腐蚀、无结垢，因为锅炉本体内所需的相变用水量只有约30吨，从而节省了锅炉的水处理运行的费用。

在改造中20吨锅炉，由于其结构形式易于相变改造，实现较为容易。而40吨锅炉由于是强制循环锅炉，所以通过多方研究，取消了原有的旗帜管受热面，增加了锅筒，重新制作可自然对流的受热面。通过一系列的整改，最终把40吨锅炉改造成了相变锅炉。

分解管网，采用分区分时供热方式

多种散热模式和供热模式并行的供热系统，使供热系统供热模式非常不合理。但系统已经形成，如把系统分解按模式重新划分整改对于公司来说是不可能的。当时情况是大规模的整改是不可能的，但小范围的改造却是有可能的。根据取暖方式把用户区进行分离，即铸铁散热器和地热散热方式区为一组，而风机盘管散热的高层建筑用户为一组，使之单独系统运行。

3.3 在运行管理上，采取以下供热方式

(1)当室外温较高时，运行可以采用同时段，两系统互相措开使用锅炉。

(2)当室外气温较低时，两系统分时时段共用锅炉。把这种方法叫分区分时供热。此时运行方案如下：a.高层建筑供热(新)系统得到全部4#炉热量。b.暖气片和地暖供热(原)系统得到全部4#炉热量。c.4#炉的热量可自由分配给(新)系统和(原)系统。如图3-3所示。

采用风机盘管散热的高层建筑

用户室温则根据供水温度而存在如下变化：当供水温度低于60℃时风机盘管的用户室温肯定小于18℃，当供水温度大于60℃时风机盘管的用户室温与大60的用户相近。由于高层建筑系统供热的面积只有16万平方米面积，回水温度提升速度快，共用锅炉可以长时间在高效率点下燃烧，节约能源。

4结果

(1)(新)系统出水温度最高可达85℃，回水温度在1个小内可提升至50℃以上。根据出水流量和温度进行正平衡测算，4#锅炉效率可达80%以上。

(2)(原)系统出水提升速度快，根据实际同期比提前半小时。供回水温差由去年15℃，提升至18℃。

(3)(原)系统出水温度同期同等室外温度比由原67℃，降到63℃。仍能满足用户用热需要。而且运行时间未变，两系统最冷天耗煤量与去年最冷天比未变。去年最低气温-27℃，今年最低气温-34℃。

(4)2007年和2009年比较：满足用户供热要求的情况下, 供热供水温度对照如表3-1所示。供水温度比前两年低，但实际上室外温度比以前低，而用户室内温度比前两年高。

5 经济效益

因是管理运行节能，直接进行量化很难。只能进行参照计算。去年整个系统为了满足高层供水温度的需要，在冷天不得不把供水温提到67℃以上。而现今原系统水温可以在64℃以下运行就能满足要求。如果把供水温度从64℃提升至67℃，2台20吨2台40吨炉同时运行，需40分至60分钟。如按四台炉耗煤量18吨计，每天最低节约18吨煤。吉林市采暖期165天，我单位供热每天两遍，我们按一遍计，运行天数按150天计，18×150＝2700吨。因此此项改造最低保守估算，节煤2700吨。我单位煤的进价560元一吨，计节约人民币2700×560＝1512000元。

参考文献

[1] 汤惠芬,范季贤.城市供热手册[M].天津:天津科学技术出版社,1992.

[2] 李善化,康慧,等.集中供热手册[M].北京:中国电力工业出版社,2004.

[3] 董芃.关于大型链条炉排热水锅炉设计中几个问题的探讨[J].工业锅炉,2008(4):16-18.

推荐访问:相变 供热 浅谈 分区 锅炉