正文 第七章鍋爐房節能綜合管理(1 / 3)

第一節鍋爐房能耗指標

工業鍋爐是將燃料熱量轉換為蒸汽和水的熱能的設備,熱能的轉換和輸出要依靠鍋爐本身的鍋爐房的汽水、燃料等係統共同完成,因此節能的管理和考核要針對整個鍋爐房進行。按照能量平衡的準則,對考核鍋爐房的技術經濟性,主要有兩種指標:一是計算整個鍋爐房能量轉換效率;二是計算鍋爐房的能耗。兩種方法無本質區別,都是將鍋爐房作為一個基本單位。

一、鍋爐房能量轉換效率

對鍋爐房建立熱平衡框圖,顯示鍋爐房的能量輸入輸出情況。

根據能量守恒定律:輸入能量=輸出能量xz。

1.鍋爐房輸出的有效能量

Qxz=Q1+Qy-Qh式中:Q1--鍋爐蒸汽帶出鍋爐房的有效利用能量,從鍋爐房經分汽缸出口算起,不包括鍋爐房自用蒸汽;

Qy--送出鍋爐房外的餘熱利用能量,如鍋爐煙道、排汙等的熱量、加熱鍋爐房外的水或其他設備所利用的熱;

Qh--鍋爐房的供回水帶入能量(如凝結水返回鍋爐房帶入熱)。

2.鍋爐房輸入能量Qxy

Qxy=Qr+Qe式中:Qr--鍋爐房燃料帶入能量;

Qe--鍋爐房電能,鍋爐房內全部耗電量Qe=鯳;

電度值換算為標準煤的折算係數,可按標準煤/(kW*h);

W--電度數值W*h。

3.損失能量Qs:包括鍋爐房各項損失--鍋爐熱損失、排汙損失、凝結水和管道閥門的跑、冒、滴、漏及散熱損失等。

二、鍋爐房能耗

1.能耗:指單位產品產量或淨產值的耗能量,可分為單耗、綜合能耗和可比能耗。

(1)單耗。

單耗=某種能的總耗量產品總產量(或淨產值)

(2)綜合能耗。綜合能耗僅包括生產該產品時直接消耗的能量,稱為直接能耗。用於該產品的各種原材料在被生產出來時所消耗的能量,這部分能量隨原材料轉入該產品中,稱為間接能耗。間接能耗與直接能耗之和稱為該產品的全能耗。

(3)可比能耗。用可比能耗可在同行業中實現能耗的比較。

可比能耗等於各種能源的總耗量與標準產品產量相除所得。

標準產品是指行業所規定的基準產品,如單位重量的某種標號的水泥,單位重量的某種規格的紙張等。以該產品的能耗為基準,製定出其他不同規格產品的能耗折算係數,然後進行產品產量的折算。這種可比能耗計算法,在工藝過程相近,而產品種類多樣化的行業中使用較為方便,如造紙、輕紡等企業。

2.鍋爐房能耗:根據JB/T50158《工業鍋爐房能耗分等》,鍋爐房能耗係指綜合能耗,即統計期內鍋爐房消耗的燃料(煤、燃料油、燃料氣等)、電、水,三者折算為標煤量之總和。

鍋爐房的電耗及水耗包括:鍋爐間、輔助設備間、生活間及屬於鍋爐房的熱交換站、軟水站、煤場、渣場等的全部用電、用水量。

處理、煤場、渣場等的水、電用量。

為便於鍋爐房的能耗進行分等比較,常用鍋爐房按每噸標準蒸汽的能量單耗指標,即以下公式:

bj=mBm+Bd+Bgn1n2(Db+Dg+Dr)式中:〖ZK(〗bj--噸標汽的能量計算單耗(kg標煤/t標汽);

Bm--統計期內燃料總耗量(kg標煤);

B--統計期內實際用煤(油、氣)總耗量(kg);

Bd--統計期內電能總耗量(kg標煤);

Bg--統計期內耗水總量(kg標煤);

1t新鮮水(自來水)=0.0857kg標煤

1t軟化水=0.4857kg標煤

Db--統計期內鍋爐房向外供出的飽和蒸汽總量(t標汽);

(1t飽和蒸汽≈1t標汽)

Dg--統計期內鍋爐房向外供出的過熱蒸汽折算為標汽總量(t標汽)。

1t過熱蒸汽≈Kt標汽。

考慮鍋爐平均負荷率的降低會使鍋爐效率下降的因素:

〗f=D(D0簦∈街校骸糤B〗〖KG*2〗〖WTBX〗f--統計期內運行鍋爐平均負荷率(%)(含壓火因素);

D--統計期內各運行鍋爐產噸標汽總量之和(t標汽);

(D0--統計期內各台鍋爐運行時數簦╤)與其額定容量D0〖(t標汽/h)乘積之和(t標汽)。

三、鍋爐房能耗指標

根據JB/T50158《工業鍋爐房能耗分等》標準,對本單位鍋爐房能耗評定等級。

單爐額定容量D0(t標汽/h)

能量單耗指標b(kg標煤/t標汽)

特等一等二等三等

當統計期內鍋爐房運行多台額定容量不屬同一檔次時,用加權平均法按下式計算單耗指標]。

b]=(bD)D式中:--某一等級鍋爐房跨檔綜合單耗指標(kg標煤/t標汽);

(bD)--統計期內鍋爐每檔鍋爐產噸標汽總量D(t標汽)與上表中相應的能量單耗指標b乘積之和(kg標煤);

D--統計期內各檔鍋爐產噸標汽總量之和(t標汽)。

四、貴州省地方標準DB52/T836-2013《工業鍋爐係統能效評價》對工業鍋爐房能耗指標的計算

根據貴州省的實際情況,對JB/T50158《工業鍋爐房能耗分等》標準作了以下調整。

1.鍋爐房能耗評定等級,按表7-5進行分等:

單爐額定容量D0*(t/h)BHDG6mm,工業鍋爐房產品單位產量綜合能耗(kg標煤/t標汽)

式中:bj--標汽的產品單位產量綜合能耗(kg標煤/t標汽);

Bm--統計報告期內燃料總耗量(kg標煤);

Bd--統計報告期內電能總耗量(kg標煤);

Bg--統計報告期內耗水總量(kg標煤);

Db--統計報告期內鍋爐房向外供出的飽和蒸汽總量[t標汽(1t飽和蒸汽≈1t標汽)];

Dg--統計報告期內鍋爐房向外供出的過熱蒸汽折算為標汽總量(t標汽)(1t過熱蒸汽≈K〖WTBZ〗t標汽,K值表同前);

Dr--統計報告期內鍋爐房向外供出熱水的總熱能折算為標汽總量(t標汽)(1t標汽=250萬kJ);

m--燃料修正係數m值表同前;

n--鍋爐負荷修正係數同前n。

五、鍋爐房係統能耗指標計算實例

實例一:

某工業鍋爐房統計期內(一年)運行2台額定蒸發量為4t/h蒸汽鍋爐。鍋爐房累計生產飽和蒸汽總量為82934t;鍋爐燃用熱值為20934kJ/kg的II類煙煤,鍋爐房係統入爐燃料累計總量為1620t;鍋爐房總耗電量為91320kW*h,鍋爐房總耗新鮮水量為207325t;兩台鍋爐全年共運行時間4848h。現按《工業鍋爐係統能效評價》地方標準計算工業鍋爐房產品單位產量綜合能耗(單耗)並對鍋爐房進行能耗等級評定。

計量裝置情況:某工業鍋爐房有2台額定容量Do〖=4t/h的蒸汽鍋爐,分別有以下計量裝置:2台CE-25AYDC型蒸汽流量計、2台渦輪流量計、1台鍋爐房總水表、3台DT8型電度計量表(其中1台為鍋爐房總電表)、1台皮帶秤;可分別計量2台鍋爐產出的飽和蒸汽量、耗電量、耗水量、燃料消耗量和鍋爐房總耗電量、耗水量。

鍋爐房燃料總耗量、總耗電量、總耗水量的標準煤折算和產出蒸汽總量的標準汽折算:

(1)燃料總耗量Bm的標準煤折算。燃料總耗量為1620t,燃用燃料熱值為20934kJ/kg,折標準煤係數為:

20934〖29307=0.7143

燃料總耗量Bm的標準煤折算值為:

Bm=1620×0.7143×103=1157166kg標準煤

(2)燃料修正係數的計算。鍋爐房燃用II類煙煤,按本標準表3燃料修正係數m=1。

(3)總耗電量Bd〖WTBZ〗的標準煤折算(電力等價值)。總耗電量為91320kW*h,按2009年國家規定折標係數為035,按GB/T2589-2008《綜合能耗計算通則》中(各種能源折標準煤參考係數),電力(等價值)按當年火電發電標準煤耗計算,2009年標準煤耗為350g/kW*h,折標係數即為0.35kg標準煤/kW*h。

總耗電量Bd的標準煤折算值為:

Bd=91320×0.35=31962kg標準煤

(4)總耗新鮮水Bg的標準煤折算。總耗新鮮水為20325t,按GB/T2589-2008中附錄B新鮮水的折標準煤係數為00857kg標準煤/t。

總耗新鮮水〖WTBX〗Bg的標準煤折算值為:

Bg=207325×00857=17768kg標準煤

(5)鍋爐房向外供出飽和蒸汽總量〖WTBX〗Db〖WTBZ〗折算為標準汽的計算。飽和蒸汽總量為82934t,飽和蒸汽的標準汽折算係數≈1(1t飽和蒸汽≈1t標準汽)。

飽和蒸汽總量Db折算為標準汽值為:

Db=82934t

本實例鍋爐房向外不供出過熱蒸汽和熱水,故:本實例鍋爐房向外供出的過熱蒸汽折算為標準汽的值〖WTBX〗Dg=0;本實例鍋爐房向外供出的熱水折算為標準汽的值Dr=0。

鍋爐平均負荷率f和負荷修正係數n的計算:

鍋爐平均負荷率f的計算:

本實例鍋爐房有2台額定容量Do=4t/h的蒸汽鍋爐。

統計期內各運行鍋爐產t標準汽總量之和∑D=82934t標準汽。

統計期內各台鍋爐運行台時數688=4848h。

統計期內各台鍋爐運行台時數與其額定容量D0(t標準汽/h)乘積之和∑(D0160×4+2688×4t標準汽。

鍋爐平均負荷率:

f=∑D∑(D029342160×4+2688×4×100%=4277%。

鍋爐負荷修正係數查本標準表4〖WTBX〗(n=107)。

鍋爐房產品單位產量綜合能耗(單耗)bj計算:

vj=mBm+Bd+Bgn(Db+Dg+Dr)=1×1157166+31962+17768107(82934+0+0)=11909048887394=1342kg標準煤/t標準汽

鍋爐房產品單位產量綜合能耗等級評定結論:

按本標準表7-1,本實例鍋爐房兩台鍋爐額定容量D0=4t/h蒸汽鍋爐,其鍋爐房產品單位產量綜合能耗(單耗)為bj=1342kg/t。則該鍋爐房能耗等級應評為三等。

實例二:

某工業鍋爐房統計期內(一年)運行1台額定蒸發量為10t/h蒸汽鍋爐、1台4t/h蒸汽鍋爐、1台額定熱功率為25000MJ/h熱水鍋爐。2台蒸汽鍋爐分別生產飽和蒸汽為1804728t和72745t;生產熱水總熱量為1515858MJ,折合標準汽量為606343t;年運行台時分別為7707h、1099h和2710h;鍋爐燃用熱值為20934kJ/kg的II類煙煤,總耗量為448873t,折標準煤為3206303t;鍋爐房總耗電量為229490kW*h;鍋爐總耗新鮮水量為33820t。現按《工業鍋爐係統能效評價》地方標準,計算工業鍋爐房產品單位產量綜合能耗(單耗),並對鍋爐房進行能耗等級評定。

計量裝置情況:某工業鍋爐房有1台額定容量D0=10t/h的蒸汽鍋爐,1台額定容量D0=4t/h的蒸汽鍋爐,1台額定熱功率為25000MJ/h的熱水鍋爐(熱水鍋爐的額定容量相當於額定容量為10t/h的蒸汽鍋爐)。

鍋爐房分別有以下計量裝置:

2台CE型蒸汽流量計,3台DT8型電度計量表,3台渦輪流量計,1台鍋爐房總水表,4台DT8型電度表(其中1台為鍋爐房總電表),1台皮帶秤,可分別計量3台鍋爐產出的飽和蒸汽量、熱水熱量、耗電量、耗水量、燃料消耗量和鍋爐房總耗電量、耗水量。

鍋爐房燃料總耗量、總耗電量、總耗水量的標準煤折算和產出蒸汽總量、產出熱水總熱量的標準汽折算:

(1)燃料總耗量Bm的標準煤折算:燃料總耗量為4488735t,燃用燃料熱值為20934kJ/kg。

折標準煤係數為:2093429307=07143。

燃料總耗量的標準煤折算值為:Bm=4488735×07143×103=3206303kg標準煤。

(2)燃料修正係數m的計算:

鍋爐房采用II類煙煤,按本標準表3燃料修正係數m=1。

(3)總耗電量Bd的標準煤折算(電力等價值):