工業鍋爐選型的分析

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一、工業鍋爐選型探討　　

企業在選購鍋爐設備時必須弄清企業本身的需要和市場鍋爐制造廠產品情況，在鍋爐選型中要考慮的問題概括如下：

1、 企業本身在生產工藝上或采暖供熱上需要多少蒸汽和熱水的供熱量。

2、 鍋爐蒸汽參數或熱水參數。

3、 進行蒸汽鍋爐和熱水鍋爐選用關系分析。

4、 工業鍋爐爐型的選擇。

5、 鍋爐燃用的煤種。 

6、 其他如外形尺寸、負荷變化等。 　

1、如何確定鍋爐的容量和臺數　　

選購鍋爐時如何確定鍋爐的容量是一個重要的問題。一般地說應根據生產工藝上用汽量或采暖面積及生活用熱水需要的供熱量來確定鍋爐的出力或容量。首先用戶要弄清總的負荷范圍；其次是高峰情況，包括高峰負荷持續時間，高峰的頻率，也就是高峰出現的周期性，例如每月高峰出現次數，每周、每月以及一年內冬夏季的差異。摸清總的負荷需要和高峰后就可以考慮設備容量和臺數選擇。在選擇時還要考慮事故停爐備用量問題。備用量一般來說是指一臺備用鍋爐。這需要根據用戶本身的重要性來確定，如果生產使用上連續性要求較高必須認真考慮備用設備的問題。 　　

一般鍋爐的經濟負荷在額定負荷75%以上，所以經常應使在用的鍋爐的實際負荷是在機組本身額定負荷50%以上，也就是說制造廠提供的設備在額定出力50%~100%間應保持穩定的高效。以往用戶為了安全起見時有購置過多富余量情況，致使設備常期在低負荷下運行，很不經濟。一般總容量在8噸/時或熱功率在6兆瓦（MW）以上的鍋爐房，以選用三臺的設備容量較合適。由于冬、夏季的差異，可以選購不同出力的設備。但是對于新建鍋爐房選擇出力相同設備在操作、維修、管理等方面都有比較方便、經濟。這樣的鍋爐房輔機配套布置可以合理安排。如果考慮到高、低峰和冬、夏季等差異較大情況下，也可選擇二大一小的設備。根據情況需要新建鍋爐房，選擇比三臺更多一些設備亦可，但不宜過多，與其采用很多臺的設備不如選擇高一檔容量的設備。在目前國內設備質量情況下，考慮備用機組是必要的。　　　

國外設備的可靠性利用率較高，但是他們考慮到初投資費用與日后運行維護費用相比數目小，所以一般都考慮備用設備。萬一有事故停爐情況發生就把備用設備頂上，這樣就保證了使用要求。國外在對設備調節比上有較高要求時，主要著重于燃燒設備選擇上。我國目前燃燒設備品種還不多，在這方面選擇余地并不多。國外對高峰時間不長的負荷，建議用蓄熱器或大水容量的出力較大的鍋殼式蓄熱型內燃鍋爐（Thermal Storage Boiler）來承擔。　　

我國近年來在蓄熱器方面也做了不少工作，確實有節能效果。蓄熱器是一個體積較大的蓄熱容器和附屬的調節閥門、管理等組成的裝置，是蓄聚熱能的設備。蓄熱器存放蓄聚的介質大都是水（亦有其他介質蒸氣等）。貯存于蓄熱器中的高溫水隨時可釋放蒸汽以滿足生產需要。它能使鍋爐經常在高效穩定負荷下運行，因此是一種節能裝置。它在某種程度上能減小工礦企業對鍋爐設備投資。我國很多工礦企業的用汽量在一天24小時內是不均勻的，有高峰、有低荷。

一班制工廠早晨8時上班，在9時后各車間用汽負荷迅速上升，中午12時稍有降低，在下午1點左右又升至高峰，到四點左右負荷又回至低荷甚至壓火。

二班制、三班制負荷情況各異。因此鍋爐的操作運行要求較高。如果工廠高、低負荷，瞬時變化很大，為了保持汽壓穩定，和一定的鍋爐效率就必須有完善的燃燒自動控制裝置。采用蓄熱器后，鍋爐可經常保持在額定負荷或經濟負荷下運行，簡化了操作運行。在工廠熱負荷達高峰時，蓄熱器能釋放蒸汽，當熱負荷低時，鍋爐生產的多余蒸汽，可蓄貯在蓄熱器內。選擇蓄熱器前，工礦企業應對本部門用汽負荷進行統計，畫出負荷曲線。分析研究負荷分配的情況及均衡用汽量的辦法，最后確定有無選用蓄熱器的必要。　

2、如何確定蒸汽和熱水的參數　　

用戶要根據使用要求確定蒸汽或熱水參數。工礦企業在生產上所需要的鍋爐大多是蒸汽鍋爐。蒸汽大多用于生產中需要一定溫度的熱量來滿足生產工藝上要求的情況，如紡織印染、食品制糖、橡膠造紙、石油化工等行業。因此要按照生產工藝規定要求，確定鍋爐的飽和蒸汽參數。飽和蒸汽的優點就是能保證生產上需要的恒定溫度。　　

一般鍋爐的壓力總是要高于生產上需要的飽和蒸汽壓力，其理由是要克服管道或管網中壓力損失。目前很多情況是鍋爐銘牌壓力遠大于生產上需要的壓力。例如很多用戶選購了13壓鍋爐，而實際上只用5表壓或6表壓的運行壓力。在這樣低壓力下運行，對蒸汽品質有不良影響。因為壓力降低，蒸汽比容增加，出口處流速大大增加，使蒸汽帶水現象上升。一般生產實際需要的壓力加上克服全部管道阻力需要的壓降后再加上25%~30%的壓力余量就已夠了。　　

給水泵的揚程按鍋爐銘牌配套，鍋爐實際運行壓力過低，給水泵電能消耗顯然是極大的浪費。用于小型發電廠的鍋爐蒸汽參數，可按汽機需要參數配。大部分用25表大氣壓的過熱蒸汽。如果汽機是13表大氣壓的過熱蒸汽，則鍋爐應選用16表大氣壓的過熱蒸汽參數為宜，這樣可使蒸汽品質更加好一些。　　

對于城市、工廠采暖供熱所需要的熱水鍋爐，目前常用的溫度參數為供、回水溫度95/70攝氏度。目前國內城市供熱有三種型式；熱電廠、區域鍋爐房以及分散的小容量鍋爐房供熱。前二者為集中供熱，以區域鍋爐房供熱為發展方向，當前以分散小容量鍋爐房為多。對于區域集中供熱，高溫熱水鍋爐、供、回水溫度將發展130/70參數。目前熱水鍋爐產品中已有95/70、115/70、130/70三檔可供選擇。實際使用中的熱水鍋爐運行壓力大部分低于設計壓力，主要是受原管網系統限制。