第一篇:在供熱鍋爐房中二級循環泵的應用
在供熱鍋爐房中二級循環泵的應用
廊坊經濟技術開發區熱力供應中心 谷曉波
廊坊香河縣熱力公司
韓鳳龍 王建東
【摘 要】本文介紹了將鍋爐房的循環水泵分設成用于克服鍋爐水阻力、鍋爐房管道及局部阻力的鍋爐房循環泵和用于克服外網阻力及用戶阻力的熱網循環泵,承擔兩種功能的泵分別設置又互相連通的設計理念,以及通過對按此理念設計的兩座供熱鍋爐房的實際運行所獲得的改善鍋爐燃燒和節能降耗的實踐體會。
【關鍵詞】鍋爐房供熱 二級循環水泵 限流定阻閥 節能降耗前言
供熱鍋爐房的循環水泵是供熱系統的心臟,它擔負著驅動熱媒傳遞熱能的功能,其選用的設備匹配是否合理,直接影響著輸送效果和能耗的高低。為實現供熱系統節能運行,降低供熱成本,對循環水泵如何選型、如何配置進行分析、探討和改進是十分必要的。2 傳統循環水泵的選配原則及存在問題
傳統循環水泵的選配通常是幾臺泵并聯成一組泵,同時滿足鍋爐房、熱網和熱用戶流量和揚程的需求,可稱之為單級循環泵系統。其流量的確定是按熱負荷計算的最大流量的1.05倍考慮;揚程是按在確定流量下熱源、熱網和最不利環路的壓力損失之和再加2—3mH2O的富裕壓頭選用;水泵臺數視供熱規模確定,一般選用3臺,運行2臺,備用1臺。按以上原則設計和配置的循環水泵存在以下問題:
2.1 由于按熱負荷(供熱面積)計算的最大循環水量與按鍋爐額定流量計算的總循環水量不一致,一般是按熱負荷計算的最大循環水量遠遠高于按鍋爐額定流量計算的總循環水量,如不采取措施,使按熱負荷計算的最大循環水量全部流經鍋爐,會使鍋爐超額定流量運行。由于鍋爐的水阻力與流量的平方成正比,將會大大提高鍋爐房的壓力損失;將高溫水鍋爐按低溫水鍋爐運行,壓力損失更大。有的鍋爐房壓力損失可達0.3MPa以上,不得不提高水泵的揚程,增加水泵功率,造成電能的嚴重浪費。有經驗的設計者或管理者一般采用安裝與鍋爐并聯的旁通管,使總循環水量分流,從而保證流經鍋爐的循環水為額定流量。采取這種措施雖然能降低一些水泵的能耗,但未根本解決問題。
2.2 間供系統從節能考慮,其供熱鍋爐提供的一次水應為可變流量,進行質量并調,按傳統原則設計的循環水泵系統,由于要保證流經鍋爐的循環水量不低于額定流量,很難實現變流量調節。建筑物采暖系統采用分戶熱計量方式,熱用戶有能力主動調節時,顯然循環水泵也應是變流量的,基于上述的同樣原因,傳統的循環水泵系統設計思想也是不能滿足用戶主動調節要求的。
2.3 一些鍋爐房的循環水泵系統,由于設計理念的原因,使鍋爐超額定流量運行,不僅大大增加了水阻力,造成電能浪費,還會由于鍋爐內部循環水流速過快,水冷壁溫度低,造成爐膛溫度也低,鍋爐燃燒狀況不佳,效率低。一次熱網水在低溫運行時也存在同樣的問題。3 二級循環泵系統的設計理念
清華大學石兆玉教授等人曾先后發表“供熱系統循環水泵傳統設計思想亟待更新”和“供熱系統分布式變頻循環水泵的設計”兩篇論文,文中提出的理念和推薦的設計方案是先進的、最節能的,但實施起來必須有相應的設備、自控技術和資金,有待進一步創造條件。受上述兩篇論文的啟發,根據現實條件,打破傳統的設計思想,將原來滿足于鍋爐房、熱網和熱用戶流量和揚程要求的單級循環泵系統改變為二級循環泵系統,即分別設置鍋爐房循環泵和熱網循環泵,作為實現分布式變頻循環水泵最佳設計方案的過渡方案。
3.1 鍋爐房循環泵的流量按鍋爐額定流量選擇,其揚程按鍋爐在額定流量下的水阻力加上鍋爐房的管線及附件的阻力確定,不必增加富裕壓頭,可一爐一泵,也可兩爐一泵或多爐一泵,視供熱負荷的發展情況和供熱運行的調節模式而定,采用工頻定流量運行。鍋爐房循環泵只負擔能滿足鍋爐運行時額定循環水量的輸送,其揚程僅克服額定流量下的鍋爐水阻力加上鍋爐房管道及附件的阻力,流量和揚程均不考慮富裕量。由于鍋爐房循環泵,始終保持在鍋爐的額定流量下運行,不但提高了鍋爐燃燒的穩定性,而且降低了電耗,效益十分明顯。
3.2 熱網循環泵的流量按系統供熱負荷計算的最大流量考慮,其揚程按熱網及用戶在最大流量下的阻力加2—3mH2O的富裕壓頭選定。為適應間供系統一次水需要變流量和直供系統實施分戶計量的熱用戶能主動調節的需求,采用變頻變流量運行。水泵臺數也是根據供熱負荷的發展情況及運行調節模式而定,容量可大小匹配,以單臺泵為宜。
3.3 鍋爐房循環泵與熱網循環泵的入口通過均壓管相連接(見圖所示),均壓管與相鄰管道同口徑。當熱網循環泵運行流量大于鍋爐房循環泵運行流量時,熱網回水經均壓管后,一部分流向鍋爐房循環泵入口,一部分流向熱網循環泵入口與鍋爐供水相混合;當熱網循環泵運行流量小于鍋爐房循環泵運行流量時,熱網回水在均壓管與鍋爐部分供水混合后,全部流向鍋爐房循環泵入口。不難看出,對于不同的運行工況,通過改變均壓管中的水流方向,就能自動實現二級循環泵不同循環流量的協調與均衡。4 二級循環泵系統的調節與控制
供熱鍋爐房的循環水泵由單級循環泵改為二級循環泵,就是為適應熱網循環水量根據熱負荷不斷變化的需求進行調節而創造條件,從設備的設置和管路的連接以及控制方面,要既能適應質調節,也能適應量調節,還可實現質量并調,為節能運行打下基礎。
4.1 鍋爐房循環泵從選型原則可知,根據熱負荷的需求,調度要確定起爐臺數,隨之循環水量和循環水泵的臺數也就確定了。在鍋爐能力范圍內,鍋爐的出力根據熱負荷的需求進行質調節,隨著熱負荷變化,調度指令可確定所需的鍋爐出力和起爐臺數。
4.2 熱網循環泵通常按照質量并調進行自動控制。根據實測的室外溫度,控制器首先計算出熱網循環泵的給定循環流量(在整個供暖期間,熱網循環泵的運行流量在設計流量的50-100%之間變化),并指令熱網循環泵通過變頻器改變其轉速,使其循環流量達到預期值。熱網循環流量是否符合給定值,一般根據熱網供回水壓差的測試來判斷??刂破髟谟嬎銦峋W循環流量給定值的同時,還計算出了熱網供水溫度的給定值,借以指導鍋爐的運行操作。當熱網循環流量小于鍋爐循環流量時,則鍋爐的入口水溫高于熱網的回水溫度,以此判斷工況是否正常。
4.3 為了使均壓管的壓力穩定,小型供熱系統的管徑宜3倍于相鄰管道的口徑;對于較大的供熱系統,由于管道口徑較大,難以實施,我們在實際工程中,將均壓管的口徑與相鄰管道的口徑取為相等,通過旁通定壓的調整,將均壓管的壓力鎖定為系統恒壓點的壓力值,同樣達到了穩壓的目的,詳見圖示。
4.4 對于間供系統一次網換熱站間的水力平衡,除了采用通用的在換熱站一次水的進(出)口安裝電動閥進行自控調節外,對于小型的間供系統,為降低投資,也可以在換熱站一次水的進(出)口安裝限流定阻閥進行換熱站間的水力平衡調節,其方法是根據每個換熱站的最大熱負荷和一次水的供熱參數對限流定阻閥設定最大流量,而后通過簡單調節對其動閥芯予以固定,以保證阻力特性系數不變。由于供熱系統各換熱站間的流量比取決于阻力特性系數比,各換熱站間的阻力特性系數一定,則流量比也一定。根據此原理,小型間供系統可以僅僅對熱網循環泵實施自控,各換熱站間的一次水循環量則根據上述原理按等比分配,以滿足二次網隨著大氣溫度變化對換熱量的需求。這樣可以免去二次網安裝電動閥和自控設備的投資,降低造價。二級循環泵系統的供熱鍋爐房運行效果
自2005年以來,筆者先后設計并運行了兩座采用二級循環泵系統的供熱鍋爐房,兩座鍋爐房規模一樣,總容量為56MW,鍋爐配置為2臺21MW和1臺14MW,水溫參數為115/70℃,間供系統。由于受熱負荷發展的限制,初建安裝了1臺21MW和1臺14MW鍋爐及相應的配套輔機,分別建換熱站4座和7座。一座鍋爐房已運行了兩個采暖期,從運行結果看,明顯顯示了以下優點:
5.1 由于鍋爐房循環泵選型得當,鍋爐實現了按額定循環水量運行,其揚程正好克服鍋爐房系統水阻力,沒有額外的壓力損失,避免了電能浪費。5.2 熱網循環泵按著自控系統的控制隨著大氣溫度的變化實時變頻變流量,換熱站一次水實現了質量并調,減少了熱網循環泵的電耗,也能配合用戶的主動調節。
5.3 從運行統計看,采用二級循環泵的供熱系統比相近規模采用單級循環泵的供熱系統綜合節電15%,若僅以循環水泵統計,節電將更多。5.4 由于穩定地保證了鍋爐出水溫度的高品質,改善了鍋爐的燃燒效果,提高了鍋爐效率。
5.5 循環水泵由單級循環泵時的大泵,分解成二級循環泵時的小泵,降低了水泵噪音,改善了工作環境。6 結束語
供熱鍋爐房的循環水泵由單級循環泵改為二級循環泵僅僅是一個嘗試,雖然按此理念已建成兩座鍋爐房,并有兩個采暖期的運行實踐,獲得了明顯的節能效果并改善了工作環境,但由于熱負荷發展的限制,所有設備尚未按設計規模完全到位,滿負荷的運行效果尚未顯示出來,還有待于今后在實踐中總結,進一步完善設計構思和調整調度運行模式。由于筆者水平有限,文中提到的論點和做法錯誤在所難免,望廣大業內人士給予批評指正,不勝感謝。
第二篇:鍋爐房節能與應用畢業論文
論文題目: 鍋爐房系統的節能與應用
年
級: 09 級
院
系:機電工程與自動化學院
學生姓名:
指導教師:
2012年 5月
目 錄
引言·························································1 第一章 鍋爐房系統簡介·····································1 1.1 鍋爐的基本結構·······································1
第二章 鍋爐房系統在工程中的應用分析···········2 2.1 鍋爐的分類············································2 2.2 鍋爐系統的應用········································2 第三章 鍋爐房系統的能源浪費分析··························8 3.1 當前供熱鍋爐能源浪費的原因 ···························8 3.2 解決供熱鍋爐能源浪費的對策····························9
第四章 鍋爐房系統節能前景···················10 4.1 中國工業鍋爐行業概況·································錯誤!未定義書簽。0
4.2 未來工業鍋爐的需求態勢·······························10
結語·································································11 參考文獻····················································12 專業相關英文翻譯·················································13 英譯漢······························································15
鍋爐房系統的節能與應用
內容摘要
“節能減排”是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針。工業鍋爐是我國能源消耗和污染大戶,如何提高工業鍋爐節能水平,是實現我國“節能減排”政策的重要保障。
介紹氣候補償器、煙氣冷凝熱回收裝置、分時控制等燃氣供熱節能新技術。列舉了兩個應用燃氣供熱鍋爐房節能系統的典型工程,對其投入節能系統前后進行了對比試驗,并做了節能效益和經濟效益分析。
針對我國資源環境約束日益突出的問題提出的,充分體現了落實科學發展觀,加快經濟增長方式轉變,建設資源節約型、環境友好型社會和實現可持續發展的要求。我國正處在工業化和城鎮化快速發展時期,能源消耗強度較高,消費規模不斷擴大,尤其是高投入、高消耗、高污染的粗放型經濟增長方式尚未轉變,加劇了能源供求矛盾和環境污染問題的嚴峻形勢。能源消耗增長仍然快于經濟增長,能耗不降反升,節能降耗工作面臨更大壓力。加強節能工作、降低能源消耗、提高能源利用率已成為社會各界普遍關注的焦點。因此,做好工業鍋爐的技改節能改造工作,使供熱設備在最優狀態下工作,對于促進節能減排工作具有十分重要的意義。
關鍵詞:能源危機 供熱 節能 經濟效益
The content of the English translation
Abstract
“Energy conservation and emission reduction” is China's economic and social development of a long-term strategic policy.Industrial boiler is our country's energy consumption and pollution large family, how to improve the industrial boiler energy level, it is to realize our country “energy conservation and emission reduction” policy of the important guarantee.Introduce climate compensator, flue gas condensing heat recovery device, control of heating energy saving time gas new technology.Lists the two gas heating boiler room energy saving system application the typical engineering, the input energy saving system compared before and after the experiment, and the energy-saving benefit and economic benefit analysis.In view of China's resources and environment constraints are a growing problem of the proposed, fully embodies the carry out the science development view, speed up the economic growth mode, and build a resource-conserving and environment-friendly society and realize Key words: Energy crisis
Heating
Energy saving
Economic benefits
引 言
鍋爐是供熱之源。鍋爐及鍋爐房設備的任務,在于安全可靠、經濟有效地把燃料的化學能轉換為熱能,進而將熱能傳遞給水,以生產熱水和蒸汽。
蒸汽,不僅用作將熱能轉變成機械能的工質產生動力,用于發電;蒸汽(或熱水)也用作再熱體,為工業生產、采暖通風空調等方面提供所需的熱量。
隨著科學技術的發展,自動控制在現代工業中起著主要的作用,目前已廣泛應用于工農業生產及其他建設方面。生產過程自動化是保持生產穩定、降低成本、改善勞動成本、促進文明生產、保證生產安全和提高勞動生產率的重要手段,是20世紀科學與技術進步的特征,是工業現代化的標志之一。
現在的供熱方式主要有四種:城市熱網供熱、區域鍋爐房供熱(含燃煤、燃氣、燃油、電鍋爐)、清潔能源分戶自采暖(天然氣壁掛爐、電采暖)和小火爐取暖。其中主要供暖方式是燃煤、熱力和燃氣供暖。為保證和改善大氣環境質量,大力推廣和使用了清潔能源,全國正在將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐。天津市燃煤鍋爐供熱至少已有幾十年歷史,而燃氣鍋爐供熱自1997年天然氣進津才開始啟動,實際運行只有幾年的歷史,在設計和運行等方面皆缺乏經驗,問題較多。天然氣是十分可貴的能源,尤其去年出現天然氣緊張,因此,如何實現燃氣鍋爐供熱的節能,就成為人們十分關注的熱點問題。
能源是國民經濟的基礎,關系著經濟社會的可持續發展。到2020年,國家要求國內生產總值比2000年翻兩番,但能源消耗只能翻一番。這就需要我們依靠科技進步、通過調整產業結構和采取節能措施等手段來提高能源利用率,切實貫徹《節約能源法》確定的“堅持開發和節約并舉,把節約放在首位”的方針。對于量大面廣的供熱鍋爐,如何改進燃燒技術,挖掘潛力提高它們的熱效率以節約燃料,有著十分重要的實際意義。同時,面對我國環境保護的巨大壓力,如何積極主動地變終端(煙氣)治理為源頭(燃料)治理,大力推廣和使用優質低硫煤、洗選煤、型煤,病采用清潔燃燒技術和燃煤污染控制技術,包括脫硫、脫氮工藝或低氮燃燒,以保護環境,提高大氣環境質量,也是我們義不容辭承擔的責任。
要想做到燃氣供熱鍋爐系統的節能,需要從設計、施工到運行的全方面入手。本文下面介紹的這套節能系統不僅可以在保證供暖質量的基礎上降低燃氣費用,延長鍋爐使用壽命,保證燃氣鍋爐安全穩定的運行,提高設備管理水平,還可以解決燃氣耗量高、鍋爐冷凝水多。
第一章、鍋爐房系統簡介
1.鍋爐的基本結構
鍋爐,顧名思義其最根本的組成是汽鍋和爐子兩大部分。燃料在爐子里燃燒,將它的化學能轉換為熱能,高溫的燃料產物——煙氣,則通過汽鍋受熱面把熱量傳遞給汽鍋中溫度較低的水,水被加熱或進而沸騰汽化,產生蒸汽。鍋爐房設備
是保證鍋爐源源不斷地生產蒸汽或熱水而設置的,諸如輸煤運渣機械、送引風機、水泵和量測控制儀表等不可缺少的輔助裝置和設備。借此鍋爐房成為供熱之源,安全可靠、經濟有效地為用戶提供熱量。
(圖1-1 SHL型鍋爐)
汽鍋的基本構造包括筒、管束、水冷壁、集箱以及下降管等組成,它是一個封閉的汽水系統。爐子包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風裝置等組成,是燃料設備。
此外,為了保證鍋爐的正常工作和安全,蒸汽鍋爐還必須裝設安全閥、水位表、高低水位警報器、壓力表、主汽閥、排污閥、止回閥等;還有為了消除受熱面上的積灰以利于傳熱的吹灰器,以提高鍋爐運行的經濟性。
第二章、鍋爐房系統在工程中的應用分析和實例
2-1 鍋爐的分類
鍋爐分為:蒸汽鍋爐、熱水鍋爐以及廢熱鍋爐。
2、鍋爐系統的應用
2-2.1鍋爐的控制系統
首先除氧水通過給水泵進入給水調節閥,通過給水調節閥進入省煤器,冷
水在經過省煤器的過程中被由爐膛排出的煙氣預熱,變成溫水進入氣包,在氣包內加熱至沸騰產生蒸汽,為了保證有最大的蒸發面因此水位要保持在鍋爐上氣包的中線位置,蒸汽通過主蒸汽閥輸出。空氣經過鼓風機進入空氣預熱器,在經過空氣預熱器的過程中被由爐膛排出的煙氣預熱,變成熱空氣進入爐膛。燃料進入爐膛前被點燃,在燃燒過程中發出熱量加熱氣包中的水,同時產生煙氣。在引風機的抽吸作用下經過省煤器和空氣預熱器,把預熱傳導給進入鍋爐的水和空氣。通過這種方式使用鍋爐的熱能得到節約。降溫后的煙氣經過除塵器除塵,去硫等一系列凈化工藝通過煙囪排出。
鍋爐控制系統,一般由以下幾部分組成,即由鍋爐本體、一次儀表、控制系統、上位機、手動切換操作、執行機構及閥、電機等部分組成,一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉速等量轉換成電壓、電流等送入計算機??刂葡到y包括手動和自動操作部分,手動控制時由操作人員手動控制,用操作器控制變頻器、滑差電機及閥等,自動控制時對計算機發出控制信號經執行部分進行自動操作。計算機對整個鍋爐的運行進行監測、報警、控制以保證鍋爐正常、可靠的運行,除此以外為了保證鍋爐運行的安全,在進行計算機控制系統設定時,對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數應設置常規儀表及警報裝置,以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置,以免鍋爐發生重大事故。
2-2.2鍋爐的燃燒系統
燃燒控制系統在外接負荷需求改變后立即改變鍋爐的燃料量,維持燃燒過程的能量平衡。然而,主蒸汽壓力對燃料量的影響呈現交大的遲延和慣性,特別是采用直吹式制粉系統的燃燒過程,如何迅速改變燃燒率至關重要。
燃燒控制系統應能迅速發現并消除燃料量的自發擾動,維持主氣壓力穩定。當外界負荷需要改變時,鍋爐的送風量和引鳳良應與燃料量協調動作,使鍋爐燃燒經濟性指標及爐膛壓力參數保持平衡,即鍋爐燃燒工況的穩定。
對于單元制運行的鍋爐允許主氣壓力在一定范圍內波動,特別是滑壓運行時氣壓變動范圍更大。所以,系統中有關參數應加以溫度和壓力的修正,以提高參數測量的精確性。例如圖2-1,為給煤機轉數為反饋信號的燃燒控制系統。
圖2-1 2-2.3鍋爐的水汽系統
1、鍋爐水處理系統的特點:
高溫高溫使許多原本較慢的反應變得相當快,如溶解氧對鐵的腐蝕,在常溫下較慢,而在蒸汽鍋爐內卻相當快,往往在補給水入口處就與鐵反應,對這附近的煙管等處造成氧腐蝕,而其它部位則幾乎沒有。同時高溫也要求鍋爐本體得3 經受住熱脹冷縮的考驗,必須保證熱量及時被水吸收,如果水垢過厚,不但造成能源浪費,而且會由于水側、火側的溫差過高,熱脹冷縮的程度相差太大,使某些部位扭曲變形,甚至發生爆炸。高溫也使碳酸氫鹽的分解速度急劇加快,使碳酸鹽垢的形成速度大大快于常溫。
高壓高壓給鍋爐爆炸帶來隱患,特別是當鍋爐局部腐蝕嚴重時,由于受壓不均勻,極易發生爆炸。
快速濃縮由于蒸汽是相對較純凈的H2O組份,因此隨著蒸汽不斷蒸發,水中的雜質濃度成倍增加,使原本溶解度較大或水中含量較低的鹽,如硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽,都會因濃度的不斷升高而形成水垢,這一現象特別易發生在劇烈蒸發的部位。
鍋爐汽水系統主要在于水質問題,如果水質不好,對鍋爐會造成很大的危害,例如:
1)結垢
2)腐蝕
①金屬構件破損鍋爐的省煤器、水冷壁、對流管束及鍋筒等構件會因水質不良而引起腐蝕。結果這些金屬構件變薄和凹陷,甚至穿孔。更為嚴重的腐蝕會使金屬內部結構遭到破壞。被腐蝕的金屬強度顯著降低。因此嚴重影響鍋爐安全運行,縮短鍋爐使用年限,造成經濟上的損失。
②增加鍋水中的結垢成份金屬的腐蝕產物(主要是鐵的氧化物),被鍋水帶到鍋爐受熱面后,容易與其它雜質生成水垢。當水垢含鐵時,傳熱效果更差。例如,含8%鐵并混有二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的熱損失,相當于4mm厚的其他成份的水垢。
③產生垢下腐蝕含有高價鐵的水垢,容易引起與水垢接觸的金屬鐵的腐蝕。鐵的腐蝕產物又容易重新結成水垢。這是一種惡性循環,它會導致鍋爐構件迅速損壞。尤其對燃油鍋爐,金屬腐蝕產物的危害更大。
3)汽水共騰
在鍋筒的水、汽界面上,若蒸汽和水不能迅速分離,在鍋水沸騰蒸發過程中,液面就會產生泡沫,泡沫薄膜破裂后分離出很多的水滴,這些含鹽很高的水滴不斷被蒸汽帶走,嚴重時,蒸汽攜同泡沫一同進入蒸汽系統,這種現象稱為汽水共騰。這是由于鍋水中含有過多的氯化鈉、磷酸鈉、油脂和硅化物時,或者鍋水中的有機物與堿作用發生皂化時而引起的,鍋爐汽水共騰會發生以下危害:
⑴蒸汽受到嚴重污染
⑵過熱器管和蒸汽流通管道內出現積鹽,嚴重時能將管道堵塞
⑶使過熱蒸汽的溫度下降
⑷水面計內充有氣泡,造成液面分辨不清
⑸在蒸汽流通系統中產生水錘作用,容易造成蒸汽管路連接部位損壞 ⑹容易引起蒸汽閥門、管路彎頭及熱交換器內的腐蝕。
2-2.4鍋爐的風煙系統
鍋爐風煙系統是鍋爐重要的輔助系統。它的作用是連續不斷的給鍋爐燃燒提供空氣,并按燃燒的要求分配風量,同時使燃燒生成的含塵煙氣流經各受熱面和煙氣凈化裝置后,最終由煙囪及時的排至大氣。
鍋爐風煙系統按平衡通風設計,系統的平衡點發生在爐膛中,因此,所有燃燒空氣側的系統部件設計正壓運行,煙氣側所有部件設計負壓運行。平衡通風方式使爐膛和風道的漏風量不會太大,保證了鍋爐較高的經濟性,能防止爐內高溫煙氣外冒,對運行人員的安全和鍋爐房的環境均有一定的好處。
二次風系統供給燃燒所需的空氣,設有2臺50%容量的動葉可調軸流式送風機,在風機出口擋板后設有聯絡風管以平衡送風機出口風壓。在送風機的入口風道上設有熱風再循環裝置,當環境溫度較低時,可以投入熱風再循環,以提高進入空氣預熱器的空氣溫度,防止空氣預熱器冷端積灰和腐蝕。
煙氣系統是將爐膛中的煙氣抽出,經尾部受熱面、空預器、除塵器和煙囪排向大氣。在除塵器后設有2臺50%容量的靜葉可調的軸流式引風機。為使除塵器前后的煙氣壓力平衡,使進入除塵器的煙氣分配均勻,在兩臺除塵器進口煙道處設有聯絡管。為防止煙氣倒流入引風機,在引風機出口處裝有嚴密的煙氣擋板。
1、風煙系統的設備和裝置組成,其運行參數也就決定運行了風煙系統的參數:
1)兩臺動葉可調軸流式送風機(二次風機)2)兩臺動葉可調軸流式一次風機 3)兩臺靜葉可調軸流式引風機 4)兩臺容克式三分倉空氣預熱器 5)煙氣再循環管 6)兩臺靜電除塵器 7)兩臺火檢冷卻風機 8)兩臺密封風機
9)四組對沖布置的燃燒器及二次風箱 10)連接管道、擋板或閘門
風煙系統其實是兩個平行的供風系統,有共同的爐膛、受熱面煙道和兩臺引風機構成的風煙系統。
輸送至爐膛的空氣,其作用是:
A、提供燃料燃燒所需要的二次風、中心風和燃盡風,由送風機提供。B、提供輸送和干燥煤粉的一次風,由一次風機提供。
C、提供火檢探測器的冷卻風,由火檢冷卻風機提供,直接取自大氣。D、給煤機、磨煤機和煤粉管吹掃風,由一次風機出口經密封風機升
壓后提供。
無論是密封風還是冷卻空氣,最終均進入爐膛,是燃燒所需的空氣的組成部分。
風煙系統中最主要的為一、二次送風,系統、煙氣系統和密封風系統
2、一次風系統:
一次風的作用是用來輸送和干燥煤粉,并供給燃料燃燒初期所需的空氣。大氣經濾網、消聲器垂直進入兩臺軸流式一次風機,經一次風機提壓后分成兩路;一路進入磨煤機前的冷一次風管;另一路經空氣預熱器的一次風分倉,加熱后進入磨煤機前的熱一次風管,熱風和冷風在磨煤機前混合。在冷一次風和熱一次風管出口處都設有調節擋板和電動擋板來控制冷熱風的風量,保證磨煤機總的風量要求和合適的出口溫度。合格的煤粉經煤粉管道由一次風送至爐膛燃燒。
一次風機的流量主要取決于燃燒系統所需的一次風量和空氣預熱器的漏風量。密封風機風源來自一次風,最終進入磨煤機。一次風的壓頭主要取決于煤粉流的阻力及風道、空氣預熱器、擋板、磨煤機的流動阻力。其壓頭是隨鍋爐需粉量的變化而變化,可以通過調節動葉的傾角來改變風量,維持風道一次風的壓力,適應不同負荷的變化。
3、二次風系統:
為了使燃料在爐內的燃燒正常進行,必須向爐膛內送入燃料燃燒所需要的空氣,用送風機克服煙氣側的空氣預熱器、風道和燃燒器的流動阻力,并提供燃料燃燒所需的氧氣。
二次風的流程:電廠環境空氣經濾網、消聲器與熱風再循環匯合后垂直進入兩臺軸流式送風機,由送風機提壓后,經冷二次風道進入兩臺容克式三分倉空氣預熱器的二次風分倉中預熱,熱二次風經熱二次風道送至二次風箱和燃燒器進入爐膛。
每臺空氣預熱器對應一組送風機和引風機。兩臺空氣預熱器的進出口風道橫向交叉連接在總風道上,用來平衡兩側二次風壓,在鍋爐低負荷期間,可以只投入一組風機(送、引風機各一臺)運行。
加熱后的二次風,經熱二次風總管分配到爐膛的前后墻的4個燃燒器風箱后,被分成多股三種空氣流,一是通過各二次風噴咀的二次風(中心風);二是通過一次風噴咀周邊入爐的周界風;三是通過燃燒器頂部燃盡噴咀的燃盡風。
用于鍋爐點火和低負荷穩燃的油燃燒器布置在二次風噴咀內,故沒有設計獨立的供風通路。
在燃燒器風箱內流向各個噴咀的通道上設有調節擋板,用以完成各股風量的分配。
4、煙氣系統: 煙氣系統的作用是將燃料燃燒生成的煙氣經各受熱面傳熱后連續并及時地排至大氣,以維持鍋爐正常運行。
鍋爐煙氣系統主要由兩臺靜葉可調軸流式引風機、兩臺容克式空氣預熱器和兩臺電除塵器構成。鍋爐采用平衡通風,爐膛保持一定的負壓。負壓是通過調節引風機靜葉的角度,改變風機的流量實現的。
引風機的進口壓力與鍋爐負荷、煙道通流阻力有關。其流量決定于爐內燃燒產物的容積及爐膛出口后所有漏入的空氣量。
兩臺空氣預熱器出口有各自獨立的通道與兩臺電除塵器相連接,電除塵的兩室出口有共同的通道與引風機連接。在引風機的進出口有電動擋板,滿足任一臺引風機停運檢修時的隔離需要。
風機是把機械能轉化為氣體的勢能和動能的設備,風機可以分為軸流式和離心式兩種形式。軸流風機和離心風機比較:
a、動葉調節軸流風機的變工況性能好,工作范圍大。因為動葉片安裝角可隨著鍋爐負荷的改變而改變,既可調節流量又可保持風機在高效區運行。
b、軸流風機對風道系統風量變化的適應性優于離心風機。由于外界條件變化使所需風機的風量、風壓發生變化,離心風機就有可能使機組達不到額定出力,而軸流風機可以通過動葉片動葉關小或開大動葉的角度來適應變化,同時由于軸流風機調節方式和離心風機的調節方式不同,決定了軸流風機的效率較高。
c、軸流風機重量輕、飛輪效應值小,使得啟動力矩大大減小。
d、與離心式風機比較,軸流風機結構復雜、旋轉部件多,制造精度高,材質要求高。
華潤常熟鍋爐送風機和一次風機每爐均為兩臺,采用液壓、動葉可調軸流式風機,由上海鼓風機廠有限公司在引進德國TLT公司技術的基礎上生產。
2-2.5 鍋爐的實際應用
圖2-2 車間燃氣鍋爐系統圖
愛普燃氣鍋爐的優點是:占地面積小,操作簡單機動靈活,可根據自己的需要提前或錯后取暖時間具有洗浴和采暖的雙重功能。缺點是:用氣量較大,水壓不足時容易過熱保護,不適合風大的寒冷地區使用。由于采用半導體原件實現的自動化控制,一旦出現故障就要等專業人員來維修。維修時比較方便的是:一旦出現故障,系統就會通過故障代碼E~指出故障出現在哪一個環節哪一個部位。能盡可能的縮短判斷故障的時間。
就愛普燃氣鍋爐JLG16-K/JLG20-K而言,他屬于開放式鍋爐,安裝簡單系統內壓力不大只要管道暢通不漏水,暖氣片高度不要超過鍋爐水箱即可。以下重點用愛普鍋爐講燃氣鍋爐(開放式)的調試故障檢查及排除。
⒈使用前調試
(1)檢查使用的燃氣是否符合兩用爐銘牌上標明的燃氣種類,不同燃氣絕不能代替使用。
(2)檢查水路.氣路是否暢通,有無泄漏現象。(3)檢查電源是否符合規定AC220V/50HZ.(4)加入添加劑(根據地區及安裝位置的溫度情況推薦添加):擰開本機頂端面右上角的滾花螺母,將稀釋好的防凍劑、防垢劑倒入,添加完畢后再擰緊螺母。
(5)系統注水:將插頭插入電源插座,電源指示燈亮。按開關、西域7 鍵(三秒以上)開啟鍋爐使其處于采暖狀態,數碼管左窗口顯示—并上下滾動,表示系統正在注水。水注滿后鍋爐會自動停止注水轉入正常工作狀態。在注水過程中有少量水從溢水口流出屬正?,F象。⒉鍵盤簡介
(1)只有電源燈亮時表明電源已接通但處于關機狀態。長按(三至四秒)即可開機觀察在那一種狀態
(2)洗浴燈未亮時表示處于取暖狀態。在這種狀態下洗浴優先。在這種狀態下想轉入單純的洗浴狀態短按(一秒以內)開關鍵即可轉入洗浴狀態。這時洗浴燈亮起不再取暖,處于待機狀態。只有用水時才會啟動鍋爐。停止用水時鍋爐會自動轉入待機狀態,這時風機仍會轉動三分鐘左右才會停止。
(3)自動燈亮時鍋爐執行的是用戶設置定時的程序,這時如果用戶未設定時或定時有開無關有關無開鍋爐都會工作不正常。只有按時段設置正確的定時鍋爐才會正常工作。
自動燈不亮時鍋爐執行的是它本身所帶的程序。(4)加熱指示燈亮時,表明鍋爐正在燃燒(5)定時燈亮時表明至少設置了一個時段 ⒊數碼顯示器
(1)在洗浴狀態,數碼管通常不顯示只有洗浴指示燈亮,只有在使用熱水時數碼管在開水的同時顯示溫度的讀數,并隨出水口的溫度變化而變化出相應的讀數。隨水管的關閉而熄滅。
(2)在取暖狀態:數碼顯示左右兩窗口同時顯示左窗顯示所設定的回水溫度右窗顯示所設定的當前時間。這是如果使用熱水系統會自動轉入洗浴狀態,并按洗浴的顯示方式顯示。
以上為簡單的操作。無論那一種其操作都不同應以使用說明書為準,這里不再詳細介紹。以下以故障檢查和如何排除為重點詳細介紹。
第三章、鍋爐房系統供熱的能源浪費分析
3-1 當前供熱鍋爐能源浪費的原因
3-1.1 鍋爐容量小、熱效率低。近幾年國家重視節能減排工作,也給了一定的項目支持,但由于大多數企業缺乏技術改造資金,小容量鍋爐所占比重仍然偏高,且大多鍋爐長期在低負荷下運行,造成不完全燃燒,能源浪費嚴重。
3-1.2 排煙溫度高、污染大。當前,大多供熱企業使用的鍋爐燃燒方法以層燃為主,其排煙溫度長期在300℃-350℃之間,大量高溫煙氣及粉塵,對環境造成極大污染,熱量流失嚴重。
3-1.3 鍋爐運行自控裝置水平低。大多供熱企業鍋爐普遍未配置運行檢測儀表,操作人員在調整鍋爐燃燒工況或負荷變化時,由于無法掌握具體數據,不能及時根據負荷變化調整鍋爐運行工況,鍋爐、電機的運行效率受到了限制,造成
了浪費。
3-1.4 鍋爐受熱面結焦、積灰嚴重。由于能源的緊張,鍋爐采用的燃料品質參差不齊,粘結性物質增多,鍋爐受熱面結焦、積灰嚴重。目前清除鍋爐結焦、積灰的主要方法為機械方法和化學方法,但由于結焦、積灰成分的不同及各鍋爐結構的差異,清除效果不明顯。
3-2 解決供熱鍋爐能源浪費的對策
針對以上的問題,政府部門應支持企業進行技術改造,質監部門指導企業推廣節能裝置,提高鍋爐效能,減少浪費。
3-2.1 推廣使用高效節能的新型熱水鍋爐
以三星LED的szl14—1.25/130/70一aii鍋爐為例,該型鍋爐是按照《蒸汽(熱水)鍋爐安全監察規程》的要求,在嚴格的熱力計算、強度計算、煙風阻力計算的基礎上開發的拳頭產品。該種產品經過機械工業部鍋爐產品質量檢測中心測試,熱效率達到83.44%,具有10%的超負荷能力。該型鍋爐測試后性能指標達到zbj98011—88工業鍋爐通用技術條件的要求,熱效率比合格品高7.44個百分點,性能指標達到優等品的水平,環保性能測試達到ⅱ類地區的要求,在此基礎上,不斷對產品進行優化、技術升級,采用了奧地利能源和環境公司(ae&e)及美國德爾塔公司世界領先的技術,使得鍋爐的燃燒強度、傳熱強度極大的提高,煤種適應性增強,使用中升溫快、出力足、煤耗低、熱效率高,滿足了鍋爐運行工況的理想狀況。
3-2.2 改造利用水力平衡節能技術
隨著城市建筑規模的不斷擴大,在供熱工程中,由于條件的制約不可能完全采用同程系統。而異程系統在實際的設計中,為了保證系統最不利環路末端的資用壓頭,所有其他供熱設備末端的資用壓頭往往大于設計工況的需要值,特別是在規模大、建筑功能復雜的工程中,異程管線長,末端用戶的阻力大,在靠近熱源位置的資用壓頭余量過大,往往出現流量分配偏離設計狀態,導致其系統水力失調。流量的偏差不但不能保證末端用戶用熱需求,還能產生熱源近端用戶采暖過熱的現象,造成了能源上的浪費。因此,應該在供熱系統增加控制手段,解決了水力工況失調后,將供水溫度提高到設計溫度或接近設計溫度,以提高供熱系統的輸送效率、節約能源,并為用戶擴展打下良好基礎。3-2.3 安裝熱工儀表
在供熱鍋爐上安裝熱工測量與自動控制儀表系統,可有效節煤,主要包括以下內容。
? 熱工檢測。a.爐堂負壓指示,儀表:by型或u型壓力計。b.爐堂煙氣出口溫度指示,儀表:鉑銠鉑熱電偶+指示毫伏計。c.分層給煤耗煤量指示。d.平衡閥管流量指示,壓差指示。e.熱管空氣預熱器煙氣進、出口壓力溫度指示;熱管空氣預熱器被加熱空氣進、出口壓力溫度指示;被加熱水進、出口壓力溫度指示。
? 熱工信號及保護。a.壓力報警及保護:當設備壓力超過運行規定的壓力時,有自動聲光報警。超過極限壓力時,有自動聲光報警及自動緊急停爐保護。b.水位報警及保護:水位超過運行規定的水位時,有自動聲光報警。
? 熱工控制。a.設水位指示,報警測量系統及水位自動調節系統。b.設煙氣,空氣指示,報警測量系統及水位自動調節系統。
④ 熱工檢測與控制儀表集中設置在控制室。
3-2.4 利用低耗電量的變頻技術
鍋爐在運行過程中,通常都是由操作人員憑經驗手動調節,峰值能耗浪費較大。而采用變頻調速技術的優勢在于:電機轉速降低,減少了機械磨損,電機工作溫度明顯降低,檢修工作量減少;電機采用軟啟動,啟動電流從零逐漸上升到額定電流值,不僅節能而且不會對電網造成沖擊,節能效果顯著,一般情況下可以節能約30%。
3-2.5 熱管換熱器回收鍋爐煙道余熱
熱管是高科技航天領域中必不可少的原件之一,它是一種高效傳熱元件,由管殼、管芯、工組成的封閉系統。它有體積小、重量輕、傳熱功率大,流動阻力小等許多優點。熱管傳熱是靠工質的沸騰和凝結,因此單位截面積的換熱量很高,同時熱管內部空間充滿飽和蒸汽,管子各處幾乎是等溫的,所以熱管能在溫差較低的情況下傳遞較多的熱量。加之熱管具有結構簡單,無運動部件,工作可靠等優點有著廣泛的應用前景。另外,由于熱管能在低溫差下良好的傳熱,無疑對于熱回收,節約能源起到很大作用。熱管換熱器屬于熱流體互不接觸的表面式換熱器,作為工業鍋爐的尾部受熱面,可充分利用鍋爐的排煙余熱,提高鍋爐效率,節約能源。可用作為熱管空氣預熱器、熱管式省煤器和熱管式熱水器。熱管式空氣預熱器用來加熱燃燒用的空氣,不僅可以降低排煙損失,而且采用熱空氣可大大加強燃燒,能有效地降低灰渣含炭量和化學不完全燃燒損失,因此可大大提高工業鍋爐效率。熱管省煤器用來加熱鍋爐給水,熱管熱水器用來加熱生產和生活用的熱水,都可以提高能源的利用率,應用也很普遍。3-2.6 加強運行管理人員技術水平。保證系統安全正確運行宗旨是通過對鍋爐房的管理人員和操作人員的強化培訓,提高鍋爐的操作人員和管理人員專業知識.熟悉掌握系統和設備功能,正確使用操作,定期對設備進行維護保養,使系統和設備在最佳狀態下工作。
第四章、鍋爐房系統節能前景
4-1中國工業鍋爐行業概況
中國鍋爐制造業是在新中國成立后建立并發展起來的,改革開放以來,隨著國民經濟的蓬勃發展,我國鍋爐制造業取得了長足的進步。2002 年,全國持有各級鍋爐制造許可證的企業1121 家(不包括取得有機熱載體鍋爐制造許可證和單獨部件制造許可證的企業),生產各種不同參數和容量的蒸汽、熱水鍋爐128206 臺(不包括有機熱載體鍋爐和其他型式的產品)。
4-2 未來工業鍋爐的需求態勢
中國工業鍋爐產品市場主要在國內(出口很少,2000-2002 三年總共出口鍋爐687 臺,但進口多達7383 臺)。影響工業鍋爐市場的主要因素以往是國民經濟的發展速度和投資規模、北方地區采暖需要和住宅建設、第三產業和民營企業的發展、效率低污染重的落后鍋爐淘汰改造以及正常的更新改造等。未來工業鍋爐產品市場發展除了受上述因素影響外,越來越受到能源政策和節能、環保要求的制約。在國家倡導并推行熱電聯產和集中供熱的形勢下,大中城市的小容量燃煤鍋爐的比重將會顯著下降;循環流化床鍋爐等采用清潔燃燒技術的鍋爐將得到較快的發展;燃油燃氣鍋爐特別是燃氣鍋爐將會有長足的進步,小型燃機熱電(冷)聯產系統、燃氣—蒸汽聯合循環熱電(冷)聯產系統的開發應用會有較大進
展;蓄熱式電熱鍋爐系統隨著電力工業改革和發展其市場將進一步拓寬;燃生物質和生活垃圾的鍋爐市場潛力較大
結語: 我國經濟快速增長,各項建設取得巨大成就,但也付出了巨大的資源和代價,經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳,群眾對環境污染問題反應強烈。這種狀態與經濟結構不合理、增長方式粗放直接相關。不加快調整經濟結構、轉換增長方式,資源支撐不住,環境容納不下,社會承擔不起,經濟發展難以繼續。只有堅持節約發展、清潔發展、安全發展,才能實現經濟又快又好的發展。同時,溫室氣體排放引起全球氣候變暖,備受國際社會廣泛關注。進一步加強節能減排工作,也是應對全球氣候變化的迫切需要,是我們應該承擔的責任。
鍋爐煙氣排放是各大污染中的首位,所以鍋爐房節能減排是必行之路。
參考資料:
1.李遵基.北京,熱工自動控制系統:中國電力出版社,1992:66-106 11 2.張玉鐸.北京,王滿稼等.熱工自動控制系統:水利電力出版社,1985:15-25 3.吳勤勤.北京, 張雪申等.控制儀表與裝置:化學工業出版社,1997:24-39 4.工業鍋爐實用手冊,江蘇科學技術出版社,1995.5.工業鍋爐技術管理手冊,東北工學院出版社.6.劉平安,張曉東.略論工業鍋爐經濟運行與節能的途徑[J].節能技術2008.(3).專業英文資料
Boiler energy saving Industrial boiler energy saving technology related to many, what is the most important increase industrial furnace thermal utilization ratio of pot namely, increasing the thermal efficiency of the industrial boiler.This section from burning, transportation line maintenance, new technology and new equipment and the application of the industrial boiler auxiliary equipment of energy saving, pot boiler water processing, etc and the industrial boiler room way of energy saving is discussed in this paper.1.The furnace of industrial boiler furnace arch arch is very important.The role is to make arch furnace chamber of the mixture of gases and radiation and hot gas organization flow, to make the fuel and ignition and combustion when.Sua and at present industrial boiler with the actual YongQiLiang rated load are often not with horse, the use of coal changes greatly, and often have large design coal poor vision, so in actual use, often to furnace necessary improvement in arch coal need to be comfortable.For transformation of the former furnace arch situation, the existing problem is: for the use of coal and coal than design poor miscellaneous, boiler flue gas temperature appear the chamber exports low(about 700℃), more than 200 ℃ design low.The new coal fire late, often appear fire bed broken fire, fire from about 0.6 ~ coal disc 1 cm, furnace combustion is not strong, ash high carbon content.According to the problems furnace arch structure, from improving the ignition of fuel conditions and raise the temperature of boiler furnace to reform.After improvement furnace arch, in actual shipped in from the observed, the transformation effect is good, people away from coal furnace fuel after disc 0.3 MRP on fire, fire bed combustion intense, flame full of degree good, strong rotation.Due to the lower arch before, after extended arch, the arch of the throat and mouth shape between into space from the original 2 cm or so down to 1 cm.To strengthen the disturbance of the air mixed, to form the airflow, strengthen the furnace combustion, improve the efficiency of the district and the whole arch before furnace temperature, make its reach to 1400℃ above, improved the ignition of fuel conditions.Coal in the ignition, of furnace temperature rise, make the carbon content and ash significantly less.The flue gas mixture and strengthen the hydrocyclone separation of flue gas carbon particles needed to fall in the fire bed and new fuel layer further burns out.2.The reasonable air supply and regulation In the chain furnace, the furnace, the furnace of reciprocating vibration, according to the different characteristics of the combustion process, reasonable air supply, to
promote the furnace combustion is very important.As in the chain furnace, along with fuel keep movement, which in turn happen on fire, burning, and burn the stage.Burning along the length direction is the stoker stages, zoning, so along the length direction along the air quantity is also different.The preheating zone along the head and tail burn stage, air requirements small;The burning along the middle stage, air requirements.According to this characteristic, must use block supply air, to meet the needs of the burning.The current domestic production of the boiler although all are to consider this one characteristic, with the wind in subsection room, and equipped with air inlet adjustment.But according to the survey.3.The secondary air Second wind to strengthen the air combustion is very effective.Second wind have the following function:(1)strengthen the furnace of air disturbance and mixed, make the furnace of oxygen and flammable gas mixture evenly, make chemical don't fully burning loss and the chamber excess air coefficient reducing.(2)secondary air in furnace flue gas vortex formed, on the one hand, extended the suspension fine coal grain in the chamber of a stroke, increase the fine particles suspended furnace in the residence time of, make it have a full time to burn, make not complete combustion heat loss;Another result of air separation of spiral effect, make coal dust grain and the grain re-blows rejection within, and reduce the small fly ash escape from the quantity, the mechanical incomplete combustion heat loss.英譯漢
鍋爐的節能
工業鍋爐的節能技術涉及多方面 , 最主要是提高工業鍋爐的熱能利用率 , 即提高工業鍋爐的熱效率。本節從燃燒、運行維護、新技術及新設備的應用、工業鍋爐輔機的節能、鍋 爐水處理等方面 ,對工業鍋爐房的節能途徑進行探討。
1.爐拱工業鍋爐的爐拱是十分重要的。爐拱的作用在于促使爐膛中氣體的混合以及組織輻射和熾熱煙氣的流動 ,使燃料及時著火燃燒。
而目前工業鍋爐的實際用汽量與其額定負荷往往不匹配 ,使用的煤種變化較大 ,而且與設計煤種往往有較大的差異 ,因此在實際使用中 ,往往要對爐拱進行必要的改造以適應煤種的需要。
為改造前爐拱情況 ,存在的主要問題是:因使用 的燃煤比設計煤種差而雜 , 鍋爐出現爐膛出口煙氣溫度低(約 700 ℃), 比設計低 200 ℃。新煤著火遲 , 時常出現火床斷火 ,著火距煤閘板約 0.6~1.O m, 爐膛燃燒不強烈 , 灰渣含碳量高。針對爐拱結構存在的問題 ,從改善燃料的著火條件 ,提高爐膛溫度著手對鍋爐進行改造。
經過改造后的爐拱 ,在實際運衍中觀測發現 ,改造效果良好 ,燃料人爐后距煤閘板0.3MRP著火 ,火床燃燒強烈 ,火焰充滿度好 ,旋轉強烈。由于前拱降低 , 后拱加長 , 拱間形 成的喉口間距由原來的 2 cm 左右縮小到 1cm。加強了該處 的氣流擾動混合 , 重新組織了氣流,強化了爐內燃燒 ,有效的提高了前拱區和整個爐膛的溫度,使其達到 1400℃以上,改善了燃料的著火條件。煤著火點的提前 , 爐膛溫度的提高,使灰渣含碳量明顯減少。煙氣的旋流混合又加強了煙氣中焦 炭粒子的分離 , 使之落在火床上和新燃料層進一步燃盡。強烈的煙氣旋流還使煙氣中的 CO、H2、CH4 等可燃氣體充分燃 燒 , 從而提高了鍋爐的熱效率 4% 以上。同時也提高了鍋爐出力,滿足了生產用汽的需要,減輕了環境污染,擴大了燃煤品種的適應范圍。
2.合理的送風與調節
在鏈條爐、振動爐、往復爐中,根據燃燒過程的不同特點,合理的送風,對于促進爐內燃燒是很重要的。如在鏈條爐中 , 燃料隨爐排不停地運動,依次發生著火、燃燒、燃盡各階段。燃燒是沿爐排長度方向分階段、分區進行的 , 所以沿爐排長度方向所需的空氣量也就不同。在爐排頭部的預熱 區和尾部燃盡階段,空氣需要量??;在爐排中部的燃燒階段,空氣需要量大。根據這一特點,必須采用分段送風 , 以滿足 燃燒的需要。目前國內生產的鍋爐雖然都考慮到這一特性,采用了分段風室 , 并裝有調節風門。但據調查 , 不少單位在實 際運行中沒有按照燃燒特性進行風量調節,從而使燃燒所需 要的空氣量與實際供風量沒有很好地配合 , 使不完全燃燒損 失增大。因此 ,在鍋爐燃燒調整中,要根據燃燒需要對供給空氣量及時進行調節 ,以降低熱損失 ,提高熱效率。
3.采用二次風
二次風對強化氣流燃燒是很有效的。二次風有以下作用:
(1)加強爐內氣流的擾動和混合,使爐內的氧氣和可燃氣體均勻地混合,使化學不完全燃燒損失和爐膛過量空氣系數降低。
(2)二次風在爐內形成煙氣旋渦,一方面延長了懸浮細煤粒在爐膛中的行程 , 增加了懸浮細粒子在爐內的停留時間 , 使其有較充分的時間燃燒,使不完全燃燒熱損失降低;另一 方面由于氣流旋渦的分離作用,使煤粒和灰粒甩回爐內,減小了飛灰逸出量,使機械不完全燃燒熱損失降低。
第三篇:熱分析在食品科學中的應用
熱分析在食品科學中的應用
摘要:熱分析是在程序控制溫度下,測 量物質的物理性質與溫度關系的一類技術。本文從熱分析在食用香精中的應用以及在食品包裝中的應用,差示掃描量熱法在食品分析中的應用等方面介紹了熱分析技術在食品科學中的應用。
關鍵詞:熱分析;食用香精;DSC;食品包裝材料材質
Abstracts
Thermal analysis is in process control temperature, amount of measuring the physical properties of material and temperature of the relationship of technology.This paper, from thermal analysis in flavouring essence and its application in food packaging application, differential scanning calorimetry in food analysis is introduced in the application of thermal analysis technology in the application of food science.熱分析技術簡介
熱分析是在程序控制溫度下,測 量物質的物理性質與溫度關系的一類技術。在加熱或冷卻的過程中,隨著物質的結構、相態和化學性質的變化,通常伴有相應的物理性質的變化、依此構成了相應的各種熱分析測試技術。
熱分析技術具有測量精度高,簡單省時,圖譜易分辨,所需試樣量少,不需預處理等優點。熱分析技術的方法較多,常用的熱分析方法有: 差示掃描量熱(DSC)法、差示熱分析(DTA)法和熱重(TGA)法.近年來, 熱分析法得到了迅猛發展, 出現了多種新型測量儀器和方法, 如動力機械熱分析(DMTA)法、熱機械分析(TMA)法、聲納熱分析(sono metr yt herm al analy sis)法、發散熱分析(emanation ther-mal analy sis)法等。
2在食用香料香精分析中的應用
[3]
[2]
[1]為了解決食用香料香精往往成份復雜(含醇、酐、脂、酮等),難溶于水,沸點低,易揮發,對環境(氧氣、光、熱等)敏感這一問題,人們提出將其進行微膠囊化,即用另外一種材料或體系將香料香精包埋起來。微膠囊化的主要作用是隔離保護,改變物態(將液體香料香精改為固體),以及控制釋放。許多情況下,形成包合物的目的是為了增加客體分子的熱穩定性,如在糖果和烘烤食品的生產過程中,溫度一般高于 150℃,如果直接加入香精,就會因香精的揮發性大而引起香料的損失。因此,選擇何種包埋材料、包合后熱穩定性等性質的研究,成為最為關注的熱點。采用熱分析技術對包合物進行研究可以得到滿意的實驗結果。
另有熱分析結果表明,大多數含有苯環結構的客體分子可以與β-CD 形成穩定的包合物,而一些鏈狀客體分子與β-CD 形成的包合物是不穩定的,在糖果制造和烘烤食品的加香過程中,若以包合物的形式加入香精,要考慮香精分子的結構特征。DSC 在食品研究中的應用[4]
DSC(Differential ScanningCalorimetry)即差示掃描量熱法, 是在溫度程序控制下, 測量輸送給被測物質和參比物質的能量差值與溫度之間的關系的一組技術。DSC 有兩套獨立的加熱裝置, 在相同的溫度下采用電補償, 并測量樣品對熱量的吸收, 兩個加熱器在整個過程中保持在一定的溫度范圍之內, 可以精確地快速地控制溫度和進行熱容、熱焓的測量。
3.1在蛋白質中的應用
DSC 方法不僅可用于研究肌肉(蛋白質)的變性也可用于了解肌肉中的蛋白質種類。但不能研究所有的蛋白質, 就牛奶來說, 由于酪蛋白是展開的分子結構, 本身就是已變性的蛋白質, 因此加熱時, 并不存在熱變性的問題, 也就是說在 DSC 給出的熱分析圖上沒有變性峰的出現。
DSC 測量結果表明, 糖類物質會使蛋白質的變性溫度升高, 并且是隨著糖含量的增加而變性溫度增高。加入糖類物質之所以可以推遲蛋白質的變性, 這是因為糖類物質對臨近蛋白質分子的水分子的結構的影響, 從而改變了蛋白質的疏水相互作用。3.2測定食品中的水分含量
食品中的水用水分活度來表示時,可分為可凍結水(在0℃能結冰, 也稱為自由水)和非凍結水(一般在-80℃不能結冰, 也稱為結合水)。DSC 熱分析技術可用來測定食品體系中的自由水(即可凍結水)。而總水分可根據 AOAC 標準方法在 103~ 105℃進行恒重來測定。通過上述兩種方法可把結合水的含量計算出來。3.3在淀粉中應用
淀粉的糊化是指淀粉中加入水后, 淀粉顆粒就會吸水腫脹, 當被加熱時, 淀粉分子開始劇烈地振動, 分子間的氫鍵就被打斷, 因此在原來的氫鍵位置上就吸入大量的水(稱水化作用), 淀粉的結晶區開始慢慢消失, 當結晶區完全消失時即稱為糊化,此時的溫度為糊化溫度。由于淀粉糊化過程代表了淀粉分子從有序狀態到無序狀態的轉變, 同時也伴隨著能量的變化,因此可以利用 DSC 來進行測量。3.4 在脂質中的研究
DSC 熱分析技術不僅可用于測定脂肪類物質的熔點, 也用于研究油的結晶動力學。由于不同的植物油有著不同的熔點或結晶溫度, 因此也可用 DSC 來測定一種植物油中油的成分組成和熱力學性質。
4.在食品包裝材料材質中的應用[5]
隨著科學技術的發展,食品包裝材料出現了復雜化現象,有的材料中摻入了共混、共聚物;而有的食品包裝材料則在加工過程中添加了回收的廢料,這樣的材料其紅外吸收光譜帶的位置很靠近,而且往往重疊,相互干擾,很難判斷,熱學性質也隨著組分的變化而變化。因此,僅靠一種技術不能將其準確鑒別出來,采用IR-DSC聯用技術(紅外吸收光譜法和熱分析法聯用)可達到分析要求。
PVC保鮮鮮膜主要危害是其殘留的氯乙烯單體對人體具有致癌作用,可通過使用紅外吸收譜對保鮮膜的官能團特征峰進行測定即可快速而有效地區分PE保鮮膜和PVC保鮮膜。有些生產廠家為節約成本在包裝材料的加工過程中添加回收料,降低了產品品質,危害消費者人身安全。采用DSC測試進一步進行區分鑒別,通過DSC熔點測試曲線我們可以推斷回收料聚乙烯粒子中可能含有少量的聚丙烯等雜質。
參考文獻:
[1]王平華.現代分析技術在食品科研應用中的新進展[N].農業工程學報.1995:02(11):139.[2]苗慧,范少華.熱分析技術應用綜述[N].阜陽師范學院學報(自然科學版).2006,03(23).[3]劉紅霞,曹義兵,李于曉.熱分析在食用香料香精分析中的應用[J].食品科學.2009,19(30):349-351.[4]黃海.DSC 在食品中的運用[J].食品與機械.2002,02(88).[5]衛榮.食品包裝材料材質分析的方法探究[N].科技創新導報.2012,25 [6]陳華才.紅外光譜法快速鑒別PE和PVC保鮮膜[J].中國計量學院學報.2005,16(4):299-301.[6]
第四篇:在新邵八中二○一○級軍訓閉幕式上的講話
各位領導、教官、老師、同學們:
大家好!
今天,我們在這里舉行二○一○級高一新生軍訓匯報表演及閉幕式,檢閱我們這支年輕而富于朝氣的軍隊。一周的軍訓生活即將化為圓滿的成果,一周的軍訓生活也即將成為美好的回憶。在此次軍訓即將劃上了一個圓滿的句號的時刻,我謹代表學校行政、黨支部向全體同學表示熱烈的祝賀!向
無私奉獻的新邵武警官兵的指戰員表示崇高的敬意和衷心的感謝!
本次軍訓,新邵武警中隊配備了精干的教官,教官們以認真的精神、嚴明的紀律、規范的訓練和嚴格的要求投入此次軍訓工作,為高質量地完成軍訓任務提供了有力的保證。政教處和年級組對軍訓高度重視,積極配合,周到服務,在計劃的制定、人員的安排、設備設施準備等方面很及時、很到位。全體班主任能較好地認識軍訓的重要意義,抓住契機,有針對性地對新同學開展思想品德教育和紀律規范教育,全體班主任始終與同學們在一起,進行全程管理和服務,令人感動。所有這些,保證了軍訓有計劃、有步驟地進行,保證了軍訓各項任務的圓滿完成。
軍訓是一個成長的階梯,軍訓是一個難忘的人生階段。軍訓期間,同學們吃苦耐勞,嚴于律已,頑強拼搏,表現出色。訓練場上,驕陽烈日,頭暈了,體力不支,稍作休息,立即歸隊,有的同學帶病堅持訓練,輕傷不下火線;隊伍集合,動作敏捷;站立軍姿,滿身大汗,紋絲不動;隊列操練,停止間、行進間,動作、步伐規范;訓練場外,又能互相幫助,關心照顧,團結友愛。各班的口號聲聲震校園。更可貴的是,有的同學雖然有病,但仍然以頑強的毅力堅持訓練,保證了軍訓規定的科目和任務的順利完成。同學們能夠服從命令聽指揮,嚴格遵守軍訓的各項要求和規定,嚴肅、認真地投入到軍訓活動中,保證了軍訓的良好的效果。
同學們,軍事訓練雖然苦,但正如孟子所說“先苦其心志”方能“增益其所不能”,只有經過“苦”的洗滌,才能顯示出我們的“颯爽英姿”。軍訓中,豐富多彩的軍訓生活讓我們得到了全面的鍛煉,為今后的學習生活打下了良好的基礎,這次軍訓,我們學會了很多東西,我們將在今后的學習和生活中去體會和運用。
軍訓是一個橋梁,軍訓是一個紐帶,通過這次軍訓活動,進一步加深了軍、校雙方的聯系與友誼,班主任、同學和教官們結下了深厚的友情,大家彼此為對方感動,彼此向對方學習,這些都將成為我們永遠的財富。
“士別三日,當刮目相看?!睆膭偛诺臅俦荣愔?,我們深切地感覺到:這一屆高一的新同學都是好樣的,都是值得表揚的。短短幾天的軍訓,就使同學們的紀律性、集體觀念和吃苦精神得到了極大的提高??吹酵瑢W們整齊的步伐,標準的動作,昂揚的斗志,飽滿的精神,我們可以毫無愧色地說:“這次軍訓雖然時間很短,但作用很大,收獲很多,是其它任何活動所無法代替的。
同學們,一周的軍訓開始了大家緊張而有意義的高中三年生活,開始了人生新的旅程,開始了新一輪的拚搏。進入新邵八中,你們就是八中人,你們一定要以實際行動證明自己不愧是八中的代表。同學們面前有大好的機遇,也有眾多的挑戰。希望大家把軍訓中養成的優良的作風、嚴格的紀律,規范的言行、快速反應的能力和團結協作的集體主義精神保持下去,發揚光大,把軍訓作為一個新的開端,在新的征途上,在新邵八中這個廣闊的天地里,在高中三年中,珍惜分分秒秒,不斷提高自己,追求科學,發展個性,勤奮學習,勇攀高峰,譜寫出更加絢麗、更加燦爛的人生詩篇。
最后,讓我們再次以熱烈的掌聲向全體教官表示崇高的敬意和誠摯的感謝!
最后,祝各位教官和老師們身體健康!祝同學們學習進步!
謝謝大家!
第五篇:《在星空中二》教案2
《在星空中(二)》教案
【教學目標】
科學概念:
1、隨季節的變換,在天空中會出現不同的代表性星座,星座在天空中是運動變化的。
2、亮星構成的圖形是星座的主要標志。過程與方法:
1、嘗試根據星座的特征觀察認識星座,并用圖畫做好相關的記錄。
2、制作活動觀星圖,并運用到實際的觀察中去。情感態度與價值觀:
1、培養對天文方面的興趣,認識到較長時間內持續地觀察星座是必要的。
2、發展團結合作的意識。
【課時安排】 1課時 【教學準備】
教師準備:課件以及相關資料、夏季星空圖、事先考察夜間觀察星象的地理位置 學生準備:活動星圖、硬紙、剪刀等。
【教學過程】
一、開星空交流會
1、前段時間同學們觀察了月相,最近又觀察了星座,這節課我們開個星空交流會,交流一下在觀察活動中的收獲和體會。
2、展示觀星記錄表及月相觀察記錄表。
3、組織學生分小組互相參觀、學習。
4、小組交流觀星、觀月過程中的體會和經驗。
5、小結月相的變化規律,對活動過程進行反思和評價。
二、認識夏季主要星座
1、談話:同學們,你知道牛郎織女的故事嗎?(教師簡單介紹牛郎織女的故事)
2、(出示夏季星空圖)請同學們觀察,圖中有哪些星座?它們有何明顯的標志?
3、學生觀察并匯報。
(預設:天津
四、織女星和牛郎星是夏季星空中有名的亮星,形成一個三角形,被稱為“夏季大三角”。找到它們,也就找到天琴、天鵝、天鷹三個星座。天蝎座形似蝎子,它的主要標志是心宿二,也稱大火星,是一顆耀眼的紅色亮星。)
4、閱讀課本第59頁的文字資料。
5、提問:天琴、天鷹星座的主要標志是什么?怎樣才能找到它們呢?
(天琴、天鷹星座的主要標志分別是牛郎、織女星。天空中有一條閃亮的光帶,就是人們常說的“銀河”。我們根據這條光帶去尋找,“河”東是牛郎,“河”西是織女,“河”中是天津四,織女旁的四顆不太亮的星,就是押送織女的天兵;牛郎旁的兩顆星,就是他擔筐中的兩個子女;銀河就是阻隔他們的一條河流。)
6、小結尋找星座的兩種主要方法:利用亮星形成的圖形特征;根據已知星座來確認未知星座。
三、制作活動觀星圖
1、談話:如果我們想認識更多的星座,就需要制作一個活動觀星圖,幫助我們在不同的時間和季節觀察不同的星座。
2、講解制作方法:
(1)將全天星圖剪下來做活動底盤。
(2)另外將兩張連在一起的紙片也剪成比底盤稍大一點的紙盤,其中一個剪下如教材中所示的一個橢圓,然后用細線將紙盤與活動底盤以北極星為圓心組合起來。
3、介紹星圖的使用方法:(1)將活動觀星圖舉過頭頂。
(2)轉動星圖,讓圖中的“北斗七星”與天空中的北斗七星處于同一方向,再根據圖中的其他星座來認識相應方向的天空中的星座。
4、學生制作活動星圖。
5、指導學生在夜間進行觀星活動:成立觀星小組、制定觀星計劃。
小結:星座在天空中是運動變化的。隨季節的變換,在天空中會出現不同的代表性星座。應用拓展
觀察:在夏季的星空,根據“夏季大三角”——天津
四、織女星和牛郎星,分別找出天鵝座、天琴座、天鷹座。
板書設計