一 锅炉节能概述(版权北京中斯美翔所属)
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1.国内燃煤蒸汽锅炉使用现状
我国一次能源的70%以上由国内55万台锅炉所消耗，其中工业锅炉有53万台，60%左右的容量为蒸汽锅炉，共计消耗4.4亿吨标煤，占整个国家能源消耗的19.8%；但是中国燃煤工业锅炉效率低，污染重，节能潜力巨大。一般工业锅炉设计效率为70%－80%，平均运行效率约60%－65%，平均运行效率比国外先进水平低15－20个百分点。
目前工业企业锅炉系统普遍存在的问题
（1）工业蒸汽锅炉的平均蒸发量低，平均热效率低。工业蒸代锅炉的保有量在35万台左右，平均蒸发量为3吨左右，平均热效率不到60%。
（2）锅炉容量选型不合理，造成锅炉运行平均负荷率低。工业锅炉的平均热负荷率在50%一70%之间，这也是热效率低的原因。
（3）锅炉给水质量差，给水达标不到40%造成锅炉换热面结垢，锅炉腐蚀，烟气排放温度高和锅炉排污率高等问题。例如，很多锅炉的排污率达到20%一30%。
（4）锅炉蒸汽系统计量不重视。很难进行能效考核和改进。
（5）对蒸汽品质重视不够，蒸汽品质低。蒸汽严重带水、带气、带杂质，造成换热效率低，管道附件损坏，设备腐蚀等问题。
（6）锅炉系统的设计**。例如炉膛设计，炉墙结构，炉排形式，烟道位置，管道布置，管径选择，取蒸汽口的位置，减压站设置，没有合理的温度控制，蒸汽和冷凝水管道的保温，系统没有自动疏水阀、排空气阀、过滤器等设备。
（7）锅炉辅机配置不当，设计方及制造方为增加保险系数，盲目增大风机水泵功率，造成辅机大马拉小车的普遍现象，电耗损失严重；
（8）蒸汽管道系统的跑冒滴漏现象仍相当严重。比如疏水阀的泄漏，截止阀的内漏和外漏等。
(9)由于技术和资金的问题，蒸汽系统的冷凝水回收率低。有的直接排放，有的回收以后由于水质不合格再冷却排放。
（10）由于我国燃煤加工标准度低，燃煤产地，颗粒度不同，造成锅炉
运行发热量变化较大，炉灰含碳值高；锅炉煤耗较大；
（11）锅炉运行管理操作维护水平低，锅炉控制设备自动化程度差；造成锅炉炉膛压力不稳定，排烟温度高，烟气含氧量高，锅炉排放超标；整体热能损失大；
2.燃煤蒸汽锅炉节能解决途径
工业燃煤蒸汽锅炉节能是一个综合性系统工程，需要热能动力，机械设备，电气仪表，自动控制，计算机，环境保护等多专业技术专家同力合作共同
研究，根据客户实际情况提出切实可行的综合节能解决方案。
燃煤蒸汽工业锅炉是啤酒行业的重要生产设备；也是啤酒厂生产成本的重要组成部分。由于目前世界能源价格高涨，节能减排已经成为国家的战略决策；为了帮助啤酒行业用户减少工业锅炉的水/电/汽/煤的能源消耗，达到环保排放，充分降低啤酒企业的锅炉运行成本，公司凭借北京机械工业自动化所50年工业自动化的工程经验，从提高企业工业自动化水平达到节能的角度，结合啤酒行业的工艺特点；研发提供啤酒行业工业锅炉节能自动化解决方案；帮助企业实现节能减排能源计量管理信息化的目标。
通过采用节能方案，可使锅炉节煤3-10%；节电10-20%；设备节能投资可通过节约的运行费用在短期内回收。
二．锅炉能耗损失，节能原理及常用自控解决方案
燃煤工业蒸汽锅炉的能耗损失主要由下述部分组成；
*锅炉辅机电耗；包括锅炉风机，炉排，水泵电机损耗；
*锅炉煤耗；锅炉运行平均吨汽耗煤量；
*锅炉热能损失；包括炉膛结构损失，排烟热能损失，除氧损失，
蒸汽冷凝损失；管道保温热能损失等；
（一）.锅炉能耗损失
1.锅炉辅机电耗损失
锅炉的辅机设备一般由鼓风机、引风机、给水泵、循环泵，炉排电机和冲渣泵（除灰泵）组成，在原有的锅炉系统中一般都采用以下方式：鼓、引风机采用离心式风机，利用档板或阀门调节鼓、引风量；给水和除氧水系统由给水泵和循环泵完成，给水量、出水量、回水量及水压由阀门调节；利用调速电机和控制器拖动炉排往复运行。
*风机电耗:
锅炉鼓风机/引风机/二次风机/水泵是锅炉运行的主要辅机；也是锅炉耗电的主要设备；风机负载多是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态，由于交流电机调速很困难。常用挡风板或开/停机时间，来调节风量，同时大电机在工频状态下频繁开/停比较困难，电力冲击较大，势必造成电能损耗和开/停机时的电流冲击。锅炉辅机大电机启动电流为正常工作电流的5-10倍且启动时间为30-60秒，频繁启闭损失功率较大；另外操作工无法根据炉膛负压及烟气含氧量随时调节风机风量，造成电机运行损耗；
*水泵电耗
锅炉给水泵时锅炉汽包上水的重要设备，水泵负载也是根据锅炉*大工作负荷来选用，实际使用中常采用1用多备的形式，运行中经常无法使水泵达到*佳运行状态，人工常用电动阀门或开/停机时间，来调节流量，由于压力变化频繁常会造成阀门损坏，电能损失，汽包水位不稳定；
*炉排电机电耗
经常采用滑差电机，但调速电机的滑差部分封闭性差，在运行环境较恶劣的锅炉现场长期使用易产生滑差头抱死的情况，可靠性差维护工作量大；
2.锅炉煤耗损失
*锅炉煤耗
工业锅炉的运行，需要操作工根据锅炉的运行负荷，通过不断调整锅炉上水阀开度/鼓引风机风门开度/炉排速度来保证锅炉的汽包液位/风量/煤量的稳定供应，时刻保证锅炉处于*佳风煤比工况，才能实现锅炉的优化燃烧稳定节能运行。但采用普通的手动/仪表控制系统的锅炉，人工手动操作调节，人员劳动强度大、控制精度低；无法长期稳定准确控制风煤比致使出口蒸汽压力变化大，影响啤酒糖化/发酵/**工艺，炉膛正压热能损耗大，排烟温度较高，排放超标，锅炉水量/煤量/电量消耗较大；人工记录锅炉运行数据，不能准确完整记载分析锅炉运行工况和锅炉水耗/电耗/煤耗，无法实现锅炉房能源计量和管理信息化；
3.锅炉系统热能损失
工业锅炉热能损失包括；炉膛结构损失，排烟热能损失，除氧损失，蒸汽冷凝损失；管道保温热能损失等；
*炉膛结构热损失;由于锅炉炉墙设计施工不合理，造成炉膛及烟道漏风产生的热能损失；
*热力除氧热损失;由于采用热力除氧，人工控制除氧罐温度不**，造成除氧蒸汽热损失；
*蒸汽冷凝损失; 未能对锅炉余热蒸汽及冷凝水进行回收，造成的热能损失；
*管道保温损失：管道设计维护不合理，年久失修跑冒滴漏造成的热损失；
（二）.锅炉节能原理及常用节能自控方案
锅炉的节能简要来说包括节电/节煤/减少热损失三个方面；
*锅炉辅机电机节电原理：
交流电动机的转速N用公式表示为：N=60f（1-s）/p；
（N为电机每分钟转速，f为电机接受频率，p为电机磁极对数，s为电机转差率）。
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(请电话联系索取详细报告分析）
三锅炉节能改造自控方案经济效益分析
(注:本报告只是某工厂的实际分析结果,所有的数据可能与贵厂有区别)
（一）客户锅炉运行现状
---------锅炉情况: 3台20T/H蒸汽链条燃煤锅炉；已经运行近7年，控制方式为简单仪表控制,且大部分仪表都已不准确, 目前锅炉耗电耗煤高，排烟污染严重；
---------锅炉运行指标;
燃煤热值：4000-5000kcal;
耗煤量：60吨/8小时/单台；
估计标煤产汽：6吨汽；
蒸汽/吨煤出口压力：13KG/CM³。
锅炉系统运行耗电量; 15kwh/m3汽
---------仪表状况;
*大部分为旧型II型仪表，少量III型仪表；
*涡街蒸汽/上水流量计；氧化锆测试表1台，但无法正常使用；
*配有皮带秤用于煤计量；
*锅炉辅机;鼓风/引风机/给煤机已配富士变频器；
*炉排5.5KW；无变频； *电动上水阀；
*水泵机组：5台联供；3*55KW；2*37KW；无变频；
*其它设备：2台热力除氧器；电动阀压力控制；蒸汽蓄能罐；2*150M3，电动阀压力控制。
---------控制状况：
水位电接点仪表单冲量控制；
锅炉燃烧手动控制；
热力除氧手动压力控制；
蒸汽蓄能罐手动压力控制；
水泵手动压力控制；
（二）节能自控改造方案
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(请电话联系索取详细报告分析）
四．总结
综上所述，通过此次锅炉自动化节能改造，一方面可显著降低锅炉运行成本；
另一方面还可以大大提高锅炉自动化控制和管理水平,锅炉控制目前已经越来越普及.
锅炉控制节能分析报告