蒸汽發(fā)生器和蒸汽鍋爐及蒸汽鍋爐熱效率的一些看法
根據(jù)現(xiàn)行的TSG ?G0001-2020《鍋爐技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中規(guī)定,燃?xì)庹羝仩t的熱效率不能低于92%,燃油蒸汽鍋爐的熱效率不能低于90%,生物質(zhì)蒸汽鍋爐的熱效率不能低于83%。 那么確定蒸汽鍋爐的蒸發(fā)量大小的決定性因素之一便是鍋爐本體的受熱面積,理論上來(lái)說(shuō),當(dāng)輸入熱量相同的時(shí)候,鍋爐本體的受熱面積越大,單位時(shí)間內(nèi)(通常按小時(shí))產(chǎn)生的蒸汽量越多,當(dāng)然,這個(gè)受目前技術(shù)條件限制,不會(huì)一直按比例增加。
我們?yōu)榱酥庇^的進(jìn)行說(shuō)明,在下表中,我們選擇能夠覆蓋大多數(shù)用戶(hù)需求的鍋爐型號(hào)/噸位,將不同規(guī)格的鍋爐的本體受熱面積及生物質(zhì)鍋爐的爐排有效面積列舉出來(lái)。
從上表中我們可以直觀的總結(jié)出以下結(jié)論:
1、同樣噸位的鍋爐,生物質(zhì)鍋爐的受熱面積比燃油燃?xì)獾氖軣崦娣e大;
2、隨著鍋爐噸位的增加,鍋爐的受熱面積逐漸增加;
3、生物質(zhì)鍋爐的爐排面積隨鍋爐噸位的增加而增加(爐排面積是最容易受到忽略的參數(shù));
通過(guò)上表內(nèi)數(shù)據(jù)及結(jié)論,我們可以得知,鍋爐的受熱面積如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,是無(wú)法保證其額定蒸發(fā)量的;生物質(zhì)鍋爐的爐排面積如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,也會(huì)影響其額定蒸發(fā)量。在同樣的熱量輸入條件下,不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的蒸汽鍋爐,其受熱面積至少要比表中所列出來(lái)的受熱面積大,才可能提高它的使用熱效率。有人可能會(huì)說(shuō),你列出來(lái)的燃油燃?xì)忮仩t屬于火管結(jié)構(gòu),而我們生產(chǎn)的是水管結(jié)構(gòu)的,結(jié)構(gòu)形式不同,不能作類(lèi)比。那么,我們把另外一種類(lèi)型的燃油燃?xì)庹羝仩t的鍋爐本體受熱面積列舉出來(lái)作為對(duì)比:
上表中的鍋爐爐型是LSS型水管結(jié)構(gòu),其技術(shù)來(lái)源于日本,它有另外一個(gè)名字:貫流鍋爐,它的特點(diǎn)是:1、產(chǎn)氣速度快:從冷水到開(kāi)始產(chǎn)生蒸汽僅需3-5分鐘;
2、體積小:水管結(jié)構(gòu),爐內(nèi)為均勻布置的水管,體積比常規(guī)鍋爐小,占 ??????????地面積小。
可以看出,它對(duì)比同噸位的WNS型臥式三回程蒸汽鍋爐,受熱面積稍微偏??;但是他的熱效率和WNS型臥式鍋爐的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求是一樣的:燃油的熱效率不低于90%,燃?xì)獾臒嵝什坏陀?2%。
在實(shí)際使用中,WNS型臥式三回程蒸汽鍋爐的天然氣消耗量平均每蒸噸在60-75Nm3/h左右范圍內(nèi),LSS型貫流鍋爐的天然氣消耗量平均每蒸噸也在60-75Nm3/h左右范圍內(nèi)(天然氣的熱值按8500kcal/Nm3計(jì)算)。可見(jiàn),雖然LSS型產(chǎn)生蒸汽的時(shí)間非常快,但是,并不代表著他比WNS型的更節(jié)能。所以,不要追求產(chǎn)汽速度快,快,并不代表著節(jié)能;就好比火箭速度快,跑車(chē)速度快;但是,它們都不是節(jié)能的代表。
除了鍋爐的受熱面積,我們?cè)僬勔幌掠绊戝仩t熱效率高低的另外一個(gè)因素:排煙溫度。鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有大量的煙氣排出,這些煙氣是有一定的溫度的,溫度越高,能量浪費(fèi)越多;所以,將此部分能量回收再利用,則會(huì)提高鍋爐的熱效率。因此,我們可以考慮給鍋爐增加煙氣熱量回收裝置,我們又稱(chēng)它為節(jié)能器、冷凝器、省煤器等。在不同的鍋爐里面稱(chēng)呼不同,但是工作原理一樣:吸收煙氣的余熱,進(jìn)行熱交換,提高鍋爐補(bǔ)水溫度,從而提高鍋爐的熱效率。
鍋爐的煙氣熱量回收裝置的作用是有限的,并不能將煙氣的溫度降到0度,目前技術(shù)條件下,燃油燃?xì)庹羝仩t的排煙溫度可以從常規(guī)直排的溫度降低到60-80℃左右。也就是說(shuō),無(wú)論如何,鍋爐煙氣還是會(huì)將一部分熱量排放到大氣之中,這個(gè)熱損失是無(wú)法避免的。
除了上述兩個(gè)因素外,鍋爐本體的保溫好壞也會(huì)影響到鍋爐的熱效率。目前來(lái)說(shuō),生產(chǎn)廠家使用最多的就是硅酸鋁針刺毯作為保溫材料,此保溫材料有較好的保溫效果。按照標(biāo)準(zhǔn)使用,能夠?qū)㈠仩t表面的溫度降低至40~50℃左右。所以,這個(gè)熱損失也是無(wú)法完全避免的。
由此可以看出,按照目前的技術(shù)條件,無(wú)論使用何種材料或者方式,均無(wú)法保證鍋爐的實(shí)際熱效率超過(guò)100%。有些廠家宣稱(chēng)其鍋爐的熱效率高達(dá)104%甚至108%,不知道你們的煙氣溫度是否已經(jīng)降低到0℃?你們的鍋爐表面是否不再散發(fā)熱量?
作為消費(fèi)者,我們不要過(guò)分追求一些虛假的噱頭,才能避免上當(dāng)受騙。建立在欺騙基礎(chǔ)上的合作,能夠帶給您的只有更多的欺騙。
我們?cè)僬f(shuō)一下目前比較火的蒸汽發(fā)生器,蒸汽發(fā)生器顧名思義,就是蒸汽發(fā)生裝置,其工作原理和蒸汽鍋爐一樣,所以,影響蒸汽鍋爐熱效率的幾個(gè)因素,同樣影響著蒸汽發(fā)生器。按照TSG G0001-2020《鍋爐技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中規(guī)定,滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件之一的,不屬于特種設(shè)備,不受監(jiān)管:
1、額定工作壓力不超過(guò)0.1Mpa(1公斤)的;
2、額定容水量不超過(guò)30L(30kg)的;
蒸汽發(fā)生器最大的優(yōu)點(diǎn)是:生產(chǎn)、安裝、使用過(guò)程中不受當(dāng)?shù)乇O(jiān)管單位監(jiān)督檢驗(yàn)。這是它的最大的優(yōu)點(diǎn),同時(shí),也是它的最大的缺點(diǎn):
生產(chǎn)過(guò)程中不受監(jiān)管:也就意味著,蒸汽發(fā)生器廠家可選用Q235B普通鋼板和8163無(wú)縫鋼管,標(biāo)準(zhǔn)蒸汽鍋爐只能選用更好的Q235R、Q245R國(guó)標(biāo)容器板和GB3087無(wú)縫管。蒸汽發(fā)生器無(wú)需焊縫探傷:標(biāo)準(zhǔn)的蒸汽鍋爐需要對(duì)焊縫進(jìn)行超聲波射線探傷,確保焊縫無(wú)氣泡等焊接缺陷。蒸汽發(fā)生器生產(chǎn)過(guò)程中僅僅做一次水壓試驗(yàn),確保無(wú)滲漏。而焊縫里面夾雜的氣泡等隱患,隨著在使用過(guò)程中高溫、高壓的影響,則很大可能會(huì)造成泄漏,進(jìn)而發(fā)生安全生產(chǎn)事故。蒸汽發(fā)生器無(wú)需持證焊工:蒸汽鍋爐生產(chǎn)需要持證焊工,蒸汽發(fā)生器生產(chǎn)則無(wú)需持證焊工,焊接標(biāo)準(zhǔn)以水壓試驗(yàn)無(wú)滲漏為準(zhǔn)。蒸汽發(fā)生器無(wú)需設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)安全閥規(guī)格和數(shù)量:安全閥是鍋爐的最后一道安全保障,是在其他所有安全連鎖設(shè)備失去作用后,確保鍋爐安全使用的一個(gè)關(guān)鍵部件,不同噸位的蒸汽鍋爐,需要設(shè)置不同大小和不同數(shù)量的安全閥。蒸汽發(fā)生器一般僅僅設(shè)置一個(gè)安全閥,在安全閥泄壓的時(shí)候,無(wú)法保證及時(shí)將爐內(nèi)蒸汽排出。蒸汽發(fā)生器無(wú)需使用國(guó)標(biāo)法蘭作為蒸汽出口、泄壓口、排污口等:更多的蒸汽發(fā)生器采用絲口作為蒸汽出口、安全閥連接口等,很多廠家為了降低成本,還會(huì)采用非國(guó)標(biāo)的絲口,安全隱患更大;而標(biāo)準(zhǔn)蒸汽鍋爐的閥門(mén)連接,只能選用國(guó)標(biāo)法蘭,使用安全有保障。而且,我們前面談到的不同噸位鍋爐的受熱面積,蒸汽發(fā)生器更無(wú)法保證,有些蒸汽發(fā)生器生產(chǎn)廠家,甚至沒(méi)有設(shè)計(jì)人員,也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)圖紙。
安裝過(guò)程無(wú)需使用地有關(guān)部門(mén)監(jiān)管:標(biāo)準(zhǔn)的蒸汽鍋爐在安裝過(guò)程中,需要在使用地進(jìn)行網(wǎng)上報(bào)備、現(xiàn)場(chǎng)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)、用材材質(zhì)檢驗(yàn)、整體安裝水壓試驗(yàn)、整體安裝試運(yùn)行等工作后,有使用地監(jiān)管部門(mén)出具《鍋爐使用登記證書(shū)》后方可投入使用。蒸汽發(fā)生器則無(wú)需上述任何監(jiān)管。
使用過(guò)程無(wú)需使用地有關(guān)部門(mén)監(jiān)管:標(biāo)準(zhǔn)的蒸汽鍋爐每年需要使用地監(jiān)管部門(mén)進(jìn)行檢驗(yàn),確保鍋爐的正常安全運(yùn)行,鍋爐的安全閥、壓力表需要定期校驗(yàn),確保安全無(wú)誤差。蒸汽發(fā)生器則無(wú)需上述任何監(jiān)管。
蒸汽發(fā)生器和蒸汽鍋爐配置不同:一般蒸汽發(fā)生器(1噸以上)安全閥數(shù)量沒(méi)有同規(guī)格蒸汽鍋爐數(shù)量多,安全閥的規(guī)格沒(méi)有蒸汽鍋爐的規(guī)格大。蒸汽發(fā)生器一般不配備水處理設(shè)備或者要求使用單位選用純凈水設(shè)備,常規(guī)鍋爐僅需要配備軟水設(shè)備即可滿(mǎn)足使用。無(wú)論從前期投入成本和后期維護(hù)成本方面,純凈水設(shè)備要比軟水設(shè)備投入很多。蒸汽發(fā)生器一般不配備分汽缸,蒸汽鍋爐則標(biāo)配分汽缸。很多蒸汽發(fā)生器的閥門(mén)是絲口(螺紋)型,標(biāo)準(zhǔn)蒸汽鍋爐則全部為國(guó)標(biāo)法蘭型。
綜上所述,我們可以看出,蒸汽發(fā)生器在以上幾個(gè)方面全面“碾壓”標(biāo)準(zhǔn)蒸汽鍋爐,是廣大用戶(hù)的“理想選擇”。無(wú)論是從采購(gòu)成本、安裝成本、后期使用成本等方面,蒸汽發(fā)生器好像是廣大用戶(hù)的“不二選擇”。但是,我們忽略了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的一個(gè)最關(guān)鍵的因素:安全,我們?yōu)榱私档统杀径耆鲆暳恕鞍踩?。“安全重于泰山”這是我們都知道的一個(gè)口號(hào),可能在您的辦公室、廠房里面就有這個(gè)宣傳標(biāo)語(yǔ);安全生產(chǎn)是每個(gè)企業(yè)經(jīng)營(yíng)者最關(guān)心的,所以,在采購(gòu)蒸汽設(shè)備的時(shí)候,我們更不能忽略“安全”的這個(gè)先決條件;把安全放到第一位,才是我們企業(yè)正常經(jīng)營(yíng)的重中之重。
您使用的蒸汽發(fā)生器,使用過(guò)程中所有的安全責(zé)任,都有使用者自己承擔(dān)。您選擇的蒸汽鍋爐:所有的安全責(zé)任均有生產(chǎn)廠家和當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門(mén)承擔(dān)。
?所以,您心中有自己的選擇了嗎?
附錄:
1、市場(chǎng)監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于開(kāi)展特種設(shè)備安全隱患排查整治的通知
???http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2023-05/07/content_5754487.htm