模塊鍋爐

【專家解說】：">隨著時(shí)代的發(fā)展，如何環(huán)保、高效的提供采暖及生活熱水越來越緊迫的提了出來，燃煤改燃?xì)鈱M足人們目前的上述要求。國家重點(diǎn)建設(shè)工程西氣東輸及“氣化工程”的不斷推進(jìn)，為燃?xì)忮仩t推波助瀾，在短短數(shù)年內(nèi)，國內(nèi)的眾多廠家爭(zhēng)相研制、開發(fā)各類適用燃?xì)忮仩t。在這期間，國外應(yīng)用多年的技術(shù)成熟、環(huán)保、高效燃?xì)忮仩t成為眾多廠家效仿的焦點(diǎn)。其中美國國家鍋爐公司(America’s Boiler Company)生產(chǎn)的模塊式鍋爐尤為突出，它以全新的設(shè)計(jì)理念、卓越的技術(shù)品質(zhì)、優(yōu)異的性能、環(huán)保高效的形象迅速大批量進(jìn)入國內(nèi)市場(chǎng)，得到眾多客戶的廣泛認(rèn)可和高度評(píng)價(jià)。

模塊組合式熱水鍋爐具備高效、耐用、可靠，安裝簡(jiǎn)便、靈活、運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)和操作方便，環(huán)保效果好、無污染、無噪音等優(yōu)點(diǎn)。廣泛適用于家庭供暖和熱水，住宅小區(qū)供暖和熱水，以及工商業(yè)建筑供暖、熱水。

下面將模塊鍋爐與其他傳統(tǒng)鍋爐作比較，介紹一下模塊鍋爐特點(diǎn):

一、模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝靈活、方便

模塊鍋爐的模塊概念就相當(dāng)于把單體大鍋爐拆分為若干個(gè)小鍋爐 (體積不足1m3)。因此可以說模塊鍋爐通過在數(shù)量上的“簡(jiǎn)單并聯(lián)組合”可以達(dá)到任意蒸噸單臺(tái)鍋爐的規(guī)模，因此 模塊鍋爐可以取代目前常見的10蒸噸以下的各類采暖及熱水鍋爐。

鍋爐的模塊設(shè)計(jì)決定了其以下特點(diǎn):

① 每臺(tái)鍋爐互為備用，設(shè)備及投資利用率、運(yùn)行安全性大大提高。一旦某臺(tái)鍋爐意外出現(xiàn)故障，供暖影響非常之小，僅為1/N(N為鍋爐臺(tái)數(shù))。
② 容量擴(kuò)充性能好。隨著小區(qū)采暖及生活熱負(fù)荷的不斷變化(增減)，可隨時(shí)通過增加或減少鍋爐臺(tái)數(shù)，以較小的投資滿足采暖的需要。不像單體大鍋爐容量難以調(diào)整。
③ 鍋爐房基建設(shè)施要求不高，可大幅度降低基建投資。小的模塊鍋爐可以通過普通門進(jìn)入鍋爐房，用戶可以根據(jù)鍋爐房的具體情況布置鍋爐，比如:若鍋爐房尺寸狹長，則模塊鍋爐也可以布置成狹長形式。該鍋爐對(duì)鍋爐房沒有特殊要求，不需要投入巨額資金深挖基礎(chǔ)、建造具有高等級(jí)防震能力的磚混結(jié)構(gòu)鍋爐房。上述特點(diǎn)決定了 鍋爐特別適用于改造及擴(kuò)容工程。

二、壽命長，維護(hù)簡(jiǎn)單、經(jīng)久耐用(鑄鐵鍋爐設(shè)計(jì)壽命長達(dá)50年)

鍋爐壽命長的主要原因是使用鑄鐵爐片。目前，單體大鍋爐大多采用鋼制爐片，眾所周知，鑄鐵比鋼的耐酸堿及氧腐蝕性要好很多。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼制爐片的使用壽命為14年，而鑄鐵爐片的壽命可達(dá)50年之久。當(dāng)然，鍋爐的壽命長短還在于運(yùn)行管理是否合理，操作是否正確，以及日常保養(yǎng)得好不好等因素。 鍋爐具有一整套嚴(yán)密科學(xué)的運(yùn)行管理、控制系統(tǒng)，并且公司將對(duì)操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，確保操作安全、正確。

三、控制系統(tǒng)完善，運(yùn)行安全可靠

1 模塊鍋爐一般具有下列裝置確保使用安全:

① 火焰反燒開關(guān);
② 開關(guān)性能優(yōu)異的防漏氣燃?xì)怆姶砰y;
③ 防倒煙開關(guān);
④ 高溫限制器;
⑤ 全自動(dòng)點(diǎn)火裝置;
⑥ 燃?xì)庑孤z測(cè)聯(lián)動(dòng)裝置(可選);
⑦ 安全閥;

2 模塊鍋爐的燃燒方式一般采用大氣直燃式，這種燃燒方式大大提高了鍋爐的安全性。
單體大鍋爐在點(diǎn)火時(shí)，一旦吹掃不徹底，爐膛內(nèi)存有的可燃?xì)怏w，即會(huì)發(fā)生爆燃現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)造成爆炸。而 模塊鍋爐的燃燒方式非常簡(jiǎn)單，就像我們家里的燃?xì)馐綗崴饕粯?，燃?xì)庥煞峙涔芩腿肴紵?，空氣由鍋爐下部條縫進(jìn)入爐膛與燃?xì)獬浞只旌希c(diǎn)火后燃燒。即使發(fā)生因燃?xì)庑孤┮鸬谋棘F(xiàn)象， 鍋爐具有足夠的泄爆面積將過量的燃?xì)馀诺綘t膛外，確保安全。而單體大鍋爐的燃燒是封閉的，一旦燃?xì)庑孤瑺t膛內(nèi)燃?xì)鉂舛葘⒃黾?，這時(shí)若點(diǎn)火將發(fā)生爆炸，后果不堪設(shè)想。

四、清潔、環(huán)保、低噪音

大鍋爐的空氣與燃?xì)饣旌蠚庖ㄟ^鼓風(fēng)機(jī)送入爐膛，而鼓風(fēng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，造成聲音污染，惡化員工工作環(huán)境。而 模塊鍋爐的燃燒方式是大氣式燃燒，不需要鼓風(fēng)機(jī)，因此，噪聲很低，燃燒時(shí)只會(huì)聽到輕微的“呼呼”聲，而不會(huì)有其它聲音。

模塊鍋爐燃燒器大多采用特種滲鋁鋼燃燒器材料，經(jīng)過空氣動(dòng)力學(xué)工藝專門設(shè)計(jì)，保證了燃?xì)獾母咝紵?，?jīng)實(shí)測(cè)證明:燃燒效率高達(dá)98%以上。充分的燃燒降低了燃燒產(chǎn)物-煙氣中的氮氧化物含量低，對(duì)環(huán)境污染小。

五、高效、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低

冬季供暖熱負(fù)荷隨著室外氣象條件變化而變化，為滿足人們對(duì)舒適性的要求以及達(dá)到節(jié)約能源的目的，鍋爐提供的出力也要?jiǎng)討B(tài)可調(diào)。近年來，眾多廠商雖然在系統(tǒng)自控方面做了一些嘗試，但未能有效的解決問題。其原因主要在以下兩點(diǎn):一方面中國鍋爐設(shè)計(jì)理論落后于發(fā)達(dá)國家，這主要表現(xiàn)在一方面國家各類標(biāo)準(zhǔn)中沒有將燃燒效率、熱效率作為強(qiáng)制性明文規(guī)定，由此造成設(shè)計(jì)制造過程不重視系統(tǒng)效率，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。另一方面中國缺乏有效的測(cè)試體系及機(jī)構(gòu)，使設(shè)計(jì)師們?nèi)狈υO(shè)計(jì)依據(jù)。而國外則不然，尤其美國是一個(gè)非常重視節(jié)能的國家，其能源管理體系及機(jī)構(gòu)非常完善。在實(shí)際應(yīng)用中，美國的 模塊鍋爐嚴(yán)格執(zhí)行了節(jié)能方面的法律、法規(guī)。對(duì)我們國內(nèi)現(xiàn)狀來講，引進(jìn)并建立相關(guān)體系，引進(jìn) 模塊鍋爐代替單體大鍋爐，是解決燃煤污染、實(shí)施“煤改氣”環(huán)保進(jìn)程中的重要舉措。

通過對(duì)國內(nèi)眾多 鍋爐用戶年實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用統(tǒng)計(jì)得知:同容量模塊鍋爐比單體大鍋爐可節(jié)約25%的能源。

節(jié)能分析:(模塊鍋爐可從四方面節(jié)約能源)

第一:爐膛熱能損失: 鍋爐沒有傳統(tǒng)單體燃油、燃?xì)忮仩t點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)爐膛吹掃帶來的熱量損失。

為保證停爐、點(diǎn)火時(shí)的安全，燃油、燃?xì)忮仩t在點(diǎn)火前、停爐后必須對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃15 min左右，即用冷空氣將爐膛內(nèi)的可燃?xì)怏w吹凈。這樣一來爐膛內(nèi)的余熱基本上被消耗掉了。在供暖初期、末期為了適應(yīng)負(fù)荷的變化，不可避免地頻繁啟、停鍋爐，每次都會(huì)帶走爐膛的大量熱量。據(jù)分析由于爐膛吹掃造成的熱損失占到5%。而大氣式模塊鍋爐沒有爐膛的吹掃，也就沒有這方面的損失。

第二:排煙熱損失: 鍋爐比傳統(tǒng)單體鍋爐降低75%。

單臺(tái)鋼管式大鍋爐在運(yùn)行過程中，為降低尾部受熱面的低溫腐蝕及結(jié)露現(xiàn)象，一般都將鍋爐的排煙溫度調(diào)整到150℃以上。而作為模塊組合鍋爐，其受熱面采用耐腐蝕鑄鐵材料，具有非常強(qiáng)的抗腐蝕能力。通過合理傳熱設(shè)計(jì)后，使排煙溫度降低到100℃以下(60℃~80℃)。由此可知， 模塊鍋爐比傳統(tǒng)單體鍋爐降低排煙熱損失75%。

此外，每個(gè)模塊都配有一個(gè)通風(fēng)調(diào)節(jié)器，在每個(gè)模塊運(yùn)行時(shí)，通風(fēng)調(diào)節(jié)器打開，而當(dāng)模塊不參加循環(huán)時(shí)，通風(fēng)調(diào)節(jié)器將關(guān)閉，這樣就避免了待機(jī)模塊爐體里殘余熱量的散失。另外，每臺(tái) 模塊鍋爐的爐膛壁均有絕熱保溫層，最大限度的防止?fàn)t膛內(nèi)熱量損失。經(jīng)過實(shí)測(cè)，模塊鍋爐要比單臺(tái)鍋爐節(jié)省1%的燃料費(fèi)用。

第三:鍋爐本體電耗: 鍋爐電耗非常小，小到可以忽略不計(jì)。

單體大鍋爐需要用到鼓、引風(fēng)機(jī)，這將消耗電能。而 模塊鍋爐的燃燒方式是大氣直燃式，不需要鼓風(fēng)機(jī)。模塊鍋爐所需的全部電能只是點(diǎn)火時(shí)消耗的那一部分，而這部分電能小到可以忽略的地步。如果將單體大鍋爐所耗電能折算成熱量,模塊鍋爐能耗比傳統(tǒng)鍋爐將降低1%
第四:使用模塊組合鍋爐與自控系統(tǒng)向結(jié)合，可以使系統(tǒng)供水溫度按照供熱曲線運(yùn)行(誤差≤0.5℃)，可真正實(shí)現(xiàn)“按需供熱”，大大減少超標(biāo)熱損失及欠熱現(xiàn)象的發(fā)生。

單體大鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活性差，而且大多數(shù)是通過人工階段性的粗調(diào)節(jié)或通過“大小火”、“尖子火”實(shí)現(xiàn)的。在外界氣象條件變化頻繁、幅度較大的采暖初期、末期，傳統(tǒng)鍋爐的調(diào)節(jié)性能決定了鍋爐機(jī)組實(shí)際出力很難與實(shí)際所需負(fù)荷相匹配，經(jīng)常導(dǎo)致欠熱及過熱現(xiàn)象的發(fā)生，即常說的“供需矛盾”這樣，在惡化供熱質(zhì)量的同時(shí)造成不必要的額外超標(biāo)熱損失。按照國內(nèi)有關(guān)文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)燃油、燃?xì)獠膳仩t的年綜合負(fù)荷率(包含備用裝置)、熱效率大多數(shù)維持在45%、72.7%以下，這樣非常不經(jīng)濟(jì)，但此兩項(xiàng)指標(biāo)尚未引起有關(guān)專家的重視。按照先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)來講，上述鍋爐系統(tǒng)的能量年綜合利用率同樣是非常低的。

模塊鍋爐則不會(huì)出現(xiàn)年熱效率、負(fù)荷率、能量年綜合利用率低的情況。這是因?yàn)椋瑥哪K鍋爐本身特點(diǎn)來考慮，模塊鍋爐在控制器的聯(lián)機(jī)模式下，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)鍋爐聯(lián)控，它能根據(jù)設(shè)定好的供熱溫度曲線等有關(guān)參數(shù)，如室內(nèi)溫度、建筑物的熱慣性等,參考室外溫度智能的自動(dòng)判斷應(yīng)啟動(dòng)、停運(yùn)的鍋爐臺(tái)數(shù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)近無人值守模式?？刂七^程中，該系統(tǒng)保證運(yùn)行的每臺(tái)鍋爐都是保持滿負(fù)荷、高效(91%以上)運(yùn)行。基本消除了國內(nèi)廣泛存在的熱效率、負(fù)荷率、能量年綜合利用率低的情況，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

鍋爐的模塊化設(shè)計(jì)，加上智能軟件的協(xié)調(diào)、控制，輕松實(shí)現(xiàn)了鍋爐機(jī)組的調(diào)節(jié)靈活、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。如供熱面積為25000m2的供熱站，應(yīng)用12-18臺(tái)?？戾仩t提供熱源。在人工調(diào)節(jié)狀況下其出力最小調(diào)節(jié)精度為8.3%,其溫度調(diào)節(jié)幅度為2.0℃，在自控軟件控制下，其最小出力調(diào)節(jié)精度為4.0%,其溫度調(diào)節(jié)幅度為0.5℃。由此可以看出， 模塊鍋爐機(jī)組在提高供熱質(zhì)量、降低運(yùn)行費(fèi)用及能耗方面是具有明顯優(yōu)勢(shì)的。無論季節(jié)處于什么狀態(tài),運(yùn)行中的單臺(tái)模塊鍋爐都能處于滿負(fù)荷狀態(tài)，而沒有運(yùn)行的鍋爐則不消耗能量，這樣總油花能保證整體鍋爐機(jī)組始終處于高效率狀態(tài)下運(yùn)行。

根據(jù)客戶實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料分析得知:使用 模塊組合鍋爐與自控系統(tǒng)向結(jié)合，可大大減少超標(biāo)熱損失，整體節(jié)能15.4%。

六、與其他設(shè)備配合，整個(gè)鍋爐房供暖系統(tǒng)(包括軟水制備系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)等)可實(shí)現(xiàn)近似無人值守，大大降低管理及人工成本。

在現(xiàn)代經(jīng)營管理當(dāng)中，影響綜合成本的一個(gè)重要因素就是管理及人工成本。我單位通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，將鍋爐房?jī)?nèi)的工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備匹配水平推向一個(gè)新的臺(tái)階，基本實(shí)現(xiàn)了無人職守。以10T容量鍋爐房管理為例，使用單體傳統(tǒng)鍋爐需要12人，使用 模塊鍋爐僅需要3人。由此每年可節(jié)約人工成本30000元/人.年×9人=27萬元/年。因此用 系列模塊鍋爐取代單體傳統(tǒng)鍋爐可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

模塊鍋爐與傳統(tǒng)鍋爐相比非常易于操作及管理，原司爐人員稍經(jīng)培訓(xùn)即可熟練操作，其易用性對(duì)操作改型、提高管理水平具有重要的意義。

總之，模塊鍋爐系列對(duì)傳統(tǒng)鍋爐而言，在設(shè)計(jì)理念、形式上是一種新的突破，該系列鍋爐在環(huán)保、節(jié)能、安全、自控、壽命、安裝、耗電量、容量擴(kuò)充、占地面積及空間等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，在各類新建、改建采暖、熱水工程中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。