Technical?guides?for?eva luating?the?rationality
Of?heat?usage?in?industrial?enterprise
1993-06-19發布????1994-02-01實施
1?主題內容與使用范圍
????本標準規定了評價企業合理用熱技術管理原則,以促進企業合理有效地用熱,達到節能目的。
????本標準適用于熱企業。文中所述用熱設備,不僅指各種工業燃燒設備、換熱設備、干燥設備等,也包括企業的制冷、采暖、空氣調節等設備。
????本標準不適用于交通運輸等部門的各種熱——功轉換設備。
2?引用標準
????GB?1576??低壓鍋爐水質標準
????GB?4272??設備及管道保溫技術通則
????GB?11790??設備及管道保冷技術通則
????GB?1028??工業余熱術語、分類、等級及余熱資源量計算方法
????GB?13271??鍋爐大氣污染物排放標準
3?燃料燃燒的合理化
3.1??燃料燃燒的主要控制指標
3.1.1??燃料燃燒的主要控制指標,包括根據燃燒設備、使用燃料的種類及不同燃燒方式,規定的空氣系數、排渣含碳量等指標。可燃性氣體的排放應符合GB?13271?的要求。
3.1.2??附錄A表A1和表A2中列出工業鍋爐和工業爐窯采用不同燃料及按不同燃料方式運行時的空氣系數范圍,實際操作中在不降低燃料燃燒效率的基礎上,應盡可能降低空氣指數。
3.1.3??采用火苗床燃燒的工業鍋爐,實際操作中應采取必要的措施降低排渣含碳量,其排渣含碳量控制數值在附錄表A3中列出。
3.1.4??評價燃料燃燒裝置用熱的合理性,應在滿足工藝要求的前提下,同時考察3.1.2和3.1.3條規定的指標。
3.1.5??采用合理的燃燒設備和燃燒工況,選擇值當的助燃劑,防止各類燃燒裝置在運行中結渣和污染,提高鍋爐熱爐率。
3.2??燃料燃燒方面的測量與記錄
3.2.1??分析與記錄燃燒的成分(包括煤的工業分析)發熱量,以作為制定與調整燃燒控制參數的依據。
3.2.2??為了掌握燃料燃燒狀況,燃燒裝置應配備必要的計量儀表,測量與記錄燃燒裝置的燃料、助燃空氣與霧化劑的用量、溫度與壓力、并測量與記錄排出煙氣中的含氧量(或二氧化碳量)。
3.2.3??分析與檢驗排出煙氣及灰渣中的可燃成分量,以確定燃燒的安全程度,作為調整燃燒過程、改進燃燒裝置定及依據。
3.2.4??燃料燃燒檢測儀器的配置應能滿足評價用熱的合理性的需要,能反映燃料燃燒的真實情況。
3.2.5??燃油設備急容量大于等于7MW的工業鍋爐、燃耗1500t標煤/年以上的窯爐應配備燃燒過程自控系統,有條件者應裝設燃燒過程控制和檢測系統。
3.3??燃燒設備的檢測和維修
3.3.1??檢查并維修燃燒裝置、安全裝置、供風引風裝置、燃燒控制系統、管路、閥門等,使之保持良好狀態。
3.3.2??定期規定檢查、校正和維修計量儀表,使之正常運行。
3.3.3??燃燒設備應有定期檢查維修制度,明確檢修技術要求,建立檢查與維修記錄擋案。
3.4??改善燃料燃燒的措施
3.4.1??燃燒裝置類型極其特性參數的選擇,必須適合燃料各種類及其理化性能,適合熱設備與工藝的要求,并且要有足夠的可調范圍,以滿足加熱負荷變化的要求。
3.4.2??供風引風系統必須保證必要的風量和壓力,供風、引風系統的能力必須和燃料主體、設備相匹配,其富裕度不應過大,盡量采用變速調節系統。
3.4.3??安裝燃燒控制裝置,應根據排出煙氣中的含氧量(或二氧化碳量),調節空氣-燃料的比例,使之符合空氣系數管理的要求,并使排出爐膛煙氣中的可燃成分降低到最低值。
3.4.4??使用多個燃燒裝置時,應分組(段)或分個調節與控制各組,各燃燒裝置中的供入燃料量比例,以提高熱設備的總熱效率。
3.4.5??研究采用新的燃燒方法、燃燒裝置及其布置方式時,應采用合理的爐型結構,以進一步提高熱效率。
3.4.6??燃燒設備與所使用的燃料品各種應相互適應并保持質量相對穩定,對燃料應進行合理調配合理加工(如動力配煤和型煤)與合理存放,鼓勵開展劣質燃料、煤矸石等的綜合利用。
3.4.7??遇有嚴重結渣而無法調整時,可采用化學除渣劑給予清除,所選用的化學除渣劑應不損害受壓元件和耐火襯里。
4??傳熱的合理化
4.1??傳熱管理的要求。
4.1.1??對被加熱或被冷卻物體的溫度,用于加熱的蒸汽或其他載熱體的溫度‘壓力及能量,應根據工藝要求和節能的原則制定合理的控制指標及有關的管理要求。
4.1.2??對企業內主要用熱設備,應制定熱效率或單位產品產量熱耗定額行業標準,作為評價該類設備合理用熱的依據。
4.1.3??廠房等采暖、降溫和空氣調節的管理,要根據建筑物的構造、設備的配置、作業的工藝特點,制定相應的溫度和通風次數等管理要求。
4.2??與傳熱有關的測量與記錄
4.2.1??測量與記錄被加熱或被冷卻物體及載熱體的溫度、壓力與流量,以及表征設備熱工狀況的其他參數。
4.2.2??對采暖、降溫和空氣調節有要求的廠房,應測量與記錄其室內溫度、濕度及其耗能工質的必要參數或消耗量。
4.3??傳熱設備的檢查維修
4.3.1??檢查并維修傳熱設備及其附件,保持其處于完好狀態。
4.3.2??清除傳熱設備內沉積的灰渣、水垢或其他附著物,保持其良好的傳熱性能。
4.3.4??清除空氣調節設備過濾器的堵塞物、熱交換器的結霜、冷凝器的水垢等,保持設備的良好工作狀況。????????????????????????????????????????????????????????????
4.3.4??對工業鍋爐、冷卻構件等的給水,應根據GB1576進行水質管理;電站鍋爐和其他中、高壓鍋爐應按照《電力工業技術管理法規》進行水質管理。
4.3.5??定期檢查、校正和維修設備的計儀表,使之正常運行。建立儀器儀表的檢修記錄檔案,明確檢修技術要求。
4.4??改善傳熱的錯施
4.4.1??根據工藝過程的可能,合理制定加熱(冷卻):溫度的規定值,以降低綜合能耗。
4.4.2???按照工藝條件的規定,準確控制被加熱或被冷卻物體的溫度,防止超出規定的溫度范圍。
4.4.3??對于使用蒸汽等載熱物體的設備,準確控制載熱體的溫度、壓力與流量,降低熱量的損耗。
4.4.4???對于溫度穩定、連續工作的加熱設備,應控制各點的供熱量,以保證被加熱物按規定的溫度制度加熱。為進一步提高熱效率,應研究改進溫度制度,合理分配各點的供熱量。
4.4.5???對于周期性工作的熱設備,在各工作階段應按規定的供熱制度控制供熱量,為提高熱效率,應研究更為合理的供熱制度。
4.4.6??根據可能,盡量采用直接(明火)加熱、浸沒燃燒等加熱方法,以提高加熱速度,降低燃料消耗;同時應研究新的直接加熱的燃燒方式和裝置,進一步縮小間接加熱的范圍,對尚不能采用直接加熱的工藝亦應改進間接加熱的效果。
4.4.7??加熱設備的排煙系統應有適當的抽力?多臺設備共用問一排煙系統時,每臺設備均應有單獨的調節閘閥,整個排煙系統應有良好的氣密性,以保證設備內壓力分布的調節能力。
4.4.8??改善工業爐內壁表面的性能和形狀:以提高其撼肘柯對流換熱能力。
4.4.9??改善熱設備換熱部分的性能和形狀,以提高其傳熱能力。
4.4.10???改進加熱設備的本體、臺架以及運送被加熱物的臺車、鏈爪、輥道等的結陶,減少其重量,采用比熱及導熱率小的材料,以降低其蓄熱接及熱損失,提高設備的加熱速度及熱效率。
4.4.11??采用增加多效重復利闡罐的級數、合理延長爐子長度,增設并合理布置熱交換裝置、高溫與低溫加熱設備配合使用等方法,多次利用熱量,提高系統綜合熱效率。
4.5??改善傳熱設備的運行管理
4.5.1??調整被加熱或被冷卻物體的數量,使每臺設備接近額定產量,防止因產量過低或過高而增加熱耗。
4.5.2??多臺熱設備并列運行時,應根據單產熱耗最低的原則,調整開動臺數及各臺負荷。
4.5.3??對連續生產中周期工作的加熱設備,或對問一被加熱物反更加熱的設備,應盡可能縮短兩個加熱周期間的空燒停歇時間,在重復加熱的工序中,應縮短工序之間的等待時間。
4.5.4??間斷運行的加熱設備,應通過調整,實現集中運行。
4.5.5??在工藝條件允許的情況下,應采用被加熱物熱輸熱裝技術,并盡可能提高熱裝溫度。
4.5.6??對熱效率過低或熱耗過高的設備,應改進結構、調整操作,必要時及早淘汰更新。對國家有關部門公布的淘汰產品按規定限期淘汰。附錄A表A5中列出工業鍋爐最低熱效率指標。
4.6??采用高效設備與節能工藝流程
4.6.1??改造與新建熱設備時,必須采用能夠提高設備熱效率的結構型式、建造材料及操作制度。
4.6.2??應盡量創造條件推廣采用節能型工藝流程。
5??技少傳熱與泄漏引起的熱損失
5.1??減少熱損失的管理要求
5.1.1??輸送載熱體的管道、裝置以及熱設備的保溫、保冷際準,應按GB4272,GB11790的有關規定執行。
5.1.2??當環境溫度為25C時,工業鍋爐外壁表面平均溫度不得超過50C。
5.1.3??工業鍋爐排煙溫度應符合附錄A表A4的要求。
5.1.4??附錄A表A6中列出各種爐渦的工業爐溫的爐體外表面溫度指標,作為設計建造與維修工業爐?窯時,評價爐體保溫性能的依據。
5.2??有關熱損失的測量與記錄
????為掌握熱設備的熱損失狀況?定期進行保溫,保冷狀況的測定與分析在有條件的情況下可與設備的熱平衡測定與分析結合進行。
5.3??熱設備的檢查與維修
5.3.1??對熱設備及其附件和保溫、保冷結構定期進行檢查與縫維修避免由于設備和保溫、保冷結構損壞而引起載熱體流失及熱損失的增加。
5.3.2??對爐體及孔門進行檢查與維修?保證其氣密性,減少爐逸出或冷空氣吸入。
5.3.3??對蒸汽疏水閥熱力管網進行檢查與維修,保證蒸汽疏水閥及熱力管網無明顯的蒸汽泄露現象。
5.3.4??明確檢查技術要求并建立檢查與維修檔案。
5.4??減少熱損失的措施
5.4.1??熱設備的砌體(外殼)包括爐底、掉掛爐頂、爐門等、均應具有完好有效的絕熱層。在技術經濟合理的前提下,適當增加絕熱層的厚度,采用多層絕熱,采用耐火纖維等新型保溫材料,以提高熱設備的隔熱性能,降低間歇工作熱設備的蓄熱損失。
5.4.2??盡量減少工業爐窯內水冷或汽化冷卻構件的數目及尺寸?爐內的冷卻構件均應可靠的絕熱,在可能的條陣下適當提高冷卻水的出口溫度,減小流量,以降低冷卻造成的熱損失。
5.4.3??減少爐門等孔口的數目和面積,提高其嚴密性,或采用雙層密封孔門,減少孔門的開啟次數、時間與幅度,以減少輻射及滬氣逸出或冷空氣吸入等熱損失。
5.4.4??爐墻必須有良好的氣密性,盡可能包以鋼板,以減少爐氣外逸或冷氣吸入造成的熱損失。
5.4.5??控制爐內壓力,減少爐氣樸邀或冷空氣吸入造成的熱損失。
5.4.6??熱設備中的連接,旋轉部分應可靠密封,防止載熱體泄露損失。
5.4.7??合理布置輸送載熱體的管路,減少散熱面積。輸送載熱體的管路,要采取管道保溫措施,不得用裸管輸送載熱體。
5.4.8??輸送高溫物體的設備、采用開放型利用蒸汽或熱水的設備,應加蓋或罩,以減少散熱損失。
6??余熱的回收利用
6.1余熱回收利用的管理要求
6.1.1??對于排出煙氣的各種熱設備,應制定回收利用的具體要求。表A7為工業爐窯煙氣余熱回收利用的控制指標。
6.1.2??對于排出冷凝水及其他低溫液體的設備?應對必須回收利用其余熱的物體溫度,數量,范圍等制定具體要求。
6.1.3??對于排出液態,固態的高溫物體和?廢物的熱設備,應對必須回收利用其余熱的物體溫度、數量、范圍等制定具體要求。
6.1.4??對于排出具有可燃成分的固、液、氣態廢物的熱設備,應制定回收利用范圍的要求。
6.1.5??對于排出具有余壓的氣體、液體的熱設備,應制定回收利用余能范圍的要求。
6.1.6??對于高溫產品的顯熱(物理熱)應盡量回收利用。
6.2??余熱回收利用設備的設置
6.2.1??根據余熱的種類,排出的情況,介質溫度、數量及利用的可能性,進行綜合熱效率及經濟可行性分析,決定設置余熱回收利用設備的類型及規模,并應符合GB1028的有關要求。
6.2.2??余熱回收應優先用于設備系統,例如預熱助燃空氣或煤氣、預熱被加熱物體等,以提高設備的熱效率降低燃料消耗。
6.2.3??在余熱余能無法回收利用于加熱設備本身?或用后仍有部分可回收時,可用于生產蒸氣或熱水、產生動力等方面,也可作為其他加熱設備的熱源。或進行綜合利用。
6.3??對余熱的測量與記錄
6.3.1??為掌握余熱介質的溫度與數量、可燃物質的成分(或發熱量)與數量,以及余能載體的壓力與流量等參數,應進行有關的測量與記錄。
6.3.2??應對余熱、余能回收利甲裝置的運行參數進行測量與記錄。
6.4??余熱回收設備的檢查與維修
6.4.1??對回收利用余熱余能的熱交換器、余熱鍋爐、熱泵等設備進行檢查,清除熱交換面上沉積的塵渣,修補泄漏載熱體的部位,更新損耗的物件等,保持設備完好,運轉正常,并建立檢修記錄檔案。
6.4.2??定期檢查、校正和維修計量、測試儀表?使之正常運行。
6.4??改善余熱回收利用的措施
6.5.1??輸送余熱載熱體的煙道、管道及其閘閥等,應盡可能保持嚴密,防止吸入冷空氣及滲入地表水,并應改善其保溫性能,以減少載熱體的溫降及熱損失。
6.5.2??改善余熱回收設備的傳熱面的佳能和形狀,增加其表面積,以提高余熱的回收率。
6.5.3??研制開發并積極采用余熱回收率高,預熱溫度高或產生蒸汽壓力高,消耗耐熱金屬少,占地少,漏損率低的新型高效余熱回收裝置及能將低品位熱能轉換成高品位熱能或電能的余熱回收裝置。
7??實行熱能的綜合利用與用能設備的合理配置
7.1??有條件的企業應實行熱、電、冷并供,或熱電并供。
7.2??在用熱系統配置時應考慮對高品位熱能的梯級開發,多次利用,如多效蒸發系統。
7.3??在熱設備負荷變化較頻繁而又無法從生產調度獲得平衡的情況下,可采用苔熱器,實現熱源和用熱設備的合理匹配。??????????????????????????????????????????????????????
7.4??在生產工藝允許條件下,災避免采用間斷加熱和重復加熱等方式。
7.5??改善系統的保溫與保冷設計,迸一步降低系統的熱、冷量損失。
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附錄A
(補充件)
表A1??工業鍋爐空氣系數
燃燒方式 |
負荷率 % |
爐膛出口處空氣系數 | 排煙處空氣系數 | ||
固體燃燒 | 重油 | 氣體燃料 | 固體燃料 | ||
火室燃燒 | 70∽100 | 1.2∽1.25 | 1.05∽1.15 | 1.1∽1 | ? |
沸騰燃燒 | 70∽100 | 1.1∽1.3 | ? | ? | ? |
火體燃燒 | 70∽100 | 1.3∽1.6 | ? | ? | ? |
蒸發量≤2.8MW的火床燃燒 | ? | ? | ? | ? | 1.8∽2.4 |
②本表不適用于下列鍋爐:
a.?????蒸發量小于0.14MW或額定熱負荷小于0.5×106KJ/h的熱水鍋爐;
b.?????利用余熱的鍋爐;
c.?????用稻殼、甘蔗渣、垃圾或其他工業廢物與燃料混合燃燒的鍋爐;
d.?????年運行不超過1000h的鍋爐。?
表A2??工業窯爐空氣系數
燃料種類 | 燃燒方式 | 空氣系數 |
煤 |
機械化加煤 人工加煤 |
1.2∽1.4 1.3∽1.5 |
粉煤 | 人工調節 | 1.15∽1.25 |
重油 |
自動調節 人工調節 |
1.1∽1.2 1.15∽1.25 |
氣體燃料 |
自動調節 人工調節 噴射式調節 |
1.05∽1.15 1.1∽1.2 1.03∽1.01 |
②本表不適用于下列加熱設備:
a.???????額定熱負荷低于0.85×106kJ/h者;
b.???????必須在氧化或還原的特定條件下工作者?;
c.???????必須頻繁開閉爐門,或燃燒器經常滅火,點火者;
d.???????根據熱制度,為使爐用溫度均衡,需用空氣稀釋者。
表A3??工業鍋爐排渣含碳量???????????%
![]() 鍋爐容量,MW |
煙煤 | 無煙煤 |
≥0.35∽0.7 | ||
>0.7∽2.8 | ||
≥2.8∽7 | ||
≥7 |
????②表中數值為燃用Ⅰ類煙煤和Ⅰ類無煙煤的指標。燃用Ⅰ類或Ⅰ類煙煤時,其排渣含碳量最高值可在相應煤種所列數值的5個百分點范圍內變動。
③表中數值為實際運行鍋爐在額定負荷下運行時的排渣含碳量要求。
??????????????
表A4??工業鍋爐排煙溫度
鍋爐容量 MW |
排煙溫度 |
≤300 | |
≥0.35∽0.7 | ≤250 |
>0.7>∽2.8 | ≤220 |
≥2.8∽7 | ≤200 |
≥7 | ≤180 |
????②對于容量大于0.7MW的熱水鍋爐,其排煙溫度允許比表中相應值放寬20℃.
③本表不適用于下列鍋爐:
a.?????蒸發量小于0.14MW,或額定熱負荷小于0.5×106kJ/h的熱水鍋爐;
b.?????余熱鍋爐;
c.?????用稻殼、甘蔗渣、木屑或其他工業廢物與燃料混合燃燒的鍋爐;
d.?????年平均運行時間不超過1000h的鍋爐。
????????????
表A5??工業鍋爐最低熱效率
?
鍋爐容量 MW |
熱效率 % |
≥58 | |
≥0.35∽0.7 | ≥60 |
>0.7∽2.8 | ≥65 |
≥2.8∽7 | ≥70 |
≥7 | ≥74 |
②本表不適用于下列鍋爐:
a.?????燃用無煙煤、石油、劣質煤和Ⅰ類煙煤的鍋爐;
b.?????蒸發量小于0.14MW,或額定熱負荷小于0.5×106KJ/h的熱水鍋爐;
c.?????余熱鍋爐;
d.?????用稻草、甘蔗渣、木屑或其他工業廢物與燃料混合燃燒的鍋爐。
????????????????
表A6??工業爐窯爐體外表面最高溫度
℃
爐內溫度 | 外表面最高溫度 | |
側墻 | 爐頂 | |
700 | 60 | 80 |
900 | 80 | 90 |
1100 | 95 | 105 |
1300 | 105 | 120 |
1500 | 120 | 140 |
②本表不適用于下列工業爐窯:
a.?????額定熱負荷低于0.85×106kJ/h者;
b.?????爐壁強制冷卻者;
c.?????回轉窯。
表A7??工業爐窯煙氣余熱資源回收率
煙氣出爐溫度℃ | 使用低發熱量燃料時 | 使用高發熱量燃料時 | ||||
余熱資源回收率,% |
排氣溫度 ℃ |
預熱空氣溫度,℃ | 余熱資源回收率,% | 排氣溫度,℃ | 預熱空氣溫度,℃ | |
500 | 20 | 350 | 250 | 22 | 340 | 220 |
600 | 23 | 400 | 250 | 27 | 380 | 220 |
700 | 24 | 460 | 300 | 27 | 440 | 260 |
800 | 24 | 530 | 350 | 28 | 510 | 300 |
900 | 26 | 580 | 350 | 28 | 560 | 300 |
1000 | 26 | 670 | 400 | 28 | 650 | 350 |
>1000 | 26∽48 | 710∽470 | ≥450 | 30∽55 | 670∽400 | ≥400 |
②表中的余熱回收率,是根據煙氣煙氣出爐溫度及現有換熱器情況,選定空氣預熱的經濟溫度,計算出回收率(即空氣所獲熱量與進入熱換器的煙氣的載熱量之比),再根據熱量平衡計算出煙氣出口溫度。又由于燃料的熱值不同,各項數值差異較大,故對幾種常用燃料的計算值,按發熱值分高、低兩組,取平均值列入表中。
③經換熱器后的煙氣余熱可根據具體條件安裝煙氣預熱器、余熱鍋爐、熱泵等裝置或直接預熱被加熱物,進一步回收利用。
④本表不適用于下列工業爐窯:
a.?????額定熱負荷低于5×106???kJ/h者;
b.?????間歇式運行者。
⑤作為參考的煙氣溫度(即煙氣離開換熱器的溫度)與預熱空氣溫度,是按下述條件由余熱回收率計算的:
a.?????爐膛排出的煙氣,在由爐子出口至空氣換熱器之間,由于散熱及吸入冷空氣等熱損失,其溫度下降10%;
b.?????空氣系數為1.2;
c.?????外界溫度為20℃。
?
附加說明∶
本標準由全國能源基礎與管理標準化技術委員會提出,由能源裝備與合理用熱分會歸口。
本標準由中國標準化編碼所、國家計委能源所、上海發電設備成套所負責起草。
本標準主要起草人辛定國、李愛仙、朱迎新、愈顧秦、金凱。