海海城城市市海海豐豐印印染染有有限限公公司司鍋鍋爐爐系系統(tǒng)統(tǒng)節(jié)節(jié)能能環(huán)環(huán)保保專專項(xiàng)項(xiàng)技技術(shù)術(shù)改改造造項(xiàng)項(xiàng)目目可可行行性性研研究究報(bào)報(bào)告告遼寧建設(shè)咨詢公司中國沈陽設(shè)計(jì)號XJ20072海海城城市市海海豐豐印印染染有有限限公公司司鍋鍋爐爐系系統(tǒng)統(tǒng)節(jié)節(jié)能能環(huán)環(huán)保保專專項(xiàng)項(xiàng)技技術(shù)術(shù)改改造造項(xiàng)項(xiàng)目目可可行行性性研研究究報(bào)報(bào)告告遼寧建設(shè)咨詢公司工程咨詢資格證書編號工咨甲10301080012007年5月總經(jīng)理范樹衡教授級高工注冊咨詢師項(xiàng)目負(fù)責(zé)人潘殿彩高級工程師注冊咨詢師參加編制人員于志方高級工程師注冊咨詢師高明全經(jīng)濟(jì)師注冊咨詢師許剛工程師注冊咨詢師劉永工程師注冊咨詢師劉菲高級工程師目錄1總論111項(xiàng)目名稱、承辦單位及可行性研究報(bào)告編制單位112項(xiàng)目提出的背景113編制依據(jù)214編制范圍315項(xiàng)目概況32企業(yè)概況53建設(shè)的必要性631我國印染行業(yè)的發(fā)展632紡織行業(yè)節(jié)能形勢733鍋爐節(jié)能834企業(yè)鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀94生產(chǎn)綱領(lǐng)與節(jié)能、環(huán)保效益1241生產(chǎn)綱領(lǐng)1242節(jié)能效益1243環(huán)保效益135主要原材料消耗146節(jié)能、環(huán)保工藝改造方案與設(shè)備1461原始參數(shù)1462主要設(shè)計(jì)依據(jù)1563主要設(shè)計(jì)指標(biāo)1564工藝改造方案1565工藝方案特點(diǎn)2966設(shè)備選擇307總圖土建3171總圖3172土建328公用工程3381概述3382給水3383排水3384供熱3485供電349環(huán)境保護(hù)及勞動(dòng)安全衛(wèi)生3591環(huán)境保護(hù)3592勞動(dòng)安全衛(wèi)生3710消防38101適用規(guī)范38102火災(zāi)危險(xiǎn)性分類、建筑物耐火等級、抗地震級別38103總圖消防38104電氣安全39105消防給水39106滅火器配置3911節(jié)能39111能耗分析39112節(jié)能措施40113項(xiàng)目能耗4112項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度及招標(biāo)41121項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度41122項(xiàng)目招標(biāo)4213投資估算及資金籌措42131投資估算42132投資計(jì)劃與資金籌措4314財(cái)務(wù)效益及社會(huì)效益分析44141財(cái)務(wù)效益分析44142社會(huì)效益分析4615結(jié)論與建議47附表1建設(shè)投資估算表2投資計(jì)劃與資金籌措表3折舊和攤銷費(fèi)用估算表4生產(chǎn)成本和費(fèi)用估算表5損益表6項(xiàng)目現(xiàn)金流量表7資金來源與運(yùn)用表8投資估算及財(cái)務(wù)評價(jià)指標(biāo)匯總表附圖1區(qū)域位置圖2總平面布置圖1總論11項(xiàng)目名稱、承辦單位及可行性研究報(bào)告編制單位項(xiàng)目名稱鍋爐系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保專項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目承辦單位海城市海豐印染有限公司單位地址海城市感王經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)法定代表人陳廣義項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制單位遼寧建設(shè)咨詢公司（資格證書編號工咨甲1030108001）12項(xiàng)目提出的背景在“十五”期間，我國遭遇了一系列的能源緊缺危機(jī)，自從2002年的“電荒”、“煤荒”，到2005年的“油荒”、“氣荒”。能源短缺必將導(dǎo)致增長的極限，既滿足當(dāng)代人的需要，又不對后人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的“可持續(xù)發(fā)展”迫在眉睫。因此在我國的十一五規(guī)劃綱要提出“到2010年實(shí)現(xiàn)人均國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻一番；資源利用效率顯著提高，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低20左右?！笨梢灶A(yù)見，國家將會(huì)越來越重視節(jié)能工作。2006年是“十一五”規(guī)劃的第一年，自“十一五”規(guī)劃綱要提出節(jié)能的目標(biāo)以后，各方面做了很多工作。國家發(fā)改委在節(jié)能規(guī)劃中提出十大節(jié)能工程，全國開展了千家企業(yè)節(jié)能計(jì)劃，家用電器和一般電器實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)識制度，國務(wù)院批復(fù)了“十一五”期間各地區(qū)單位生產(chǎn)總值能源消耗降低指標(biāo)計(jì)劃。國務(wù)院2006年工作要點(diǎn)中要求實(shí)現(xiàn)單位GDP能耗降低4左右，實(shí)際執(zhí)行結(jié)果，2006年GDP單位能耗下降123，近幾年來首次實(shí)現(xiàn)了GDP單位能耗下降，但是未能完成計(jì)劃指標(biāo)。2007年上半年，在全社會(huì)的共同努力下，單位GDP能耗下降和主要污染物排放總量下降兩大目標(biāo)，在實(shí)現(xiàn)程度方面取得了明顯的進(jìn)展，拐點(diǎn)正在顯現(xiàn)，節(jié)能減排的勢頭較好。然而，無論是從時(shí)間上還是從已采取的措施和取得的成效上看，形勢都不容樂觀，到“十一五”末期完成這兩大目標(biāo)仍面臨著較大的壓力。海城市海豐印染有限公司是省內(nèi)較大的印染企業(yè)，由于種種原因，鍋爐運(yùn)行效率一直較低，造成了能源的浪費(fèi)，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。為了使企業(yè)的生產(chǎn)能耗降下來，企業(yè)邀請鞍山永新環(huán)境工程有限公司為公司鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行診斷，并提出了改造方案。據(jù)此企業(yè)提出了鍋爐系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保專項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目。改造內(nèi)容共包括兩大部分，第一部分為節(jié)能改造部分，包括加濕氣化湍流燃燒技術(shù)，旋流高效熱能回收技術(shù)，采用鍋爐燃煤風(fēng)煤比自尋優(yōu)監(jiān)測控制技術(shù)；第二部分為環(huán)保改造部分，利用工廠排放堿性廢水脫硫。受海城市海豐印染有限公司的委托，遼寧建設(shè)咨詢公司為其編制本項(xiàng)目可行性研究報(bào)告。13編制依據(jù)（1）海城市海豐印染有限公司委托遼寧建設(shè)咨詢公司編制項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的合同；（2）海城市海豐印染有限公司提供的有關(guān)基礎(chǔ)資料；（3）鞍山永新環(huán)境工程有限公司編制的鍋爐系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保專項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告。14編制范圍在編制本項(xiàng)目可行性研究報(bào)告過程中將就以下內(nèi)容進(jìn)行研究和闡述（1）項(xiàng)目提出的背景；（2）建設(shè)的必要性；（3）節(jié)能效益；（4）設(shè)備配置及工藝方案；（5）總圖土建方案；（6）公用設(shè)施配套方案；（7）環(huán)境保護(hù)、職業(yè)安全衛(wèi)生及消防方案；（8）建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃與招投標(biāo)方案；（9）投資估算及資金籌措方案；（10）效益及風(fēng)險(xiǎn)分析。15項(xiàng)目概況（1）項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)本項(xiàng)目在海城市感王鎮(zhèn)馬圈村企業(yè)現(xiàn)址內(nèi)實(shí)施。（2）項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容購置國產(chǎn)冷渣器、汽包、吸收塔、水泵、PLC控制器、觸摸屏、變頻器等設(shè)備160臺套。廠房及公用設(shè)施等利用現(xiàn)有條件。（3）項(xiàng)目建設(shè)期項(xiàng)目建設(shè)期定為6個(gè)月。（4）項(xiàng)目生產(chǎn)綱領(lǐng)和節(jié)能、環(huán)保效益改造后，企業(yè)印染能力仍維持5000萬米不變。改造后企業(yè)年可實(shí)現(xiàn)節(jié)煤1227864噸，節(jié)電848232KWH，合計(jì)折標(biāo)煤1083495噸；減排二氧化硫6957噸。（5）項(xiàng)目投資項(xiàng)目上報(bào)總投資估算值為1484萬元，全部為建設(shè)投資。全部由企業(yè)自籌。（6）項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目主要技術(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表11。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表表11序號指標(biāo)名稱單位數(shù)據(jù)及指標(biāo)1生產(chǎn)綱領(lǐng)及節(jié)能環(huán)保效益印染坯布萬米/年5000改造后年節(jié)能（折標(biāo)煤）噸/年1083495改造后年減排二氧化硫噸/年69572主要燃料消耗煤噸/年43533363新增建筑面積平方米04購置設(shè)備臺套1605項(xiàng)目上報(bào)總投資（建設(shè)投資）萬元14846自籌資金萬元14847利用原有固定（無形及其他）資產(chǎn)萬元8008年實(shí)現(xiàn)成本費(fèi)用節(jié)約額萬元7549年實(shí)現(xiàn)利潤總額萬元75410年實(shí)現(xiàn)所得稅額萬元188序號指標(biāo)名稱單位數(shù)據(jù)及指標(biāo)11年實(shí)現(xiàn)凈利潤萬元56612總投資收益率93513資本金凈利潤率24814項(xiàng)目投資稅后指標(biāo)141財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率324142財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（I10）萬元1743143投資回收期年3915生產(chǎn)能力利用率（BEP）1872企業(yè)概況海城市海豐印染有限公司是專業(yè)從事染整服裝面料的研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售的民營企業(yè)。公司始建于1993年，注冊資本為6000萬元。企業(yè)性質(zhì)為股份制，現(xiàn)有股東3人，其中自然人陳廣義占66的股份，為企業(yè)法定代表人，自然人鐘啟艷占17，自然人陳晨占17。企業(yè)位于海城市感王經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，現(xiàn)占地面積為12萬平方米，建筑面積4萬平方米。企業(yè)現(xiàn)有員工500人，其中工程技術(shù)人員45人。截止2006年12月末，企業(yè)擁有總資產(chǎn)25303萬元，其中固定資產(chǎn)原值21561萬元，凈值14630萬元，負(fù)債合計(jì)4575萬元，資產(chǎn)負(fù)債率181。公司產(chǎn)品為各類棉、麻、化纖及混紡織物的染整產(chǎn)品，年生產(chǎn)能力為5000萬米。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美洲、非洲、歐洲、中東和東南亞等80多個(gè)國家和地區(qū)，出口比重達(dá)85以上，產(chǎn)銷率達(dá)100。公司現(xiàn)有溢流染色機(jī)及相關(guān)配套工藝設(shè)備40余臺套；連續(xù)軋染退煮漂聯(lián)合機(jī)、絲光機(jī)、連續(xù)軋染色機(jī)等20余臺套；整理設(shè)備有磨毛機(jī)、預(yù)縮機(jī)、軋光機(jī)、蒸呢機(jī)、起絨機(jī)、氣流柔軟機(jī)等。整體達(dá)到九十年代末國際先進(jìn)水平。企業(yè)2006年實(shí)現(xiàn)銷售收入20718萬元，利潤總額17865萬元。1998年企業(yè)獲得紡織品自營進(jìn)出口權(quán)，2000年通過了IS090012000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。2002年通過了IS014001國際環(huán)境管理體系認(rèn)證。企業(yè)先后獲得了“遼寧省明星鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)”、“遼寧省綜合實(shí)力百強(qiáng)私營企業(yè)”，企業(yè)染整系列高檔服裝面料“亞比”牌被評為“遼寧省著名商標(biāo)”，2004年企業(yè)被評為“鞍山市高新技術(shù)企業(yè)”稱號。企業(yè)銀行信用等級為AA級。企業(yè)自創(chuàng)辦以來，始終堅(jiān)持以“重質(zhì)量、守信譽(yù)”為企業(yè)經(jīng)營之本，從而贏得了海內(nèi)外廣大用戶的認(rèn)可、信賴和支持。企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品水平不斷提升，工藝裝備水平及企業(yè)管理水平已躍居國內(nèi)同行業(yè)前列。3建設(shè)的必要性31我國印染行業(yè)的發(fā)展“十五”期間中國印染行業(yè)取得巨大的進(jìn)步，印染水平有了明顯的提高，國內(nèi)國際競爭力上升到了一個(gè)新的水平。從2000年到2005年，印染6大類的產(chǎn)品出口數(shù)量從38億米增加到1037億米，平均增速達(dá)82；出口金額從28億美元增加到848億美元；印染規(guī)模企業(yè)的戶數(shù)從858家增加到1778家；印染布的產(chǎn)量從158億米增加到360億米，平均增速達(dá)179；銷售收入從513億元增加到1345億元，平均增長212；印染產(chǎn)品的出口交易值從242億元增加到457億元；2005年全行業(yè)利潤達(dá)到414億元。比2000年遞增了279億元。2006年我國印染企業(yè)的虧損減少，就業(yè)增加，規(guī)模以上印染企業(yè)戶數(shù)達(dá)1948家，同比增加956；虧損戶數(shù)348家，虧損面達(dá)到1786；虧損總額為819億元，同比下降1291；就業(yè)人數(shù)4552萬人，同比增加449；規(guī)模以上印染企業(yè)工業(yè)產(chǎn)量4526億米，總產(chǎn)值167500億元，同比增長1565；銷售收入160614億元，同比增長1553；出口交貨值49137億元，同比增長366；利潤總額5372億元，同比增長2551。2006年我國累計(jì)生產(chǎn)各類印染布49018億米，同比增長830。隨著我國印染行業(yè)的快速發(fā)展，其水耗、能耗量不斷增長。印染行業(yè)是我國紡織行業(yè)中水耗、能耗、污染物排放量較大的行業(yè)。印染行業(yè)實(shí)施節(jié)能減排勢在必行。32紡織行業(yè)節(jié)能形勢根據(jù)發(fā)改委編制的紡織工業(yè)“十一五”發(fā)展綱要，“十一五”我國紡織工業(yè)要達(dá)到以下節(jié)能降耗指標(biāo)節(jié)能指標(biāo)噸纖維耗電量比2005年降低10。降耗指標(biāo)單位產(chǎn)值的纖維使用量比2005年降低20，噸纖維耗水量比2005年降低20。環(huán)保指標(biāo)單位產(chǎn)值的污水排放量比2005年降低22。其中印染行業(yè)單位產(chǎn)值的污水排放量比2005年降低22，萬元產(chǎn)值耗電比2005年降低1015。近幾年紡織行業(yè)通過加強(qiáng)管理、加強(qiáng)技術(shù)改造和創(chuàng)新、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，節(jié)能減排取得了積極的進(jìn)展。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局能源統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，2005年紡織工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煤消耗總量6875萬噸，比2000年增長42，而同期紡織行業(yè)工業(yè)增加值比2000年增長了13倍，盡管有物價(jià)指數(shù)變動(dòng)的因素，但表觀單位能耗下降速度還是比較大的。目前，紡織企業(yè)能源消耗主要以電能為主，但仍有部分企業(yè)的自備電廠和鍋爐消耗煤和重油。在部分生產(chǎn)工序中還消耗一些天然氣，但所占能耗比重有限。從每個(gè)企業(yè)單體來說能源消耗不大，但從行業(yè)整體來講，由于企業(yè)數(shù)量多，行業(yè)整體能耗總量較大。2007年上半年，全國萬元工業(yè)增加值能耗下降了387，而紡織僅下降了037。印染行業(yè)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)污強(qiáng)度還在增加，上世紀(jì)90年代生產(chǎn)萬米印染布產(chǎn)生的COD不到200公斤，現(xiàn)在不少企業(yè)達(dá)到了600公斤。紡織印染節(jié)能減排面臨越來越嚴(yán)峻的形勢。中國紡織工業(yè)協(xié)會(huì)正在各類分行業(yè)中開展節(jié)能、降耗、減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)為目的各項(xiàng)工作。努力降低每萬元的能耗、水耗以及原材料的消耗，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)，以達(dá)到資源節(jié)約和環(huán)境友好的目的，從而推進(jìn)我國建設(shè)節(jié)約型社會(huì)工作的深入開展。33鍋爐節(jié)能燃煤工業(yè)鍋爐是我國工業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，也是我國煤炭消耗大戶。2003年全國在用工業(yè)鍋爐保有量約為527萬臺、179萬蒸噸/小時(shí)，其中熱水鍋爐約占40，蒸汽鍋爐約60，其中燃煤鍋爐占工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?085。我國在用工業(yè)鍋爐單臺平均容量為34蒸噸/小時(shí)，其中210蒸噸/小時(shí)的鍋爐占75。我國燃煤工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行熱效率為6065，比國際先進(jìn)水平低1520個(gè)百分點(diǎn)，每年共消耗煤炭約4億噸，約占全國煤炭消費(fèi)總量的1/5?？偣?jié)煤潛力約7000萬噸/年。我國燃煤工業(yè)鍋爐改造的總體目標(biāo)是到“十一五”末期，燃煤工業(yè)鍋爐效率平均提高5個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)煤2500萬噸。采用系統(tǒng)配套技術(shù)，對在用燃燒鍋爐房進(jìn)行系統(tǒng)改造，重點(diǎn)解決現(xiàn)有容量420蒸噸/小時(shí)鍋爐能效低、運(yùn)行管理水平差、污染嚴(yán)重等問題。采用先進(jìn)鍋爐房系統(tǒng)（含鍋爐主機(jī)、輔機(jī)、煙氣凈化、控制系統(tǒng)等，要求鍋爐運(yùn)行效率大于76、輔機(jī)與主機(jī)良好匹配、鍋爐運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、各項(xiàng)污染物排放滿足國家標(biāo)準(zhǔn)），更新替代容量210蒸噸/小時(shí)的原有鍋爐，重點(diǎn)針對到期應(yīng)自然更換的、由于燃料結(jié)構(gòu)調(diào)整的或鍋爐容量擴(kuò)容更換的鍋爐，解決此類小鍋爐的升級換代問題，提高新進(jìn)入市場鍋爐的技術(shù)水平。34企業(yè)鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀海豐印染公司現(xiàn)生產(chǎn)用飽和蒸汽由三臺10T/H鍋爐提供。三臺鍋爐布置在企業(yè)鍋爐車間。鍋爐用煤通過人工小車由煤場拉至鍋爐上煤斗，由上煤斗送入鍋爐參加燃燒。鍋爐燃料燃燒后的爐渣在爐排后端落入地下渣坑，由鏈條除渣機(jī)將渣坑水封中的濕渣輸送至鍋爐旁側(cè)，爐渣人工裝車定期外運(yùn)。兩臺鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)省煤汽換熱降溫后進(jìn)入陶瓷多管除塵器凈化后，由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙道送入煙囪高空排放。另一臺鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)省煤器換熱降溫后，進(jìn)入水膜式除塵器凈化后由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙道送入煙囪高空排放。軟化水由水泵從軟化水箱分別送至鍋爐汽包內(nèi)，鍋爐生產(chǎn)出的蒸汽分別送至氣缸間，通過分汽缸將蒸汽分別送至生產(chǎn)工藝過程中用汽接點(diǎn)。另外企業(yè)還有三臺導(dǎo)油爐，其中兩臺為300萬KCAL/H，一臺為160萬KCAL/H?，F(xiàn)六臺爐燃煤為撫順洗粒煤，燃煤低熱發(fā)熱值為25080KJ（6000KCAL/KG）?，F(xiàn)在六臺爐年耗煤總量約55812噸/年，年運(yùn)行時(shí)間為7920小時(shí)，每天平均耗煤量約為1692噸/天（24小時(shí)）。鍋爐、導(dǎo)油爐的引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)未設(shè)變頻裝置。引風(fēng)機(jī)配電機(jī)功率為55KW。鼓風(fēng)機(jī)配電機(jī)功率為15KW。鍋爐爐排上燃煤前段火焰較高，中后段火焰較低，整個(gè)爐排上燃煤燃燒不均勻。鍋爐外排渣中含有大量未燃盡的焦炭狀炭粒。綜上所述，三臺鍋爐、三臺導(dǎo)油爐主要存在以下問題（參見圖1鍋爐熱平衡圖）（1）鍋爐熱效率低于鍋爐設(shè)計(jì)熱效率，主要原因鍋爐給水處理達(dá)不到鍋爐設(shè)計(jì)給水標(biāo)準(zhǔn)（GB15762001），換熱部分管束內(nèi)壁結(jié)垢，熱阻增加，傳熱效率下降。鍋爐爐排上燃煤燃燒不均，爐排前段火焰較高，燃燒成份主要是來自燃煤中的揮發(fā)分部分，而占燃煤質(zhì)量90以上的焦炭部分火焰較低，燃燒不充分，爐內(nèi)輻射傳熱效果較差，爐排后段焦炭層溫度較低。不利于其燃燒，最終造成固體不完全燃燒熱損失Q4增大，大量未燃盡的焦炭成份隨爐渣一起排出爐外。鍋爐本體受熱面積中，輻射為407M2，對流為204M2，省煤器174M2。從上數(shù)據(jù)中可知省煤器的換熱面積在總的換熱面積中占有較大比例，鍋爐所用省煤器回收部分熱能，但鍋爐排煙溫度仍然大于150，排煙熱損失Q2較大。由于鍋爐下布風(fēng)供風(fēng)形式造成鏈條爐排上小顆粒燃煤沸騰，部分小顆粒燃煤從鏈條爐排風(fēng)隙中落入渣坑中，造成固體末完全燃燒熱損失Q4增大。固體未完全燃燒熱損失（）灰渣物理熱損失（）散熱損失（）排煙熱損失（）氣體未完全燃燒熱損失（）鍋爐有效利用的熱量（）輸入鍋爐的熱量（）1鏈條爐排2爐膛3水冷壁4下降管5鍋筒6凝渣管7過熱器8省煤器9空氣預(yù)熱器10煙囪預(yù)熱空氣的循環(huán)熱流、大大圖1鍋爐熱平衡圖綜上分析，造成鍋爐系統(tǒng)熱效率降低的主要原因是固體燃燒熱損失Q4和排煙熱損Q2較大。影響氣體未完燃燒和固體未完全燃燒熱損失的主要因素有燃料性質(zhì)、燃燒方式爐排結(jié)構(gòu)、爐膛過量空氣系數(shù)、爐內(nèi)溫度和爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況等。（2）鼓、引風(fēng)機(jī)未設(shè)有變頻裝置，爐膛內(nèi)微負(fù)壓燃燒狀態(tài)靠人工截流閥門調(diào)節(jié)。所以不能保證爐膛內(nèi)燃料燃燒所需的最匹配氧氣量。因?yàn)樗腿霠t膛內(nèi)的氧氣來自空氣中體積流量21的氧氣量，而體積流量占79的氮?dú)庠谡麄€(gè)燃燒過程中是無用的，受熱后體積成倍膨脹吸收了大量有效熱量同時(shí)增加引風(fēng)機(jī)的軸功率，消耗了大量電能，所以必須對送入鍋爐內(nèi)的空氣量進(jìn)行有效控制。保證其值與燃煤燃燒時(shí)所需要最佳匹配的氧氣量一致。（3）目前，該鍋爐房共有3臺10噸/時(shí)蒸汽鍋爐和兩臺為300萬KCAL/H，一臺為160萬KCAL/H導(dǎo)油爐，上述六臺爐各有一套繼電器控制系統(tǒng)。鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、補(bǔ)水泵采用工頻配電控制，爐排采用電磁調(diào)速電機(jī)拖動(dòng)。鼓風(fēng)量、引風(fēng)量的調(diào)節(jié)采用改變電動(dòng)風(fēng)門的開度來實(shí)現(xiàn)；鍋爐汽包液位采用液位調(diào)節(jié)器控制?，F(xiàn)有控制系統(tǒng)對爐膛負(fù)壓力、排煙溫度、補(bǔ)水溫度、鼓風(fēng)溫度等，具有檢測顯示功能但儀表已經(jīng)失效，同時(shí)沒有參加系統(tǒng)自動(dòng)控制。使得燃煤燃燒不充分、能耗高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此，對鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、爐排電機(jī)等進(jìn)行自動(dòng)化控制改造。綜上所述，企業(yè)的鍋爐改造勢在必行。4生產(chǎn)綱領(lǐng)與節(jié)能、環(huán)保效益41生產(chǎn)綱領(lǐng)本項(xiàng)目主要是節(jié)能環(huán)保專項(xiàng)改造，企業(yè)現(xiàn)有5000萬米印染生產(chǎn)能力不變。42節(jié)能效益1）鍋爐系統(tǒng)原始參數(shù)系統(tǒng)無空氣預(yù)熱器，排煙溫度大于160。鍋爐燃煤煤種撫順洗粒燃煤低熱發(fā)熱值QDAR6000KCAL/KG鍋爐耗煤量7047KG/H鍋爐運(yùn)行時(shí)間7920小時(shí)/年2）鍋爐系統(tǒng)改造內(nèi)容本項(xiàng)目采用燃煤熱解氣化湍流燃燒節(jié)能新技術(shù)，主要改造內(nèi)容為鍋爐排煙系統(tǒng)增設(shè)高效旋流余熱回收裝置；鍋爐爐膛內(nèi)增設(shè)氣化湍流燃燒裝置布風(fēng)，并與新風(fēng)系統(tǒng)形成二次送風(fēng)系統(tǒng)；鍋爐采用風(fēng)煤比自尋優(yōu)自控系統(tǒng)。3）節(jié)能量計(jì)算現(xiàn)對廠內(nèi)六臺鍋爐平均參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。鍋爐年節(jié)煤量B55812T/年綜合節(jié)煤率22年節(jié)煤量BJ55812T/年221227864T/年，折標(biāo)煤105245T/年鍋爐配風(fēng)系統(tǒng)年節(jié)電量電力需用系數(shù)按085計(jì)算。D（5515）KW0857920H6（臺）2827440KWH節(jié)電率30年節(jié)電量2827440KWH30848232KWH，折標(biāo)煤31045噸節(jié)能總量年節(jié)能總量105245310451083495噸43環(huán)保效益環(huán)保效益主要是SO2減排量。1）節(jié)煤減少SO2排放量年節(jié)煤量BJ1227864T/年燃煤含全硫量08年減少二氧化硫排放量QSO2BJ081964T/年MOLG/3642）固硫減少SO2排放量項(xiàng)目實(shí)施后年耗煤量BHBZBJ558121227864435333T/年固硫率20年減少二氧化硫排放量QSO2BH08201393T/年MOLG/3643）脫硫系統(tǒng)減少SO2排放量脫硫效率為95減少SO2總量Q總1608100558127144T/年二氧化硫吸收量QSO2（Q總Q1Q2）95（714419641393）95360T/年4）減少SO2總量減少SO2總量節(jié)煤減少SO2排放量固硫減少SO2排放量吸收SO2排放量1964T/年1393T/年360T/年6957T/年5主要原材料消耗實(shí)現(xiàn)5000萬米印染生產(chǎn)能力，需用坯布5250萬米，染料200噸，均在國內(nèi)市場采購。6節(jié)能、環(huán)保工藝改造方案與設(shè)備61原始參數(shù)序號項(xiàng)目單位數(shù)值備注1鍋爐耗煤量T/H1175單臺，均值2鍋爐耗電量KWH471240單臺，均值3鍋爐煙氣量M3/H32000單臺，均值4排煙溫度1605SO2排放量MG/NM395362主要設(shè)計(jì)依據(jù)廠家提供的原始資料；鍋爐廠提供的鍋爐本體資料；鍋爐房設(shè)計(jì)手冊；鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范GB5004192；鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB1327191。63主要設(shè)計(jì)指標(biāo)序號項(xiàng)目單位數(shù)值備注1鍋爐耗煤量T/H0917單臺，均值2鍋爐耗電量KWH329868單臺，均值3鍋爐煙氣量M3/H29100單臺，均值4排煙溫度905SO2排放量MG/NM35446脫硫率8564工藝改造方案641節(jié)能工藝改造方案本方案將采用三項(xiàng)節(jié)能改造技術(shù)。1）加濕氣化湍流燃燒技術(shù)。2）旋流高效熱能回收技術(shù)。3）采用鍋爐燃煤風(fēng)煤比自尋優(yōu)監(jiān)測控制技術(shù)。以下對各項(xiàng)技術(shù)具體描述。1）氣化湍流燃燒技術(shù)方案（1）技術(shù)方案描述本技術(shù)方案工藝流程圖參見（圖一）。在鍋爐爐膛前端兩側(cè)設(shè)有專用的鍋爐氣化混風(fēng)裝置，送入的混合氣化劑形成橫向氣流組織結(jié)構(gòu)。使?fàn)t排上燃煤熱解氣化生成大量的一氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w在爐內(nèi)進(jìn)行燃燒。氣化劑形成的橫向氣流，使燃燒火焰產(chǎn)生湍流擾動(dòng)作用，橫向進(jìn)入爐膛的氣化劑氣體所行成的射流不斷卷吸火焰上部的可燃?xì)怏w，燃燒火焰前沿被脈動(dòng)撕碎，使燃燒火焰前沿反應(yīng)區(qū)變得很寬，燃燒反應(yīng)表面得到很大的增加從而激發(fā)比層流燃燒強(qiáng)度大幾十倍的燃燒強(qiáng)度，可燃物通過這樣一個(gè)較寬的燃燒反應(yīng)區(qū)時(shí)就被完全燃燒、放出熱能。氣化湍流燃燒裝置工藝流程圖參見圖2。1空氣蒸汽混合噴嘴2冷渣器3汽包4電磁閥排水口軟化水泵圖2氣化湍流燃燒裝置工藝流程圖（2）氣化湍流燃燒技術(shù)工作原理氣化湍流燃燒技術(shù)就是通過特制混風(fēng)裝置將蒸汽與空氣混合后送入爐膛前端使燃煤在氣化劑作用下使燃煤氣化升成可燃?xì)夂筮M(jìn)行燃燒，同時(shí)橫向進(jìn)入爐膛內(nèi)的氣化劑使得燃燒層流火焰產(chǎn)生湍流脈動(dòng)擾動(dòng)，火焰峰面發(fā)生彎曲形變而形成“褶皺”?；鹧娈a(chǎn)生“褶皺”后在波峰處氣流速度下降，壓力升高，向波谷方向壓縮，而波谷的流速加快，壓力下降（見圖3）。燃燒室火焰?zhèn)鞑ニ俣葼t蕊板煙氣擾流速度火焰湍流速度混風(fēng)器12U21COH44汽包圖3氣化湍流燃燒原理圖這種火焰波浪褶皺特性在爐膛內(nèi)將被傳遞放大，火焰波峰更加突出，而波谷更加下陷，最終導(dǎo)致火焰峰面本身破裂，使氣流擾動(dòng)增強(qiáng)，火焰峰面表面積大大增加，使燃燒火焰前沿反應(yīng)區(qū)變得很亮，燃燒反應(yīng)表面積增大，使燃燒反應(yīng)速率比其可燃?xì)怏w和燃燒產(chǎn)物的混合速度快得多，即火焰折皺到哪里燃燒就到哪里，使具備著火條件的爐內(nèi)可燃物充分燃盡，放出熱能。通過混風(fēng)器引入的氣化劑氣體，除了使得燃燒火焰產(chǎn)生脈動(dòng)外還有下面四個(gè)作用氣化劑氣體橫向進(jìn)入爐膛后，使不同尺寸組成的顆粒群形成各種不同周期，振幅和方向的三元脈動(dòng)隨機(jī)組合在一起的湍流渦團(tuán)，這些在氣體中的顆粒在不同脈動(dòng)頻率下，同一尺寸的顆粒運(yùn)動(dòng)軌道隨著氣流脈動(dòng)頻率的增加而上下脈動(dòng)也隨著增加，使得各種尺寸的顆粒相互作用而形成湍流擴(kuò)散具有可燃性的顆粒具備燃燒條件時(shí)會(huì)二次燃燒，再次放出可燃組分。沒有燃燒性的顆粒會(huì)被爐排上新的燃燒層吸附而下落。燃料煤在燃燒過程中其火焰?zhèn)鳠徇^程中輻射換熱占有相當(dāng)大的比例?；鹧鏌彷椥再|(zhì)主要與介質(zhì)的吸收和散射能力有關(guān)，在燃燒室中輻射介子主要是氣相、顆粒相、非發(fā)光和發(fā)光顆粒。氣化劑氣體橫向進(jìn)入爐膛，使燃燒室內(nèi)各種顆粒相組分大大增加，從而提高了火焰輻射換熱能力，利于燃燒的進(jìn)行。燃料煤在燃燒室燃燒時(shí)，首先是煤的熱解揮發(fā)分析出最后剩下由很多晶粒組成的焦炭。因焦炭中含可燃質(zhì)的質(zhì)量占總煤質(zhì)量的5597，所以焦炭的燃燒是煤的燃燒各階段中最長的階段。焦炭燃燒的非均相過程中有一個(gè)吸附過程，也就是物質(zhì)在相界表面上濃度自動(dòng)發(fā)生變化的現(xiàn)象，一種物質(zhì)的原子或分子附著在另一種物質(zhì)的表面上。吸附分為化學(xué)吸附和物理吸附，低溫下進(jìn)行的吸附主要是物理吸附，高溫下的吸附是化學(xué)吸附。兩種吸附相伴發(fā)生。焦炭在燃燒過程中因燃燒時(shí)間較長，故所產(chǎn)生的吸附能力和時(shí)間均較長。當(dāng)氣化劑氣體橫向進(jìn)入爐膛在脈動(dòng)作用下，各種尺寸的顆粒相互作用而形成湍流擴(kuò)散，當(dāng)燃燒層中焦炭相遇時(shí)或被物理吸附，或被化學(xué)吸附。顆粒群中沒有燃盡的碳粒會(huì)重新二次燃燒放出熱能，已經(jīng)燃盡的顆粒會(huì)附爐渣一起排出爐外。氣化劑氣體橫向進(jìn)入爐膛后，使煙氣中的顆粒分子（團(tuán)）具有一定的動(dòng)能和勢能。根據(jù)化學(xué)動(dòng)力學(xué)的新理論，這些具有富裕能量的顆粒分子與爐膛內(nèi)普通分子相碰撞的時(shí)候，即將其多余的能量轉(zhuǎn)移給普通分子而使其活化，或者與其發(fā)生反應(yīng)。按照燃燒鏈的反應(yīng)理論，這些由單元反應(yīng)所產(chǎn)生的活化分子過程即為鏈的傳遞過程，促使燃燒反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，強(qiáng)化了燃燒。通過氣化劑氣體橫向進(jìn)入爐膛后，對煙氣的四個(gè)方面的綜合作用，使燃燒室內(nèi)燃燒更加激烈，更加充分，未燃成份大大降低，這就是氣化湍流燃燒技術(shù)無煙無塵化燃燒的技術(shù)關(guān)鍵。2）高效旋流煙氣余熱回收技術(shù)方案（1）技術(shù)方案描述在鍋爐省煤器煙氣出口側(cè)設(shè)有高效旋流煙氣余熱回收裝置，煙氣余熱回收裝置的新風(fēng)入口設(shè)在鍋爐房內(nèi)上部，新風(fēng)經(jīng)管道進(jìn)入高效旋流煙氣余熱回收裝置內(nèi)與鍋爐省煤器出口的高溫?zé)煔膺M(jìn)行傳質(zhì)換熱吸收熱能，升溫后的新風(fēng)經(jīng)管道由鼓風(fēng)機(jī)送入爐膛內(nèi)參加燃燒。新風(fēng)入口設(shè)在鍋爐房內(nèi)上部，可以有效回收鍋爐本體散熱熱量，降低鍋爐散熱熱損失Q5。高溫?zé)煔饨?jīng)高效旋流煙氣余熱回收裝置傳質(zhì)換熱后，放出熱能、降低溫度進(jìn)入沖擊式脫硫裝置后，更利于煙氣中二氧化硫的吸收，提高脫硫效率，而放出的熱能被新風(fēng)吸收降低了排煙熱損失Q2，升溫后的新風(fēng)送入爐膛后，更利于燃煤燃燒。（2）工作原理根據(jù)爐窯的生產(chǎn)工藝流程，在系統(tǒng)中增設(shè)高效旋流換熱裝置。從爐窯排出的高溫?zé)煔饨?jīng)過換熱裝置換熱管外側(cè)時(shí)，被換熱管內(nèi)被加熱介子（空氣或水），在管內(nèi)旋流組件的作用下，以旋流貼壁的流型流經(jīng)換熱管束，吸收熱能被加熱，通過管道再送入爐內(nèi)參加燃燒，熱能被有效回收利用，節(jié)能降耗。本技術(shù)通過在換熱單元管中裝入旋流組件，而使管內(nèi)介子旋流貼壁流動(dòng)。如圖4所示。圖4金屬管狀旋流空氣換熱器采用旋流貼壁技術(shù)后，使換熱元件的綜合傳熱系數(shù)提高30以上，達(dá)到35W/M245W/M2。通常流體介子在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管中心的流速較高，貼壁的流速較低，在壁面上的速度為零。在湍流狀態(tài)下，中心流速為平均流速的12倍。而在旋流貼壁流型工況時(shí)，管內(nèi)介子流速分布則相反，管中心介子流速較低，而貼壁介子流速反而增高，有利地減薄和破壞管壁介子的附面層，使管內(nèi)介子流體的動(dòng)能得到了充分利用，傳熱效率得以提高。管內(nèi)介子因旋流摩擦阻力提高部分小于管內(nèi)介子動(dòng)能利用率的提高，兩者綜合，當(dāng)常規(guī)管或換熱單元相比總的阻損害有所降低，使換熱單元高效低阻。采用旋流貼壁技術(shù)，管內(nèi)流動(dòng)介子以斜切線的流型流經(jīng)管壁表面，切線貼壁流動(dòng)介子將管內(nèi)壁流體附面層全部破壞掉，使傳熱表面與高速流動(dòng)的介子充分接觸，傳質(zhì)換熱，對流換熱系數(shù)極大提高。同時(shí)管壁介子流速的使用壽命，降低了換熱單元的材質(zhì)的耐熱性能要求，產(chǎn)品成本降低。高效旋流換熱裝置實(shí)測數(shù)據(jù)當(dāng)煙氣溫度為680時(shí)，空氣預(yù)熱溫度達(dá)到390，傳熱系數(shù)為43W/M2。空氣側(cè)阻損為590PA，煙氣側(cè)阻損為390PA，與其它熱工性能較好的換熱器相比，高效旋流換熱裝置具有本體結(jié)構(gòu)合理、換熱機(jī)理先進(jìn)、傳熱系統(tǒng)系數(shù)高、流體壓力損失小，產(chǎn)品使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是各類爐窯余熱回收的優(yōu)選設(shè)備。3）燃煤風(fēng)煤比自尋優(yōu)監(jiān)測控制技術(shù)（儀表、電器自動(dòng)化部分描述）（1）控制系統(tǒng)概述本著節(jié)能環(huán)保的原則，設(shè)計(jì)了一套適合于中小鍋爐使用的先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測和自動(dòng)控制系統(tǒng)。參見監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（圖5）。該系統(tǒng)除了可對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及燃燒控制外，還采用了最佳風(fēng)煤比自學(xué)習(xí)系統(tǒng)和風(fēng)煤比在線自尋優(yōu)策略，維持鍋爐在最佳工況狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)了多冗余、多策略控制，提高了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。整體控制系統(tǒng)采用常規(guī)控制與智能控制并存方案。蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)，其控制的目標(biāo)是控制鍋爐燃燒過程的蒸汽壓力、爐膛溫度、爐膛負(fù)壓等參數(shù)，該系統(tǒng)可對鍋爐燃燒運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及燃燒運(yùn)行工況控制，采用最佳風(fēng)煤比自學(xué)習(xí)系統(tǒng)和風(fēng)煤比在線自尋優(yōu)策略，使鍋爐燃燒工況良好，保證設(shè)備運(yùn)行安全，滿足用戶的供熱要求。蒸汽壓力、爐膛溫度、爐膛負(fù)壓的調(diào)節(jié)主要靠燃燒控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)溫度和壓力等參數(shù)時(shí)，采用偏差控制和PID控制相結(jié)合的控制方式。偏差控制方式應(yīng)用于系統(tǒng)的開關(guān)量輸出，PID控制方式應(yīng)用于系統(tǒng)的模擬量輸出。圖5控制系統(tǒng)示意圖（2）系統(tǒng)控制策略由低到高，可分為4種控制策略。鍋爐原有操作系統(tǒng)此時(shí)控制系統(tǒng)不投入，不影響鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂葡到y(tǒng)下位機(jī)手動(dòng)運(yùn)行方式在操作臺上可以手動(dòng)無級調(diào)節(jié)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)風(fēng)量、引風(fēng)風(fēng)量、補(bǔ)水量，PLC處于開環(huán)運(yùn)行方式?？刂葡到y(tǒng)下位機(jī)自動(dòng)運(yùn)行方式此時(shí)PLC投入閉環(huán)運(yùn)行，通過采用常規(guī)控制或易于實(shí)現(xiàn)的智能控制方法實(shí)現(xiàn)對給煤機(jī)轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)風(fēng)量、引風(fēng)風(fēng)量的控制。自動(dòng)控制系統(tǒng)全面投入的運(yùn)行方式上位機(jī)投入閉環(huán)運(yùn)行方式，高級控制策略投入使用，整個(gè)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，保持系統(tǒng)運(yùn)行在最佳工況。（3）最佳風(fēng)煤比自尋優(yōu)策略最佳風(fēng)煤比自尋優(yōu)控制原理鍋爐燃燒系統(tǒng)具有時(shí)變、多干擾、強(qiáng)耦合、非線性、大滯后等特點(diǎn)，在線修改風(fēng)煤比的合理配比是優(yōu)化燃燒的關(guān)鍵，最佳風(fēng)煤比自尋優(yōu)控制的設(shè)計(jì)思想是如果上步鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化正向，本步爐膛溫度信號變化為正向，說明此刻鍋爐為欠氧燃燒，則下步鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化為正向；如果上步鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化正向，本步爐膛溫度信號變化為反向，說明此刻鍋爐為過氧燃燒，則下步鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化為反向；直到本步爐膛溫度信號保持不變（爐膛溫度信號相對穩(wěn)定）則說明風(fēng)與煤的配比已達(dá)到最佳風(fēng)煤比狀態(tài)。燃燒控制不需要氧化鋯傳感器傳統(tǒng)的燃燒控制方法均采用爐膛排煙出口處安裝氧化鋯傳感器測量煙氣中的含氧量來實(shí)現(xiàn)風(fēng)煤比的控制，以獲得最加燃燒狀態(tài)。但氧化鋯價(jià)格昂貴，使用壽命短，需經(jīng)常更換，不但造成運(yùn)行成本增加，而且控制的可靠性和穩(wěn)定性差。本系統(tǒng)不需要氧化鋯傳感器，而是采用“最佳風(fēng)煤比自尋優(yōu)控制”方法得到風(fēng)煤比，確保燃燒處于最佳狀態(tài)，不但降低了運(yùn)行成本，而且大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。（4）變頻器的節(jié)能作用根據(jù)流體力學(xué)和風(fēng)機(jī)、泵的工作模型，電機(jī)在不同情況下的轉(zhuǎn)速比與輔機(jī)的流量比、揚(yáng)程比、輸出功率比有一定的關(guān)系。據(jù)此，電機(jī)的輸出功率近似與轉(zhuǎn)速的立方成正比。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的70時(shí)，電機(jī)的輸出功率僅為額定功率的343，節(jié)電率達(dá)到657。鍋爐安裝設(shè)計(jì)時(shí)，配套電機(jī)都有部分余量。由于引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)都配套較大容量的電機(jī)，在運(yùn)行過程中勢必造成無效電能的損耗。采用變頻技術(shù)后，將彌補(bǔ)設(shè)計(jì)的不足，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效果。（5）最佳風(fēng)煤比自尋優(yōu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)采用一臺觸摸屏作為上位機(jī)，下位機(jī)采用西門子S7系列PLC，通過I/O模塊來控制控制柜內(nèi)所有斷路器、接觸器和繼電器等開關(guān)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)各配置一臺交流變頻器，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的控制。更換爐排的電磁調(diào)速電機(jī)控制器，以實(shí)現(xiàn)爐排轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制。系統(tǒng)采用分級分層模式，只要系統(tǒng)一上電，即使上位機(jī)出現(xiàn)故障，PLC控制系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行，不影響鍋爐正常工作。如果PLC系統(tǒng)也出現(xiàn)故障，還可直接在變頻器控制面板上進(jìn)行啟/?？刂?。原有人工控制系統(tǒng)均予保留，一旦計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可手動(dòng)轉(zhuǎn)為原有控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用集中控制，分為三層。管理層系統(tǒng)采用一臺觸摸屏作為上位機(jī)，通過MPI網(wǎng)與下位機(jī)PLC進(jìn)行通訊，對現(xiàn)場鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對鍋爐的遠(yuǎn)程控制。操作人員也隨時(shí)可以通過觸摸屏了解現(xiàn)場鍋爐的運(yùn)行狀況，并對風(fēng)機(jī)等電機(jī)進(jìn)行啟?？刂坪蛥?shù)設(shè)定。現(xiàn)場控制層該層以西門子S7系列可編程控制器為核心，一方面通過MPI網(wǎng)與上位機(jī)通訊，接受上位機(jī)管理層的控制命令。另一方面分別對鼓、引風(fēng)機(jī)、爐排電機(jī)等進(jìn)行啟?？刂坪碗姍C(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定。現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與變送層這一層是控制系統(tǒng)的最底層，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、予處理和變送等工作。這些數(shù)據(jù)主要包括鍋爐的溫度、壓力、流量等。變送器將采集的溫度、壓力等物理量轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號并傳送PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。（6）最佳風(fēng)煤比自尋優(yōu)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基本控制在操作臺或觸摸屏上，可以進(jìn)行“啟動(dòng)”、“停止”、“手動(dòng)”、“自動(dòng)”、“壓火”等操作。當(dāng)按下“啟動(dòng)”按鈕（鍵）后，首先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，經(jīng)延遲（可設(shè)定）后，再啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)、爐排電動(dòng)機(jī)。然后自動(dòng)進(jìn)入“手動(dòng)”操作模式。當(dāng)按下“停止”按鈕（鍵）后，先停鼓風(fēng)機(jī)和爐排電動(dòng)機(jī)，延時(shí)（可設(shè)定）后，再停引風(fēng)機(jī)。當(dāng)按下“手動(dòng)”按鈕（鍵）后，系統(tǒng)即進(jìn)入手動(dòng)操作狀態(tài)，可以手動(dòng)的調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)、爐排、引風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，控制補(bǔ)水泵的啟動(dòng)/停止。當(dāng)按下“自動(dòng)”按鈕（鍵）后，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)控制操作方式。操作人員無需調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)、爐排、引風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。當(dāng)按下“壓火”按鈕（鍵）后，首先爐排電機(jī)停止運(yùn)行，然后鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降到最低（可設(shè)定），經(jīng)延時(shí)（可設(shè)定）后，引風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)也降到最低（可設(shè)定）。無論在何種操作模式，在上位機(jī)都可以顯示各個(gè)設(shè)備、各種檢測儀表的數(shù)據(jù)。當(dāng)本系統(tǒng)故障后無法進(jìn)行上述控制時(shí)，在操作臺上，可以切換到原有鍋爐的電氣控制系統(tǒng)，恢復(fù)原有操作功能。燃燒過程控制蒸汽鍋爐燃燒系統(tǒng)是一個(gè)多變量輸入、多變量輸出、大慣性、大滯后且相互影響的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化時(shí)，所有的被調(diào)節(jié)量都會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)改變?nèi)我庖粋€(gè)調(diào)節(jié)量時(shí)，也會(huì)影響到其它被調(diào)節(jié)量。鍋爐燃燒過程自動(dòng)控制的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)負(fù)荷的需要，同時(shí)還要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。燃燒控制系統(tǒng)的原理如圖6。圖6燃燒控制系統(tǒng)的原理圖燃燒控制系統(tǒng)的主要功能鍋爐的蒸汽壓力，始終保持在設(shè)定值附近。蒸汽壓力的設(shè)定值與消耗熱量的變化相關(guān)。以蒸汽壓力為信號，改變?nèi)济毫考礌t排轉(zhuǎn)速或煤閘板高度，讓蒸汽壓力與設(shè)定值一致。保證鍋爐燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性。在給定蒸汽壓力的情況下，需要調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量與給煤量的比例，使鍋爐運(yùn)行在最佳燃燒狀態(tài)。開始運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定風(fēng)煤比，然后通過試風(fēng)使耗煤量與鼓風(fēng)量達(dá)到最佳風(fēng)煤比，使燃煤充分燃燒。調(diào)節(jié)引風(fēng)量，保持爐膛壓力在一定的負(fù)壓范圍內(nèi)。爐膛負(fù)壓的變化，反映了引風(fēng)機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量不相適應(yīng)。如果爐膛負(fù)壓太小，爐膛容易向外噴火，危及設(shè)備與工作人員的安全。負(fù)壓過大，增加引風(fēng)機(jī)的電耗和煙氣帶走的熱量損失。本系統(tǒng)根據(jù)鼓風(fēng)量的變化，對引風(fēng)量進(jìn)行前饋控制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定爐膛負(fù)壓，并測量爐膛負(fù)壓，運(yùn)行PID算法控制爐膛負(fù)壓保持在一定的范圍內(nèi)，從而調(diào)節(jié)引風(fēng)量。汽化劑汽包液位控制采用三沖量控制方法對汽化劑汽包液位控制。三沖量為汽包液位、補(bǔ)水壓力、蒸汽流量。液位自動(dòng)控制的主信號為液位壓差變送器輸出信號。前饋信號取補(bǔ)水壓力的變化，以補(bǔ)償水管的壓力波動(dòng)；取蒸汽流量的變化，以補(bǔ)償負(fù)荷的波動(dòng)（如圖7）。以保證汽化劑汽包液位平衡。PID給水閥汽包汽包液位蒸汽流量給水流量液位給定圖7液位自動(dòng)控制原理圖（7）系統(tǒng)可靠性分析采用先進(jìn)的自動(dòng)控制后，各種外部因素都在可以控制的范圍內(nèi)，可以對這些因素進(jìn)行分析計(jì)算，得出一種最佳的控制方式，蒸汽鍋爐可靠地運(yùn)行；采用自動(dòng)控制后，鍋爐正常運(yùn)行過程中，人為的因素降低，那些由于人為因素而出現(xiàn)的情況也就減少，鍋爐運(yùn)行的可靠性提高。以上三項(xiàng)節(jié)能改造技術(shù)實(shí)施后，企業(yè)的綜合節(jié)能率可達(dá)到22。642環(huán)保工藝改造方案（煙氣脫硫方案）（1）工藝描述本方案六臺爐各配一套脫硫系統(tǒng)（見圖一），脫硫系統(tǒng)采用先進(jìn)的鼓泡式吸收塔，吸收塔位于鼓風(fēng)機(jī)正壓段。鼓風(fēng)機(jī)送出煙氣進(jìn)入噴射分配器以一定壓力進(jìn)入吸收液內(nèi)，形成一定高度的噴射氣泡層，充分與吸收液接觸，煙氣中含有的SO2被吸收，保證脫硫效率為95，脫硫后的煙氣經(jīng)過雙級除霧器后進(jìn)入煙囪排放到大氣中。吸收塔底設(shè)有氧化裝置，將不穩(wěn)定的SO3氧化為穩(wěn)定的SO4。吸收液以工廠生產(chǎn)的堿性廢水取代常規(guī)的石灰石漿液，堿性廢水PH值在913之間，廢水用量為40M3/H，從廢水池內(nèi)用泵送至吸收塔內(nèi)，反應(yīng)后的含SO4中性廢水在返回廢水池內(nèi)，減少了中和處理的酸液。即本方案以廢水作為煙氣脫硫的吸收液，同時(shí)又以煙氣中的SO2中和了堿性廢水，從真正意義上達(dá)到以廢治廢目的。（2）工作原理煙氣中SO2溶于水后生成的H與廢水中的OH結(jié)合，生成H2O，而SO3被氧化為SO4后存于吸收液中。（3）自動(dòng)化控制因?yàn)楣S內(nèi)廢水PH在913范圍內(nèi)波動(dòng)，為確保吸收塔的設(shè)計(jì)能力、減少水泵的無用功，控制采用PID控制理論設(shè)計(jì)，即通過改變水泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)系統(tǒng)出口PH值，使PH值保持在設(shè)定PH值范圍內(nèi)。通過PH值得設(shè)定值與采集到的出口PH值實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過PID算法將出口PH控制在設(shè)定PH值附近，并同入口處PH值得變化，對水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行前饋控制，從而確定水泵的轉(zhuǎn)速，以保證出口PH值。PID水泵轉(zhuǎn)速脫硫系統(tǒng)出口PH值蒸汽流量入口PH值設(shè)定PH值圖8吸收液流量自動(dòng)控制原理圖65工藝方案特點(diǎn)（1）燃煤熱解氣化湍流燃燒節(jié)能技術(shù)適用于各類燃煤鍋爐和窖爐。具有強(qiáng)化燃燒的特殊功能，使鍋爐對煤種的適應(yīng)性增強(qiáng)。（2）燃煤熱解氣化和湍流燃燒在原鍋爐內(nèi)完成，不需另設(shè)專門的煤的氣化發(fā)生爐，工藝流程簡單，施工安裝方便，節(jié)省初投資。（3）燃煤熱解氣化湍流燃燒，變?nèi)济汗腆w過氧直接燃燒為燃煤饋氧還原氣化氣體燃燒，燃燒效率增高，節(jié)煤效果顯著平均節(jié)煤率大于20。耗煤量降低，鍋爐燃燒所需新風(fēng)量和燃燒后產(chǎn)生的煙氣量均減少，鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)均在低負(fù)荷下運(yùn)行，采用鍋爐風(fēng)煤比自尋優(yōu)自控技術(shù)，節(jié)省電能30以上，綜合節(jié)能效果顯著。（4）本發(fā)明技術(shù)既適用于舊鍋爐燃燒系統(tǒng)改造，也適用于新建鍋爐房。冷渣器，高效旋流換熱裝置、控制柜均由工廠加工制造，現(xiàn)場施工安裝快捷。（5）燃煤熱解氣化湍流燃燒技術(shù)，在總耗煤量減少的前提下，實(shí)現(xiàn)無煙化燃燒，燃燒污染物排放量大大減少。在煙氣、碳黑減少的同時(shí)，具有較好的固硫效果，使煙氣中SO2生成量減少，各項(xiàng)排放指標(biāo)均能達(dá)到國家現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)。（6）采用高效旋流余熱回收裝置，進(jìn)一步回收排煙中的余熱，并利用此余熱預(yù)熱新風(fēng)，使鍋爐燃燒工況更加穩(wěn)定，鍋爐排煙熱損失減少，熱效率提高。（7）采用鍋爐風(fēng)煤比自尋優(yōu)自動(dòng)監(jiān)測控制技術(shù)，提高鍋爐燃燒系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證鍋爐在最佳工況條件下運(yùn)行，節(jié)省電能。（8）新風(fēng)口設(shè)在鍋爐房內(nèi)上部，可以有效回收鍋爐爐體散熱熱能損失，增加鍋爐房內(nèi)換氣次數(shù)，改善鍋爐房內(nèi)工作環(huán)境。（9）采用高效旋流余熱回收裝置，近一步降低排放煙氣溫度，煙氣進(jìn)入沖擊式脫硫裝置后，更利于對二氧化硫的吸收提高脫硫效率，同時(shí)煙氣溫度降低、體積流量減小，降低了引風(fēng)機(jī)的軸功率輸出，節(jié)省電能。（10）脫硫劑以工廠生產(chǎn)排放的堿性廢水取代常規(guī)以石灰石脫硫劑，取消了復(fù)雜的噴淋系統(tǒng)和再循環(huán)系統(tǒng)，降低脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本和處理成本，同時(shí)減少了廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用，在塔頂設(shè)置雙級高效除霧器，消除了煙囪出口處的白霧。本方案具有明顯的節(jié)能、降耗、減污、增效綜合效果，具有環(huán)保和經(jīng)濟(jì)雙重效益。是各類燃煤鍋爐、窖爐節(jié)能環(huán)保首選實(shí)用技術(shù)。66設(shè)備選擇根據(jù)節(jié)能、環(huán)保專項(xiàng)改造工藝方案，本項(xiàng)目新增設(shè)備包括冷渣器、吸收塔、變頻器等共160臺套，詳見表61。主要設(shè)備清單表61序號名稱規(guī)格型號材質(zhì)單位數(shù)量金額（萬元）一系統(tǒng)工藝部分1冷渣器LZ10組合個(gè)62汽包QB10Q235個(gè)63空氣蒸汽混合噴嘴HHPZ10Q235個(gè)244空氣預(yù)熱器KY10組合個(gè)65管道Q235套66閥門組合套6二脫硫部分1吸收塔3M4M3M麻石座62水泵Q40M3/H，H302M組合臺123氧化風(fēng)機(jī)Q286M3/HP3500PA組合臺124折板除霧器29M39M組合個(gè)125閥門組合套66管道Q235套6三電氣部分1PLC柜體TL086個(gè)62電源柜TL086個(gè)63變頻柜TL086個(gè)64PLC控制器S7200組65觸摸屏KTP178臺66變頻器西門子臺167現(xiàn)場儀表套6合計(jì)16012407總圖土建71總圖711廠區(qū)概況公司位于海城市感王經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，占地面積12萬平方米。廠區(qū)北鄰省道322線海感路段，距沈大高速公路、盤海營高速公路僅幾百米之遙，距沈陽130公里，距大連270公里，交通運(yùn)輸十分便利。712總平面布置本次改造在現(xiàn)有廠區(qū)進(jìn)行，主要是利用現(xiàn)有條件和設(shè)施，以達(dá)到節(jié)能減排降耗的目標(biāo)。其已有的平面布置格局維持現(xiàn)狀，不作調(diào)整。本章節(jié)僅簡單描述。廠前區(qū)由辦公樓、職工宿舍樓、門衛(wèi)、綠地組成，位于廠區(qū)的北側(cè)。辦公樓前的三角地為綠地，布置花卉、鋪設(shè)草坪，點(diǎn)綴小品等。廠區(qū)主干道東側(cè)的二塊空地可作為企業(yè)的發(fā)展用地。生產(chǎn)區(qū)布置在廠區(qū)的中部，以主干道為界，路西有兩個(gè)生產(chǎn)車間，染整一車間和助劑車間，試驗(yàn)樓則布置在染整一車間和辦公樓之間。路東由北至南依次排列順序?yàn)槿菊囬g、庫房、涂層車間。動(dòng)力設(shè)施區(qū)全部安排在廠區(qū)的南端，有鍋爐房、油爐房、污水處理站、水泵房、地下水池等。廠區(qū)布置功能分區(qū)明確，簡潔整齊，道路系統(tǒng)順暢，環(huán)狀布置便于消防和運(yùn)輸。713豎向布置該廠區(qū)地勢平坦，地形較規(guī)整，豎向設(shè)計(jì)為平坡式布置方式。因本次改造在現(xiàn)有廠房內(nèi)進(jìn)行，其它道路、排水系統(tǒng)等維持現(xiàn)狀，不再新建。72土建本項(xiàng)目利用現(xiàn)有的兩個(gè)鍋爐房進(jìn)行改造。兩個(gè)鍋爐房均為框架結(jié)構(gòu)，建設(shè)年代較短，使用狀況良好，可以滿足項(xiàng)目要求，不需要改造和修繕。蒸汽鍋爐房1座，長445米，寬20米，高105米，建筑面積890平方米，框架結(jié)構(gòu)。永久煙囪，高度45米。內(nèi)設(shè)10T/H蒸汽鍋爐3臺。導(dǎo)熱油鍋爐房1座，長32米，寬20米，高9米，建筑面積640平方米，框架結(jié)構(gòu)，鐵皮煙囪，高度30米。內(nèi)設(shè)300萬KCAL/H導(dǎo)熱油鍋爐2臺，160萬KCAL/H鍋爐1臺。8公用工程81概述本項(xiàng)目為海城市海豐印染有限公司技術(shù)改造項(xiàng)目，主要是針對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能、環(huán)保的專項(xiàng)技術(shù)改造，在企業(yè)的現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)實(shí)施。廠區(qū)內(nèi)各種公用工程設(shè)施齊全，經(jīng)核算，公用工程中給水、排水、采暖、供電等設(shè)施的能質(zhì)供應(yīng)能力均可以滿足本項(xiàng)目的使用需要，不需要進(jìn)行改造。本章主要對給水、排水、采暖、供電等公用工程的現(xiàn)狀進(jìn)行描述。82給水企業(yè)目前生產(chǎn)、生活用水采用地下水。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有自備深井3眼，設(shè)有水泵房一座，建筑面積約200平方米，內(nèi)設(shè)常用水泵3臺，每臺供水能力100M3/H，水壓03MPA，總供水能力300M3/H。設(shè)有地下儲水池一座，儲水量3000立方米，供生產(chǎn)、生活和消防用水。廠區(qū)供水主干管管徑DN200。消防給水系統(tǒng)采用高壓給水方式。廠區(qū)消防給水管網(wǎng)成環(huán)狀布置，消防給水管道采用焊接鋼管，直埋敷設(shè)，主干管管徑DN150。廠房內(nèi)沿四周墻壁設(shè)置室內(nèi)消火栓。水泵房內(nèi)設(shè)有消防水泵2臺，一用一備，供水能力100M3/H，供水壓力07MPA。83排水企業(yè)目前排水主要是生產(chǎn)廢水、生活污水及雨水。生產(chǎn)廢水主要是染整工序產(chǎn)生的廢水。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有完善的排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)為有組織排放，雨污分流制，設(shè)有排水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)。廠區(qū)排水管道為暗溝。生活污水經(jīng)化糞池沉降處理后排入廠區(qū)排水管網(wǎng)。生產(chǎn)廢水收集后排至廠區(qū)污水處理站調(diào)節(jié)池，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排至廠區(qū)南面的解放河。污水處理站的日處理能力為4000噸廢水，可以滿足企業(yè)目前生產(chǎn)廢水量的處理要求，并留有一定余量。處理后的廢水水質(zhì)可以達(dá)到環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。84供熱（1）鍋爐房企業(yè)目前在廠區(qū)內(nèi)設(shè)有兩座鍋爐房，為生產(chǎn)、生活提供熱源。蒸汽鍋爐房1座，建筑面積890平方米，框架結(jié)構(gòu)，永久煙囪一座，高度45米。鍋爐房內(nèi)設(shè)10T/H蒸汽鍋爐3臺，總供汽能力為30T/H蒸汽。導(dǎo)熱油鍋爐房1座，建筑面積640平方米，框架結(jié)構(gòu)，鐵皮煙囪一根，高度30米。內(nèi)設(shè)300萬KCAL/H導(dǎo)熱油爐2臺，160萬KCAL/H導(dǎo)熱油爐1臺，總供熱能力為760萬KCAL/H。（2）供熱方案鍋爐房產(chǎn)生的蒸汽、導(dǎo)熱油通過蒸汽管道、導(dǎo)熱油管道經(jīng)架空敷設(shè)送至生產(chǎn)車間，供生產(chǎn)設(shè)備使用，管道外按規(guī)定鋪設(shè)一定厚度的保溫層。85供電（1）電源企業(yè)目前用電負(fù)荷為三類負(fù)荷。10KV電源由海城市電業(yè)局感王經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)變電所供電，提供一條10KV單回路架空線路，經(jīng)T接后接入廠區(qū)變電所。使用電壓為380伏和220伏。（2）供電方案廠區(qū)內(nèi)設(shè)有變電所一座，為全廠供電。變電所建筑面積420平方米，內(nèi)設(shè)變壓器室、高低壓配電室、值班室等。變壓器室內(nèi)設(shè)有4臺變壓器，其中1000KVA變壓器2臺，630KVA變壓器2臺。變電所總供電能力3260KVA。廠區(qū)配電線路采用1KV電纜，直埋敷設(shè)。車間內(nèi)設(shè)配電柜，采用放射式與樹干式相結(jié)合的配電方式向各用電設(shè)備供電，配電線路沿電橋架敷設(shè)。配電線路接地系統(tǒng)采用TNCS接地系統(tǒng)，接地電阻不大于10歐姆。所有用電設(shè)備金屬外殼一律接地。（3）照明廠區(qū)照明沿廠區(qū)主干道設(shè)照明燈柱，照明燈具選用節(jié)能型燈具。生產(chǎn)照明生產(chǎn)廠房內(nèi)的照明采用混光燈，如汞燈、鈉燈聯(lián)合照明，作業(yè)面照度不低于300LX。辦公照明辦