煤气基础知识

一、煤气性质

1.高炉煤气

A.每生产1t生铁可产生1600～2200m3高炉煤气

B.高炉煤气的成份：一氧化碳23—30%；二氧化碳8—12%；氢气1.5—1.8%；氮气55—57%

C.发热量850~950 kcal/Nm3

D.重度1.295 kg/Nm3

E.燃点700 摄氏度

F.点火温度800摄氏度

G.一氧化碳比重0.967

H.无色、无味、有剧毒，易燃易爆

2.转炉煤气

A.每炼1t钢可产生120m3左右转炉煤气，只考核氧含量指标。

B.成分：一氧化碳60%-70%，二氧化碳17%-19%，氮气19%-22%，氢气1%-2%，氧气0.30%-0.4%

C.发热量1800-2200 kcal/Nm3

D.燃点650-700摄氏度

E.点火温度800摄氏度

F.一氧化碳比重0.967

G.无色、无味、有剧毒，易燃易爆

二、煤气的理化性质和危险特性

1.煤气三大特性：易燃、易爆、易中毒

2.煤气三大事故：中毒、着火、爆炸

3.一氧化碳爆炸极限：12.5-74.2%

4.高炉煤气爆炸极限：30.84-89.49%

5.转炉煤气爆炸极限：18.22-83.22%

6.高炉煤气与空气混合在遇明火、电火花、700摄氏度以上的高温和炽热金属会引起燃烧爆炸

7.转炉煤气与空气混合在遇明火、电火花、650摄氏度以上的高温和炽热金属会引起燃烧爆炸

三、煤气事故、预防与急救

1.CO与血红蛋白亲和力比氧和血红蛋白的亲和力高240倍，HbCO的解离速度比氧和血红蛋白慢3600倍

2.轻度中毒：患者有头痛、头晕并有心悸、恶心、呕吐、四肢无力等症状。脱离中毒现场，吸入新鲜空气后即可好转，数小时后症状即可消失

3.中度中毒：除了具备轻度中毒症状外，患者面色潮红，口唇粘膜呈樱桃红色、脉快、烦躁、意识模糊、甚至昏迷，但昏迷时间不长，及时脱离中毒现场进行抢救，可较快苏醒，数日内恢复，一般不留后遗症

4. 重度中毒：除了具备中度中毒症状外，短时间内吸入极高浓度一氧化碳，组织严重缺氧，患者迅速进入昏迷状态，可能持续数小时或数昼夜，常见瞳孔放大，对光无反射或迟钝，牙关紧闭或出现阵发性或强直性痉挛病理反射，并出现大小便失禁。亦可有肺水肿、心肌损害，心律失常等。有的患者苏醒后，经数日可再次昏迷，个别患者可有神经衰弱综合症，精神障碍，锥体外系统或周围神经质等后遗症

5. 慢性中毒：慢性一氧化碳中毒是指长时间反复接触一定量的一定浓度一氧化碳者，可出现神经衰弱综合症，表现为头痛、头晕、记忆力减退，注意力不集中，对声光等微小改变的识别能力较差

6. 煤气中毒死亡一般症状：

◆煤气半数致死率1870㎎。

◆心脏外观检查已停止跳动，呼吸停止。

◆肌肉由松弛变僵硬。

◆瞳孔放大，遇强光不收缩，黑暗中不扩大，对光无反应。

◆用线缠住手指不变色、不浮肿。

◆切开指肚不出血。

◆出现尸斑，一般首先在背部出现淡紫色斑点，如无尸斑出现，不应视为真死，不能停止抢救

7. 预防煤气中毒事故的预防，除严格遵守本岗位的煤气安全规程外，还应严格遵守以下规定：

（1）经常检查煤气设备的严密性，防止煤气泄漏，煤气设备容易泄漏部分，应设置报警装置，发现泄漏要及时处理，发现设备冒出煤气或带煤气作业，要佩戴毒面具。

（2）新建或大修后的设备，要进行强度及严密性试验，合格后方可投产。

（3）煤气区域工作时间：24ppm（30mg/m3）时可长时间工作；40ppm（50mg/m3）可工作一小时；80ppm（100mg/m3）可工作半小时；160ppm（200mg/m3）可工作15-20分钟；每次在煤气区域工作后休息时间不得小于两小时

（4）要可靠地切断煤气来源，如堵盲板，设水封等，盲板要经过试验，水封阀门不能作为单独的切断装置。煤气系统中水封要保持一定的高度，生产中要经常溢流。水封的有效高度室内为计算压力加1000（1mmH2O=9.8pa）,室外为计算压力加500mmH2O。

（5）在煤气设备内清扫检修时，必须将残存煤气处理完毕，经试验合格后方可进行。对煤气区域的工作场所，要经常进行空气中一氧化碳含量分析，如超过国家规定的卫生标准时，要检查分析原因进行处理。

（6）煤气区域挂有“煤气区域危险、严禁单人作业、严禁停留”等警示标志和警告标志。

（7）厂绘制煤气设备、设施和外网、内网管道总体工艺流程图；车间绘制本单位煤气设备、设施和外网、内网管道工艺流程图；班组绘制本岗位煤气设备、设施和外网、内网管道工艺流程图；

（8）把厂、车间、班组煤气设备、设施和外网、内网管道全部划分出各自管理区域，交给车间、班、组管理，并设立各级管理负责人并明确责任。（要求厂每天、车间、班和组每两小时巡检一次）

（9）制定煤气设备、设施和外网、内网管道专项安全检查表组织专项检查。检查表必须包括以下内容：布袋箱体及荒、净放散阀，人孔、灰孔、检测阀门、球阀、刮板输送机、提升机、储灰罐、荒煤气管道、内网净煤气管道及放散阀、进出口蝶阀、盲板阀，重力除尘及放散阀、球阀、加湿机、上下人空及灰孔、脱水器和管道支架等。外网煤气管道及波纹管、放散阀、检测阀门、脱水器，平台阀门组和管道支架等。

（10）定期检测管道壁厚。（测厚仪）

（11）严格执行GB6222—2005煤气安全规程，预防回火爆炸，造成煤气泄漏。

（12）脱水器煤气阀门开度合适，溢流管滴水为止，人员密集场所的脱水器煤气阀门关闭实行定排，防止煤气超压击穿脱水器。

（13）做好煤气设备、设施的防腐、防冻工作。

（14）煤气压力检测元件与煤气管道进行绝缘隔离，防止焊接设备产生的强电磁干扰信号通过管网进入检测元件信号源内。

（15）计算机输入检测信号电缆必须为屏蔽电缆，并且计算机控制系统软件信号输入必须设滤波保护

8. 煤气着火事故的预防，除严格遵守本岗位的煤气安全规程外，还应严格遵守以下规定：

A、合理设计

在钢铁企业中，搞技术改造，结合大中修进行技改的机会较多，在设计变更过程中，要采用先进的工艺技术和技术水平高、可靠性强的防火防爆措施，采用安全的工艺指标和合理的设施、管线配置。

B、正确操作，严格控制工艺指标

钢铁企业煤气安全生产技术规程是多年来安全生产的经验总结，只要严格按着规程进行作业，严格控制工艺指标，在规程规定的范围内超过指标界限，立即采取有效措施予以消除，不是勉强维持，具体控制有5个方面：

(1)按照规定对切引煤气、开停车操作步骤进行检查和控制切引煤气和开停车；

(2)控制好突发的升温、降温和升、降压操作；

(3)控制好正常操作温度、压力；

(4)按照规定的时间、指定的路线进行煤气巡回检查，及时发现问题及时控制和处理。

(5)严格按照“六”条禁令规定动火，控制着火源。

C、加强煤气设备管理

火灾事故发生的一个重要原因，是生产装置缺陷。设备状况好，运行周期长，检修量小，事故隐患少，火灾发生率极低。因此设备管理人员应做好以下工作。

(1)贯彻计划检修，提高检修质量，实行设备管理人员和操作工双包制度；

(2)加强压力容器的管理，强化监察和检测工作；

(3)对于超期服役的设备或有不符合现行法规规定的设备，一方面加强检测和监察，另一方面要有计划地逐步更新换代。

(4)煤气设备的安全附件和安全装置要完整、灵敏、可靠、安全好用，同时，要注意用比较先进的、可靠性好的逐步取代陈旧的。

(5)推广先进检测工具的使用，逐步把对设备检查的方法从看、听、摸上升为用监测工具进行监测，使之从经验检查变为直观化、数据化检查。

D、提高自动化程度和使用安全保护装置的程度

随着冶金企业的快速发展，不仅安全需要提高自动化程度，而且从节能降耗提高质量，提高劳动生产率，从而提高经济效益方面都需要提高自动化程度。因为自动化程度的提高，能避免超温、超压、超负荷运行，从而保证生产装置达到稳定、长周期运行，避免了事故的发生。

（1）多采用联锁保护装置，可以提高系统的安全性，一旦出现不正常情况，有了联锁保护自动切断或动作，不仅可以防止事故的发生，而且也遏止了事故的蔓延。当然，在使用安全联锁保护装置时，首先，应加强维护保养，定期检查，保证灵敏可靠；同时，不应降低对安全工作的责任心，不能因有了联锁装置而麻痹大意，特别应重点保护危险性大的部件。

E、加强火源的管理

火灾事故的发生，一个很重要的原因是缺少对火源的管理，冶金企业的火源一般有以下几种：

(1)明火：主要是生产过程中维修用火；

(2)摩擦与撞击；

(3)电气火花和静电火花；

(4)其它火源：指高温表面可产生自燃的物质、烟头、机动车辆、排气管等。加强上述四种火源的管理是避免煤气着火事故的基本措施。

F、加强危险品的管理

火灾危险品有以下几种：氧化剂，可燃和助燃气体，可燃、助燃液体，易燃固体， 自燃物品和遇水燃烧物品。根据各类危险物品的性质，按规定分门别类贮存保管。特别需要控制的是：

(1)严禁将明火、火种带入煤气区域内，严格动火制度；

(2)消除电气火花及静电放电的可能，煤气区用电必须按严格按照易燃易爆规定执行并采取有效安全措施；

(3)进入煤气岗位和设施人员必须穿不带铁钉的鞋、使用铜制工具或采用不发生火花的地面；

(4)在煤气区域搬运物品要严格防止撞击、磨擦、翻滚。

9. 煤气爆炸事故的预防，除严格遵守着火事故的预防措施和本岗位的煤气安全规程外，还应严格遵守以下规定：

防止煤气爆炸除严格控制防火外，重点应当放在限制和消除可燃物质、助燃物质和着火源的控制上，千方百计地避免三要素同时处于相互作用的状态。同时还要求我们在技术和安全管理上要集中采取切实可行的安全防范措施、监控措施和应急措施，防止发生煤气爆炸事故。

A、防止煤气爆炸泄压措施

（1）常用的防爆泄压装置有安全阀、防爆膜、防爆门、放散阀、排污阀等，主要是防止物理性超压爆炸。安全阀应定期校验，选用安全阀时要注意使用压力和泄压速度。

（2）防爆膜和防爆门的作用，主要是避免发生化学爆炸时产生的高压，防爆膜和防爆门选用时应经过汁算并选择合理的部件。

（3）放散阀和排污阀是在紧急情况下作为卸压手段而使用，但需要人工操作，因此，一定要保证灵活好用。

B、防止煤气爆炸的其他措施

（1）常用的防爆回火装置有低压煤气报警和煤气快切装置，煤气逆止阀，煤气回火装置。因此煤气用户必须安装煤气回火装置并定期调试监测。

（2）煤气设施停用2小时以上的设备、设施和长期停用的煤气设备设施必须可靠切断煤气来源并吹扫置换彻底，经煤放员化验合格。长期停用的煤气设备设施必须打开上下人孔、灰孔、放散自然通风。

（3）煤气点火时必须由煤放员作爆发试验，连续做三次合格后方可点火。煤气点火不着火或火后又熄灭，必须可靠切断上级煤气来源，排净混合气体，查明事故原因后在按规定重新点火。

10.煤气中毒的抢救步骤

抢救人员到现场后，发现轻度中毒者首先将其抢救出煤气区，送往唐山医院治疗。其次将中度（重度）中毒者抢救出煤气区，就地施救，待中毒人员苏醒后送往唐山医院治疗。（在抢救的同时拨打120急救电话）

11.煤气事故处理原则

（1）发生煤气中毒、着火、爆炸和大量泄漏煤气等事故，应立即报告调度室和煤气防护站（安全科）。如果发生煤气着火事故应立即挂火警电话，发生中毒事故应立即通知附近卫生所。发生事故后应立即迅速查明事故情况，采取相应措施，防止事故扩大。

（2）抢救事故的所有人员都应服从统一领导和指挥，指挥人应该是企业领导人（厂长、车间主任或值班负责人）

（3）事故现场应划分出危险区域，布置岗哨，阻止非抢救人员进入，进入煤气区域的抢救人员应佩戴呼吸器，不应用纱布或其它不适合防止煤气中毒的器具。

（4）未查明原因和采取必要的安全措施前，不应向煤气设施恢复送气。

12. 煤气中毒事故的处理

（1）将中毒者及时救出煤气危险区域，抬到空气新鲜的地方，解除一切阻碍呼吸的衣物，并注意保暖。抢救 场所应保持清静、通风，并指派专人维持秩序。

（2）轻度中毒者：救护人员佩戴好空气呼吸器，将其迅速移至空气新鲜通风处，但要注意保暖，可送往附近医院治疗。

（3）中度中毒者：救护人员佩戴好空气呼吸器，将其迅速移至空气新鲜通风处，但要注意保暖，及时用速生器强制吸氧。进行人工心肺复苏，即体外心脏按压和人工呼吸。

（4）重度中毒者：救护人员佩戴好空气呼吸器，将其迅速移至空气新鲜通风处，但要注意保暖，将其头部偏向一侧，以防窒息，并进行人工心肺复苏，即体外心脏按压和人工呼吸。中毒者未恢复知觉前，不得用急救车送往较远医院治疗，送往较近医院治疗时，途中应采取有效的应急措施，并有义务人员护送。

13. 煤气着火事故的处理

（1）发生煤气着火时，应逐渐降低煤气压力，同时通入大量的蒸汽或氮气，但煤气设施内煤气压力不得小于100帕，不应突然关闭煤气阀门或封水封，以防回火爆炸。

（2）直径小于或等于100毫米的管道着火。可直接关闭煤气阀门灭火。

14. 煤气爆炸事故的处理

（1）发生煤气爆炸事故后，应立即切断煤气来源，迅速将剩余煤气 处理干净。

（2）对爆炸地点加强警戒。

（3）爆炸地点40米内严禁有火源。（爆炸后发生着火事故按着火事故处理）

15.动火六大禁令

A.没有签批动火证的严禁动火

B.没有和运行中煤气设备可靠隔断的严禁动火

C.没有用蒸汽或氮气置换取样不合格的严禁动火

D.没有按规定把周围或管道内部易燃易爆物清除的严禁动火

E.灭火器不到位严禁动火

F.安全防范措施不落实到位严禁动火

16.煤气事故的主要原因

（1）缺乏煤气安全知识，如在发生事故后不戴防毒面具进行抢救，导致事故扩大，或在有煤气的地区干活而不戴防毒面具。

（2）煤气设备泄漏煤气。

（3）设备有隐患，如水封有效高度不够，放散管高度不够，处理煤气的风机不防爆等。

（4）处理煤气不彻底，没有牢靠地切断煤气来源。如不堵盲板，而单靠开闭器切断煤气来源。

（5）上级变电所或自控电器设备出事故突然停电。

（6）操作技术不熟练，误操作，或者不懂操作技术。

（7）处理煤气完毕后，煤气设备内的沉淀物，如焦油，萘等自燃或遇火燃烧爆炸。

（8）抽堵盲板没有接地线，作业处蒸汽管道没保温(或保温层脱落)，盲板、吊具与管道摩擦等

四、煤气设备设施

1.企业应对煤气工作人员进行安全技术培训，经考试合格的人员才准上岗工作，以后每两年进行一次复审

2.煤气生产、回收、净化区域内，不应设置与本工序无关的设施和建筑物

3.剩余煤气放散装置应设点火装置及蒸汽或氮气灭火设施，需放散时，一般应点燃

4.煤气设施的人孔、阀门、仪表等经常有人操作的部位，均应设置固定平台。走梯、栏杆和平台应符合规定。

5.煤气管道和附件的连接可采用法兰、螺纹，其他部位应尽量采用焊接

6.煤气管道的垂直焊缝距支座边端应不小于300毫米，水平焊缝应位于支座的上方。

7.煤气管道应采取消除静电和防雷的措施。

8.在已敷设的煤气管道下面，不应修建与煤气管道无关的建筑物和存放易燃易爆品

9.架空煤气管道附近靠近高温热源的敷设以及管道下面经常有装载炽热物件停留时，应采取隔热措施

10.煤气管道与水管、热力管、燃油管和天然气管在同一支柱上敷设时，其上下敷设净距不宜小于250毫米

11.其它管道的托架在管径大于或等于1200毫米的煤气管道上时，管道上面宜预留600毫米的通行道

12.煤气分配主管上支管引接处应设置可靠地割断装置

13.不同压力的煤气管道连通时，应设可靠地调节装置，不同压力的放散管应单独设置

14.煤气输送主管管底距地面净距不宜低于6米，煤气分配支管不宜低于4.5米

15.燃烧装置

（1）当燃烧装置采用强制送风的烧嘴时，煤气支管上应安装止回装置或自动隔断阀。在空气管道上应安装泄爆膜

（2）煤气、空气管道上应安装低压报警装置

（3）空气管道末端应安装放散阀，放散管应引到厂房外

16.经常检修的部位应设可靠地隔断装置

17.眼镜阀和扇形阀

（1）眼镜阀和扇形阀不宜单独使用，应设在密封蝶阀或闸阀后面

（2）敞开眼镜阀和扇形阀应设在厂房外，如设在厂房内，应离炉子10米以上

18.密封蝶阀不能作为可靠的隔断装置，只有水封、插板、眼镜阀等并用才是可靠地隔断装置

19.放散管

（1）放散管口应高出煤气管道、设备和走台4米，离地面不小于10米

（2）厂房内或距厂房20米以内的煤气管道和设备上的放散管，管口应高出房顶4米。厂房很高，放散管又不经常使用，按第一条执行。

20.冷凝排水器

（1）冷凝排水器之间距离一般为200-250米，排水器水封的有效高度应为煤气计算压力加500毫米

（2）冷凝排水器应设有清灰孔和放水的闸阀或旋塞阀，每只排水器均应设有检查管头，排水器的满流管口应设漏斗，排水器装有给水管的，应通过漏斗给水

（3）两条或两条以上的煤气管道及同一煤气管道隔断装置的两侧，宜单独设置排水器

（4）脱水器应设在露天，但要采取防冻措施。设在室内的应有良好的自然通风

21.蒸汽、氮气管

（1）蒸汽或氮气管接头应安装在煤气管道的上面或侧面，管接头上应安装旋塞阀或闸阀

（2）为防止煤气传入蒸汽或氮气管道内，只有在通蒸汽或氮气时，才能把蒸汽或氮气与煤气管道连通，停用时应立即断开或堵盲板

22.管道标识和警示牌

（1）厂区主要煤气管道上应标有明显的煤气流向和种类的标志

（2）所有可能泄露煤气的地方均应挂有提醒人们注意的标志

23.泄爆装置

（1）泄爆阀安装在煤气设施易发生爆炸的部位

（2）泄爆阀应保持严密，定期检查并更换

（3）写薄膜的设计应经过计算

（4）泄爆阀的端部不应正面对着门窗和走廊（包括平台）

24.人孔、手孔

（1）闸阀后，较低管道上，膨胀器或蝶阀组附近，设备的顶部和底部、煤气设备及管道经常进入的位置均应设置人孔

（2）煤气设备或单独的管道上人孔一般不小于2个，支管每隔150-200米设一人孔，人孔直径应不小于600毫米，直径小于600毫米的煤气管道设手孔，其直径与管道的直径相同

（3）人孔盖上应设蒸汽或氮气吹扫接头

（4）在容易机会的管道上不，应安装检查阀门

25.操作时应装有二次检测仪表及调节装置，一次仪表不得引入室内

26.在煤气设备上动火，必须遵守以下规定

（1）在煤气设备上动火，设备内煤气压力必须保持正压，动火部位要可靠接地，在动火部位附近要装有压力表或附近仪表室联系

（2）在停产的煤气设备上动火，要用可燃性气体报警仪测定合格，并取空气样分析其含氧量接近空气中含氧量21%

（3）将煤气设备内易燃物清除并同上少量蒸汽，确认合格后持有动火证方可动火

（4）进入煤气设备内动火，照明电压不许超过12伏

（5）在煤气设备内动火，严禁用基础设施当底线，必须把地线搭在动火部位，动火时除操作工和监护人员外其他人员全部撤出动火现场

（6）在停产的煤气设备上动火，应打开所有人孔、灰孔、放散阀，以防止出现死角

（7）动火前各单位必须提前召开安全会议制定安全防范措施，并监督执行

27.100Pa=10.2mmH2O，1mmH2O=9.8Pa

28.煤气设备、设施：燃烧装置、隔断装置、放散装置、脱水器、蒸汽或氮气吹扫管、补偿器、泄爆装置、人孔手孔及检查管、管道标识和警示牌、低压报警装置

29.煤气区域检修必须遵守以下规定：

（1）工作场所和操作时随时保持联系，并注意风向

（2）距工作现场40米内严禁火源，与工作无关人员要离开作业点40米以外，周围布置警戒

（3）应使用铜制工具或涂有一层润滑油的铁制工具

（4）不住在高温场所或厂房内带煤气作业，必须作业时应采取安全防范措施

五、安全防护及其它

1.气体置换方法：直接置换法、烟气置换法、惰性气体置换法、蒸汽置换法、空气置换法

2.脱水器冒煤气时的处理方法：

（1）戴好防毒面具或空气呼吸器，两人以上进入场所

（2）关闭排污管阀门

（3）查找原因，采取措施

（4）加水至溢流

3.煤气岗位六项措施

组织管理措施、防毒技术措施、通风排毒措施、个人防护措施、监测报警措施、卫生保健措施

4.吹扫时需注意：吹扫和置换容器设施内部的煤气应用蒸汽、氮气或烟气为置换介质。吹扫或引气过程中，严禁在煤气设施上栓拉电焊线，煤气设施周围40米以内严禁火源。

5.使用空气呼吸器前要进行功能检查：

（1）打开气瓶，观察压力表，压力是否充足

（2）展开腰带、肩带、背板，检查是否完好

（3）打开气瓶，戴好面罩，吸气，吸气阀被激活。憋住呼吸，装置应平衡听不到泄漏声

（4）继续呼吸，呼出的空气应容易从呼吸阀流出

（5）按吸气阀的橡胶盖中央，检查补充供气

（6）关闭气瓶阀，正常呼吸，使系统排气，压力表指示为零时，憋住呼吸，面罩贴住面部，表明密封良好

（7）压力降到55±5巴时，应有哨声报警

工业蒸汽锅炉节能优化改造实践

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】

北极星环保网讯:摘要：随着工业蒸汽锅炉节能技术的逐渐发展和变化，原有配套设备已不能满足目前节能降耗工作需要，需进行节能优化改造。本研究以成都卷烟厂为例，对原锅炉在运行中存在的节能空间进行了细致的分析，针对性提出了优化改造思路，并详细介绍了优化改造后的运行情况。

关键词：工业锅炉；蒸汽锅炉；节能；优化；改造

前言

成都卷烟厂锅炉房共装有4台锅炉主机，均为德国菲斯曼Vitomax 200型燃气蒸汽锅炉，2台10t的燃油燃气锅炉（1#、2#）可燃烧柴油和燃烧天然气两种模式自动切换、2台10t的燃气锅炉（3#、4#）仅通过燃烧天然气供热，单台锅炉最大工作压力1.3MPa，额定蒸发量为10t/h。锅炉辅助系统包括有：1套30m3的柴油存储系统，含大小油罐两组；1套锅炉给水系统，含2套20m3的钠离子水处理系统、1套常温除氧系统、1套常温除铁系统、6台套给水泵组，2套水箱。

2016年，锅炉系统共生产蒸汽2.56万t蒸汽，有效运行时间为1.18万h，共耗水3.10万t，耗电23.81万kW·h；天然气263.99万m3，占锅炉系统总能耗的99%，锅炉系统总耗能占全厂综合能耗43.25%。锅炉系统运行效率方面，2016年全年气汽比为103m3/t，水汽比1.21m3/t，均不在锅炉系统能源绩效参数设定的控制范围以内。

1.改造前状况

锅炉系统年度能源耗用分析主要集中分析锅炉系统的表1所示。

表1 锅炉系统年度能耗分析

1.1 锅炉系统气汽比分析

2012年-2016年锅炉系统气汽比呈上升趋势。气汽比最小的是2012年，为91.77m3/t；最大的是2016年，为103.18m3/t；即每生产1吨蒸汽2016年比2012年多消耗天然气11m3。五年内，气汽比升高幅度达12.43%，反映成都卷烟厂锅炉系统热效率大幅降低，节能空间较大，急需开展技术改进，提高锅炉系统热效率，降低锅炉气汽比。

1.2 锅炉系统电汽比分析

2012年-2016年成都卷烟厂电汽比平均值为9.87kW·h/t，即近五年生产1吨蒸汽平均需要耗电9.87kW·h。电力消耗占蒸汽生产成本较小，锅炉系统电力消耗节能空间较小。

1.3 锅炉系统自来水利用率分析

2012年-2016年成都卷烟厂锅炉系统水汽比呈下降趋势。水汽比最高的是2012年，为1.36m3/t，水汽比最低的是2016年，为1.21m3/t。根据锅炉系统能源绩效参数要求，水汽比的控制值≤1.50，五年内，水汽比数据均在控制值范围内，节能空间较小。

1.4 给水系统分析

由于软水设备再生钠离子交换器运行已久，系统陈旧落后，除氧器除氧率不达标，实际运行中导致锅炉氧腐蚀比较严重，锅炉热效率大幅度下降。同时，冷凝水管道锈蚀严重，造成回收的冷凝水含铁量严重超标，含铁量达5.37mmol/L，无法正常回收使用，造成大量热量和水资源的浪费。拟在现有条件下对该系统进行改造，使锅炉在运行中尽最大可能减少氧腐蚀，提高锅炉能源使用效率，保证锅炉稳定、安全、高效、节能的运行。

综合上述分析：现阶段成都卷烟厂锅炉系统气汽比高位运行，锅炉主机热效率偏低，为近五年最低水平，急需通过技术改造，提高锅炉热效率。

2.水处理节能优化改造

本次改造新上两台除氧器，考虑建筑承重载荷，两台除氧器安装在现有的软水设备间，而软水设备安装在锅炉房二楼原除氧设备间，将1楼化验间改造为盐液池，并且增加一套锅炉排污自动控制及热回收利用装置，同时，更换现有蒸汽冷凝水主管道及保温，并在二楼配置一台除铁器和一套CCD（污染在线检测系统），以提高锅炉系统能源利用率。

锅炉系统节能改造完成后，锅炉水处理系统一共分两条供水线路。一条为自来水经钠离子交换器处理后，合格进入软水箱，软水经热力除氧器除氧后供锅炉使用；另一条为蒸汽冷凝水汇于冷凝水水箱后，经除铁器除去冷凝水中铁离子，经过CCD在线检测合格后进入软水箱，再经除氧器除氧后供锅炉使用。

增设除氧器后，锅炉给水温度可达104℃，远高于改造前的50℃。锅炉给水温度提高，大幅度提高了锅炉热效率，即锅炉气汽比大幅度提高。同时，高温冷凝水回收二次利用，大量热量与水资源得以再次利用，大幅度提高了锅炉水资源利用率，即锅炉水汽比大幅度提高。

3.能优化改造结果

3.1 锅炉给水水质

钠离子交换器产出达标水与除铁后冷凝水在软水箱混合，再经过除氧器除氧供锅炉使用。试运行期间，共对锅炉给水主要水质指标进行了25次测试。测试数据整理如下：

（1）温度（℃）：试验期间，锅炉给水温度最高为104℃，最低为99℃，平均温度为101.32℃。

（2）硬度（mmol/L）：试验期间，锅炉给水硬度醉倒为0.02mmol/L，最低为0.01mmol/L，平均值为0.12mmol/L。

（3）氯根（mg/L）：试验期间，锅炉给水氯根最高为15mg/L，最低为13mg/L，平均值为13.32mg/L。

（4）PH值：试验期间，锅炉给水PH值一直为7。锅炉给水PH值测试记录结果如图5.8所示。

3.2 冷凝水水质

冷凝水回收系统改造后，冷凝水回收品质得到很大提升，大部分冷凝水经除铁器处理后可供锅炉使用。试运行期间，共采集15日回水水量与平均温度数据，如表2所示。

表2 冷凝水回收系统试运行数据

从试验数据可以看出，日回水量最多为72.9m3，最少为59.1m3，平均每日回水65m3，蒸汽系统约60.6%的高温冷凝水能得以回收利用；回水温度最高为82℃，最低为72℃，平均温度为77℃。

回收的冷凝水中杂质主要是Fe离子，因此，冷凝水回收系统主要是通过除铁器去除冷凝水中的Fe离子。改造完成后，主要检测冷凝水中含铁量（mg/L）的变化情况，以及PH值的变化情况。试运行期间，成都卷烟厂正常生产情况下，每日平均可回收高温蒸汽冷凝水65t、平均温度77℃。冷凝水经除铁器过滤后，含铁量≤0.3mg/L，PH值为7，可供锅炉安全使用。

3.3改造后锅炉系统运行效率

锅炉系统节能改造完成后，试运行期间，共采集15日试运行数据进行系统运行效率分析。

（1）气汽比：试运行期间，共生产蒸汽1608.7t，消耗天然气146450kW·h，平均气汽比为90.88 m3/t，单日气汽比最高为102.1m3/t，最低为77.37m3/t，远低于去年同期平均值。

（2）水汽比：试运行期间，共生产蒸汽1608.7t，消耗水1555.1m3，平均水汽比为0.97m3/t，单日水汽比最高为1.12m3/t，最低为0.82m3/t，远低于去年同期平均值。

（3）电汽比：试运行期间，共生产蒸汽1608.7t，消耗电17992kW·h，平均电汽比为11.19kW·h/t，单日电汽比最高为13.42kW·h/t，最低为9.82kW·h/t，略低于去年同期平均值。

3.4锅炉系统节能改造节能效果预测

成都卷烟厂锅炉系统节能改造完成后，锅炉系统能源利用率明显提高，特别是自来水与天然气利用率指标。气汽比与去年同期比较降低22.00m3/t，即每产生1t蒸汽，减少天然气消耗22m3，降低幅度达19.5%；水汽比与去年同期比较降低0.42m3/t，即每产生1t蒸汽，减少水消耗0.42m3，降低幅度达30.4%；电汽比与去年同期比较降低2.67 kW·h/t，即每产生1t蒸汽，减少电消耗2.67kW·h，降低幅度达19.3%，锅炉系统能源利用率指标整体良好。

能源节约量计算方式如下：

式中，W—能源节约量

M—蒸汽生产总量

P—单位蒸汽能源消耗降低值

2016年锅炉系统共生产蒸汽25586t，根据上公式可得，预计全年可节约自来水消耗1.07万m3，经济收益8.00万元；预计全年可节约电消耗6.83万kW·h，经济收益6.28万元；预计可节约天然气56.29万m3，经济收益182.38万元。成都卷烟厂锅炉节能改造预估年度总收益近196.66万元。

4.结束

锅炉系统增加热力除氧器，可大幅度提高锅炉给水温度，降低锅炉气汽比，提高锅炉系统天然气利用率。热力除氧器自身要消耗锅炉系统部分蒸汽，可通过回收冷凝水提高除氧器给水温度，闪蒸锅炉排污水产生蒸汽供除氧器使用等措施，减少除氧器蒸汽使用量。蒸汽冷凝水回收系统中，除铁器过滤后的冷凝水大部分可用于锅炉系统，可降低锅炉自来水消耗，降低锅炉系统水汽比和气汽比。

本次成都卷烟厂锅炉系统节能优化改造的成功，对于工业低压蒸汽锅炉行业，特别是烟草行业蒸汽锅炉改造具有较好的借鉴意义。

原标题:工业蒸汽锅炉节能优化改造实践

免责声明：以上内容转载自北极星环保网，所发内容不代表本平台立场。

全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社