DOC《超酷节能环保技术之》

超酷节能环保技术之 矩阵式模块节能燃气蒸汽炉替代燃煤、燃油、燃气生活锅炉的应用研究

430071 武汉市山力节能技术有限公司 李琪刘胜利

433300 湖北省监利县实验高中 刘克林 杨诗文 摘要:针对锅炉和传统蒸汽设备的高能耗,环境污染问题,根据热用汽实际情况, 充分利用超酷节能环保技术之矩阵式模块节能燃气蒸汽炉,设多台并联机组,微电脑控制亦分亦合,输出功率可大可小,构成新的供热供汽系统,成功地替代原锅炉、传统蒸汽设备.

满足了热用汽要求,取得了显著的节能减排效果.实践证明:用燃气蒸汽机替代生活锅炉、传统蒸汽设备切实可行.推广应用,前景广阔. 关键词:超酷节能环保技术 矩阵式模块节能燃气蒸汽炉 生活锅炉 传统蒸汽设备 替代 引言 监利实验高级中学共有师生近5000人,其中食堂就餐3000多人.原采用型号为ZDG0.5-0.7-AⅡ卧式快装双层炉排燃煤锅炉,一间专用锅炉房,2个锅炉工,通过500米的管道,向四台餐车、一台稀饭车及容量为3T的开水箱输送蒸汽,以保证一日三餐的主食(米饭、面条)和全天开、热水供应.平均每天用煤0.6T,年耗煤185T,由于设备老化,故障频发,运行成本急剧上升等原因,锅炉运行十分困难,.特别是高耸的烟囱每天排放大量的烟尘和有害气体,有时甚至浓烟滚滚,严重污染了大气环境和学校周边环境,已不适应"两型社会"建设要求. 我国现役生活锅炉50万台,并随着城镇化建设和第三产业的发展,锅炉需求将逐年增加,与此同时生活锅炉对环境的污染和能源的消耗的消耗也日趋严重.因此研究和应用替代生活锅炉的节能减排新技术、新设备势在必行. 根据热用汽实际情况,利用节能环保燃气蒸汽机之超酷技术,设计多机并联供热供汽系统,成功地替代原锅炉,必将取得良好的经济效益和社会效益. 燃气蒸汽机工作原理 矩阵式模块节能燃气蒸汽机结构原理如图1所示 打开蒸汽机进水阀,蒸汽机将自动注水,待水注满后,先开启电源开关、再打开燃气阀.燃气经电磁阀进入蒸汽机底部的燃烧室被高压电火器点燃,燃烧的火焰被燃气蒸汽机上部的强力风机吸入到"火管传热内胆"里,内胆里的低温介质---(水)在火管外侧及时吸热,升温汽化产生强效蒸汽.高温蒸汽经管道输送到用气设备,完成蒸饭、烧水、采暖、消毒等功能. "火管传热内胆"之超酷技术是武汉市山力节能技术有限公司研发团队经过多年反复实践,潜心研究发明的一项节能环保新技术,在国内外的同类项技术尚属领先且独树一帜. 燃气蒸汽机热效率高达97%以上,常温下只需3分钟就能产生强效蒸汽.大大缩短了常规蒸汽设备需要20分钟才能产生蒸汽的时间,降低了能耗,安装方便,近距离输送热能,避免了生活锅炉长管道输送蒸汽的沿程热损. 系统设计与运行管理 蒸汽机多机并联系统设计 监利实验高级中学用汽设备为六台.四台餐车和一台稀饭锅独立运行, 功率为40KW的单台蒸汽机能满足要求,故选SL-RQZQ-40-T-E1型蒸汽机分别与之匹配.另一个容量为3T开水箱所需热负荷较大,单台蒸汽机不能满足要求,故将5台蒸汽机设计成多机并联机组,构成新的供热供汽系统,如图2所示.5台机组集中向开水箱供热,系统最大输出热负荷达170000大卡,能够将3T冷水在一小时三十分中之内烧开. 蒸汽机机组的时序控制 蒸汽机机组运行的核心是控制器.控制器主要由直流电源、水温自动控制、水位自动控制、蒸饭时间自动控制、停水报警、蒸汽机互动联锁及超温、超压、意外熄灭安全保护等部分组成.控制器根据传感器反馈的信号-----压力、流量、火焰离子电流、蒸饭时间、水位、水温等,经中央CPU控制芯片处理后发出指令来控制----燃气电磁阀、电子点火器、三通转换阀 风机、水泵等的动作,实现对蒸汽机组的运行调控. 图3为燃气蒸汽机组的主控制程序示意图. 图3所示,中央CPU控制5台蒸汽机并联机组,可按时段亦分亦合,输出功率可大可小,灵活方便,能随时随地按需供热供汽,更加适应了学校食堂热负荷不断变化的需求,克服了原生活锅炉额定蒸发量固定不变的模式,避免了大马拉小车而造成的巨大热能浪费. 蒸汽机组的运行管理. 采用蒸汽机组替代生活锅炉运行后,取消了2个专门锅炉工,交由"蒸饭师傅"兼职操作.

一、蒸饭师傅通过简单的培训就可熟悉操作规程.

二、蒸饭师傅能准确的掌握几个关键时间段.通过及时的切换三通阀,保证蒸汽机供热与相应用汽设备的对接.

三、每天上班前要注意天然气供气和自来水供水状况;

每天下班前要将机内存水排干净,让内胆里的水垢冲洗排出,以保证"火管传热内胆"持续的高效热能传导和使用寿命,排完水后还要即时加水.

四、自来水管网停水时,控制器会自动报警停止工作,及时启动抽水泵,使用"备用水箱"供水,迅速恢复供汽,避免中途停顿米饭夹生. 燃气蒸汽机使用效果分析 经济性分析 初投资费用分析比较 新建0.5T蒸汽锅炉运行系统需投资:设备9.4万元台、安装费1万元(含吊车吊装费)、新建锅炉房3万元(周边房产开发,旧锅炉房必须移位),合计13.4万元.而5台蒸汽机组系统(含设备5台,1套控制器及水、电、气路改造、安装等)总支出费用5.2万元.固定投资节省了8.2万元.此外蒸汽机设备为壁挂式装在食堂内部,不占地,节约了锅炉房和煤场的用地. 运行费用分析 该系统使用三个月与去年同期锅炉运行成本的分析与比较见表1. 日期 年份 项目 9月10月11月备注2007

2008 2007

2008 2007

2008 营业额 (万元/月) 营业额 29.26 31.25 25.66 32.66 26.34 31.26 增加 +1.99 +6.70 +4.92 蒸汽机组 月开支费用(元/月) 天然气 4089.30 2042.50 3667.00 ①可用液化气、电作燃料. ②10月份因开水管道维修,仅供热水. 电84.00 89.00 84.00 水84.00 84.00 84.00 合计4257.30 2216.10 3835.00 0.5T锅炉 月开支费用 (元/月) 煤11000

10000 10500 因锅炉加热高压蒸汽与水摩擦产生巨大噪音扰民,一直为供应开水,只供应热水. 电518.00 504.00 534.00 水168.00 168.00 168.00 合计11686.00 10672.00 11874.00 对比原锅炉 节省费用 月节省 7429.00 8455.90 8039.00 未考虑营业额增加的影响 平均 7974.00 年节省 (万元/年) 12.37(含2两个工人工资) 环保分析 燃气蒸汽机主要使用清洁能源(天然气、液化气、沼气)低排气,CO排放量小于0.1%,低于国家标准6倍,无烟尘和有害气体排放.强排式风机仅120W,运行噪声小于32dB,宁静平稳.取消了生活锅炉高耸的烟囱和耗电5KW以上的引风机,克服了对大气的污染和扰民噪音,降低了电能消耗. 蒸汽机内的蒸汽压力为常压(0.1MP),远低于生活锅炉额定0.6MP的工作压力,,

常压安全运行,减少了高压容器易燃易爆的安全隐患和一年一度的安检安审. 蒸汽机采用自来水步进式补水产生蒸汽,洁净卫生,没有了生活锅炉储存水可能产生军团菌和污垢的隐患.生产的米饭和面食更白更香更可口,生产的开水符合国家饮用水卫生指标.确保了食品安全. 结论多台蒸汽机并联机组蒸汽供热系统,分时段控制,亦分亦合, 功率输送可大可小,集中工作时输出的热负荷为多台蒸汽机功率之和,能够适应功率较大的热负荷要求.扩大了蒸汽机应用领域,凸显了其节能减排之效果,满足了不同用户的需求.

2、替代生活锅炉,取消烟囱,不仅必须而且可行.校方5台蒸汽机并联系统运行正常,安全可靠,满足学校食堂工作要求,取得了显著节能减排效果.推广应用,前景广阔.

3、使学校率先实现"让烟囱消失,让生活锅炉下岗"的环保行动,这对于建设绿色校园,引领社会环保意识具有更重要意义. 2008年12月24日