一、概述
1、本系統(tǒng)是一種新興的鍋爐裝置,由太陽能熱水器和鍋爐組成,太陽能把生產(chǎn)的熱水自動注入保溫水箱,并儲存起來,然后水箱和鍋爐的管道系統(tǒng)連接,水箱內(nèi)的熱水順利進入鍋爐的管道系統(tǒng),太陽能本身能產(chǎn)生較高溫度的熱水,相當于鍋爐需要加熱的熱媒水的起始溫度大大增高,鍋爐不需要滿負荷運行就能把水加熱到額定溫度,這樣用起來十分節(jié)能。
太陽能鍋爐由于是主要采用綠色能源太陽能產(chǎn)生的熱力,可以替代常規(guī)能源50%-90%的能源消耗,所以能夠節(jié)省使用常規(guī)能源所產(chǎn)生的費用,經(jīng)濟效益高;由于它無排放、無污染,屬于環(huán)保節(jié)能設備,社會效益顯著,是實現(xiàn)減排目標的很好選擇。
2、太陽能鍋爐改造
目前,常規(guī)燃煤、燃油、燃氣、電、沼氣和其他能源鍋爐運行成本高,污染環(huán)境,已漸漸不能滿足多數(shù)使用鍋爐企業(yè)的需求,因此太陽能鍋爐改造技術以其節(jié)能環(huán)保的巨大社會效益和經(jīng)濟效益被人們所推崇。 所謂太陽能鍋爐改造就是通過利用太陽能熱力技術,并結合對常規(guī)燃煤、燃油、燃氣、電、沼氣和其他能源鍋爐進行節(jié)能減排改造來達到節(jié)能降耗減排目的的復合技術工程。
太陽能鍋爐工程,它切合用戶實際需要整體設計及施工,并可以為用戶提供多種個性化解決方案。此外利用具有自主知識產(chǎn)權的太陽能中高溫熱利用技術并結合相關鍋爐節(jié)能減排改造技術,在優(yōu)先使用太陽能鍋爐改造的前提下,對傳統(tǒng)鍋爐進行綜合技術改造,采用余熱回收、冷凝水回收、分級燃燒節(jié)煤、鍋爐降溫等設備,通過對鍋爐的燃燒控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、出渣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等進行優(yōu)化完善,節(jié)能效果可達10%到30%之間。
太陽能為無污染的可再生能源,太陽能鍋爐前景可觀,投資回收率較高,設備折舊率較低,所以進行太陽能鍋爐改造是各企事業(yè)單位較為理想的選項,而這也正是國家對此類項目工程給予扶持政策和優(yōu)惠措施的原因。以下是幾種常見的太陽能鍋爐形式。
二、低溫太陽能鍋爐預熱系統(tǒng)
利用太陽能系統(tǒng)為鍋爐進行新水預加熱。運行原理是經(jīng)太陽能集熱系統(tǒng)加溫后的熱水進入儲水箱且溫度不斷升高。鍋爐系統(tǒng)需要補水時,將儲水箱熱水注入鍋爐達到節(jié)能的目的。這是一種較為簡單的太陽能系統(tǒng)。
★適合場所:適用于對水溫無特殊要求的鍋爐系統(tǒng)。
★系統(tǒng)特征:此系統(tǒng)為一級開式低壓系統(tǒng),利用太陽能在低溫時的高效率加熱新水。
★太陽能集熱:新補入的軟化水首*入太陽能集熱器進行加熱后進入緩沖水箱,系統(tǒng)根據(jù)集熱器出口溫度與緩沖水箱的溫差啟動循環(huán)泵,使軟化水溫度不斷升高。
★節(jié)能體現(xiàn):當鍋爐的水位下降或壓力降低時,鍋爐給水增壓泵啟動,將緩沖水箱的高溫水注入鍋爐,利用提高進水溫度來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
★系統(tǒng)特點是:系統(tǒng)簡單、操作簡便、造價低、回收期短、綜合節(jié)能效果明顯等。
三、一級低溫太陽能鍋爐預熱系統(tǒng)
1、運行原理:是利用太陽能低溫集熱系統(tǒng)將鍋爐的補水升溫至60-80℃左右后,再利用增壓泵將其注入省煤器進行二次升溫后進入鍋爐。
2、系統(tǒng)說明
★適合場所:適合冷凝水大部分回收的鍋爐系統(tǒng)。
★系統(tǒng)特征:此系統(tǒng)一級閉式高壓系統(tǒng),利用太陽能在高溫時的效率加熱回流的冷凝水與一小部分新水。
★太陽能集熱:冷凝水與新補入的軟化水首*入太陽能集熱器進行加熱后進入緩沖水箱,系統(tǒng)根據(jù)集 熱器出口溫度與緩沖水箱的溫差啟動循環(huán)泵,使回收的冷凝水與軟化水溫度不斷升高。
★節(jié)能體現(xiàn):當鍋爐的水位下降或壓力降低時,鍋爐給水增壓泵啟動,將緩沖水箱的高溫水注入鍋爐,利用提高進水溫度來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
★系統(tǒng)特點是:系統(tǒng)較規(guī)范、操作簡便、造價較高、回收期稍長、節(jié)能效果明顯等。(下圖為一級太陽能鍋爐系統(tǒng)圖)
四、二級太陽能中溫鍋爐系統(tǒng)
1、運行原理是利用太陽能低溫加熱系統(tǒng)將新水升溫后,再由中溫系統(tǒng)經(jīng)行二次升溫的系統(tǒng)。
2、系統(tǒng)說明:
★適合場所:適合冷凝水部分回收的鍋爐系統(tǒng)。
★系統(tǒng)特征:此太陽能系統(tǒng)采用一級開式低壓系統(tǒng)與二級閉式高溫、高壓系統(tǒng)聯(lián)合工作。
★太陽能集熱: 利用低溫太陽能加熱補入的新水;利用二級閉式高溫、高壓系統(tǒng)對加熱后的新水與回收的冷凝水進性二次升溫。
★節(jié)能體現(xiàn):當鍋爐的水位下降或壓力降低時,鍋爐給水增壓泵啟動,將緩 沖水箱的高溫水注入鍋爐,利用提高進水溫度來實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
★系統(tǒng)特點是:系統(tǒng)復雜、初投資高、回收期長、節(jié)能*等。(下圖為二級太陽能鍋爐系統(tǒng)圖)
五、龍?zhí)锕咎柲茴A熱工程簡介
1、項目簡介:??h綠源熱力公司是一家專業(yè)城市供熱企業(yè),第三供熱站日用蒸汽量達到240~300余噸。由于鶴壁市禁止使用煤鍋爐,因此,其鍋爐房采用了2臺6噸燃氣鍋爐,一臺4噸燃氣鍋爐,考慮到天然氣消耗量較大。為達到節(jié)約能源、提高燃氣鍋爐效率及使用壽命的目的,2013.4月委托安陽市龍?zhí)锾柲芄緸槠湓O計了太陽能鍋爐預熱系統(tǒng),為鍋爐進行新水預熱,現(xiàn)已建成并投入使用。系統(tǒng)太陽能集熱器面積1200平米,設計日產(chǎn)溫升30度的熱水80--120噸,系統(tǒng)投入運行后每天可節(jié)約燃氣500余方,經(jīng)濟和社會效益十分顯著。該公司表示如系統(tǒng)節(jié)能效果明顯將會建設更大的太陽能系統(tǒng)。(下面以每天將90噸水從15℃升高到55℃所需能耗進行比較計算)
2、總能量:系統(tǒng)每天將90噸15℃的水升溫到55℃,總共耗費的能量計算如下:
Q=Cpm△T=4.18×90×103×(55-15)=1.51×107kJ
式中:
Q—該熱水系統(tǒng)運行需要的能量(kJ)
Cp—水的定壓熱容(Cp=4.18KJ/kg℃)
△T—水的溫升(即熱水溫度與基礎水溫之差)
m—水的質(zhì)量(kg)。
3、 太陽能、電和燃氣、燃煤等不同熱水系統(tǒng)經(jīng)濟性對比
3.1、各種燃料的當量熱值分別為:
電:3600 kJ/ Kwh;燃氣:33440 kJ/m3。
3.2、鍋爐效率及能源費用如下表.
類別 效率 能源費用
燃氣鍋爐 85% 氣:3.5元/m3
電鍋爐 95% 1.0元/KWh
燃煤鍋爐 60% 煤:1.2元/kg
表中能源費用為當前全國當前市場均價
3.3、各能源費用計算如下(按15年):
a、若上述熱量*由燃氣提供
每天耗氣量為:1.51×107kJ/(33440 ×85%)=531m3
每天氣費為:531×3.5元=1858.5(元)
每年氣費為:1858.5×365=678352.5(元)
15年氣費為:678352.5×15=10175287.5(元)
設備初期投資按300000元(包括設備及鍋爐房)。
每年運行維護費用按6000元計算。
則15年總投資為10175287.5+300000×2+6000×15=10865287元。
(燃氣鍋爐使用壽命按8年計算)
b、若上述熱量*由電能提供
每天耗電量為:1.51×107kJ/(3600×95%)=4415(Kwh)
每天電費為:4415×1元=4415(元)
每年電費為:4415×365=1611475(元)
15年電費為:1611475×15=24172125(元)
設備初期投資按80000元(包括設備及鍋爐房)。
每年運行維護費用按6000元計算。
則15年總投資為24172125+80000×2+6000×15=24341125元。
(電鍋爐使用壽命按8年計算)
結論:一個1200平米的單級太陽能預熱系統(tǒng)產(chǎn)生的能量,在其15年壽命期內(nèi),如采用燃氣鍋爐需要花費10865287元。如采用電鍋爐需要24341125元。如考慮能源*因素費用將更加可觀。因此,如場地允許太陽能將會給您帶來相當可觀的綜合經(jīng)濟效益。
下表為生產(chǎn)1噸熱水需要的能源對比表,供參考。
下圖為我公司太陽能鍋爐預熱工程施工過程圖片