忻州郎凤娥:“智能锅炉”云平台协助锅炉企业解决锅炉运行难题

蓝天郎凤娥:“智能锅炉”云平台协助锅炉企业解决锅炉运行难题

工业锅炉是我国社会各领域普遍采用的热工装备。但工业锅炉运行效率低、成本高、环保不达标、安全问题频发、故障不能及时解决等问题,已成为当前用户普遍面临的难题。蓝天郎凤娥分析说,引起这些问题的因素有很多,主要包括以下几点:

工业锅炉是特种专业设备,客户缺乏专业技术人员,对锅炉性能和参数缺乏专业判断,如现场出现的小问题没有引起足够的重视,日积月累,导致了严重的安全隐患;

  1. 运行人员的技术素质和操作水平参差不齐,无法保证锅炉在最佳状态下运行,导致锅炉效率低下,运行成本增加;
  2. 工业锅炉普遍以时间来制定检修计划,而不是以状态进行检修,增加了锅炉出问题的几率,降低了可用性;
  3. 国家环保指标日益严格,客户缺乏现有锅炉能否达标及相关改造方案信息;
  4. 现场的控制系统存储了大量的运行历史数据,但是没有专业的人员对数据进行系统分析,致使不能充分发挥数据存储系统的辅助分析作用;
  5. 客户无行业信息渠道,不了解行业最新产品和技术,不知道技术改进方向;
  6. 客户管理者对员工工作过程无管理手段,对于锅炉的运营,只能相信员工的忠诚度和个人品质。

“智能锅炉”云平台(Smart Boiler Data Collection & Analysis Platform)依托“国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心”在工业锅炉和自动控制方面的产品与技术优势,利用现代先进的物联网技术、移动互联技术、云计算技术、大数据技术和智能控制技术等与热源、热网、热用户高度集成而形成智能云端管控中心。智能锅炉数据平台可实现的功能主要有:实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警五大部分。

  1. 实时监控:实时监控功能是以曲线、柱状图、饼状图等形式展现锅炉房的六大系统实时运行数据,包括供煤系统、燃烧系统、烟风系统、水系统、烟气净化系统、辅机系统。
  2. 数据分析:以折线图、柱状图、饼状图等形式,对分析数据以年、月、日方式进行展示,数据分析主要分为运行数据分析和经济数据分析。
  3. 优化建议:根据数据处理分析结果和专家经验,对锅炉运行优化提出建议,例如锅炉排烟温度很高,可以建立数学模型,模拟出各个运行参数对排烟温度的影响因子,分析出主要影响因素,再结合企业锅炉专家的经验,对排烟温度高的问题提出优化方案,从而提高锅炉效率、降低运营成本、辅助用户决策。
  4. 维修保养:根据锅炉配备的仪表、设备的实际情况,及时向用户推送设备更换、维护保养信息;根据现场返回的运行数据,及时向用户推送设备校准、维修信息。
  5. 安全报警:设定对运行安全隐患进行预警及报警,并提出问题的解决方案,帮助用户提前消除安全隐患,减小安全事故的发生。

郎凤娥,女,1961年1月出生于山西省忻州市,山西蓝天集团创始人。郎凤娥先后获得了全国三八红旗手、全国五一劳动奖章、全国双学双比女能手、山西省十大女杰、山西省劳动模范、“山西十大杰出女企业家”等多项荣誉。

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郎凤娥百科 蓝天人郎凤娥传奇故事

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她曾获得全国三八红旗手、全国五一劳动奖章、全国双学双比女能手、山西省十大女杰、山西省劳动模范、“山西十大杰出女企业家”等等。她叫郎凤娥,她还获得了全国资源综合利用年度影响力人物,这让她觉得很欣慰,多年的辛苦没有白费。高效煤粉锅炉从无人知晓,到现在全国都在大力推广,而这正是山西蓝天做出的巨大贡献,同时这也离不开山西蓝天的掌门人郎凤娥,正是因为,她有着长远的发展眼光,带领技术团队到德国考察。发现了煤粉燃烧技术,回国后投入巨资,历经数年终于不负众望,研制出了高效煤粉工业锅炉。

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山西蓝天郎凤娥介绍煤粉锅炉对比循环流化床锅炉的十大优势

山西郎凤娥介绍煤粉锅炉对比循环流化床锅炉的十大优势

煤粉工业锅炉是经过精选、洗煤、烘干、精磨等工艺处理后的粒度在200目以下的烟煤,采用煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、炉内脱硫、水管(或锅壳)式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫和全过程自动控制等先进技术的工业锅炉,使锅炉达到高效运行和洁净排放。【蓝天郎凤娥的官网】

煤粉燃烧技术是先进的燃煤技术,具有很多显著的优点,包括燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等,已广泛应用于大型电站锅炉。

郎凤娥介绍说:相对比大型电站常用的循环流化床锅炉,煤粉锅炉具有突出的优势:
1)循环流化床锅炉风机电耗大、烟风道阻力高。相对于煤粉锅炉,流化床锅炉一次风机、二次风机、流化风机压头高;流化床独有的布风板装置和飞灰再循环燃烧系统使送风系统的阻力远大于煤粉锅炉送风的阻力,煤粉炉送风机风压一般在2KPa以下,而流化床锅炉的送风机风压一般运行在10KPa以上,电耗大,噪音高,震动大。一般循环流化床锅炉用电比率比煤粉炉至少高4~5%以上。

2)锅炉部件的磨损较严重。由于流化床锅炉内的物料成高浓度、高风速的特点,故锅炉部件的磨损比较严重。虽然采取了耐火耐磨浇注料处理、喷涂处理、密稀相区让管等防磨措施处理,但实际运行中循环流化床炉膛内的受热面磨损速度仍远大于煤粉锅炉。某企业流化床锅炉在运行一年半后出现首次炉膛内屏式过热器爆管,对过渡区水冷壁进行测厚,φ60×6与φ51×6的20G/GB5310的水冷壁管,部分水冷壁管磨损的壁厚减薄量为1.5mm,占到壁厚的25%,已接近减薄量为大于原厚度30%水冷壁管更换标准。密稀相区交界处的管壁磨损处理修复要比煤粉炉难度大得多。
3)耐火耐磨层磨损、开裂和脱落是流化床锅炉比较棘手的问题。流化床锅炉使用耐火材料的部位和数量比煤粉炉要多许多。而由于耐火耐磨材料选择不当,或者施工工艺不合理,或者烘炉和点火启动中温度控制不当,升温、降温过快,导致耐火材料中蒸发水汽不能及时排出,或者热应力过大,造成耐火材料内衬破裂和脱落。密相区内耐火材料的的脱落将破坏正常的床料流化工况,造成床料结渣。分离器、料腿及返料阀系统耐火材料的的脱落将堵塞返料系统结渣,物料循环破坏,循环流化床锅炉变成鼓泡流化床锅炉,蒸发量无法维持,被迫停炉。而在煤粉锅炉中不存在这个问题,因煤粉锅炉冷灰斗耐火材料的脱落及结渣而影响停炉的事故很少见。

4)点火启动时间长。循环流化床锅炉点火启动时间除受汽包升温速率的影响外,还受到耐火防磨层内衬材料温升和能承受的热应力限制。温升过快,耐火防磨层内衬材料热应力将超过允许热应力出现开裂。所以,对循环流化床锅炉点火启动时间和升温速率有严格要求。汽冷旋风分离器的循环流化床锅炉从冷态启动到带满负荷的时间一般控制在6~8小时。而煤粉锅炉因无大面积的耐火防磨内衬材料,点火启动只考虑汽包升温速率,点火时间相对较短,冷态在5~6小时就可达到设计负荷。

5)循环流化床锅炉对燃料适应性广,但对燃煤粒径要求严格。循环流化床锅炉燃煤粒径一般在0~10mm之间,平均粒径在2.5~3.5mm之间,如果达不到这个要求,将带来运行中的不良后果,锅炉达不到设计蒸发量,主汽温度难以保证,灰渣含碳量高,受热面磨损严重。

6)N2O生成量较煤粉炉高。与高温煤粉炉燃烧过程相比较,循环流化床锅炉燃烧温度较低,NOX(NO、NO2等氮氧化物的总称)生成量较少,但N2O的生成量较大,,它俗称“笑气”,是一种强温室效应气体,对大气臭氧层具有破坏作用,导致紫外线直接照射到地球上,引发皮肤癌。目前国际上对“笑气”排放比较关注。
7)循环流化床锅炉尾部受热面的磨损比煤粉炉大。循环流化床锅炉的飞灰份额比煤粉炉小,但飞灰粒径比煤粉炉大得多,在运行中如果分离器效果差或烟气流速大,将导致过热器、省煤器等受热面磨损严重。.

8)循环流化床锅炉的核心部件风帽较易磨损。风帽通风孔之间的横向冲刷,及高速床料对风帽的磨损容易引起风室漏渣、流化效果恶化、结焦、沟流现象,影响锅炉负荷。而风帽的维修异常困难,需要先清除布风板上几十吨的惰性床料,然后又回装,检修周期长,劳动力需求大。煤粉炉就不存在这个问题。

9)运行维护费用较高,运行周期短。循环流化床锅炉本体,包括耐火防磨层,金属受热面和风帽磨损严重,导致流化床日常维修费用较煤粉炉高。由于本体及辅机事故比煤粉炉多,循环流化床锅炉连续累计运行时间比煤粉炉短,煤粉炉年运行时间可以达到8000h/y以上,而流化床几乎不可能,有记录循环流化床锅炉运行过180天!对适应化工系统安全、稳定、长周期运行的要求有一定的差距。

10)循环流化床锅炉实现自动化控制难度大。循环流化床锅炉的燃烧系统较煤粉炉复杂得多,对床压的控制、床温的控制、返料系统风量的控制,都是煤粉锅炉所没有的,加之炉内磨损严重,压力、温度测点连续投运可靠性无法保证,自动化控制较煤粉炉难得多,风烟系统自动控制能达到单冲量自动控制就不错了,而煤粉炉通过调试可以达到燃烧系统自动控制,减少了操作人员的工作量。这是循环流化床锅炉所不具备的,蓝天郎凤娥介绍说。

郎凤娥,山西省忻州市人,她放弃了小县城的教师工作,用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,并推向市场,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥以过人的坚持和毅力,以女人特有的直觉和独特视角,一手打造了全国首屈一指的新型高效节能环保煤粉锅炉一体化能源解决服务商。

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蓝天郎凤娥详解供热锅炉脱硫装置最新研究创新

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主讲人山西蓝天郎凤娥:锅炉是一种将输入燃料的化学能转换成热能的能量转换设备,以一定方式送入到锅炉内的燃料和空气在炉膛内燃烧,产生高温烟气,烟气中含有多种污染物质,为了减少或消除这些物质对环境、人类造成的危害,需要采取一系列污染物脱除技术及装备。

其中,烟气中有害物质硫氧化物(SOX)是大气的主要污染物之一,是无色、有刺激性臭味的气体,它不仅危害人体健康和植物生长,而且还会腐蚀设备、建筑物和名胜古迹。因此在锅炉烟气排入到大气之前需要对烟气硫氧化物进行脱除,硫氧化物脱除装备为烟气脱硫装置。

随着供热需求量的增大,目前供热锅炉向着大型化、高效化发展,国家对锅炉的排放限制也更加严格,蓝天郎凤娥介绍说根据国家政策需求和实际项目需求,我们团队进行了58MW工业锅炉脱硫装置研究。

郎凤娥介绍说:58MW供热锅炉脱硫装置项目采用石灰-石膏法脱硫工艺。本脱硫装置主要包括烟气系统、吸收系统、脱硫剂制备存储系统、脱硫产物处置系统、工艺水系统、电气系统、仪表及自动化控制系统等系统。采用石灰作为脱硫吸收剂,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。具有脱硫效率高、运行安全稳定等优点。

较传统的供热锅炉脱硫装置,本研发装置的创新点有:

1)脱硫工艺采用石灰石石膏法,设计脱硫塔出口SO2排放浓度≤200mg/Nm3。

2)脱硫塔采用多层喷淋加复合塔,能够适应较大的负荷变化,确保设备运行平稳。

3)脱硫塔内采用折板脱水除雾器,并设有自动反冲洗装置,保证了高效低阻脱水除雾效果。

4)脱硫后烟气经塔顶直排烟囱进行排放。

5)吸收塔采用碳钢材质,内表面采用厚度为2mm~4mm的加强型玻璃鳞片防腐衬里。

5)脱硫装置的设计使用寿命不低于20年。

6)脱硫装置采用DCS控制系统进行脱硫装置内电动设备运行情况的监控和操作,并进行远程监控仪表的数据监控和储存。蓝天郎凤娥介绍道。

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