Efficiency in Boiler Feed Pumps for Industrial Steam Generation

This paper presents some opportunities to improve feedwater system efficiency for industrial boilers, usually consisting of multistage centrifugal pumps driven by three-phase induction motors. There is abundant literature on the efficiency in steam boilers. However, few deal exclusively with feedwater systems. The total horsepower in boiler feed pumps and the corresponding energy consumption estimated for Brazilian industries are as follows： 110.5 MWE of motor driven power and a yearly electricity consumption of 442 GWh for a population of 7,800 steam boilers, approximately. It is estimated that there can be an efficiency improvement in feedwater systems for industrial boilers of 30% on average. To a large extent, these opportunities reside in older boilers that are very common in the Brazilian industrial sector. The most common causes for the low efficiency of feedwater systems are： the control loop of the feedwater, oversized boilers and excessive operational pressure set. Sometimes, the boiler feedwater system can present more than one problem simultaneously. Any kind of solution involves some speed regulation, new pump and number of pumps. Each problem generation facilities were selected in which common inefficiencies cases, the improvement in efficiency can get to 37%. form of intervention in boiler feed pumps, such as： impeller trim, may have more than one solution. Three distinct industrial steam are present. The suggested solutions were analyzed. In these three

R744超临界热泵开水机的结构与性能研究

针对电热开水机耗电量较大的问题,课题组对基于R744(二氧化碳)工质的超临界热泵开水机进行结构和性能研究。分别针对25℃以上的高温环境、5~25℃的中温环境和-25~5℃的低温环境,给出R744超临界热泵开水机的适宜结构和较佳运行参数;当环境温度高于25℃时,提出采用带预热器的单级压缩结构;当环境温度在5~25℃时,提出采用不带预热器的单级压缩结构;当环境温度低于5℃时,提出采用带级间冷却器的双级压缩结构;计算分析了不同环境温度时系统的耗电量、加热器内的热泵工质与水之间的传热温差分布。应用R744超临界高温热泵模拟软件SCHPSim分析表明:当环境温度分别为30,15和-10℃时,在对应适宜结构的R744超临界热泵开水机情况下,与电热开水机的耗电量比约为1.0∶4.1,1.0∶3.7和1.0∶2.0,具有显著的节能优势,且加热器内R744与水的最小传热温差都在4℃以上,可以保证较高的传热速率。

R23超临界热泵开水机的结构与性能研究

针对电热开水机耗电多、R744(二氧化碳)超临界热泵开水机工作压力高等问题,对R23超临界热泵开水机的结构和性能进行了研究;以环境空气温度0℃、冷水温度15℃、开水温度100℃、开水产率130L/h(0.036kg/s)为背景,R23超临界热泵开水机采用单级压缩循环即可满足要求,工作压力仅需10.0MPa,加热器内热泵工质与水的最小传热温差可在5℃以上,制热系数可达2.68,耗电功率约为电热开水机的37%;上述条件下采用R744作为超临界热泵开水机工质时,制热系数与R23超临界热泵开水机相近,但需要采用带级间冷却的两级压缩循环,且工作压力需14.0MPa;综上,R23超临界热泵开水机比电热开水机可大幅度降低耗电量,且工作压力和系统复杂性显著低于R744超临界热泵开水机,具有较好的应用优势。

吸收-压缩热泵回收高水分杂醇烟气余热研究

为了处理煤化工过程中产生的有害副产杂醇并回收热能,本文设计了一台以杂醇为燃料的热水锅炉,并在锅炉尾部加装了一种新型吸收-压缩复合热泵来回收烟气余热,通过Aspen Plus软件对热泵回收烟气余热流程进行模拟。结果表明杂醇烟气蕴含丰富潜热,采用该新型热泵能实现余热有效回收,额定工况下能使锅炉热效率提高11.01%。进一步研究了压缩机压比、回水温度和锅炉负荷对热泵性能的影响,并提出分别基于节能和碳减排效果的热泵性能系数COP_(a)和COP_(e)来全面分析热泵的运行性能。结果发现在压比为9.6时热泵COP_(a)和COP_(e)最高,且在压比小于9.6时,热泵性能会受回水温度升高的影响较大。随着锅炉负荷的增大,热泵系统的COP_(a)和COP_(e)先增大后减小。本文研究可为高水分烟气余热的深度回收和新型复合热泵的应用提供一些理论依据。

基于经验模态分解的火力发电厂锅炉给水泵振动故障监测

常规的给水泵振动故障监测方法以振动故障分布特征分析为主,受到给水泵运行环境的影响,故障监测存在失误的问题。因此,文章设计了基于经验模态分解的火力发电厂锅炉给水泵振动故障监测方法。提取火力发电厂锅炉给水泵振动信号特征,采集锅炉给水泵的振动信号,反映水泵在不同频率的故障状态。基于经验模态分解构建给水泵振动故障监测模型,利用经验模态分析处理给水泵振动信号,得到IMFs幅值、频率、能量分布等参数,进一步表征给水泵振动故障状态。在线监测发电厂锅炉给水泵振动效率,设置给水泵振动效率阈值,评估给水泵的振动异常情况,从而避免故障监测失误的问题。采用对比实验,验证了设计方法的故障监测准确性更高,能够应用于实际生产中。

基于数据挖掘的火力发电厂锅炉给水泵振动故障监测

由于当前锅炉给水泵振动故障监测方法监测精度较低,无法及时对给水泵运行中潜在的故障隐患进行监测,因此在传统振动故障监测方法的基础上,引入数据挖掘技术,提出了一种新的给水泵振动故障监测方法。利用分频段控制技术的原理,提取给水泵振动故障频带特征;根据NSET故障监测模型与相似度理论,设定给水泵振动故障监测阈值;采用数据挖掘技术,设计给水泵振动故障监测流程,实现振动故障监测。通过实验分析可知,采用新的监测方法获得监测结果的准确率均在95.47%以上,且监测速度得到了显著提升,具有较高的可行性。

高温高压工业锅炉给水泵机械密封运行研究

工业锅炉作为能源供应的核心组件,在现代工业中扮演着至关重要的角色。高效稳定的工业锅炉操作是确保工业过程顺利进行的关键因素之一。而在工业锅炉中,给水泵的功能无疑至关重要,它负责将给水输送至锅炉内,以维持高温高压环境下的稳定运行。工业锅炉的给水系统存在高温、高压以及容易汽化等问题经常会造成给水泵的机械密封失效,严重可导致重大事故发生。鉴于工业锅炉给水泵在生产中的重要性,结合具体DG型高温高压工业锅炉给水泵进行分析,讨论了现有的给水泵机械密封方法,并根据常见问题提出具体的提升策略,以为工业锅炉给水泵机械密封改进提供建议。

张家口某高校综合楼的热源设计

应国家“双碳”计划的提出,加快发展新能源,提升清洁能源消费比重将成为必然趋势。对河北某高校一科研综合楼进行热源设计,计算热负荷,并结合该工程实地条件,对热源的形式进行确定,提出并重点分析了两种热源方案的经济性。结合张家口市气候特点以及工程实际,本设计更合适选用固体蓄热式电锅炉的热源方案,有较好的环保效益与经济效益。

空气源热泵-燃气锅炉联合供暖系统的研究

提出空气源热泵-燃气锅炉联合供暖方案,建立数学模型进行负荷计算和能源系统配置,并对系统的运行费用及全生命期费用进行分析。结果表明,空气源热泵加热功率占总负荷的百分比为83%时性价比最高,全生命期费用最低,与原燃气蒸汽锅炉供暖方案相比,每年可节省32.81万元运行费用,降低的能耗相当于328t标准煤,本方案设计思路可为同类型项目提供一定参考。

热电高压锅炉给水泵变频器电气节能改造可行性分析

为了降低水泵、管道的能量损耗,在确保供水量的同时实现节能,拟利用闲置的高压变频器,改造后用于高压锅炉给水泵,实现节能目的。对电机、变频器、电缆等进行了计算分析,为热电装置的电气部分的节能改造提供了技术支撑。

高压锅炉给水泵运行故障分析及处理

多级离心泵故障停车的原因大多是设备结构设计不合理。文章通过对TDF型多级离心泵运行故障进行分析及总结,分析了TDF型多级离心泵设备频繁故障的主要原因,其中平衡盘的灵敏度和材质、3台高压锅炉给水泵共用一条平衡管是造成高压锅炉给水泵启动时平衡线压力控制困难、平衡盘长期磨损、平衡盘频繁瞬时咬死的主要原因。文章明确提出了将平衡管线外接改造为内接、材质更新、提高平衡盘灵敏度的解决问题方案,改造后有效解决了制约TDF型多级离心泵在启动过程中平衡盘频繁抱死的故障问题,彻底消除了这一困扰已久的缺陷,确保了高压锅炉给水系统的稳定性,为装置平稳运行作出了积极贡献。

基于既有农村住宅能效提升的常规清洁取暖方式经济性分析

以承德市某典型农宅为例,以清洁取暖设备现场运行检测数据为依据,分析了农宅节能改造前后采用空气源热泵供暖系统或蓄热式电锅炉供暖系统2种形式下的供暖能耗、改造成本及运行费用。通过对比分析可知:该典型农宅采用空气源热泵供暖系统比采用蓄热式电锅炉供暖系统整个供暖季能耗可降低约52.5%;安装相同的供暖系统,若进一步对农宅进行能效提升,整个供暖季能耗可降低约28.7%,供暖季居民承担的运行费用可降低36.9%~50.8%;在对农宅进行清洁取暖改造的基础上同步开展农宅能效提升可以大幅度减少居民供暖成本。

锅炉循环给水泵运行故障分析

锅炉循环给水泵是锅炉系统的核心组成部分,负责将水输送至锅炉上进行加热并向外输送至下一地点,循环给水泵的运行状况是保证锅炉系统能够安全平稳运行的关键要素。在锅炉循环泵的使用过程中,由于各类原因,在使用过程中循环泵会出现不同的故障,影响锅炉系统的正常运行,进而影响到整个企业的正常生产,甚至会导致重大安全事故的发生。因此,在日常的生产运行中,必须加强锅炉循环给水泵的点检维护保养,时刻让锅炉循环给水泵处于最佳运行状态。本文对锅炉循环给水泵在日常运行中的常见故障进行分析。

基于效率增强的锅炉给水泵整体性能优化设计研究

为了提高锅炉给水泵的整体性能和效率,通过分析影响泵效率的关键因素,提出包括叶轮结构、泵壳流道、密封系统以及轴承与支撑结构的优化设计方案。实验结果表明,综合优化方案使水力效率提高了4.1个百分点,轴功率降低了4.4%,同时振动和噪声水平显著降低。整个研究成果可为提升电站锅炉给水泵性能和可靠性提供依据。

谷电储能供暖系统优化设计方法

为应对北方清洁供暖,本文提出了一种谷电储能供暖系统,旨在充分利用地热能和储能技术的优势,满足冬季清洁供暖。首先,对该系统进行了介绍。然后,针对该系统提出了一种优化设计方法,在系统满足建筑在典型年的逐时热负荷要求的基础上,以典型年的年化总成本(包括年化初始成本和年化运行成本)为目标函数,进而通过求解最小目标函数对各设备容量进行优化设计。其中,在典型年的年化运行成本计算中,将所采用的系统运行策略进行了详细介绍。最后,以北方地区某多层办公建筑冬季供暖为例进行计算。在未采用优化设计方法前,系统所需的年化总成本为84.26万元,而采用该方法后,该系统所需的最小年化总成本为61.90万元。经过优化设计后,地源热泵机组额定制热量、蓄热水箱体积以及电锅炉额定制热量的最佳容量分别为1276369 W、1022 m^(3)和2604791 W。本文提出的综合能源复合系统及其优化设计方法为北方地区提供了清洁供暖的选择,对我国能源转型具有重要意义。

启动循环泵在超超临界锅炉启动系统中的应用

启动循环泵(BCP)作为超超临界锅炉启动系统核心设备,在机组启停效率、调节特性及低负荷安全性上具有明显作用,可以较好地适应电网深度调峰需求.通过对国产与进口BCP在价格、交货及质保期方面的对比,得出国产BCP具有较明显优势.随着国家对火力发电机组调峰需求的提高及发电设备国产化的推进,市场对国产BCP的需求日益凸显.目前,国产BCP在应用业绩上与进口产品还存在差距,但随着市场需求的扩大,其具有一定的发展前景.

某型汽轮燃油泵控制系统故障分析

为提升蒸汽轮机推进系统的可靠性和维护效率,以某型汽轮燃油泵控制系统为例,对系统的组成和工作原理进行分析,并对该型装备具体故障实例进行剖析。在此基础上,提出故障产生的原因和解决要点。研究成果可为汽轮燃油泵控制系统故障预防和维修提供一定参考。

多源互补生活热水热源系统在酒店节能中的应用研究

生活热水热源系统是酒店实现节能的关键系统之一,热源利用形式多种多样,废热余热的回收及天然热源的利用是降低热水加热能耗的重要措施。针对杭州的气象条件,在分析各种热源利用特性的基础上,梳理热源结构并充分考虑季节及温度变化条件下各类热源的性能优势,提出结合太阳能、空气源热泵与冷凝锅炉的多源互补生活热水热源形式,在满足使用条件下对热源配置进行合理优化,以降低运行能耗,为酒店生活热水节能改进提出一种可行方案。

某船锅炉热水循环系统改造方案及使用效果分析

某插桩式风电安装船热水锅炉热功率偏低,无法满足冬季环境下油水舱加热、生活区供暖、生活区热水供应等多重需要。为了解决上述问题,文章提出对热水锅炉加热循环系统加装热水泵的改造方案,该改造方案有效弥补了热水锅炉功率不足问题,避免了供热不足导致各油/水舱加热温度不够而结冰的现象,且为生活区提供热能增加了备选方案,降低了锅炉的使用频率及故障率。另外,每年还能够为船舶节省燃油消耗成本约25~40万元,促进节能减排及保护环境。

氯碱生产中的节能降耗措施

介绍了某公司对10万t/a烧碱和12万t/a聚氯乙烯生产装置进行的节能降耗改造及达到的效果。