提升蒸汽锅炉系统能效汽气比

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1、2 0 0 9年芜湖卷烟厂 制造中心动力工段 QC成果发布材料提升蒸汽锅炉系统能效汽气比动力工段2009 年 12 月提升蒸汽锅炉系统能效汽气比、活动时间时间2009 年负责人2月3月4月5月6月7月8月9月10-12 月现状调查张志高原因分析张志高对策措施李明实施窦强申 张志高 许兵 李明效果检查张志高 许兵巩固措施张志高二、小组成员概况小组名称动力工段节能QC小组课题提升蒸汽锅炉系统能效汽气比成员概况姓名性别年龄学历职务组员张志高男26本科电修工李明男26本科机修工许兵男23本科在读机修工窦强申男29大专机修工三、选题理由目前我们芜湖卷烟厂动力工段锅炉房共有 5 台克雷登蒸汽锅 炉。其单台

2、额定蒸发量为7.8t/h。但随着使用年限的不断增加，结 合其他各种因素，使得其额定蒸发量现在大约为6.8t/h左右。而随 着近年来节能降耗工作的不断深入，结合我厂“优秀工厂”创建活 动及对标工作的持续开展，我们动力工段锅炉如何能够高效和节能 的运行也越发突显其重要性。因此，我们动力工段领导结合实际情 况，成立了此次的节能QC攻关小组，力求结合锅炉房现有的实际情 况，探寻一条提高锅炉能效的方法。四、现状调查就目前来看，我们锅炉房的蒸汽的输送主要是给制丝车间、空 调保暖保湿、材料厂以及澡堂用汽等。其中制丝车间是主要的蒸汽 输送对象，另外，从季节性变化来看，空调的保暖保湿主要是用于 冬季的几个月。因

3、此，锅炉房在不同的季节它的供应也很是不同。 这通过下面的饼状图可以看出。另外，由于锅炉房与制丝工段之间的电话联系存在一定的不完 善因素，导致了锅炉房与用汽单位（主要为制丝车间）之间的通信 联络存在一些欠缺，这直接导致生产方面情况的信息不能及时地汇 集到司炉工这边。这样，往往出现了锅炉过度被使用的情况。在通过 2008 年全年的能源耗用数据就可以看出，锅炉的使用情况并不理想，如下图：产量（箱）耗用蒸汽（吨）锅炉天然气（立方米）气单耗（立方米）能效汽气比603500.16226051203568.4812.16五、确定目标鉴于以上的现状调查，我们此次的 QC 小组计划从各个层面入 手，务求改善锅炉

4、使用情况，以达到节能降耗的目的。在确定目标方面，我们通过对锅炉房二月份每一周的生产情况 进行了比对，发现：一般在周五制丝工段停止生产、进行收尾保养 的时候，锅炉房对锅炉进行了降压运行的操作，结果发现该班组的 锅炉能效汽气比有了很明显的提高，一般可以达到12.4513.16。因此，鉴于以上的生产能效汽气比的出现，我们QC小组相信， 在我们改进了锅炉运行方式，达到锅炉合理运行的同时，按照生产 实际进行锅炉降压运行，一定可以达到以上客观的能效汽气比值。 所以，我们保守地将此次QC项目的目标值定在12.5。六、目标可行性分析（1）工段领导的高度重视，为我们本次 QC 活动提供了有力的 保障。（2）通过

5、对锅炉制造商方面的咨询，我们得知锅炉其在不同的 燃烧率下运行有着不同的工作效率。因此，如果能够分析得出其中 的运行规律，必然会对锅炉的合理使用提供一定的理论支持。而这 一点是完全可以做到的。（3）现行的人员管理以及信息通信管理方面存在着一定的问 题，这是导致锅炉被过度使用的重要原因。而只要采取合理的措施， 在制度管理方面做出完善，就完全可以让相关人员更加注重节能意 识，同时完善电话记录制度，达到让锅炉合理使用的目的。而这一 点也是可以通过管理方法完全实现的。（4）此次 QC 节能活动不仅受到了领导的高度重视，而且锅炉 房现有的全体司炉人员和相关技术人员亦给予了我们QC小组成员全 力的支持，他们

6、丰富的工作经验和技术力量，为我们相关的锅炉燃 烧测试提供极为可靠的保障。综上所述，我们此次的QC活动是完全可行的！七、原因分析燃烧热能损失大锅炉排烟温度高燃料燃烧不充分岗位培训不足奖奖惩条例制度不完善操作工技能不熟练操作工节能意识弋 薄锅炉风气配比不合理冬季温度低输送过程热能损失蒸汽输送距离远锅炉工作模式 以“保障供应” 为主，不符合 节能降耗工模锅炉热能损失锅炉过度运 行、效率低回收水热能浪良费卜除氧水箱水温高料回收水含铁， 不能回收利用/炉水蒸发，造 成浪费锅炉能效汽气比低原因分析鱼刺图通过鱼刺图的分析，我们得出了9 点末端因素，即：（1）岗位培训不足。（2）奖惩条例制度不完善。（3）锅炉

7、风气配比不合理。（4）锅炉排烟温度高。（5）除氧水箱水温高。（6）回收水含铁，不能回收利用。（7）锅炉工作模式以“保障供应”为主，不符合节能降耗工作 模式。（8）冬季温度低。（9）蒸汽输送距离远。八、要因确定序号原因分析要因确认1岗位培训不足司炉工每两年都有一次岗位重审的考试，必须严格持 证上岗，并且每年都有相关的培训及技能鉴定考试。非要因2奖惩条例制度 不完善奖惩力度有待完善，但是这最终还是应当作为一种辅 助的手段，去达到引导操作维修人员的节能意识由被 动向主动转变的目的。非要因3锅炉风气配比 不合理锅炉现有的风气配比经过厂家的多次调试，有了一定 改善，但是设备的老化限制了效果的完善，这是客

8、观 现实。非要因4锅炉排烟温度 高锅炉在长期的运行当中，造成了一定的设备老化现象， 这是不可避免的客观事实。非要因5除氧水箱水温 高需要一定的设备和技术改造，计划在另外的QC项目中 进行针对实施。非要因6回收水含铁， 不能回收利用需要设备投入，计划作为下一步打算在即将到来的技 改中进行技术改造。非要因7锅炉工作模式 以保障供应” 为主，不符合 节能降耗工作 模式由于对于制丝车间的各条生产线的具体用汽情况的不 了解，以及电话联系方式的有待改进，造成了现行的 锅炉运行方式指导性不强，“保障供应”成了首要目的， 出现了锅炉被过度使用的不合理现象，造成能源浪费。要因8冬季温度低客观现实，不可抗拒非要因

9、9蒸汽输送距离 远客观现实，不可抗拒非要因通过对 9 条末端因素的逐条分析，我们最终确定了“锅炉工作 模式以“保障供应”为主，不符合节能降耗工作模式”为主要原因！九、制定对策根据要因分析的结果，我们开始寻找针对问题的解决方法。通过小组成员对锅炉厂家、用汽部门及部分司炉人员展开的调研工作我们发现了以下几点可供参考的依据，通过以下系统图进行了归纳：下图既是我们QC小组根据以上的分析，制定出的对策表:序号要因对策目标措施地点责任人完成时间1锅炉工作 模式以“保障供 应”为主， 不符合节 能降耗工 作模式。（1）统计锅炉 各燃烧率下的 运行效率；（2）依据电话 联系，统计得 出制丝各生产 线具体用汽

10、量；（3）依据电话 联系，按照实 际生产情况， 对锅炉出汽压 力实现动态控 制。（1）获得 5台锅炉 各自的最 佳运行效 率区间；（2）获得 各生产线 用汽量数 据；（3）实现 分档供 汽。（1）利用现有流量 计，对锅炉运行效率 进行计算；（2）通过统计计算， 依据每天实际生产情 况的数据，算出各生 产线用汽量大小；（3）改变锅炉自动运 行方式为手动/自动 相结合的方式，实现 锅炉压力的动态变 化。锅炉 房现 场张志高 许兵 李明窦强申2009.7.1对策表十、对策实施1、计算锅炉的最佳运行效率区间我们利用现有的锅炉流量计和天然气流量计，计算出锅炉运行 效率，由于5#锅炉长期以来运行出汽情况不

11、是很好，并且运行频率 不多，因此没有将它列入进来，仅通过4 台锅炉来进行验证。克雷登锅炉的运行效率图1#锅炉保持在 150PSI 蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比（6.22 日采集）锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%123 m3/h1.50 t/h82.00 m3/t30%155 m3/h1.89 t/h82.011 m3/t40%215 m3/h2.63 t/h81.749 m3/t50%272m3/h3.35t/h81.194m3/t60%335m3/h4.13t/h81.114m3/t70%393m3/h4.88t/h80.532m3/t80%451m3/h5.62t/h80.249

12、m3/t90%516m3/h6.30/h81.905m3/t100%559m3/h6.82/h81.965m3/t2#锅炉保持在 150PSI 蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比（6.23 日采集）：锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%151 m3/h1.83 t/h82.514 m3/t30%185 m3/h2.26 t/h81.858 m3/t40%219 m3/h2.68 t/h81.716 m3/t50%271m3/h3.32t/h81.626 m3/t60%319m3/h3.91t/h81.586m3/t70%366m3/h4.51t/h81.153m3/t80%424m3/h5.2

13、7t/h80.455m3/t90%480m3/h5.86t/h81.911m3/t100%515m3/h6.27/h82.137m3/t3#锅炉保持在150PSI蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比（6.24日米集）：锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%133 m3/h1.63t/h81.600m3/t30%165 m3/h2.03t/h81.281m3/t40%207 m3/h2.56 t/h80.859m3/t50%260m3/h3.21t/h80.997 m3/t60%326m3/h4.03t/h80.893m3/t70%399m3/h4.98t/h80.120m3/t80%465m3/h

14、5.82t/h79.900m3/t90%525m3/h6.47t/h81.143m3/t100%555m3/h6.81t/h81.500m3/t4#锅炉保持在 150PSI 蒸汽压力下不同燃烧率下汽气比（6.25 日采集）：锅炉燃烧效率天然气流量蒸汽流量气汽比20%128 m3/h1.54 t/h83.117 m3/t30%149 m3/h1.80 t/h82.778 m3/t40%184 m3/h2.23 t/h82.511 m3/t50%244m3/h2.95t/h82.712 m3/t60%303m3/h3.68t/h82.337m3/t70%360m3/h4.39t/h82.005m3

15、/t80%421m3/h5.15t/h81.748m3/t90%486m3/h5.91/h82.234m3/t100%554m3/h6.71/h82.563m3/t可以看出通过对四台锅炉的数据采集，可以确定克雷登锅炉的 最佳经济运行范围在40%80%内，并且 4 台锅炉在80%的燃烧率 下运行效率都是最好的。因此，我们将司炉工以往的锅炉操作方式改变：从一般的锅炉 自动运行方式转变成自动/手动相结合的方式。2、改进电话联系方式，通过统计计算，获得制丝各生产线用汽量， 为锅炉运行提供指导性。我们通过将现有的电话联系方式进行调整，在锅炉出汽量出现 明显变化时，司炉工立即电话联系制丝工段询问生产情况，

16、获得最 新的生产情况资料。这样做有两个作用：（1）可以获得制丝段生产 情况，为统计计算获取原始数据；（2）为今后的指导性生产提供良 好的电话联系方式，有助于及时调整锅炉运行状态，这样即有利生 产的持续运行，又有利于锅炉的合理运行，达到了“按需供汽”的 目的。如下图，这是我们在09年4 月27 日通过电话联系获取的不同时段的生产情况数据：4月 27号 生产情况（早班）时间生产 情况1#锅炉燃烧率2#锅炉燃烧率3#锅炉 燃烧率4#锅炉 燃烧率5#锅炉 燃烧率瞬时流 量（t/h）8： 05预处理 段开关40%41%关关5.098： 55预处理开HXD开关45%45%关关6.459： 50梗线VAD,

17、 预处理，HXD开关53%55%关关7.0212：25梗线VAD, 预处理，HXD都开关60%50%关关7.5613.20梗线VAD, 预处理，HXD都开关66%72%关关8.6214.10HXD结束， 梗线VAD, 预处理在 开关40%47%关关5.3315:00梗线VAD, 预处理在 开（浴室又 开始用汽）关75%73%关关9.39以上即是我们早班统计的数据，通过这样的统计，我们可以发现当制丝工段生产出现变化时，锅炉的出汽量会有很明显的变化， 因此，我们将这些数据进行了统计和整理，通过长期的收集，经过 分析和计算，我们最终得出了制丝工段各生产线的具体用汽量，如 下图：制丝工段各生产线用汽量

18、白肋线均值2.64t/h国产烘丝均值l.llt/hHXD均值1.02t/hKLD均值1.82t/hVAD均值2.52t/h预处理均值1.36t/h澡堂用汽2.09t/h管耗及其他4.16t/h通过这些数据，我们的司炉工将能够通过电话联系，及时了解 现在的生产情况，并且通过以上数据，决定是否进行启动或者停止 锅炉的操作。因此，锅炉的操作方式不再是过去的以“保障供应”为首要目 标，而是现在的通过数据，进行锅炉的必要调整，真正做到“该停 就停”、“该启就启”的“按需供汽”！3、依据电话联系，按照实际生产情况，对锅炉出汽压力实现动态控 制，进行分档供汽！在我们QC小组对制丝工段进行了具体的调研之后，我

19、们发现了 制丝工段的生产线除了白肋线需要0.8MPA的蒸汽压力，其他各生产 线仅需0.6MPA的蒸汽压力即可进行正常的生产运行！因此我们通过对各用汽部门进行详细了解，确定了准确 的用汽压力： 制丝工段：除白肋线要求 0.8Mpa 外，其他设备 0.6Mpa 基本都 可以保证生产浴室：对蒸汽压力要求较低 0.2Mpa 就够了空调用汽：空调进汽前的减压阀需要有0.4Mpa的压力材料厂：纸箱车间0.6Mpa水松纸车间0.4Mpa（以上数据为实际用汽压力，锅炉房出汽压力会有0.1Mpa -0.2 Mpa 的压差）通过这些调查，我们发现如果按照实际情况对锅炉的出汽压力 进行动态调整降压，将会节约许多能源

20、，并且不会影响到生产的进 行！为此，我们QC小组成员进行了实际的操作，如下面2表：未进行降压运作时的8次随机采集蒸汽生产数据（表一）时间生产情况供汽压力总供汽量耗天然气量汽/气比6月11日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa27吨223912.0596月13日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa35吨293611.9216月15日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa23吨191212.0296月16日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa33吨273212.0796月17日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa40吨326512.2516月20日制丝工段除白肋线外全线生产1.0Mpa28

21、吨224212.4896月22日制丝工段停产，主要供应空调1.0Mpa8吨65312.2516月23日制丝工段停产，主要供应空调1.0Mpa11吨91112.075合计205吨1689012.137采取降压运作时的8次随机采集蒸汽生产数?据（表二）时间生产情况供汽压力总供汽量耗天然气量汽/气比7月5日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa26吨201412.9107月6日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa37吨283113.0707月10日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa28吨212413.1837月13日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa27吨209212.9067月18日制丝

22、工段除白肋线外全线生产0.8Mpa39吨302912.8767月19日制丝工段除白肋线外全线生产0.8Mpa38吨300212.6587月24日制丝工段停产，主要供应空调0.5Mpa9吨52517.1437月26日制丝工段停产，主要供应空调0.5Mpa15吨88017.045合计2191649713.275通过以上两张表的对比可以发现，在实现了降压操作之后我们的生产并没有受到任何的影响，而锅炉能效比却有了明显的上升，从 12.137 升至13.275，变化是十分明显的。只要我们的电话联系能够及时到位，这样的锅炉蒸汽压力动态控制将会 是一个非常不错的节能方式！（注：此锅炉压力动态调整方式已通过我

23、们QC小组成员的合理化建议进行了上报，并且最终获得了制造中心合理化建议的第一名！）结合了以上三点，我们动力工段专门制订了锅炉房节能及降压操作规程我们将司炉工的日常锅炉操作方式进行了调整，具体为:按照实 际生产情况，锅炉投入两台运行时，将其中一台锅炉燃烧率定在 80% 运行，另一台自动运行，保持蒸汽压力稳定。（1）如果自动运行的锅炉燃烧率低于40%或者出现超压现象（超 过150Psi）,则将80%的锅炉燃烧率调低，将两台锅炉燃烧率调整到 经济运行范围内；三台锅炉的运行方式于此类推。（2）制丝工段通过电话联系增加或减少生产线时，司炉工要按 照制丝工段各生产线用汽量表中的数据，结合当时的锅炉出汽 总

24、量，决定是启动还是停止锅炉。并且仍然按照上述方法调整锅炉 运行燃烧率至最佳运行效率区间内。（3）根据实际的生产情况，对蒸汽压力要求进行分档：A 档：全厂正常生产，白肋线正常生产：要求蒸汽压力0.8Mpa，锅炉房出汽压力l.OMpaB 档：全厂正常生产，白肋线未生产：要求蒸汽压力0.6Mpa，锅炉房出汽压力0.8MpaC 档：制丝工段不生产，主要供汽目标为空调和浴室用汽：要求蒸汽压力0.4Mpa，锅炉房出汽压力0.5Mpa-0.6Mpa十一、效果检查通过我们QC小组成员的一致努力，以及积极的现场实践，我们此次的QC活动取得了不俗的收获，顺利地完成了预期的目标及目标值，达到了节能降耗的目的。1、锅

25、炉系统运行效能表（2009 年）月份产量（箱）耗用蒸汽（吨）锅炉天然气（立方米）蒸汽单耗（公斤）天然气单耗（立方米）汽气比7月44679.84336229665675.256.6411.38月49785350229907370.346.0111.79月66666.12438529520365.784.4314.810月49487.6410831359483.016.3413.1合计210618.5615357120452673.605.3612.72、与去年同期锅炉运行能效对比图1412108642天然气单耗能效汽气比 2008年7-10月份 2009年7-10月份通过以上两张图表可以发现，同

26、2008年同期相比，天然气单箱耗用有了一定下降，并且锅炉能效汽气比得以提高，完全达到了我们的预期目标值12.5!甚至超出！3、经济效益计算（1）2009年7月-10月天然气与去年同期相比，节约的费用为：210618.56（产量）X0.3 （单箱耗用天然气节约量）X2.1 （天然 气单价）=132690（元）（2）预计全年节约天然气费用为：610000（产量）X0.3 （单箱耗用天然气节约量）X2. 1天然气单 价）=384300（元）十二、巩固措施1、此次QC活动取得了很多良好的效果和节能工作方面的经验, 因此，我们将会在此次QC活动之后，将所有的技术资料收集归档， 进行有效管理。2、将改进的

27、各个相关内容写入我们锅炉日常操作规范及相关标 准当中，以利于将我们的QC成果进行相应的巩固和保持。具体有关 锅炉合理运行以及锅炉分档供汽的操作规程，我们通过制定锅炉 房节能及降压操作规程这样的标准，进行了详细的规定！3、所有涉及操作及维修保养的改进内容，我们将在活动结束后， 安排所有锅炉操作人员及相关技术维修人员进行相关的操作及维护 保养培训。十三、总结及下一步打算（一）总结1、此次 QC 活动取得了明显的节能效果和效益成绩，这些都不 开工段领导的积极重视，他们的大力支持为我们QC小组活动的顺利 开展提供了最坚实的基础。2、在此次 QC 活动中，小组成员绝大部分都是进厂不久的大学 毕业生，通过

28、本次活动，小组成员的分工协作，团队精神以及积极 进取的工作态度都得到了很大的锻炼，提升了各自分析问题，解决 问题的实战能力，为今后的工作提供了很多宝贵的经验。3、提升了小组成员对QC活动的认识和运用能力。此次QC活动 是我们小组成员第一次系统地接触并独立完成的活动项目。通过整 个活动的进行，我们不仅学习了 QC的相关知识体系，还有效地运用 了相关QC 工具，顺利完成了本次QC的计划目标，取得了良好的成 绩。4、通过本次 QC 活动，激发了我们小组成员的工作热情和创新 能力，着力提升了小组成员的个人能力和工作信心！（二）下一步打算在此次 QC 活动当中，我们发现除氧水箱由于水温过高，造成了 一定的“开锅”现象，这我们将会在下一次的QC活动当中予以讨论 和解决；另外，我们也会在即将到来的技改中，进行对回收冷凝水 的技术改造项目。希望今后通过不断地完善，将节能降耗工作做的 更好，为我们芜湖卷烟厂的发展做出自己的一份贡献！