燃煤工业锅炉节能减排与对策

摘要：从人为层面和技术层面分别分析了燃煤工业锅炉在节能减排方面存在的问题，针对各个问题给出了建议及措施。

关键词：燃煤工业锅炉；节能减排；问题；建议

燃煤工业锅炉是一种和人民生活密切相关的特种设备，它在我们生活中发挥着重要作用。据统计，截至2015年年底，工业锅炉约为57万台，其中以燃煤锅炉为主。工业锅炉年耗煤量达7．2亿t标煤，约占到我国能源消费总量的20％。燃煤工业锅炉的排放物是重要污染源，年排放烟尘、二氧化硫、氮氧化物分别占全国排放总量的33％、27％、9％。燃煤工业锅炉的节能减排工作重要性可想而知，因此，有必要对这一问题进行深入分析和研究。

1燃煤工业锅炉针对节能减排存在的主要问题

1．1人为因素。1．1．1锅炉在设计制造过程中存在缺陷，生产水平层次不齐。锅炉设计制造厂家众多，规模小的厂家，技术力量薄弱，即使他们生产的锅炉通过了设计文件的技术鉴定，是满足基本要求的，但在运行过程中还是暴露出不同程度的问题。例如，燃料燃烧与锅炉型式不符合，运行能效不能达到设计效率等众多问题。还有一些设计制造单位在整个锅炉的设计、制造流程中态度不端正、疏于把控；设计结构不合理、技术落后；生产加工过程中质量粗糙；安装步骤不规范。另外，锅炉的调试工作非常重要，关乎锅炉能否正常运行。1．1．2锅炉的运行管理水平缺乏科学指导。锅炉运行单位对锅炉运行人员培训不够重视，导致运行人员的水平层次不齐，节能减排的意识淡薄、技能水平有局限性。节能减排的监督管理工作不够重视，往往是被动解决问题，而不是主动防控，同时，运行人员强调锅炉安全运行的红线而忽视锅炉的经济运行，仅凭经验调整居多，在技术经济运行方面比较懈怠，调整不及时。1．2技术层面。1．2．1与燃料相关的问题。工业锅炉燃烧的煤炭所含的杂质元素较多，在运行中影响了热效率。煤炭所含元素与工业锅炉炉型不匹配会对运行产生许多负面影响，比如煤炭不容易完全燃烧则会影响工业锅炉内部的炉膛温度和烟气温度，两者温度不高会影响传热，进而影响工业锅炉的热效率；工业锅炉排放的污染环境的气体增多，不利于环境保护与资源的可持续发展。在运行操作过程中，许多单位没有严格依照设计要求采购适合本单位锅炉的煤种，造成煤的挥发分、灰熔点、焦渣、灰分、高低位发热量等重要参数不能和锅炉相适应。另外，在使用过程中没有严格控制燃料的粒径大小及水分等参数指标，也致使实际使用的燃料特性参数不符合锅炉设计要求，锅炉运行热效率会因此下降。大部分单位在操作过程中，往往图便利、贪便宜，采购当地燃料或是选择未经细加工的原煤而非选择符合颗粒径要求的成型燃料。与经过加工处理并成型的燃料相比较，原煤的质量性能不稳定、颗粒度不匀称、灰分含量高、很难完全燃烧，致使锅炉运行热效率低、各项热损失高。1．2．2水处理不合格，辅机配套偏大。水是锅炉中热能的核心载体，若水质处理不达标，将直接导致燃煤锅炉热效率降低，耗煤量也增加。目前，部分燃煤工业锅炉使用单位在水处理环节主要存在以下问题：①水处理设备和锅炉供水量不匹配，设备陈旧，为节约投资没有及时更换设备或滤芯，这导致水处理效果不好。②锅水指标调控不当，会给锅炉的安全和节能运行带来严重隐患。在实操中，有部分单位违规运行，平时较少排污或不排污，造成锅水指标超标，锅炉在长期反复运转下出现受热面水侧结垢现象，水垢的传热系数为金属受热面的1／50，严重影响传热，且容易出现汽水共腾现象，威胁锅炉的正常、安全运行，也导致锅炉能耗量增大。锅炉房的辅助设备对锅炉的节能运行会有一定的影响，如水泵（给水泵、循环水泵）、风机（送、引风机）等大功率配置，如果锅炉本身存在负荷运行较低的情况，辅机不能长期处于高效状态，功率大电耗相应高，整体增加锅炉的能耗。1．2．3锅炉燃烧产物存在的问题。运行中的燃煤锅炉由烟囱排放的有害产物主要为二氧化硫、氮氧化物、烟尘等。锅炉使用单位在运行过程中，在倡导环境保护的时代背景下，侧重点集中在经济效益方面，没有足够的环保意识。存在污染物排放控制不严格、不主动，同时，为了节约投资，燃煤单位在锅炉运行中，没有严格依据有关规定配备符合锅炉排放量的除尘设备、脱硫设备及脱销设备，因此对环境造成了较为严重的污染。炉渣含碳量升高也会造成能源浪费。造成煤不完全燃烧热损失的因素主要有：燃料的种类及特性、燃烧设备及炉膛型式、燃烧的方式、锅炉负荷的高低、管理运行水平、炉膛温度的高低、燃料及空气流的混合等等。

2推动燃煤工业锅炉实现节能减排的建议与措施

2．1对系统本身存在的缺陷进行改造和创新。对锅炉设备本体及辅助设备存在的设计缺陷进行创新改造，严格把控安装质量，引进先进技术提高锅炉设备功能，对锅炉本体炉墙的密封与保温进行加强设计，采用先进的保温材料提升密封性。对设计制造人员进行先进技术的培训，使得锅炉的设计制造技术能够与时俱进。比如增设先进的监控设备，使运行人员对锅炉的运行情况及时作出反馈调整，为锅炉安全以及经济运行提供基本的技术保障。在现代科技飞跃发展的今天，工业锅炉的运行可以利用电子、数字技术进行监控。对工业锅炉实现自动化控制，可以大幅度节约事故的分析时间，提高操作效率。燃煤锅炉也可以利用传感器技术，实现对炉温、燃烧程度等问题的监测、调节与管控。2．2提升运行人员的业务水平和节能意识。在燃煤工业锅炉运行操作过程中，水处理人员、运行人员的能力素质、专业技术水平的高低以及节能减排意识直接影响锅炉运行效果，影响锅炉的耗煤量。锅炉使用单位需对操作管理人员做好日常教育培训，包括先进技术的定期培训，同时，提高运行人员对节能减排知识的责任意识，增强环保意识。生产单位还需通过专业化技术考核加强对操作人员的监督，如在技术类考核类目中加入节能减排技术知识，达到督促操作人员加强对燃煤工业锅炉节能减排知识与技术的学习，提高运行技术水平，促进锅炉热效率的提高。2．3技术层面的节能减排措施。2．3．1重视燃料燃烧问题。针对不同炉型要确保煤种的适用性，例如，链条炉属于单面引火，对煤质的变化非常敏感，主要反映在对煤的结焦性、含水量、挥发分含量、灰分含量、颗粒度等方面有明确要求。同时，合理调节送风量，根据锅炉炉型、燃烧设备及燃料层厚度等因素科学的配送燃烧所需的空气。2．3．2减少受热面的结渣（焦）、积灰。主要措施有：定期进行吹灰作业；使用除渣剂或清灰剂；避免锅炉在低负荷下长时间运行并减少锅炉启停的次数，增强对锅炉排烟温度的控制，以提升节能效果。2．3．3尽量降低燃煤工业锅炉炉渣含碳量。合理控制入炉煤的颗粒度；加强对炉膛温度的调控，适当提高床温，当床温由800℃提高150℃时，煤颗粒燃尽时间可以减少80％左右；采用小流量的连续排渣方式；运行中采用大动量的二次风扰动，增加二次风的穿透深度，能够改善炉膛中心区的燃烧效果，同时，在给煤侧适当增大二次风量，非给煤一侧则减少二次风量，以满足它们对氧量的不同要求。2．3．4严格按照标准进行水处理。锅炉用水需定期化验，避免受热面结垢，传热效果下降，从而造成煤耗增加，定期清理受热面外部附着的灰垢。及时处理水垢，提高运行安全性。此外，给水氯离子高对锅炉节能、出力、安全运行会造成影响，因此，需降低给水中的氯离子含量，可以进行水处理系统改造，增加除盐设备等措施。

3结束语

随着我国对环保的政策要求和对能源供应的政策变化，燃煤锅炉被清洁能源取代是大势所趋，但目前来说煤炭还是工业锅炉的主要燃料，通过以上分析，合理的应用节能技术，对提升资源利用率、提高燃煤工业锅炉能效及保护环境是非常有益的。

［参考文献］

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［2］赵培尧．燃煤工业锅炉节能减排的建议及措施初探［J］．中小企业管理与科技（中旬刊），2019，（7）：52～53．

［3］豆永飞．浅谈在用燃煤工业锅炉节能环保现状及治理措施［J］．山东工业技术，2019，（7）：74～75．

作者:王思文 单位:内蒙古建筑职业技术学院 建筑设备与自动化学院