燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術研發(fā)與應用

齊亞輝

【摘 要】工業(yè)鍋爐是重要的熱能動力設備，在國民經(jīng)濟發(fā)展以及人民群眾的生活中占據(jù)著十分重要的位置，但在使用過程中，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的污染?，F(xiàn)階段，燃煤工業(yè)鍋爐的低耗能、高污染嚴重違背了我國節(jié)能減排政策，很多地區(qū)基本都在實行淘汰燃煤工業(yè)鍋爐的措施?；诖耍恼陆榻B了我國燃煤工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀，分析了工業(yè)鍋爐節(jié)能減排中存在的問題，總結了燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的優(yōu)化措施。

【關鍵詞】燃煤鍋爐；節(jié)能減排；應用

工業(yè)鍋爐為人民群眾的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利，被廣泛應用到居民生活、建筑供暖以及工廠動力提供等領域，但工業(yè)鍋爐是我國重要的能源消耗和污染源。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民群眾生活水平的提升，大家對能源的需求量急劇增大，鍋爐的數(shù)量急速增長，其節(jié)能管理和安全管理問題日益突出。因此，相關部門應采取一定的優(yōu)化措施，有效利用與合理使用鍋爐，并做好鍋爐的節(jié)能減排工作。

一、我國燃煤工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國在用燃煤工業(yè)鍋爐達46.7萬臺，總容量達178萬蒸噸，年消耗原煤約7億噸，占全國煤炭消耗總量的18%以上。全國在用工業(yè)鍋爐主要是中小容量鍋爐，平均單臺容量不高，其中，容量<2t/h的鍋爐約占35%左右，2到10t/h的約占60%左右，≥10t/h的約占5%；污染物排放濃度高，煙塵排放質量濃度一般在450mg/m3，SO2排放質量濃度達1600mg/m3，燃煤工業(yè)鍋爐年排放煙塵、SO2分別約占全國排放總量的33%、27%。

二、工業(yè)鍋爐節(jié)能減排存在的問題

（一）運行效益較低

很多企業(yè)在選擇鍋爐設備的過程中，只注重自身的經(jīng)濟效益，導致許多鍋爐設置在運行過程中處于低負荷運行狀態(tài)，無法保證滿負荷運行，極易造成鍋爐運行的負荷波動大，風機、水泵等輔機的能源浪費現(xiàn)象較為普遍。與此同時，鍋爐運行的管理模式比較粗放，操作人員節(jié)能意識不強，導致其實際運行的效益較低。

（二）自控水平低

為了實現(xiàn)給料、著火、燃燒、燃盡和物料流動的暢通，相關部門應該重視爐機配套設施?，F(xiàn)階段，我國燃煤工業(yè)鍋爐的自控水平普遍較低，多數(shù)使用開環(huán)控制，無法根據(jù)用能變化自動調節(jié)鍋爐運行狀態(tài)。除此之外，主機與輔機的匹配度不高，導致相關設備的運行監(jiān)測儀表不全或者失靈，無法掌握相關的運行數(shù)據(jù)，比如，燃煤量、過量空氣系數(shù)，無法準確判斷鍋爐的運行狀況。

（三）燃料與爐型匹配性差

燃煤工業(yè)鍋爐是按一定的煤種（如揮發(fā)分、熱值、灰分、水分等）進行設計的，在燃用與設計煤種性能相近的燃煤時，鍋爐的運行才能處于比較好的狀態(tài)。我國煤的種類很多，煤質存在很大的差異，由于燃煤供應缺乏約束性規(guī)范和標準，完全由市場調節(jié)，供給工業(yè)鍋爐使用的燃煤基本是原煤，其粒度、熱值、灰分、水分經(jīng)常發(fā)生變化，導致煤種與爐型不適應，這就為著火和燃盡帶來了一定的難度，甚至因買不到適合鍋爐使用的燃煤，用戶改造鍋爐，以適應當?shù)氐娜剂瞎獱顩r。除此之外，我國燃煤工業(yè)鍋爐以層燃鍋爐為主，層燃鍋爐對煤種的適應性較差，在燃用煤種發(fā)生變化的情況下，它的燃燒情況必然會變化，一般是變得更差些；由于供應煤種的變化，運行管理人員無法掌握煤質情況和運行規(guī)律，無法采取有針對性的應對措施，導致鍋爐出力不足，燃燒不完全，效率下降，帶來嚴重的污染。

（四）鍋爐水處理不夠重視

鍋爐使用過程中產(chǎn)生的水垢是一種導熱性能極差的物質，能夠降低鍋爐熱效率，浪費大量燃料，生成大量的水垢，甚至會造成鍋爐運行事故。除此之外，鍋爐使用單位在使用中，不重視鍋爐水的處理問題，造成使用單位對燃料的需求增加。

三、燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術

（一）給煤裝置改造

燃煤工業(yè)鍋爐使用的燃燒材料為原煤燃料，采用斗式給煤裝置，在給煤過程中將煤塊和煤粉混合供給，容易造成煤塊和煤粉堆實在爐排上，不利于鍋爐進風，影響煤燃燒效率。而將斗式給煤裝置改造為分層式給煤裝置，通過重力篩選方式，能夠將堆原煤中的塊狀、顆粒狀、粉狀煤燃料分層供給，使煤燃料松散分布在爐排上，實現(xiàn)給煤的均勻性，有利于鍋爐進風，改善煤燃燒供氧條件，提高煤燃燒效率。

（二）爐拱改造

通常情況下，正轉鏈條爐排鍋爐的爐拱是按設計煤種配置的，很多鍋爐無法燃用設計煤種，直接影響鍋爐的熱效率，甚至影響鍋爐出力。而相關人員按照實際使用的煤種，適當改變爐拱的形狀與位置，可以改善燃燒狀況，提高燃燒效率，減少燃煤消耗，這項改造可獲得10%左右的節(jié)能效果，技改投資半年左右可收回。

（三）改造燃燒設備

層燃工業(yè)鍋爐燃燒設備普遍存在布風不均、漏風嚴重的問題，嚴重影響著組織燃燒、調節(jié)鍋爐出力。通過改造不合理的調節(jié)件結構、配風裝置，能夠妥善地處理爐排風室之間的串風問題，改善布風不均現(xiàn)象；與此同時，在鏈條爐排銷軸兩端加裝帶翼（或擋板）的邊爐排，減少縱向串風，改進側密封結構，減少爐排與側墻間漏風，實現(xiàn)降低鍋爐過量送風的目的，提高鍋爐的熱效率。

（四）更新舊鍋爐硬件設備及軟件系統(tǒng)

工業(yè)煤燃燒鍋爐往往會因投入使用時間長，設備性能下降，導致工作效率降低，不利于節(jié)能減排。因此，企業(yè)應及時淘汰老舊鍋爐、低參數(shù)鍋爐，更新使用新型節(jié)能型鍋爐，實現(xiàn)熱電高效聯(lián)產(chǎn)，有效地提高鍋爐的能源供應效率。除此之外，在鍋爐改造過程中，還應該重視鍋爐控制系統(tǒng)的改造，實現(xiàn)鍋爐控制系統(tǒng)自動化，提高各項參數(shù)控制的速度和效率，實現(xiàn)高效的節(jié)能減排。

四、燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的主要途徑

（一）建立和完善節(jié)能減排指標體系

政府相關部門應盡快出臺鼓勵節(jié)能減排和促進新能源發(fā)展的配套措施及優(yōu)惠政策，各級職能部門建立協(xié)作聯(lián)動機制，努力形成整體合力，開展鍋爐節(jié)能減排的宣傳教育，營造濃厚的工作氛圍，提高人民群眾的節(jié)能意識，充分發(fā)揮技術機構的支撐作用。

（二）充分發(fā)揮企業(yè)節(jié)能減排的主體作用

政府相關部門應鼓勵企業(yè)加大節(jié)能減排技術改造和技術創(chuàng)新投入力度，增強自主創(chuàng)新能力。完善和落實鍋爐企業(yè)節(jié)能減排的各項管理制度，提高鍋爐熱效率，重視鍋爐運行人員和管理人員的節(jié)能技能培訓考核，提高相關人員的綜合素質。

（三）選用清潔燃燒技術

為了能夠使鍋爐節(jié)能減排發(fā)揮出巨大效益，相關部門必須選擇高效清潔的燃燒技術。現(xiàn)階段，常用的清潔高效燃燒技術主要有循環(huán)流化床鍋爐、拋煤機燃燒鍋爐、振動爐排鍋爐。這些技術能夠提高鍋爐熱效率，減少燃料的浪費。

（四）改進燃料消費政策

首先，城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)小容量的生活鍋爐以新能源（如太陽能）、生物質可再生能源（生物質顆粒直燃、氣化）和燃用清潔燃料為主，比如，油品和天然氣、煤氣、液化氣，相關部門可以改善燃料供應結構；其次，中等及大容量工業(yè)和供熱鍋爐積極推行容量大型化，工業(yè)鍋爐燃用動力優(yōu)質化配煤（洗選或篩分）；最后，無法實施工業(yè)鍋爐燃用動力配煤的城市，應采用爐前篩分和成型的混煤配煤方式，開發(fā)新型的爐前分類、分質和成型化裝置。

五、結束語

綜上所述，燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術能夠有效地降低煤炭的資源消耗，減少環(huán)境污染，是實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境和諧發(fā)展的技術戰(zhàn)略。因此，相關部門應結合燃煤鍋爐的實際使用情況，改造設備硬件技術和軟件控制系統(tǒng)，為我國燃煤鍋爐的高效運行提供保障，促進節(jié)能減排工程的有效進行。

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