供熱鍋爐技術(shù)節(jié)能潛力的相關(guān)思考

陳 錕

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局 專利審查協(xié)作廣東中心，廣東 廣州 510000）

在我國(guó)供熱鍋爐技術(shù)節(jié)能潛力開(kāi)發(fā)隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)重視度不斷提升的影響呈現(xiàn)了日益迫切的發(fā)展趨勢(shì)，加之受到供熱生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益需求不斷提升的影響，鍋爐節(jié)能工作也要做好改革與研究工作，合理利用與節(jié)約資源，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速、健康、穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 影響供熱鍋爐技術(shù)節(jié)能的因素

1.1 灰渣熱問(wèn)題

目前因灰渣熱而出現(xiàn)能源損失主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，在生產(chǎn)階段中，因燃料處于長(zhǎng)時(shí)間燃燒狀態(tài)，使得鍋爐中的溫度相對(duì)較高，而灰渣自身存在著一定的溫度，必然會(huì)帶走鍋爐中部分物理熱量，使得能源出現(xiàn)損耗現(xiàn)象；第二，在鍋爐中所通入的空氣量難以滿足燃料充分燃燒要求，使得部分燃料在燃燒過(guò)程中表現(xiàn)出了完全燃燒不足等問(wèn)題，造成灰渣中存在沒(méi)有完全燃燒的碳，而這必然會(huì)帶走部分化學(xué)熱量，最終出現(xiàn)能源損耗。雖然灰渣所造成的能源損耗問(wèn)題是不可避免的，但是對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來(lái)講，在生產(chǎn)過(guò)程中可以借助先進(jìn)技術(shù)確保燃料能夠完全燃燒，在提升其利用率的基礎(chǔ)上減少因灰渣所產(chǎn)生的能源損耗問(wèn)題出現(xiàn)。

1.2 排煙溫度問(wèn)題

在供熱鍋爐中排煙溫度必然會(huì)產(chǎn)生能源損失問(wèn)題，而造成這一問(wèn)題的根本原因就是因供熱鍋爐中的溫度相對(duì)較高，使得實(shí)際排煙溫度超出外界環(huán)境溫度，造成在排煙過(guò)程中出現(xiàn)熱能損失問(wèn)題。因此針對(duì)這一現(xiàn)象，要求企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要采取有效措施控制排煙溫度，確保其溫度能夠控制在合理范圍內(nèi)，降低排煙溫度所出現(xiàn)的能源損耗[1]。

1.3 空氣系數(shù)問(wèn)題

在生產(chǎn)過(guò)程中供熱鍋爐中需要具備充足的空氣，但是一旦通入的空氣量超出標(biāo)準(zhǔn)，勢(shì)必會(huì)造成能源損失問(wèn)題。因此技術(shù)人員在通入空氣時(shí)需要掌握企業(yè)生產(chǎn)要求，保障空氣通入量的合理性。在生產(chǎn)階段中當(dāng)層燃爐中空氣系數(shù)超出1.3 以后，沸騰爐中空氣系數(shù)需要保障在1.2，避免出現(xiàn)超出空氣系數(shù)問(wèn)題的出現(xiàn)。因一旦出現(xiàn)超出空氣系數(shù)要求，必然會(huì)造成能源損失問(wèn)題。

2 供熱鍋爐技術(shù)節(jié)能潛力開(kāi)發(fā)措施

2.1 完善燃料裝置

在供熱鍋爐中使用分層輸送燃料裝置就是要在原有裝置基礎(chǔ)上減少一次性輸送量，確保燃料能夠在充足的空氣狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)充分燃燒目標(biāo)，以此來(lái)降低因燃料燃燒不充分所產(chǎn)生的熱能損失問(wèn)題。如在某地區(qū)某廠區(qū)中，在供熱鍋爐生產(chǎn)中建立了分層輸送燃料裝置，以此來(lái)減少一次性輸送量，確保粒度上的均勻性。借助分層裝置能夠確保在輸送到爐膛時(shí)依照自身粒徑情況來(lái)保障煤層分布的合理性，轉(zhuǎn)變?nèi)剂先紵闆r，提升熱能利用效率。在我國(guó)北方地區(qū)中，冬季比較寒冷，使得儲(chǔ)煤環(huán)境并不理想，甚至以露天儲(chǔ)備為主。但是這種儲(chǔ)存方法使得燃煤中的含水量、含冰量增加，在進(jìn)入到落煤斗以后，很容易造成堵塞等問(wèn)題，使得落煤效果難以滿足要求，需要工作人員及時(shí)進(jìn)行敲擊等處理，而這必然會(huì)加大人力、物力方面的投入。但是往復(fù)給煤機(jī)的使用不僅可以滿足輸送要求，同時(shí)也可以確保設(shè)備工作的可靠性，保障生產(chǎn)的安全性，提升了對(duì)生產(chǎn)力的調(diào)節(jié)性。而對(duì)于分層給煤機(jī)裝置來(lái)講，能夠?qū)⒂邢薜娜剂献畲笙薅鹊霓D(zhuǎn)變成為工作能量，當(dāng)下節(jié)氣門(mén)不完全打開(kāi)時(shí)，可以保障氣管內(nèi)部的真空性等[2]。

2.2 監(jiān)控供熱鍋爐運(yùn)行情況

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)針對(duì)供熱鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，在實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上找出存在的問(wèn)題。第一，針對(duì)供熱鍋爐中實(shí)際供熱量、供回水溫度、燃料消耗時(shí)間等方面進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，獲取精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)與信息；第二，技術(shù)人員需要嚴(yán)格按照企業(yè)中的生產(chǎn)要求等開(kāi)展監(jiān)控工作，掌握實(shí)際生產(chǎn)需求，做好供熱鍋爐額定供熱研究，按照實(shí)際需求做好調(diào)節(jié)等工作；第三，掌握供熱鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況，做好全面檢查與監(jiān)督等工作，避免出現(xiàn)細(xì)節(jié)遺漏等問(wèn)題。因此在供熱鍋爐監(jiān)控工作中技術(shù)人員需要及時(shí)了解實(shí)際運(yùn)行情況，確保供熱鍋爐的高效率與高質(zhì)量運(yùn)行。在開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)控工作時(shí)，還要及時(shí)針對(duì)設(shè)備設(shè)施等進(jìn)行全面檢查，確保設(shè)備沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題，以此來(lái)降低在運(yùn)行階段中出現(xiàn)問(wèn)題的幾率，減少因故障問(wèn)題產(chǎn)生的能源損失。

2.3 使用爐渣熱量回收技術(shù)

在供熱鍋爐燃燒過(guò)中，所排放的爐渣溫度相對(duì)較高，但是在傳統(tǒng)的排放過(guò)程中主要采取了底渣形式直接排放的方法，以自然冷卻、水沖洗到室溫狀態(tài)等為主，適當(dāng)?shù)奈锢頍崮軗p失問(wèn)題比較嚴(yán)重，同時(shí)也對(duì)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)中的生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。另外在高溫爐渣中還會(huì)殘留S 與N 等，能夠在排除后以自燃釋放的方式排出SO2與NO2等，而這也會(huì)對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生出不利的影響，加劇污染問(wèn)題。因供熱鍋爐中使用了底渣直接排放的方法，還會(huì)對(duì)鍋爐療床中內(nèi)料層厚度、爐膛床壓穩(wěn)定性等方面產(chǎn)生不利影響，一旦其中一個(gè)條件出現(xiàn)穩(wěn)定性降低問(wèn)題，必然會(huì)產(chǎn)生大塊爐渣沉積等問(wèn)題，影響到排渣效果，當(dāng)這一問(wèn)題比較嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)堵塞排渣管道等現(xiàn)象，最終致使供熱鍋爐出現(xiàn)停爐檢修。因此為避免出現(xiàn)大塊爐渣沉積問(wèn)題的出現(xiàn)，需要保障爐膛中燃煤具備理想的條件，確保其厚度、床壓等方面的穩(wěn)定性。目前針對(duì)高溫渣余熱進(jìn)行二次利用的渠道主要包含以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：第一，借助熱水、熱風(fēng)進(jìn)行回收。如在回收過(guò)程中使用冷渣機(jī)進(jìn)行給水，或是借助干排渣機(jī)進(jìn)行一次風(fēng)加熱等；第二，以蒸汽的形式進(jìn)行回收，滿足生產(chǎn)、發(fā)電等需求。如可以借助干熄渣技術(shù)促使蒸汽產(chǎn)生，以此來(lái)將所產(chǎn)生的蒸汽運(yùn)用到其他環(huán)節(jié)中；第三，將其他物料進(jìn)行直接干燥處理。如可以使用黃鐵礦等原料等進(jìn)行處理[3]。

2.4 引入熱媒輸配節(jié)能技術(shù)

設(shè)計(jì)一級(jí)網(wǎng)供回水溫度時(shí)，需要確保與鍋爐實(shí)際應(yīng)當(dāng)達(dá)到的參數(shù)一致，而設(shè)計(jì)二級(jí)網(wǎng)的供回水溫度時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保與采暖系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)相同，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際不符等問(wèn)題，減少損失的出現(xiàn)。對(duì)于一級(jí)網(wǎng)中的供回水溫差來(lái)講，需要以盡可能大些為主，以此來(lái)降低運(yùn)行電耗問(wèn)題，當(dāng)供回水溫差相對(duì)較大時(shí)，循環(huán)水量相對(duì)較少，電耗隨之降低。對(duì)于二級(jí)網(wǎng)來(lái)講，應(yīng)當(dāng)選擇以大溫差為主，以小流量達(dá)到省電目標(biāo)。但是因二級(jí)網(wǎng)直接與用戶采暖系統(tǒng)進(jìn)行連接，所以設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響到了供回水溫差、循環(huán)水量等方面。

2.5 保證設(shè)備選擇的合理性

首先，以節(jié)能型鍋爐為主。在選擇供熱鍋爐內(nèi)部介質(zhì)時(shí)，需要掌握介質(zhì)工作要求，以熱水為主，避免選擇蒸汽，如果選擇蒸汽就必須要以飽和性較高的蒸汽為主，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)與節(jié)能目標(biāo)。針對(duì)熱介質(zhì)、負(fù)荷方面的數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析時(shí)，也要落實(shí)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)要求，找準(zhǔn)分析重點(diǎn)：第一，做好熱負(fù)荷量計(jì)算工作，掌握供熱鍋爐實(shí)際熱容量，做好數(shù)量等的分析；第二，為避免供熱鍋爐長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)荷狀態(tài)，還需要嚴(yán)格按照我國(guó)現(xiàn)行規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)要求，以確保其各項(xiàng)指標(biāo)與性能能夠滿足實(shí)際要求。因煤炭資源有著一定的特殊性，因此在選擇中需要將其納入到供熱鍋爐選擇中去，在滿足工作環(huán)境要求的基礎(chǔ)上降低運(yùn)輸中的成本。在選擇過(guò)程中還需要從經(jīng)濟(jì)角度、環(huán)保需求等進(jìn)行分析，確保生產(chǎn)工藝布置的合理性，避免出現(xiàn)壓力過(guò)高、過(guò)低等問(wèn)題的出現(xiàn)。

其次，引入計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。在供熱系統(tǒng)中使用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠提升控制、管理工作質(zhì)量，同時(shí)也可以及時(shí)將工作運(yùn)行中的信息全面的記載與顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)等的有效管理。在使用計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí)，需要針對(duì)供熱鍋爐進(jìn)行全面考察，掌握實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作質(zhì)量，保障考察工作的全面性與科學(xué)性。因經(jīng)濟(jì)環(huán)境呈現(xiàn)了變化迅速的特點(diǎn)，科學(xué)技術(shù)不斷更新，計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用范圍明顯增加，對(duì)鍋爐控制系統(tǒng)的影響也在不斷加大[4]。

2.6 做好供熱鍋爐管理工作

針對(duì)鍋爐進(jìn)行全面管理是確保燃燒過(guò)程順利開(kāi)展的基礎(chǔ)所在，因此在開(kāi)展管理工作時(shí)需要掌握鍋爐型號(hào)、熱承載方式等，做好容量等分析工作。在選擇鍋爐型號(hào)時(shí)，需要落實(shí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定要求，針對(duì)區(qū)域、環(huán)境等對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)的要求等進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。在計(jì)算供熱鍋爐負(fù)荷時(shí)，需要明確即熱系統(tǒng)熱負(fù)荷情況，運(yùn)用體積法、面積法與統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行計(jì)算，但是不論是哪一種方法，其自身都存在著一定的局限性。所以在計(jì)算中需要結(jié)合實(shí)際情況，采取最為適合的計(jì)算方法。在選擇容量與臺(tái)數(shù)時(shí)，需要以供熱負(fù)荷為主，結(jié)合生產(chǎn)需求，做好臺(tái)數(shù)、數(shù)量計(jì)算工作，設(shè)計(jì)負(fù)荷圈線圖，確保供熱鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在可持續(xù)發(fā)展理念背景下，供熱鍋爐技術(shù)節(jié)能潛力開(kāi)發(fā)就需要從采取有效的措施入手，引入先進(jìn)技術(shù)與方法，做好鍋爐管理工作，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，展現(xiàn)其節(jié)能性能優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)從整體層面上降低能源消耗的目標(biāo)。