綠色能源在供熱鍋爐中的應(yīng)用分析

任秀霞

（吉林省長(zhǎng)春生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，吉林長(zhǎng)春 130022）

當(dāng)前，我國(guó)廣泛應(yīng)用的供熱采用手段是利用供熱鍋爐進(jìn)行集體供暖，即便此種供暖方式非常便利，但是仍然存在較多問題，此種供熱方式也大量污染了環(huán)境與資源的消耗問題。以往的供熱方式主要利用燃燒煤炭的方法進(jìn)行，但是煤炭資源消耗問題較大，且不能夠重復(fù)利用，不能夠充分滿足人們的更高需求。然而，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐漸發(fā)展，人們將關(guān)注點(diǎn)放在了綠色能源中，利用綠色能源對(duì)環(huán)境保護(hù)有著十分重要的意義，在供熱鍋爐中有效應(yīng)用綠色能源降低污染源頭，確保環(huán)境生態(tài)的穩(wěn)定。

1 供熱鍋爐使用現(xiàn)狀

在可持續(xù)發(fā)展理念的推廣下，節(jié)能減排、綠色環(huán)保的政策不斷推行，很多大城市燃油、燃?xì)饧半婂仩t已經(jīng)代替了燃煤鍋爐的使用。然而，目前工業(yè)鍋爐行業(yè)在發(fā)展過程中，還存在著能源利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題。當(dāng)前的城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)與大氣污染管理工作主要是針對(duì)硫氧化物、碳氧化物以及氮氧化物等，而供熱鍋爐是造成大氣污染的主要源頭之一。供熱鍋爐產(chǎn)生的煙塵、二氧化硫、二氧化氮多是由于燃燒原料本身含有及燃燒不完全造成，易產(chǎn)生酸雨、溫室效應(yīng)等不良危害。而影響供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的因素分為以下三點(diǎn)：

1）鍋爐設(shè)計(jì)使用不當(dāng)，在加工生產(chǎn)中供熱鍋爐需要綜合各項(xiàng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)程序，避免鍋爐在生產(chǎn)與操作中出現(xiàn)運(yùn)行超載、爐膛設(shè)計(jì)不合理、保養(yǎng)不科學(xué)等情況，使鍋爐的耗能與效率下降，造成資源浪費(fèi)。

2）運(yùn)行管理水平低，鍋爐安裝、運(yùn)行、維護(hù)均需要專業(yè)人士操作進(jìn)行，而很多鍋爐使用單位對(duì)鍋爐運(yùn)行人員培訓(xùn)不重視，致使運(yùn)行人員水平層次不齊，節(jié)能環(huán)保的技能欠缺、意識(shí)淡薄，嚴(yán)重時(shí)甚至造成重大安全事故。

3）排放物處理不當(dāng)，供熱鍋爐燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量污染物，而有多數(shù)企業(yè)因利益驅(qū)使，對(duì)產(chǎn)生的煙氣未加裝環(huán)保裝置，對(duì)污水未處理就排放，從而造成大氣、水污染。

2 影響供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的主要因素

2.1 鍋爐爐渣的含碳量

在供熱鍋爐進(jìn)行燃煤后會(huì)產(chǎn)生一定的爐渣，可以通過煤炭資源燃燒的程度與爐渣中的含碳量呈現(xiàn)出一定的正比關(guān)系。因此，鍋爐爐渣中的含碳量能夠?qū)徨仩t的節(jié)能性與環(huán)保性進(jìn)行有效測(cè)評(píng)，從而有效減少鍋爐爐渣中所出現(xiàn)的含碳量，以此來提升供熱鍋爐的節(jié)能、環(huán)保與其他各方面的能力。可以通過對(duì)供熱鍋爐爐膛內(nèi)的溫度不斷提高，來降低爐膛中的含碳量。燃煤燃燒不夠充分的主要因素之一是由于供熱鍋爐爐膛內(nèi)的溫度相對(duì)較低，同樣也是爐渣含碳量高的原因。通常是由于供熱鍋爐的燃煤量較大，爐膛內(nèi)應(yīng)當(dāng)保持一定的高溫，才能夠滿足燃煤的燃燒能力，使其徹底燃燒，當(dāng)供鍋爐爐膛內(nèi)溫度不能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)且較低的情況下，會(huì)導(dǎo)致煤炭出現(xiàn)不充分燃燒的情況，爐渣之中的含碳量自然較高。

2.2 供熱鍋爐的熱效率

在實(shí)際供熱當(dāng)中，鍋爐有著關(guān)鍵性的作用，主要通過轉(zhuǎn)換煤炭能源中的能量來滿足人們對(duì)于熱能的需求，通過對(duì)轉(zhuǎn)化能力的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定來達(dá)到供熱鍋爐的熱效率，供熱鍋爐的熱效率與轉(zhuǎn)化的熱量有著緊密聯(lián)系，熱效率的增高所體現(xiàn)的熱量轉(zhuǎn)化越多，同時(shí)，能夠充分利用煤炭能源[2]。因此，供熱鍋爐的熱效率能夠?qū)?jié)能環(huán)保造成一定的影響。在實(shí)際應(yīng)用鍋爐的過程中，會(huì)被不同因素頻繁影響，從而導(dǎo)致熱效率會(huì)因此而出現(xiàn)逐漸降低，通常情況下，所出現(xiàn)熱效率下降的主要原因體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）供熱。工作人員在實(shí)際操作過程中沒有按照標(biāo)準(zhǔn)要求與規(guī)定進(jìn)行操作，存在違規(guī)操作。

（2）在設(shè)計(jì)供熱鍋爐的過程中，通常存在較多質(zhì)量問題，可能由于制造供熱鍋爐技術(shù)相對(duì)較低，不能夠滿足應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)。

（3）不能夠定期對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行及時(shí)保養(yǎng)與維修工作，降低鍋爐的各個(gè)性能，鍋爐設(shè)備出現(xiàn)較多問題。

2.3 排煙溫度

由于供熱鍋爐長(zhǎng)期進(jìn)行運(yùn)作，在進(jìn)行排煙處理時(shí)也在對(duì)外進(jìn)行，因此在供熱鍋爐排煙時(shí)需要對(duì)其提供不同能力，使鍋爐能量在輸入與輸出情況下出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，嚴(yán)重?fù)p耗能源。正因如此，排煙在計(jì)算鍋爐的損失中占據(jù)了一定的比例。當(dāng)煙霧溫度高于外界實(shí)際空氣的溫度時(shí)，熱量會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的損耗。因此，為了能夠降低鍋爐熱量的損耗問題，應(yīng)當(dāng)對(duì)排煙溫度進(jìn)行有效掌控，將其控制在固定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。但排煙溫度逐漸升高對(duì)通風(fēng)的阻力也會(huì)造成一定的影響，會(huì)隨著溫度變高而提高阻力。通過引風(fēng)機(jī)的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，提升能量的消耗問題，排煙溫度一旦過低，那么需要強(qiáng)化鍋爐尾部的受熱面，只能不斷消耗能源來實(shí)現(xiàn)所預(yù)定的溫度目標(biāo)，導(dǎo)致供熱成本不斷增加。因此，為了能夠達(dá)到供熱鍋爐的各方面能力，提高使用效率與節(jié)能性與環(huán)保性，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)排煙效果進(jìn)行檢測(cè)與控制。

3 供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)的實(shí)踐分析

3.1 將分層給煤裝置設(shè)計(jì)到鍋爐內(nèi)

（1）在設(shè)計(jì)鍋爐的過程中，為了能夠有效控制燃煤的使用量，使其能夠相對(duì)減少，應(yīng)當(dāng)對(duì)煤氣裝置添加分層給煤。當(dāng)前大部分鍋爐都是利用重心位移的手段來達(dá)到分層給煤，此種方式能夠確保煤粒度在煤斗中足夠均勻，同時(shí)利用一定的設(shè)施分配、篩選煤炭，對(duì)于煤炭顆粒的體積大小能夠合理有效進(jìn)行安排，并且能夠按照標(biāo)準(zhǔn)、合理有序地融入爐膛中。

（2）在篩選煤粒大小時(shí)，能夠減少爐內(nèi)燃燒煤炭時(shí)所留存爐渣的含炭量，加強(qiáng)煤炭的燃燒率，促進(jìn)鍋爐的燃燒效率與熱效率。據(jù)研究分析發(fā)現(xiàn)，分層給煤方式對(duì)爐膛內(nèi)的溫度有顯著提升，降低了煤炭的用量。

3.2 加強(qiáng)供熱鍋爐的監(jiān)控

在實(shí)際工作的過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)供熱鍋爐的監(jiān)控工作，以此來確保鍋爐在正常工作中的供熱能力，從而促進(jìn)鍋爐的節(jié)能性與環(huán)保性。在檢測(cè)不同種類、類型的鍋爐時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照鍋爐類型采取有針對(duì)性的措施。例如，針對(duì)供熱鍋爐與建筑物兩者之間存在的距離較遠(yuǎn)的情況，可以利用安裝儀器來達(dá)到監(jiān)控效果，對(duì)于鍋爐較為集中的情況下可以采用微機(jī)達(dá)到控制目的。為了監(jiān)測(cè)鍋爐房的工作效率，工作人員必須具備一定的工作能力，提升綜合素質(zhì)與工作標(biāo)準(zhǔn)，確保鍋爐效率技術(shù)能夠有效得到控制。工作人員在實(shí)際工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)室外溫度與實(shí)際溫度有效得到把控、掌握，將測(cè)量供熱指標(biāo)工作做到位，能夠準(zhǔn)確了解、掌控鍋爐的實(shí)際運(yùn)行情況，在對(duì)供熱溫度時(shí)間進(jìn)行制定時(shí)，需要按照煤消耗量與供熱指數(shù)的實(shí)際情況進(jìn)行。在具體操作時(shí)，工作人員必須按照嚴(yán)格的流程遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行操作，并且應(yīng)當(dāng)按實(shí)際情況靈活進(jìn)行調(diào)整、完善。

4 綠色能源在供熱鍋爐中的應(yīng)用

4.1 風(fēng)能應(yīng)用

風(fēng)能具備了一定的優(yōu)勢(shì)與作用，并且是一種自然且利用率較高的綠色能源，豐富的儲(chǔ)存量，在對(duì)不可再生資源解決的方式中，科學(xué)應(yīng)用風(fēng)能，能夠有效使用自然資源，從而解決其問題。近些年，熱能工程中對(duì)風(fēng)能的應(yīng)用較為常見，同時(shí)也有著十分重要的作用。在利用風(fēng)能時(shí)，風(fēng)能分為較多方式例如風(fēng)電供熱、風(fēng)能供熱等。但是，風(fēng)能的穩(wěn)定性較低，會(huì)出現(xiàn)間歇性，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建儲(chǔ)能裝置才能夠完全根據(jù)風(fēng)能供熱，風(fēng)能供熱將風(fēng)進(jìn)行儲(chǔ)存，來滿足風(fēng)力不足時(shí)的使用需求，以此來實(shí)現(xiàn)供暖。風(fēng)力供熱的供暖目的是通過風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軐?shí)現(xiàn)。在實(shí)際操作時(shí)可以對(duì)入風(fēng)量進(jìn)行合理選擇，同時(shí)增添壓縮空氣的裝置，由此調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)與鍋爐引風(fēng)等得到完善，提升在供熱鍋爐中風(fēng)能的利用率。

4.2 太陽(yáng)能應(yīng)用

利用集成板對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行不斷收集，從而實(shí)現(xiàn)供熱是太陽(yáng)能的應(yīng)用方式，但是太陽(yáng)能仍然存在一定的弊端，例如一旦陰雨天時(shí)，太陽(yáng)能就不能夠進(jìn)行使用。此外，可以結(jié)合不同方式進(jìn)行使用，例如，將太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)與空氣源進(jìn)行相互結(jié)合、太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)可以與生物質(zhì)能進(jìn)行相互聯(lián)合等不同方式。太陽(yáng)能電鍋爐已經(jīng)被人們逐漸使用，是通過水箱、太陽(yáng)能集熱器、控制器等較多系統(tǒng)組合而成為太陽(yáng)能電鍋爐，此種應(yīng)用是利用太陽(yáng)能的收集而產(chǎn)生一定的熱水量，以此來實(shí)現(xiàn)供熱。太陽(yáng)能電鍋爐能夠代替常規(guī)能源一定的比例能源消耗，因?yàn)樗捎玫氖蔷G色能源。

4.3 生物質(zhì)應(yīng)用

生物質(zhì)能源的利用率相對(duì)較高，常見于農(nóng)作物、樹木等，在燃燒的過程中普通化石燃料會(huì)產(chǎn)生出CO2，然而生物質(zhì)能源不會(huì)增加CO2，因此而降低溫室效應(yīng)。鍋爐是通過生物質(zhì)鍋爐以生物質(zhì)能源作為燃料，并且分為生物質(zhì)熱水鍋爐與風(fēng)爐等。在進(jìn)行燃燒時(shí)的方式較為不同，廣泛燃燒方式分別為流化床燃燒、層狀燃燒、浮選燃燒。由于生物質(zhì)原料的種類不同，極為復(fù)雜，所進(jìn)行燃燒的特征也大不相同，應(yīng)當(dāng)按照各個(gè)不同的生物質(zhì)燃料的主要燃燒特性來對(duì)不同的燃燒技術(shù)進(jìn)行開發(fā)與完善，同時(shí)研發(fā)出有效的燃燒設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

供熱鍋爐對(duì)人們的實(shí)際生活有著十分重要的影響與關(guān)系，也是人們必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，在綠色、環(huán)保社會(huì)的發(fā)展下，為了能夠充分達(dá)到人們對(duì)供熱的相關(guān)需求，不僅需要確保環(huán)保效能，也應(yīng)當(dāng)降低供熱鍋爐的能源消耗問題，推進(jìn)供熱鍋爐行業(yè)能夠在日后的發(fā)展中更加穩(wěn)定、可靠。因此，相關(guān)人員更加廣泛應(yīng)用環(huán)保節(jié)能的技術(shù)，有效發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)與作用，不斷提高供熱鍋爐行業(yè)的發(fā)展。