新型燃料及節(jié)能設備在鍋爐環(huán)保中的研究與利用

孔維賀

(淮南電力檢修有現責任公司，淮南 232000)

0 引 言

在我國經濟建設和發(fā)展的過程中，工業(yè)鍋爐的運用，在極大程度上為我國工業(yè)生產能源轉化工作開展起到了促進作用，同時，工業(yè)鍋爐的運用，也是國民日常經濟生活期間不可或缺的一項熱能動力設備。由此可見，工業(yè)鍋爐不僅在使用范圍上十分廣泛，同時在使用的需求量方面也極高，在具體的行業(yè)生產中，工業(yè)鍋爐主要被應用在化工行業(yè)、冶金行業(yè)、供暖行業(yè)以及機械行業(yè)等。但是，在我國的能源消耗中，工業(yè)鍋爐的消耗占比已經超出30%，鑒于此，針對新型燃料及節(jié)能設備在鍋爐環(huán)保中的研究與利用這一內容進行綜合分析具有重要現實意義。

1 鍋爐的發(fā)展

鍋爐主要是由鍋與爐共同組成，18世紀首次出現了鍋爐的雛形，上世紀中期出現了水管鍋爐，70年代出現了單容量為27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機組。隨著石油的不斷開發(fā)，直水管鍋爐進行了升級，出現了機械化爐排，而自鍋爐容量越來愈大，且為了進一步降低燃料燃燒期間的污染物排出量，環(huán)保鍋爐正式登上工業(yè)生產舞臺[1]。

2 環(huán)保鍋爐及其燃料分析

隨著國家對于環(huán)保工作的重視程度逐年增加，現階段工業(yè)生產方面對于燃料的應用種類上主要以生物質和水煤漿為主，其中水煤漿環(huán)保鍋爐的設計原理，主要依賴于液態(tài)煤基燃料燃燒機理所研發(fā)而成，通過對傳統(tǒng)鍋爐的有效升級和優(yōu)化，在極大程度上將鍋爐熱效率進行了提升，同時在污染物的排放量方面，也起到了減少作用，進一步與國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略內容相符合[2]。在進行鍋爐燃料分析時能夠發(fā)現，現階段水煤漿是一種新型的清潔燃料，雖然該種燃料在本質上仍舊是由煤炭所構成，但是此種燃料在其中額外添加了化學添加劑和水，并在專用燃料生產設備的細化與研磨之下，而制作出的一種更加均勻且穩(wěn)定的水煤漿新式燃料。

3 鍋爐環(huán)保設備以及燃料的技術創(chuàng)新方向分析

通過對我國當前的工業(yè)生產進行分析分析能夠發(fā)現，我國當前仍舊以煤炭作為主要燃燒材料，根據統(tǒng)計，近10年我國在煤炭需求量主要如圖1所示。

圖1 我國近三年對于煤炭燃料的需求量圖

通過對圖1所示數據內容進行分析能夠發(fā)現，現階段我國在社會經濟生產中對于煤炭的需求量仍舊很高，此種需求結果下，代表著燃煤鍋爐在未來的很長一段時間內均會在工業(yè)生產中的鍋爐應用期間占據主要地位，而此時居于國家節(jié)能降耗戰(zhàn)略發(fā)展視角進行分析，從工業(yè)鍋爐的技術層面進行創(chuàng)新十分有必要。期間，需要不僅需要圍繞鍋爐本身進行結構構成方面的創(chuàng)新和升級，同時在鍋爐運行控制技術以及燃燒設備應用方面也需進行全面的創(chuàng)新，從而開發(fā)出更能夠適應工業(yè)生產效率，且能夠精準滿足負荷變化規(guī)律、煤質多變等新型節(jié)能環(huán)保技術[3]。此外，還需居于燃料污染物排出量減低的視角進行燃料的技術創(chuàng)新，并同步降低煙塵等污染物排放量。

4 鍋爐環(huán)保設備的未來研究趨勢

4.1 層燃燃燒自動控制技術以及系統(tǒng)研發(fā)趨勢

我國燃煤鏈條爐排鍋爐的運行水平一直較低，各使用單位對鍋爐出力的要求也不盡相同，除了設備選型不符合生產現狀的原因之外，運行操作基本依靠司爐工經驗，并沒有形成一套程序化、體系化的控制系統(tǒng)[4]。致使鍋爐長期處于非最佳工況運行，鍋爐實際運行效率往往達不到設計效率。發(fā)展機電一體化技術，提高系統(tǒng)綜合自動檢測、診斷、控制水平，是目前實現燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗的重要技術途徑。

4.2 大型燃煤爐的改進優(yōu)化趨勢

近年來隨著城市產業(yè)結構調整、工業(yè)園區(qū)的建設和集中供熱、熱電聯產的推行，大容量鍋爐的市場需求持續(xù)擴大，已成為行業(yè)部分企業(yè)的主導產品，因此改進、優(yōu)化、開發(fā)大型燃煤工業(yè)鍋爐技術和產品對于促進產業(yè)發(fā)展意義重大。

5 鍋爐環(huán)保設備以及燃料的產品開發(fā)探究

5.1 燃油氣鍋技術與產品開發(fā)

在進行燃油氣鍋技術及產品開發(fā)時，可以從兩個方面展開：①整體冷凝式燃油氣鍋爐技術及產品的開發(fā)。此項技術的應用，最初起源于歐洲，技術應用期間，主要利用水蒸氣凝結潛熱實現能源轉換，同時對于排煙溫度具有一定的降低效果，優(yōu)化鍋爐的熱效率，進行該項熱效率的計算時，主要按照燃料的低位法熱量進行計算。同時，該項技術研發(fā)后，能夠進一步針對鍋爐散發(fā)煙氣中的有害氣體散發(fā)量加以降低，從而實現節(jié)能目標之時同步達成環(huán)保目標[5]。②低燃燒器技術的研究與開發(fā)。在該項技術的研發(fā)期間，主要就組織力量加以運用，開發(fā)出新型的油氣燃燒器這一關鍵技術以及相關產品，此項技術在后續(xù)的應用中可以形成產業(yè)化的應用規(guī)模，使用范圍主要集中在國內中小型燃氣鍋爐運行過程中。

5.2 燃生物質工業(yè)鍋爐技術研究于產品開發(fā)工作

在進行燃生物質工業(yè)鍋爐技術研究與產品開發(fā)時，主要包括以下內容：①針對中小型容量的燃生物質鍋爐加以研究和開發(fā)。通常情況下，生物質燃料會存在一定的碳含量，但是該種燃料的碳含量較低，且整體燃燒時間很短，不具備耐燒性。期間，由于水分含量較高，所以鍋爐之內的溫度相對較低，想要確保燃燒的穩(wěn)定性相對比較難。在進行農作物的燃燒時，由于該類物質中含有大量的堿性物質，很容易在鍋爐之內形成對換熱面情況，導致爐內出現嚴重的腐蝕問題，在這一基礎上，進行生物質燃燒技術的開發(fā)時，應該將研發(fā)的重點集中在對于生物質燃料性質的分析層面。②物料處理技術的研究以及開發(fā)工作探究，研發(fā)期間，會重點針對生物質的原料來源地進行更具分散性的分析，同時還需做好相應的收集、運輸、保存工作的開展質量，并做好生物質燃料的輸送、給料以及運行控制等工作的系統(tǒng)關鍵技術的研發(fā)工作，確保研發(fā)出的技術應用后，能夠進一步提升生物質資源的利用總成本得以降低，并最大程度降低鍋爐燃燒對于環(huán)境的不良污染影響。

6 結束語

通過對全文內容進行綜合分析能夠得出，在我國的工業(yè)生產和國民日常生活中，尤其是北方居民的冬季生活中，對于工業(yè)鍋爐的使用依賴性更強。由此可見，無論是在社會發(fā)展中，還是在民生建設中，對于鍋爐的需求性均十分高，此時針對鍋爐能源消耗進行更深入性的節(jié)能管理和技術研發(fā)十分關鍵，不僅能夠促進經濟的進一步發(fā)展，且對其所導致的環(huán)境破壞問題解決也能夠起到顯著的促進作用。