试论工业锅炉的节能减排措施研究

摘　要：在国家号召节能减排的时期，工业锅炉的管理使用者更加应该积极进行研究，促进工业技术的革新，促进我国工业锅炉技术的更新换代，真正实现国家宏观调控中的“节能减排”战略，降低能源消耗，减少环境污染。本文探讨了工业锅炉的节能减排措施。

关键词：工业锅炉；节能；减排；现状；措施
工业锅炉作为我国国民生产.生活中的重要组成部分，发挥着重要的作用。在国家号召节能减排的时期，工业锅炉的管理使用者更加应该积极进行研究，促进工业技术的革新，促进我国工业锅炉技术的更新换代，真正实现国家宏观调控中的“节能减排”战略，降低能源消耗，减少环境污染。但是，工业锅炉的改革是一项任重道远的事业，所以需要相关部分. 人才共同努力， 共同为实现我国的宏观调控而努力。
　　一、工业锅炉现状分析
　　1.燃煤锅炉
　　（1)运行状况
　　长期以来，工业锅炉运行存在“大马拉小车”现象，大多数锅炉处于低负荷运行状态，一方面是由于设计院和用户在选用锅炉时，考虑到今后的发展需要等因素，所选锅炉的容量及台数往往超过实际需求量很多；另一方面，锅炉实际运行中负荷常随用汽.用热负荷变化在较大范围内波动，造成很多锅炉长期在低负荷下运行。我国工业锅炉一般平均负荷率在50％～70％之间，实际运行效率往往要比鉴定热效率低10～15个百分点，结果造成一次能源的浪费。
　　（2)燃煤质量
　　我国工业锅炉所使用的煤主要是烟煤.无烟煤.贫煤等，不同地区供应的燃煤煤质相差较大，有些地区工业锅炉使用的煤种也经常发生变化。我国的燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主，而层燃锅炉对煤种的适应性较差，因为该类锅炉在设计时其受热面的布置型式.面积大小.炉拱炉排配风装置的结构型式均按一定的设计煤种设计，所以，当燃用煤种发生变化时，它的燃烧情况必然会变化，一般是变得更差些。此外,供应的煤种经常变化，也使锅炉运行.管理人员无法掌握煤质情况，摸不清运行规律，无法采取有针对性的措施。这样既降低了锅炉运行热效率，也增加了锅炉污染物排放。
　　（3)燃烧设备
　　在我国绝大多数锅炉制造企业一般只注重锅炉本体设计，对燃烧设备并不多加研究，燃烧设备通常交给所谓的专业配套厂配套生产，而专业配套厂通常只是来图加工，缺少研发能力。所配用的燃烧设备有些设计的结构不够合理.先进.有些制造质量粗糙（如炉排片铸造）.有些装配间隙较大，实际运行中容易跑偏，受热后易变形.断裂，造成炉排漏煤.火口.漏风等，这样必然造成灰渣含碳量增加；炉排风室间不能密封，各风室互相串风，风量调节性能差，炉排与侧墙间漏风严重，锅炉横向风压分布不均衡，严重影响炉内正常燃烧，影响锅炉运行效率。
　　（4)运行控制
　　目前燃煤工业锅炉自动化控制水平较低，且多为位式或PID控制，不能根据外界变化调节锅炉运行状态，缺少显示锅炉经济运行参数的仪表。运行人员在调整时，往往由于缺少数据，不能对锅炉的运行状况随时做出准确判断，无法在锅炉的燃烧及运行工况变化时，实行相应的运行调整，使锅炉处于最佳工况运行。
　　（5)锅炉水质
　　按照GB- 1576《工业锅炉水质》标准规定，蒸汽锅炉承压热水锅炉的给水应采用锅外化学处理，也就是要安装水处理设备对锅炉给水进行处理。目前，很大一部分工业锅炉没有使用水处理设备，就是已配置的水处理设备其实际利用率也不足70%，况且许多使用的水处理设备，并未起到应有作用，尤其是地处边远地区和乡镇地区的工业锅炉，既未安装水处理设备，也未采用锅内加药处理方式。锅炉水质不达标，导致锅炉结垢，既影响锅炉受热面传热，增加热阻，又危及锅炉的安全运行。
　　（6)辅机配套许多锅炉的鼓.引风机和给水泵.循环水泵配套偏大。即使辅机是按锅炉额定容量配置的，由于当前锅炉多数处于低负荷运行状态，辅机不能在高效率区域运行，设备处于高消耗.低输出的运行状态，使锅炉的自身能耗(电)比例增加，造成较大的能源浪费。
　　2.燃油气锅炉
　　随着环保要求的提高和能源供应的逐渐多样化，在用工业锅炉中燃油（气）锅炉的比例逐年上升。根据中国电器工业协会工业锅炉分会历年生产统计.国家质检总局特种设备局对进口油气锅炉统计以及对国内合资.独资企业历年生产燃油（气）锅炉的推算，全国在用工业燃油（气）锅炉约5万台.7万MW，分别占在用总量的10%和5.5%。燃油气锅炉目前存在的主要问题是排烟温度过高，热效率不高，造成大量可利用热能的浪费。
　　二、工业锅炉的节能减排措施
　　1.
技术方面
　　针对以上问题,质监部门应指导企业积极推广节能装置与技术,使在用锅炉提高效率,减少浪费。
　　( 1)推广工业锅炉加装余热回收装置。指导企业加装
余热回收装置
, 对有机热载体路的尾部高温烟气进行回收二次利用, 使锅炉排烟温度降低至 150 ℃
~ 200℃。比如在油气锅炉烟道尾部增加节能器，加热锅炉补给水温度，降低排烟温度，提高热效率。推广干冰清洗技术。以前企业一直采用水和压缩空气等机械方法清洗锅炉的油垢. 煤垢, 清洗效果差,且易损坏锅炉炉墙。干冰清洗技术, 有效破解了清洗锅炉结焦的难题,通过高压空气将颗粒状的干冰粒喷射到锅炉受热面的表面, 利用温差的物理反应使不同的物质在不同的收缩速度下产生脱离, 当 -78℃
的干冰粒接触到油垢. 灰垢表面后产生脆化爆炸现象, 使油垢. 灰垢收缩及松脱,随之干冰粒会瞬间汽化且膨胀数百倍,产生强大的剥离力,使油垢. 灰垢快速彻底地从金属表面脱落。
　　( 2)推广并强制采用工业锅炉水处理技术。据测算, 锅炉本体内部每结垢 1mm,整体热效率下降 3 %,而且影响锅炉的安全运行。通过指导并监督企业采取有效的水处理技术和除垢技术,加强对锅炉的原水. 给水. 锅氺. 回水的水质及蒸汽品质检验分析, 实现锅炉无水垢运行 整体热效率平均提高 。推广冷凝水回收技术。锅炉所产生的蒸汽, 经过生产用热设备后会生成冷凝水。推广纯低温余热锅炉应用技术,纯低温余热锅炉可利用生产系统中产生的中低温废热来推动低参数的汽轮机组做功发电, 且不用任何补燃, 是企业提高能源利用效率. 降低成本. 节能减排的有效措施之一。
　　( 3)推广低耗电量的变频技术。锅炉在运行过程中,通常都是由操作人员凭经验手动调节,峰值能耗浪费较大。而采用变频调速技术的优势在于: 电机转速降低, 减少了机械磨损,电 机工作温度明显降低, 检修工作量减少; 电机采用软启动,启动电流从零逐渐上升到额定电流值, 不仅节能而且不会对电网造成冲击,节能效果显著,一般情况下可以节能 30%。
　　（4）燃煤锅炉推广分层燃烧技术，降低Q4损失，提高热效率。
　　（5）锅炉炉墙保温层改造技术（耐火砖和保温砖之间增加硅酸铝板保温层），能够显著降低炉体表面温度，减少散热损失。
　　(6)锅炉炉膛水冷受热面采用纳米涂层技术，提高炉膛温度，增强敷设传热效果。
　　2.政策方面
　　为扭转工业锅炉行业当前的被动局面,需要聚集全行业的力量,围绕国家节能减排战略. 统一认识和行动,进行工业锅炉节能减排共性和关键技术及相关机制. 体质的创新。行业未来的工作重点是加速产业结构调整,推进节能减排,研发高技术含量产品,已实现工业锅炉行业可持续发展,尽快实现国家节能减排战略对工业锅炉行业提出的目标和要求。
　　( 1)建立和完善节能减排指标体系, 构建节能动态监管体系。地方政府应尽快出台制定鼓励节能减排和促进新能源发展的具体配套措施及优惠政策,各级职能部门建立协作联动机制,努力形成整体合力,大力开展对锅炉等特种设备节能的宣传教育,营造浓厚的工作氛围, 提高全民节能意识, 充分发挥各行业协会及技术机构的支撑作用,共同推进工业锅炉节能减排工作。
　　( 2)充分发挥企业节能减排的主体作用。鼓励企业加大节能减排技术改造和技术创新投入,增强自主创新能力。完善落实锅炉使用单位节能减排的各项管理制度,提高锅炉热效率,加强对锅炉运行人员和管理人员的节能技能培训考核,培养一批高水平的锅炉管理及运行人员强化能源计量管理。
　　( 3)加快建立节能技术服务体系。建立和完善涵盖锅炉设备节能咨询. 设计. 评估. 检测. 审计. 认证. 工程实施. 运营管理和节能技术. 产品的推广示范等服务领域的技术服务体系。建立科技支撑体系。制定出台发展节能服务产业的指导意见, 促进节能服务产业发展。培育节能服务市场,加快推行合同能源管理,开展锅炉能效测试工作,通过能效测试,了解锅炉经济运行状况。
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