淺析工業鍋爐節能減排

摘要：針對當前工業鍋爐能耗與排污嚴重問題，從高效清潔燃燒技術選擇、燃燒系統優化、信息化控制、蒸汽的有效利用、熱管換熱器回收鍋爐煙道余熱、提高人員意識等方面探討了我國工業鍋爐節能減排問題。

關鍵詞：工業鍋爐 節能減排 燃燒技術 能源

0 引言

“節能減排”是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針。工業鍋爐是我國能源消耗和污染大戶，如何提高工業鍋爐節能水平，是實現我國“節能減排”政策的重要保障。

1 采用高效清潔燃燒技術

1.1 循環流化床鍋爐。該技術綜合了鼓泡床和高速汽化床鍋爐的優點，克服了高速床磨損嚴重、高溫分離結構復雜、難于控制的缺點。循環流化床鍋爐適用的燃料為工業煤矸石、煙煤、貧煤等，燃燒效率為89%~92%，容量35~130蒸噸。1臺75蒸噸鍋爐每年節煤1萬噸，一年減少CO₂排放1.69萬噸，壽命期內可減排CO₂25.42萬噸。

1.2 拋煤機燃燒鍋爐。拋煤機鏈條爐排鍋爐是拋煤機和鏈條爐排相結合的產物。在拋煤燃燒過程中，煤粒細屑拋入爐膛時呈半懸浮燃燒，較大顆粒落到爐排上繼續進行層狀燃燒。此種燃燒具有著火條件優越、燃燒熱、強度高、煤種適應范圍廣等優點。還配有二次風及飛灰回燃裝置以充分燃燼及減少飛灰不完全燃燒熱損失，提高運行效率，減少污染排放。與鏈條爐排相比，此種鍋爐的爐排熱強度、爐膛熱強度及燃燒效率都比較高。鍋爐熱效率大于84%，容量為10~30蒸噸。1臺75蒸噸鍋爐每年節煤8100噸，年減少CO₂排放1.33萬噸，壽命期內可減少CO₂排放19.97萬噸。

1.3 振動爐排鍋爐。振動爐排是一種全機械化、能自動撥火、分段送風的平面式燃燒系統。該爐燃燒采用煙煤時可顯著提高熱效率，每年可節煤500噸，年減少CO₂排放827噸，壽命期內可減少CO₂排放1.24萬噸。

1.4 翻轉爐排 (萬用爐排)鍋爐。BL型萬用爐排是一種用推力送料，類似于往復爐排的燃燒設備，屬于一種水冷式層狀燃燒裝置。適用范圍廣，可燃用煙煤、無煙煤、褐煤或各種廢料及垃圾。此種爐排與鏈條爐排相比，制造成本低、燃燒充分、熱效率高、水冷結構、爐排壽命長。熱效率可達80%~82%，鍋爐容量可達4～20蒸噸。1臺6蒸噸翻轉爐排鍋爐，每年可節煤400噸，年減少CO₂排放約666噸，壽命期內可減排CO₂近1萬噸。

2 鍋爐燃燒系統的優化

2.1 采取均勻分層給煤技術。由于我國煤炭管理環節粗放，我們所用的燃煤是未經篩分分選的寬篩分燃煤，煤粒粒度大的可達40mm以上，另外還有40%左右的粒徑是小于3mm的粉末煤，超過層燃爐對燃煤粒度的要求，原來的給煤機構為煤閘板式，燃煤經煤閘板擠壓后形成的煤層非常密實，大顆粒煤之間的間隙被細煤填滿，造成通風困難，在開始通風較強區域的燃燒速度快，空隙率增加的速度也相應加快，使強風區域風量越來越大，從而很快被燃燼。相反，通風較弱的地方風量越來越小，最終在此處造成較大的不完全燃燒損失，細煤比較集中的地方易形成火口。消除火口的有效方法是采用分層給煤裝置，對燃煤進行粒度分選，使落到爐排上的燃煤按粒度大小分層排列，即大塊煤在下面，中塊煤在中間，細煤在煤層表面。這樣煤層比較疏松，煤粒之間有間隙，降低通風阻力，減小鼓風機負荷，有效避免爐排上出現的火口和燃燒不均勻現象，改善煤的著火條件，提高火床的熱強度和燃燒速度，有利于煤的充分燃燒。

2.2 改善爐墻的密封性和保溫性，燃燒過?？諝庀禂翟O計值為1.8~2.0，實際運行時可達3.0~4.0，大量多于燃燒所需空氣經過爐堂吸熱，導致熱量被煙氣帶走，提高鍋爐密封和保溫性，輔以爐堂負壓控制，可大大降低過量空氣系數，減少排煙、散熱損失。

3 采用微機控制技術

蒸發量大于10噸/h的鍋爐應采取計算機控制系統；小型鍋爐也要配備必要的熱工儀表。實行計算機控制后，可對鍋爐的水位、汽壓、給水流量、蒸汽流量、爐膛溫度、排煙溫度、燃料消耗、風量、風壓等運行參數進行數字顯示和記錄，并能對給水系統和燃燒系統精確控制，從而達到節能目的。實行計算機控制，可以記錄各項運行數據，便于統計和考核，為鍋爐運行情況的考核提供產量和能耗依據。隨著計算機應用技術的提高，以及微機價格的降低，工業鍋爐微機控制系統日益成熟和廉價，逐漸進人工業鍋爐房，對鍋爐的安全和節煤將起巨大作用。

4 蒸汽的有效利用

為有效利用蒸汽，在各種情況下均不應將高壓蒸汽白白地膨脹為低壓蒸汽而未得到功的利用。應杜絕向空氣排汽，尤其在鍋爐啟動時，應盡量少向空氣排汽，而將這部分蒸汽利用起來。為了節省能量，鍋爐應盡量少排污，排污量應控制在5％以下，最佳為2％，盡量利用排污熱量，可裝排污擴容器或換熱器利用之。應保持疏水器正常工作。可用擴容器回收疏水器的熱量，疏水器里的蒸汽凝結水，水質好，是優質鍋爐給水，回收后可節省水處理費用。應防止各種管道、閥門漏汽漏水，總泄量不超過2％~3％。應回收各種余熱和廢熱。

5 熱管換熱器回收鍋爐煙道余熱

熱管是高科技航天領域中必不可少的原件之一，它是一種高效傳熱元件，由管殼、管芯、工組成的封閉系統。它有體積小、重量輕、傳熱功率大，流動阻力小等許多優點。熱管傳熱是靠工質的沸騰和凝結，因此單位截面積的換熱量很高，同時熱管內部空間充滿飽和蒸汽，管子各處幾乎是等溫的，所以熱管能在溫差較低的情況下傳遞較多的熱量。加之熱管具有結構簡單，無運動部件，工作可靠等優點有著廣泛的應用前景。另外，由于熱管能在低溫差下良好的傳熱，無疑對于熱回收，節約能源起到很大作用。熱管換熱器屬于熱流體互不接觸的表面式換熱器，作為工業鍋爐的尾部受熱面，可充分利用鍋爐的排煙余熱，提高鍋爐效率，節約能源?？捎米鳛闊峁芸諝忸A熱器、熱管式省煤器和熱管式熱水器。熱管式空氣預熱器用來加熱燃燒用的空氣，不僅可以降低排煙損失，而且采用熱空氣可大大加強燃燒，能有效地降低灰渣含炭量和化學不完全燃燒損失，因此可大大提高工業鍋爐效率。熱管省煤器用來加熱鍋爐給水，熱管熱水器用來加熱生產和生活用的熱水，都可以提高能源的利用率，應用也很普遍。

6 加強運行管理人員技術水平，保證系統安全正確運行

宗旨是通過對鍋爐房的管理人員和操作人員的強化培訓，提高鍋爐的操作人員和管理人員專業知識.熟悉掌握系統和設備功能，正確使用操作，定期對設備進行維護保養，使系統和設備在最佳狀態下工作。

參考文獻：

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