鍋爐的節能與環保新技術探討

摘要:本文分析了目前我國工業鍋爐所存在的問題，在此基礎上對鍋爐節能與環保新技術進行了探討，指出安全、節能、環保是永恒的主題。

關鍵詞:鍋爐 節能 環保 新技術

0 引言

隨著國民經濟的持續發展和工業進程的不斷加快，能源的消耗量也逐漸增多，甚至開始面臨著能源供應緊缺的現象，如:煤炭、石油資源。據了解，我國的工業鍋爐主要以燃煤為主，而且面廣量大，每年所消耗的標準煤達4億噸，約占煤炭總產量的1/4。但是鍋爐的容積卻普遍比較小，再加上運行效率較低，造成了極大的能源浪費，相當于每年多消耗6000萬噸煤。另外，工業鍋爐在燃煤的過程中會排放大量的SO2、NO、CO2、CO、粉塵等污染物，并且排放量極大。據調查:SO2的排放量達900萬/年，CO2的排放量達12.5億噸/年，粉塵的排放量達280萬噸/年，這些排放物成為煤煙型大氣的主要污染源。與國外相比，我國燃煤工業鍋爐的設計效率較低，但差距并不大。但是對比實際運行效率，就顯出巨大的差距，我國燃煤工業鍋爐的實際運行效率只相當于國外的65%左右，并且能耗較大。綜上所述，進行鍋爐節能改造是勢在必行的，不僅可以節約大量的能源，還能有效的降低大氣污染，帶來巨大的經濟效益。

1 鍋爐節能與環?；A理論

我國的鍋爐大多是燃煤型鍋爐，鍋爐所選用的燃料不同，其設計結構、燃燒特性與燃燒方法也將存在較大的差別，這些方面都直接關系到鍋爐運行的安全性及能耗。因此，了解常用燃料的特性，如:燃燒值，燃燒特點，產生的氣體等，對做好鍋爐的節能與環保技術改造具有重要意義。

1.1 常用的燃料及其特性

1.1.1 固體燃料。固體燃料主要指煤。煤按照膠質層厚度和揮發份含量可以分為:褐煤、無煙煤、焦煤、長焰媚、氣煤、瘦煤、貧煤、肥煤、不粘結煤和弱黏結煤。其中，褐煤、無煙煤、長焰煤、不粘結煤和弱黏結煤由于膠質層的厚度較小且不穩定，不適宜用作煉焦煤，但可作為動力用煤使用。

1.1.2 液體燃料。鍋爐經常燃用的液體燃料主要有:原油、柴油、渣油、重油和混合油。這幾種液體燃料的特性各不相同，因此了解并且掌握其各項指標，對于正確的進行鍋爐設計計算、選用合適的設備具有重要的意義，同時也是確保鍋爐安全、經濟、平穩運行的前提條件。

1.1.3 氣體燃料。氣體燃料是最環保、最清潔的能源，可以有效的降低對大氣的污染程度，并且在燃燒過程中可以很方便的進行調節和控制。常用的氣體燃料主要有以下幾種:液化石油氣、天然氣、焦爐煤氣、氣化煤氣、城市煤氣、干餾煤氣和高爐煤氣。氣體燃料的組成較單一，一般由一些單一的可燃氣體或不可燃氣體氣體混合而成。可燃性氣體主要包括:H2，CH4，CO，C2H2，H2S等，不可燃性氣體主要包括:N2，CO2，O2。

1.2 燃料的基本原理 燃燒是一種化學反應，是指某種物質與氧氣急劇的化合并釋放出大量的光和熱。燃燒過程必定同時存在吸熱過程和放熱過程。要實現燃燒，必須滿足:①存在可燃物;②溫度達到可燃物著火燃燒溫度以上;③存在助燃物質且充足，如氧氣。除此之外，還應符合:①溫度達到燃點，實現燃料與氧氣的化合而燃燒;②空氣量充足;③燃料與空氣充分的混合;④足夠的空間和燃燒時間確保燃燒過程的順利進行。

總之，燃燒過程是一個復雜的過程，燃燒條件缺一不可。對于不同的鍋爐，應根據情況加以保證。

1.3 鍋爐的典型燃燒方式

1.3.1 懸浮燃燒。懸浮燃燒是指燃料懸浮在爐室空間內燃燒。采用這種燃燒方式時，三種燃料都可以使用。

1.3.2 層狀燃燒。是指通過機械設備或是人力將燃料輸送到爐排上形成煤層，同時從爐排的下方引入空氣，空氣穿過爐排的孔隙及燃料層，使燃料實現燃燒。這種燃燒方式應用廣泛且能耗少，適用于中小型的鍋爐。

1.3.3 沸騰燃燒。沸騰燃燒是通過煤顆粒在液體或是氣體的作用下變成流化狀態，而實現燃燒的過程。其燃燒效率高且污染物排放量低，幾乎適用于各種品質的煤。

2 鍋爐節能與環保新技術

2.1 分層燃燒技術 分層燃燒技術是采用由三層結構組成的篩網來實現的。其節能環保主要體現在: ①由于煤層未經過煤閘板的擠壓，且經篩網篩分后空隙、間距較大，透氣性得到了極大的改善，因而具有良好的通風性能;②經篩網篩分后的煤層，排列有序，結構緊密，避免了因疏松程度不一致、透氣性不均勻而造成的燃燒不充分現象的發生，增大了燃燒強度，節約了能耗。

2.2 循環流化床技術 循環流化床鍋爐具有燃燒效率高、污染物排放量低、燃料適應性廣、可實現高效脫硫、污染小、負荷調節范圍大等特點，是一種節能環保的燃燒設備。與普通鍋爐相比，其在燃燒高硫煤、中硫煤等方面顯示出絕對的優勢?；谏鲜龅膬烖c，該技術在近些年發展迅速，其應用前景廣闊。

2.3 煤粉燃燒技術 煤粉燃燒過程具有氣固組合燃燒、懸浮飄逸燃燒和全程快速燃燒的特點。目前所研制出的煤粉鍋爐熱效率穩定，可達到90%左右，節約了大量的能耗。并且大氣污染物排放量較低，如:SO2的排放量僅為90mg/m3，大大減輕了對環境的污染。

2.4 型煤燃燒技術 型煤是一種以煤炭高效率、潔凈利用為目的的潔凈煤技術。據統計，與燃用普通散煤相比，燃用型煤可使鍋爐效率提高6%～8%，煙塵排放量降低55%左右，節能10%左右，并且SO2和煙塵的排放量大大減少，帶來了顯著的經濟效益和環境效益。對于像我國這樣的以煤作為一次能源的國家來說，采用該項技術是十分必要的，甚至可以說是刻不容緩的。

2.5 層燃爐技術改造 具體的改造措施有:①選用合適的爐拱。因為爐拱對于組織爐內物質的燃燒起到至關重要的作用;②采用合適的燃燒方式。任何一種燃燒技術都有其適用的范圍。因此，在進行鍋爐改造時，應根據所應用的場合選擇合適的燃燒設備及采用合適的燃燒方式;③采用二次風。在鏈條爐的爐膛內布置二次風可以減少氣體、粉塵等因不完全燃燒而造成的能量損失及防止結渣現象的發生，促進燃料及時著火和充分燃燒;④余熱回收再利用技術。在鍋爐底部增設受熱面，可以減少熱量的損失，降低排煙溫度，提高燃燒效率。另外，加裝節能器可起到較好的節能效果;⑤鍋爐風機水泵的節能技術。

3 結束語

鍋爐節能是一項技術。對于我國來說，工業鍋爐的量大、面廣且存在著許多先天性的不足，因此節能潛力巨大。當前，節能已被視為繼石油、煤、天然氣、電能之后的“第五種能源”，今后工業鍋爐的發展方向必將是向著潔凈燃燒、能源高效率利用的方向邁進。因此，利用新技術對鍋爐加以改進，以提高其熱效率，達到節能、環保的目標是我國當前必須做好的一項工作，也是刻不容緩的。

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