淺談工業鍋爐節能減排

王景

淺談工業鍋爐節能減排

王景

工業鍋爐是重點的耗能設備，分析了目前影響工業鍋爐能耗的主要原因，介紹了工業鍋爐節能降耗的較為可行的幾種措施。

工業鍋爐；節能降耗；節能減排

0 前言

能源是發展國民經濟的命脈，是提高人民生活水平的重要物資基礎。隨著國民經濟的發展，對能源的需求日益增加。我國雖能源總量較高，但人均量很低，因此，應采取開發與節約并重的能源方針，把節能放在很重要的位置。這就要求我們增強節能降耗效果，確保工業鍋爐安全、經濟運行，完成節能降耗目標任務。

1 工業鍋爐目前存在問題

（1）管理人員節能環保意識不強，缺乏節能技術培訓，司爐人員普遍素質不高，節能技術水平低。據測試，在爐型、煤種、用氣等條件相同情況下，由于操作水平的差異可使工業鍋爐運行效率相差3%~10%，目前這種情況在中小型企業的在用鍋爐上表現得尤為突出。

（2）控制系統自動化程度低，導致工業鍋爐在節能燃燒方面自動化水平低，僅有一些為保證鍋爐安全運行的功能，如高低水位報警及聯鎖保護、超壓報警裝置等，而多數中小型工業鍋爐甚至沒有這些功能。缺乏基本的自動控制，控制儀表不合適，運行調整不佳，在這些因素相互作用下致使燃煤鍋爐熱效率往往只在65%左右。

（3）蒸汽使用后，冷凝水直接排放，既浪費燃料又浪費了高品質的鍋爐給水。

（4）實際運行中所選用燃料與設計所選用燃料不符，造成燃燒狀況不佳。鍋爐的爐拱是按設計煤種配置的，有不少鍋爐不能燃用設計煤種，導致燃燒狀況不佳，直接影響鍋爐的熱效率，甚至影響鍋爐出力。

（5）鍋爐排煙溫度過高。從煙囪中排入大氣的廢氣溫度平均高達250度以上，造成大量熱量散發損失于空中，不僅浪費燃料而且容易造成溫室效應。

（6）鍋爐爐體、蒸汽管道和耗能設備無保溫或保溫差，導致大量熱量在傳輸過程中散發。各種管道、閥門漏氣漏水，浪費嚴重。

（7）給水質量普遍不高，遠遠達不到GB/T 1576《工業鍋爐水質》標準要求。鍋爐水質處理工作有的形同虛設，有的根本無設備及人員，缺乏水質處理意識，導致鍋爐普遍嚴重結垢，直接影響鍋爐傳熱及熱效率，損失大量熱能。

2 在用工業鍋爐的節能降耗措施

（1）蒸汽是鍋爐的產品，應嚴格按計劃使用。在有多臺鍋爐的鍋爐房，每臺鍋爐負荷（供汽量）的分配應按機組總效率最高的原則分配。鍋爐負荷先由效率高的鍋爐承擔，至滿負荷后，再由效率低的鍋爐承擔。為有效利用蒸汽，在各種情況下均不應將高壓蒸汽直接地膨脹為低壓蒸汽，而未得到功的利用。應杜絕向空氣排氣，尤其在鍋爐啟動時。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。應保持疏水器正常工作?？捎脭U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、閥門漏氣漏水，總泄量不超過2%～3%。應回收各種余熱和廢熱。

（2）管道保溫蒸汽管道、熱水管道及各種用熱設備都會向周圍的空氣散失熱量，為了安全，必須對輸氣、水管道保溫。為減少蒸汽管道的散熱損失，應盡可能采用小的管徑，并縮短輸送距離，同時應使其壓降較小。在輸送蒸汽前將氣壓降低到最低必須的數值。如氣壓降較大，則應利用其做功。對于動力裝置，應采用高溫高壓蒸汽；對于工藝用氣，應采用低壓和小的過熱度。對供熱設備和管道進行良好的保溫是重要的節能措施。

（3）熱水供暖除了生產工藝必須使用蒸汽以外，對于供暖、通風和熱水供應等應采用熱水供熱。其主要優點如下：

① 熱水供暖可以節約燃料20%～40%。因為它沒有凝結水和二次蒸發損失。其次，熱水供暖管道散熱損失小，蒸汽供暖管道漏氣損失較大。蒸汽鍋爐需要連續和定期排污，而熱水鍋爐只需少量的定期排污。最后，熱水供暖可根據室外環境溫度的變化，靈活地對熱水進行質量調節，達到既節約燃料又保證供熱質量的要求。

② 高溫熱水供暖系統的維修費用比蒸汽供暖低。實踐證明，熱水供暖系統維修費用只是蒸汽供暖系統的1/3，維修人員可相應地減少一半。

③ 熱水供暖熱半徑大，可達幾十千米，而蒸汽供暖受管道阻力損失限制，一般僅為2 km～3 km。

④ 高溫水供暖適合于區域性供熱事業的發展，而采用區域性集中供熱不僅可以節約大量燃料，又可減少鍋爐對大氣環境的污染。

熱水采暖的缺點是：外部管網的投資比蒸汽供暖要大。熱水采暖循環泵的容量大，消耗電能多，增加了運行費用。由于水的比重大，地形高度差大的地區以及高層建筑中會產生相當大的重位壓差，增加了系統設計和運行的復雜性。但是從全面衡量，熱水供暖經濟效益顯著，因此應大力發展熱水供暖，在區域鍋爐房安裝高效率大容量的熱水鍋爐。

隨著供熱半徑的擴大，提高供水溫度是必然趨勢。提高供回水溫差可減少循環水量，降低管網費用，節省電能。設計管網時，選用經濟比壓降，使熱網費用最小。對于集中供熱的干管，經濟比壓降值約為40 Pa～60 Pa，支管內的比壓降為200 Pa～300 Pa。管內流速推薦1.5 m/s，但不得低于0.67 m/s，以免流速過慢造成管道彎曲，引起過大的熱應力。

（4）區域鍋爐房集中供熱系統在我國基本上是采用小鍋爐分散供熱的方式，鍋爐效率低，能源利用率差，環境污染嚴重。采用高效率大容量鍋爐集中供熱具有規模性、場地選擇靈活、投資少、建設周期短、節省燃料、提高能源利用率的優點。區域鍋爐房集中供熱就是用高效率大容量鍋爐代替分散小鍋爐的一種集中供熱方式。集中供熱就是由一個大型的熱源通過熱力管網向一個或幾個較大區域或工業企業供熱的方式。

集中供熱的熱效率由鍋爐、管道和熱網3部分效率組成。鍋爐熱效率提高所獲得的效益足以補償熱網系統輸送熱量所產生的損失時，就開始節省燃料。區域鍋爐房節能的關鍵是要采用高效率的鍋爐代替低效率的小鍋爐，因此區域鍋爐房的容量不能太小，至少應有容量不少于10 t/h兩臺，即供熱量應在50 GJ/h以上，相應的供暖面積應在20萬平方米以上。

3 建議

節能減排是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針。在工業鍋爐節能技術改造過程中，相關部門對于不同的使用單位應鼓勵、引導其因地制宜，制訂節能方案。

（1）宣傳動員，調查研究。大力宣傳節能減排，建立民眾的環保意識。摸清轄區內工業鍋爐能耗現狀，了解不同使用單位影響鍋爐運行效率的具體因素，并根據調查，擬訂節能降耗方案。

（2）推動節能技術應用。由于各地小容量鍋爐較多，對鍋爐進行節能改造時以冷凝水回收技術、加裝省煤（油）器和隔熱保溫為節能主線，結合其他技術改造（空氣預熱器、分層燃燒裝置改造、控制系統改造、爐拱改造、鍋爐輔機節能改造）實施節能降耗。

（3）注重培訓。著力開展對工業鍋爐相關作業人員節能知識與技能的培訓，切實提高其安全經濟運行和節能降耗的綜合能力?？梢越Y合兩年一度的司爐工復審工作，增設鍋爐節能宣傳培訓內容，把鍋爐節能培訓的內容融合其中，做到一事多效。

（4）先行試點，樹立典型，以經濟效率吸引使用單位主動改造。為順利開展鍋爐節能工作，組織使用單位先行試點，汲取經驗，獲取第一手的測試數據。樹立典型，用第一手的數據和直接的經濟效率吸引使用單位，使使用單位對鍋爐節能降耗改造工程的作用和意義有更直接的認識，引導其主動開展改造工程，為以后大規模的節能工作打下堅實的基礎。

（5）質監系統應加強對工業鍋爐節能降耗工作的監管和技術指導與服務。切實加強鍋爐給水水質監管，做好水處理設備投入和水處理人員的培訓，保障鍋爐給水水質指標達到GB 1576《工業鍋爐水質》標準要求，防止鍋爐結垢?？紤]設置技術指導與輔導中心，為使用單位提供長期技術支持與服務。

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2010-07－02

王景，助理工程師，現就職于山西省鍋爐壓力容器監督檢驗所，從事鍋爐檢驗工作.