燃煤工業鍋爐節能減排技術研發與應用探究

賈彥磊

（青海省生產力促進中心 青海西寧 810001）

燃煤工業鍋爐節能減排技術研發與應用探究

賈彥磊

（青海省生產力促進中心 青海西寧 810001）

當前我國環境污染問題日益突出，工業節能減排呼吁之聲日漸高漲，對燃煤工業鍋爐提出了更高的要求。本文通過分析我國當前燃煤工業鍋爐節能減排技術的應用情況，從鍋爐的硬件設備和軟件控制系統上，提出了節能減排技術的新思路，探討節能減排技術的改進方法。

燃煤；鍋爐；節能減排；研發與應用

1 我國燃煤工業鍋爐使用現狀及存在的問題

我國工業鍋爐每年燃煤4～5億噸，是我國第二大燃煤用戶，但由于技術比較落后，多數燃煤工業鍋爐實際運行效率僅為70.0%左右，造成我國煤炭資源大量消耗，同時鍋爐煙塵排放導致的環境污染日益嚴重，這與我國提倡經濟可持續發展理念背道而馳[1]。技術的落后導致我國鍋爐普遍存在高煤炭消耗、低能源產出、煤炭燃燒不充分、輸出參數不合格等現象，分析主要原因包括鍋爐結構設計不合理、輔機配套不協調、制造質量不良等，造成企業標煤耗量指標不合格，煙氣排放含硫量超標，不利于我國經濟與環境的友好發展。因此，進行技術革新，推進燃煤工業鍋爐的改造，實現鍋爐高效率運行，是當前勢在必行之舉。

2 燃煤工業鍋爐節能改造技術

2.1 給煤裝置改造

燃煤工業鍋爐使用的燃燒材料為原煤燃料，采用斗式給煤裝置，在給煤過程中將煤塊和煤粉混合供給，容易造成煤塊和煤粉堆實在爐排上，不利于鍋爐進風，影響煤燃燒效率。將斗式給煤裝置改造為分層式給煤裝置，通過重力篩選方式將堆原煤中的塊狀、顆粒狀、粉狀煤燃料分層供給，使煤燃料松散分布在爐排上，實現均勻給煤，有利于鍋爐進風，改善煤燃燒供氧條件，提高煤燃燒效率，可實現5%～20%的節煤率。

2.2 燃燒系統改造

燃燒系統改造是指在爐前噴入適量的煤粉到爐膛內，增加懸浮燃燒量，同時可以激活爐排上的煤燃料，提高燃燒效率，可以實現11%的煤節能率。但是在爐膛內噴入煤粉時應當掌握適當的噴射速度、噴射位置、煤粉噴射量，否則噴射速度過慢、噴射位置過低、噴射量過多等均會導致燃燒不充分，不但加大了煤能消耗量，同時增加排煙量，反而不利于節能效率的提高。

2.3 爐拱改造

按實際使用煤種改造正轉鏈條爐排鍋爐的爐拱，包括對爐拱的位置、大小、形狀等，優化其各項使用條件，促使其適合使用各種煤類，提高鍋爐燃燒效率。根據相關資料表明，改造爐拱可以提高燃燒效率，減少煤消耗量，可以達到10.0%的節能效果。

2.4 鍋爐輔機節能改造

鍋爐配套輔助設備包括鼓風機、引風機、破碎機等各種設備，其中鼓風機和引風機的運行參數對鍋爐燃燒效率產生直接的影響，因此應當根據鍋實際使用情況調節好鼓風機、引風機的風量，確保風量供給充足，促使煤原料充分燃燒，不但可以節約設備電能消耗，且可以減少煤原料消耗量。

2.5 層燃鍋爐改造成循環流化床鍋爐

循環流化床鍋爐可以實現爐膛內煤燃料循環流化燃燒，即便是劣質煤燃料也能經過循環流化的作用達到充分燃燒的效果。同時使用石灰石粉進行爐內脫硫，可以大大減少鍋爐煙氣排放中的硫含量，產生的灰渣可以用作建筑材料，即節約能又減少大氣污染。

2.6 舊鍋爐硬件設備及軟件系統的更新

工業使用的煤燃燒鍋爐由于投入使用時間長，設備性能下降，工作效率大大降低，不利于節能減排。針對老舊鍋爐、低參數鍋爐應當及時淘汰，更新使用新型節能型鍋爐，實現熱電高效聯產，大幅度提高鍋爐的能源供應效率。對鍋爐的改造過程中還應該包括鍋爐控制系統的改造，實現鍋爐控制系統自動化，提高各項參數控制的速度和效率，實現高效節能減排[2]。

3 燃煤工業鍋爐的減排技術改造

3.1 燃料預處理

工業鍋爐使用的煤燃料性質比較復雜，煤炭成品中包含煤塊、煤粉、煤顆粒等形狀大小各不一樣，同時其中包含的有效燃燒成分也不相同，因此應當對煤燃料進行預處理，包括篩分、洗選、配煤、爐前成型技術，促使煤燃料充分燃燒，降低煙氣中的硫含量，減少大氣污染。

3.2 汽水系統的減排技術

鍋爐使用過程中可以通過回收冷凝水，促進水循環利用，減少爐水的排放量。同時通過管道保溫作用，減少熱量的損失，可以降低煤耗，減少煙氣、沖灰水、灰渣的排放量，實現節能減排。

3.3 煙氣凈化技術

鍋爐煙氣凈化主要包括除塵、脫硫和脫硝，當前市場除塵脫硫技術比較成熟，在使用過程中應當充分結合鍋爐使用情況充分評估，設計符合燃煤種類、鍋爐型號以及相配的適用技術，最大降低鍋爐煙氣中的有害氣體，減少環境污染。

3.4 高效拋煤燃燒技術

拋煤燃燒技術是充分結合拋煤機和鏈條爐排的特點，在給煤時將煤燃料拋入爐膛內，使得煤燃料中的煤粉或細小顆粒懸浮在爐膛中，形成懸浮燃燒，而較大煤塊落到爐排進行層狀燃燒[3]。該技術具有燃燒充分、熱量產生較大、適應各種性質煤燃料等優點，加上二次風和飛灰回燃裝置，使得飛灰充分燃燼避免熱量的損失，實現鍋爐高效運行。

總之，燃煤工業鍋爐的節能減排技術改進是一項長期的技術戰略，是降低煤炭資源消耗，減少環境污染的重要措施，同時是我國實現經濟與環境友好發展的技術戰略。因此，應當積極結合燃煤鍋爐的實際使用情況，對設備硬件技術和軟件控制系統進行技術革新，確保我國燃煤鍋爐高效運行，促進我國節能減排工程的有效進行。

[1]劉桂榮,李林.鍋爐綜合節能技術改造實踐[J].中州煤炭,2010,09(10):46-47.

[2]趙巖.鍋爐及供熱系統的節能措施探討[J].中國新技術新產品,2010,12(19):116-117.

[3]王景.淺談工業鍋爐節能減排[J].大眾標準化,2010,11(02):46-47.

賈彥磊（1985—），男，研究實習員，研究方向：過程裝備與控制工程。