工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術研究

張哲元

（太原市熱力集團有限責任公司，山西太原 030024）

我國工業(yè)發(fā)展起步較晚，與西方發(fā)達國家相比我國工業(yè)技術水平不占優(yōu)勢。為了彌補我國和發(fā)達國家之間產(chǎn)生的差距，許多工廠都努力在生產(chǎn)技術上做出突破。在現(xiàn)階段，工業(yè)發(fā)展對能源資源的大量耗費現(xiàn)象已經(jīng)成為我國工業(yè)鍋爐發(fā)展的一大絆腳石。加之近年來人們環(huán)保意識的不斷增強，作為工業(yè)發(fā)展所必須的基礎設備，我國工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術的研究推廣工作迫在眉睫。由于工業(yè)鍋爐耗能高等特點，其已被國務院列入高耗能特種設備目錄名單。希望相關技術人員能夠通過深入研究，降低鍋爐能耗，在節(jié)約能源和保護環(huán)境方面做出貢獻。

1 我國工業(yè)鍋爐作業(yè)現(xiàn)狀

我國工業(yè)鍋爐作業(yè)水平仍然處于社會主義初級階段，具有能源耗費量大、生產(chǎn)質(zhì)量不均、環(huán)境污染問題嚴重等缺陷，與黨的十六大提出的科學發(fā)展的觀念極不相符。工業(yè)發(fā)展的需求和環(huán)境污染問題的產(chǎn)生是我國工業(yè)鍋爐作業(yè)過程中面對的主要矛盾。我國工業(yè)發(fā)展主要依賴于煤炭資源，盡管煤炭資源具有燃燒率低，產(chǎn)出的熱能量不充分、質(zhì)量差、對環(huán)境污染嚴重等諸多缺點，但是為了避免在能源改革過程中耗費更多的人力物力和財力，各大工廠始終沒有考慮過提高煤炭使用標準，也沒有顧及改革生產(chǎn)技術等問題。為了我國工業(yè)鍋爐作業(yè)能夠更長遠的發(fā)展，希望不同企業(yè)之間能夠通過良性競爭，在生產(chǎn)作業(yè)過程中多多運用節(jié)能減排技術[1]，如圖1 所示。

圖1 太原熱力城南熱源廠燃煤鍋爐

2 工業(yè)鍋爐作業(yè)產(chǎn)生的問題

2.1 不能實現(xiàn)完美自控

開環(huán)控制系統(tǒng)是我國工業(yè)鍋爐作業(yè)一直在使用的系統(tǒng)控制方式。開環(huán)控制是一種不能反饋控制結果，不能用反饋的控制結果影響當前控制工作的系統(tǒng)。其不能能動的根據(jù)外界的變化進行自主調(diào)節(jié)，因此一旦開環(huán)系統(tǒng)開啟，運行起來的系統(tǒng)就像投出去的籃球，在球出手的一瞬間，控制活動就已經(jīng)結束。最終球是否入籃都已經(jīng)不在控制范圍內(nèi)。除此之外，工業(yè)鍋爐作業(yè)普遍中存在基礎設施不完善的問題。許多工業(yè)鍋爐作業(yè)廠并未按要求配置監(jiān)測儀器缺乏對儀器運行的具體情況的監(jiān)督。即使安裝了監(jiān)測儀表，也缺乏對此類安全保障儀器的定期管理和維護。當工作人員需要依靠監(jiān)測儀器提供的數(shù)據(jù)對工業(yè)鍋爐作業(yè)狀態(tài)進行調(diào)整時，容易出現(xiàn)沒有參考數(shù)據(jù)的情況。工作人員無法及時調(diào)整工業(yè)鍋爐作業(yè)情況，無法知悉鍋爐負荷狀態(tài)，這將直接影響鍋爐、電機的運行效率[2]。

2.2 作業(yè)使用的煤種與鍋爐型號不匹配

煤炭資源也是分為不同種類的。不同鍋爐企業(yè)根據(jù)鍋爐運行狀態(tài)的不同，理應選擇與鍋爐型號、性能相匹配的煤種。燃煤鍋爐在設計之初也是按照不同煤種性能設計，以此保證燃煤工作的效率和水平。我國工業(yè)鍋爐通常使用從地上或地下開采出的毛煤作業(yè)，人們通常也稱之為原煤。原煤就是指從開采出的毛煤中經(jīng)過篩選和加工處理，去除掉煤炭中的黃鐵礦等物質(zhì)之后的煤，是我國工業(yè)鍋爐作業(yè)的主要動力。作為鍋爐作業(yè)的主要原料，其未經(jīng)過加工處理的部分，往往無法達到鍋爐作業(yè)標準，燃煤產(chǎn)出的熱值、顆粒度和成灰都會直接或間接性造成鍋爐作業(yè)困難。此外，工業(yè)鍋爐作業(yè)時通常采取層狀燃燒的作業(yè)方式，將煤炭燃料放置在移動或者被固定好的爐排上方，讓空氣從鍋爐底部通過預先鋪設好的有厚度的、均勻的燃料層，產(chǎn)生反應。而使用原煤的鍋爐企業(yè)通過這種方式作業(yè)只會降低鍋爐作業(yè)功率，造成更大污染[3]。

2.3 作業(yè)水質(zhì)差，結成水垢

《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標準》中有詳細規(guī)定，對于不同類型的鍋爐，要有針對性的設置給水方式。如承壓熱水鍋爐和蒸汽型鍋爐建議使用鍋外化學處理方式。但是很多企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本提高收益，并沒有設置用水處理環(huán)節(jié)，導致鍋爐水質(zhì)嚴重不符合國家規(guī)定標準。直接進入鍋爐的天然水中存在許多天然成分如鎂、氯、鈣等，是鍋爐結成水垢的直接原因，直接影響工業(yè)鍋爐作業(yè)的安全性和效率[4]，如圖2 所示。

圖2 太原熱力城南熱源廠燃煤鍋爐

3 工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術的應用措施

3.1 國家盡快完善相關法規(guī)政策

企業(yè)的劣根性在于為了謀取更多的利益不斷放寬自身做事、做產(chǎn)品的標準和底線。為了確保我國工業(yè)鍋爐作業(yè)規(guī)范化發(fā)展，國家對鍋爐企業(yè)選煤、用煤應該做出硬性規(guī)范，要求企業(yè)不計成本，嚴格選用符合節(jié)能減排標準的煤炭資源。從選材到加工，要建立起完整的工作體系，確保節(jié)能減排系統(tǒng)在工業(yè)鍋爐作業(yè)過程中發(fā)揮真正作用。對于污染指數(shù)嚴重超標的企業(yè)，政府要采取強制措施。可以定期檢查各個工廠的加工和排放情況，對于即將達到指標或已經(jīng)達到指標的企業(yè)給予警告處分，對于無視警告的工廠要按照相關規(guī)章制度嚴厲懲罰。對于鉆政策空子、執(zhí)迷不悟的鍋爐工廠要執(zhí)行更加嚴厲的懲處措施，以儆效尤。為起到警示目的，對違規(guī)工廠的懲處力度要大于他們收獲的利益，避免懲處過輕，隔靴搔癢[5]。

3.2 促進新能源的開發(fā)速度和使用程度

經(jīng)過多年來的使用和消耗，煤炭資源已經(jīng)不同以往，不足以繼續(xù)支撐我國鍋爐企業(yè)的長足發(fā)展。與此同時，我國各項環(huán)境保護和治理政策還沒有形成完整的管理體系，治理力度相對而言并不大。隨著工業(yè)鍋爐作業(yè)需求的增加，相關部門應該及時將節(jié)能減排技術運用到工業(yè)鍋爐作業(yè)過程中去，讓環(huán)境污染的步伐落后于工業(yè)發(fā)展的速度。現(xiàn)階段我國加快開發(fā)新能源、將新能源運用到鍋爐作業(yè)過程中已然刻不容緩。在尋找到可以更好地替代煤炭資源的新能源前，可以選用太陽能或者核能等已被開發(fā)利用的能源，利用多年來對這些能源的應用經(jīng)驗，代替煤炭資源在工業(yè)鍋爐作業(yè)過程中的作用。促進新能源的開發(fā)速度和力度離不開國家的支持，希望國家有關部門能夠積極撥款，加大財政支出，為工業(yè)鍋爐產(chǎn)業(yè)的轉型改革、為新能源的開發(fā)和運用貢獻出更多力量，培養(yǎng)更多專業(yè)人才[6]。

3.3 國家加大資金投入力度

我國工業(yè)鍋爐作業(yè)現(xiàn)狀并不樂觀，煤炭開采技術、鍋爐作業(yè)過程中的基礎設備的完善，水垢等已經(jīng)形成的問題，新能源的探索與開發(fā)，都需要國家財政的支持。隨著科學技術的進步，我國社會以突飛猛進的速度蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)都選擇迎合時代發(fā)展潮流改革發(fā)展，實現(xiàn)創(chuàng)新、進步。鍋爐企業(yè)作為工業(yè)發(fā)展的基礎，也要正視自身對于國家工業(yè)發(fā)展的重要作用，要從長遠的角度，思考鍋爐工廠的發(fā)展方向。在日新月異的現(xiàn)代化社會，人們對各行各業(yè)的發(fā)展要求都會變高。工業(yè)鍋爐仍然以一種危害環(huán)境的姿態(tài)存在于人們都生活中，這是對美好生活有無限追求的現(xiàn)代人民萬萬不會接受的。因此，國家相關部門需要著眼于工業(yè)鍋爐企業(yè)發(fā)展受到的桎梏，增加國家財政支出，通過安排培訓課程等方式，為該行業(yè)培養(yǎng)專業(yè)化人才。堅持科教興國、人才強國戰(zhàn)略，對鍋爐設備進行升級改造，在專業(yè)研究人員的指導下，為不同鍋爐匹配合適煤種，有效提高鍋爐作業(yè)時的燃煤效率，真正為節(jié)約能源、保護環(huán)境做出貢獻。

4 結語

我國工業(yè)化發(fā)展仍然處于不發(fā)達階段，面臨的主要問題是煤炭資源的浪費、節(jié)能減排技術的落后以及環(huán)境污染問題的嚴重。但是伴隨著我國居民整體生活水平的不斷提高，人民環(huán)保意識越發(fā)濃厚，在國家的大力支持和各大工業(yè)企業(yè)的全力配合下，相信我國技術人員一定會在工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術方面有所成就。萬丈高樓平地起，在工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術發(fā)展的道路上，不能急于求成，要從基礎設備抓起，保障生命財產(chǎn)安全不受威脅的基礎上，大力貫徹國家提倡的科教興國戰(zhàn)略，走可持續(xù)發(fā)展的道路。隨著鍋爐企業(yè)的不斷變革發(fā)展，相信我們共同守護的地球也會變得更加美好。