李燕榮
摘要:當前燃煤鍋爐在我國使用較多,不僅能耗高,對環境的污染也很大,要注重節能技術的合理應用,實現節能減排目標。我國工業燃煤鍋爐效率一般不高,原因是排煙熱損失與不完全燃燒熱損失過大,需要及時采取技術改造措施,達到預期效益。本文將簡述燃煤鍋爐供熱存在的問題,并提出了具體可行的節能技術措施。
關鍵詞:燃煤鍋爐;供熱;節能技術
燃煤鍋爐作為一種能源轉換設備,會消耗大量的能源,并對大氣污染嚴重。雖然近年來我國燃煤鍋爐不斷朝著大容量、高參數方向發展,生產制造與運營管理效率有了很大提升,但是和國外發達國家相比,仍然有很大的差距。因此我們需要盡快采取節能技術措施,降低污染、減少能耗,真正保證可持續發展。
一、燃煤鍋爐供熱存在的問題分析
1.燃煤鍋爐設備的問題。燃煤鍋爐在自身構造、運行參數及性能指標等因素影響下,燃燒無法有效轉化成熱能,自動化水平不高,存在著排污超標等問題,既浪費了大量資源,還提升了供熱成本。以燃煤鍋爐旋風爐為例,在煤灰熔點、煤渣粘滯性制約下,鍋爐不能快速啟動與停止,減小了鍋爐負荷變動范圍。加之旋風爐中溫度較高,會排放大量有害氣體,造成了嚴重環境污染。層燃爐問題表現在煤未充分燃燒,爐灰內有很多燃燒不完全物質。室燃爐自動化水平不高,應配置多個附屬器械,同時鍋爐供水處理時間較長,需要付出極高成本。此外,燃煤鍋爐煤粉制備系統也有很多缺陷,如中儲倉式制粉耗電量很大,節能效果不佳。直吹式制粉系統由于煤粉細致度與負荷決定磨煤機出力,在鍋爐負荷變化后,應及時對磨煤機運行參數作出調整,加之研磨部件容易磨損,會降低煤粉質量。
2.燃煤鍋爐燃料的問題。煤質量低也會降低燃煤鍋爐熱能轉化效率,其一,燃料自身問題。煤質量無法滿足鍋爐設計要求,其發熱量、硫分、結焦性、粘結性灰分、水分、揮發分和塊煤限率等對鍋爐熱效率與節能減排影響很大。其二,燃料使用問題。燃煤鍋爐大多使用原煤,未通過篩選與清洗,粒度不同,存在著很多煤的粉末,造成燃燒不完全,損失了很多熱能[1]。此外送風系統調節也不準確、及時,空氣系數較大,加大了排煙熱能損失。因為煤中有大量灰分與細末,所以為鍋爐煙塵排放濃度造成了不利影響,也污染了環境,增加了除塵裝置負擔。
二、燃煤鍋爐供熱的節能技術措施
1.改造鍋爐本體。
(1)改造爐拱:鍋爐爐拱可以讓爐膛中氣流混合得到加強,將爐中傳熱、燃燒等作用發揮出來。爐拱形狀尺寸和煤種有著密切關系,鍋爐運行時發生燃煤與設計煤種存在較大差異時,會嚴重影響爐中燃燒工況,降低鍋爐熱效率。要結合鍋爐實際燃用煤種,合理改造爐拱的形狀與位置,讓燃煤然后情況得到改善,提升火焰輻射與燃燒效率。(2)回收爐煙氣余熱。燃煤鍋爐煙氣排放溫度高,沒有處理則對煙氣余熱資源造成浪費,并污染了環境。對此應使用熱管換熱技術,對鍋爐煙氣余熱進行回收。也可以采取預熱助燃空氣和預熱給水的方法,提升經濟效益和社會效益。(3)爐膛內壁噴涂節能涂料。鍋爐水冷壁、過熱器和省煤器等管壁在煙氣粉塵沖刷下,同時材質高溫氧化,會讓管壁發生磨損,出現安全問題。尤其是管道遠紅外輻射系數下降,降低爐膛中熱量傳導速率。對此,要將遠紅外輻射節能涂料噴涂在燃煤鍋爐水冷壁管、過熱器管、省煤器管表面,提升輻射系數,這樣爐體會得到有效保護,爐膛中紅外熱能可以更好輻射,確保爐膛中熱傳遞效率更高。(4)鍋爐本體保溫。常溫下鍋爐本體散熱損失不超過2%,鍋爐自身如果保溫性能不好,會以熱輻射、熱對流等形式將熱量散失到環境內。使用專用保溫膏涂敷鍋爐本體,也可以采取性能較好的保溫材料,這樣鍋爐密封性能才能得到提升,從而提升保溫能力,降低散熱損失,保證鍋爐有更高熱效率。
2.改造輔助設備。
(1)給煤裝置改造。分析燃煤鍋爐供熱問題可知,主要是原煤粒徑差異較大,并在爐排上堆實,造成布風不均,降低燃盡率[2]。改造為分層給煤方法,發揮出重力作用,當原煤下落時,大顆粒在上,小顆粒在下,在爐排上均勻鋪撒,顆粒間有空隙,為松散、分層、透風空隙大的煤層結構,防止爐排上發生火口與燃燒不均的問題,提升煤層燃盡速度,保證鍋爐的熱效率。(2)激波吹灰。若是出現積灰結焦,將影響鍋爐熱效率,應用激波吹灰技術,震蕩、撞擊并激發鍋爐過熱器、空預器和省煤器表面沉積的結焦與灰渣,讓其破碎、脫落。激波吹灰比較徹底,不會留下死角,運行成本不高,經濟效益非常顯著,是燃煤鍋爐清灰主要方法。(3)控制系統改造。提升鍋爐控制系統的自動化水平,如果鍋爐負荷變化幅度大且過于頻繁,要結合負荷要求,對給煤量、給水量、鼓風量及引風量合理作出調節,讓其長時間保持正常運行狀態。對供暖鍋爐而言,要考慮到室內外溫度情況,對鍋爐輸出熱量作出實時調節,確保更加舒適、節能和環保。(4)送引風系統改造。
鼓風機、引風機運行參數對鍋爐熱效率、能耗等有著很大影響,要應用變頻調速技術,結合鍋爐負荷對鼓風量、引風量進行調節。這樣鍋爐才能正常運行,節約燃煤與風機能耗,效果極為明顯。
3.燃料節能技術。
對燃煤鍋爐所用原煤進行清洗、篩選后,能夠去除原煤中的大多數灰分和一半以上的硫分,讓煤炭變為粒度一致的塊煤,這樣能夠提升鍋爐熱轉化效率,實現節約煤能源的目的。此外,也可以選擇助燃劑提升鍋爐熱轉化率與節煤率。現階段我國市場上節能助燃劑種類較多,優點也很明顯,不僅節能、環保,還可以延長鍋爐使用壽命,這種節能方式在燃煤鍋爐供熱中應用較多[3]。應結合國家相關用鍋爐用煤標準,保證采購的質量,即煤的發熱量、硫分、結焦性、粘結性灰分、水分、揮發分和塊煤限率等要符合規定,防止由于出現質量問題提升煤的使用量,引起浪費現象。
三、結語
總之,當前我國大力提倡節能減排,實現低碳發現,這不僅是生態文明建設的重要內容,也關系著經濟的提質增效升級。對此我們要認真分析燃煤鍋爐供熱存在的問題,主動采取有效措施,保證煤能夠完全燃燒,避免出現浪費的情況。同時還要加強對設備的改造,提升節能效果,這樣才能獲得更大效益,實現可持續發展的目標。
參考文獻:
[1]焦永蓮. 燃煤鍋爐存在問題及解決方法探究[J]. 經營管理者,2016,(21):446.
[2]呂慶昌. 關于供熱鍋爐房節能減排措施探討[J]. 科技風,2015,(01):62.
[3]許麗敏,許麗霞. 燃氣蒸汽鍋爐供熱存在問題及節能技術分析[J]. 內蒙古煤炭經濟,2014,(12):20.