鍋爐供熱節(jié)能環(huán)保工作的管理和實踐

吳海鵬

（呂梁市西南供熱氣站，山西 呂梁 033000）

0 引言

山西省呂梁市西南供熱站共有三臺64MW鏈條熱水鍋爐，2017年引入了脫硝、脫硫、除塵系統(tǒng)實現(xiàn)特別限制排放標準，其中脫硝系統(tǒng)采用SNCR；除塵系統(tǒng)采用氣力輸灰+低壓脈沖布袋除塵器；脫硫系統(tǒng)采用濕式石灰石—石膏法工藝技術(shù)。每臺鏈條熱水鍋爐對應(yīng)一套脫硝、脫硫、除塵系統(tǒng)，所有設(shè)施設(shè)備共有三套。結(jié)合該裝機設(shè)施一個采暖期后的實際狀況來看，可以發(fā)現(xiàn)其運行狀態(tài)良好[1]。但隨著我國大氣環(huán)境污染最低排放指標的不斷提高，該供熱站現(xiàn)有的煙氣脫硫除塵裝置已經(jīng)無法充分滿足排放標準需求。2018年對其進行優(yōu)化和改造，并加大管理力度，將排放標準提高，實現(xiàn)新的超低排放要求。

1 鍋爐供熱節(jié)能運行管理

鍋爐節(jié)能運行管理，并非一味強調(diào)節(jié)約能源，而是需要在保證鍋爐供熱安全性和可靠性基礎(chǔ)上，盡可能減少不必要的能源消耗和浪費。這就需要應(yīng)用現(xiàn)代化管理技術(shù)和方法，促進鍋爐穩(wěn)定運行，并以最小的熱損失，達到最大化熱效率，從而為企業(yè)創(chuàng)造最大化經(jīng)濟效益。在鍋爐供熱節(jié)能管理工作中，可以從三個反面入手進行分析：

1.1 燃料管理

需要管理人員在采購環(huán)節(jié)做好質(zhì)量控制工作，在保證價格合理的情況下，優(yōu)先選擇發(fā)熱量較高的燃料，保證燃料低位發(fā)熱量高于25000kJ/kg。另外，需要保證燃料的揮發(fā)分高于20%（包括20%），含硫量低于1%（包括1%），水分低于10%（包括10%）。為了滿足這一管理需求，需要鍋爐房充分做好預(yù)燃料分析工作，如果條件不允許，需要將燃料送往專業(yè)機構(gòu)檢測。

1.2 燃燒管理

在保證燃料質(zhì)量過關(guān)的情況下，還要做好燃燒管理工作。在此過程中，管理人員需要采用科學(xué)方式盡可能提高鍋爐熱效率。所謂鍋爐熱效率，就是在一定時間內(nèi)鍋爐供熱產(chǎn)生的總有效熱量占據(jù)送往鍋爐總熱量的百分比[2]。在鍋爐供熱過程中，需要保證燃料持續(xù)燃燒，但由于燃料不一定會完全燃盡，所以發(fā)出的熱量也無法完全傳遞，這也導(dǎo)致部分熱量損失，從而降低鍋爐熱效率。

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，我國鍋爐熱效率設(shè)計值也隨之提高，有些鍋爐甚至達到80%以上，在對鍋爐進行熱工測試時，需要嚴格按照現(xiàn)行標準進行，保證測試結(jié)果能夠真實反映鍋爐性能，而鍋爐熱效率主要指鍋爐在一定時間下的運行效率，通常運行效率需要低于設(shè)計效率，其結(jié)果也能夠反映鍋爐的節(jié)能水平。

1.3 節(jié)能管理

鍋爐節(jié)能管理工作主要需要避免鍋爐和熱力管系發(fā)生水、汽滲、漏、跑、冒現(xiàn)行，同時做好鍋爐受熱面以及內(nèi)外清潔工作，從而保證鍋爐在運行過程中能夠提高熱轉(zhuǎn)換率。另外，保證鍋爐經(jīng)濟運行，是提高其狀態(tài)安全性和可靠性的有效措施，這就需要管理人員借助科學(xué)管理方法，以鍋爐運行過熱效率為管理核心，在條件允許的情況下，對鍋爐進行科學(xué)改造。如上文提到的案例中，可以對脫硫路線、除塵路線、脫硝路線或鍋爐路線進行改造，保證改造后的鍋爐排放標準達到以下需求：顆粒物排放濃度在10mg/m3范圍內(nèi)，二氧化硫排放濃度在35mg/m3范圍內(nèi)，氮氧化物排放濃度在50mg/m3范圍內(nèi)。

2 供熱鍋爐環(huán)保運行管理

近年來，我國堅持貫徹落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)能環(huán)保成為社會發(fā)展大勢所趨，在這一發(fā)展背景下，我國大氣污染排放最低排放指標也在不斷更新，這也對鍋爐環(huán)保管理提出更高需求。需要管理人員對鍋爐、環(huán)保設(shè)施設(shè)備、鍋爐配套輔機等方面入手做好管理工作。

在購買燃料時，需要優(yōu)先購買含揮發(fā)成分高，并且硫分和灰分粘結(jié)性較強的煤炭資源，這種煤炭在燃燒過程中，產(chǎn)生的二氧化硫和煙塵相對較少。如果煤炭中的灰分較多，容易導(dǎo)致燃料細化，使其在燃燒過程中產(chǎn)生細小碳離子，在風(fēng)力作用下形成大量煙塵[3]。另外，生產(chǎn)使用鍋爐時，可以在干燥煤炭中適當加入水資源，通常水分控制在5%～10%范圍內(nèi)，如此能夠提高煤炭粘結(jié)效果，減少爐膛中沒有完全燃燒的熱損失。在此基礎(chǔ)上，還要合理調(diào)整煤層厚度。上文案例提到，該供熱站共有三臺64MW鏈條熱水鍋爐，對于鏈條鍋爐，通常煤層厚度需要控制在10～15cm范圍內(nèi)。如果厚度過高，會導(dǎo)致通風(fēng)不暢，從而使爐內(nèi)燃料無法充分燃燒，最終產(chǎn)生熱損失。

在鍋爐爐排清灰過程中，需要結(jié)合爐內(nèi)火焰情況進行操作，如果在火焰燃燒情況較好的情況下清灰。針對其他機械鍋爐，在需要盡可能通過觀察孔觀察火候，減少爐門開關(guān)次數(shù)，如此能夠避免冷風(fēng)進入。在此基礎(chǔ)上，還可以通過科學(xué)手段提高鍋爐密封性，避免鍋爐產(chǎn)生漏氣、漏灰等問題。眾所周知，手燒鍋爐在運行過程中需要對其進行周期性加煤掏火，所以爐門開關(guān)次數(shù)較多，這也容易導(dǎo)致爐內(nèi)溫度不斷下降，使燃料無法充分燃燒，最終使煤塵隨煙氣帶出，對環(huán)境造成破壞。針對這一問題，管理人員需要在加煤初期階段，向鍋爐內(nèi)部送入二次風(fēng)[4]，在加煤后期，可以停止送風(fēng)，并適當增大一次風(fēng)。結(jié)合實際情況來看，將二次風(fēng)送入鍋爐內(nèi)部，不僅能夠補充空氣量，還可以發(fā)揮攪拌功能，使鍋爐中的空氣、燃料與可燃氣體充分融合并燃燒，有利于提高燃料燃燒率，從而達到防塵目標。

與此同時，管理人員還要對鍋爐受熱面煙垢、水垢進行清理，這些污垢大多由傳熱系數(shù)較小的物質(zhì)組成，在鍋爐燃燒過程中會產(chǎn)生阻熱作用，會在一定程度上降低燃燒效果。為了達到鍋爐所需供水溫度指令，只能加大耗煤量和鼓引風(fēng)量，這樣勢必會提高排煙溫度，同時降低燃煤的燃盡率，從而形成能源浪費。

除塵脫硫脫硝系統(tǒng)作為鍋爐環(huán)保配套設(shè)施設(shè)備，其在保證鍋爐正常運行指令參數(shù)時，確保排放要符合標準，同時整個環(huán)保系統(tǒng)在節(jié)能方面挖掘潛力很大。上文所述西南供熱站除塵采用氣力輸灰+低壓脈沖布袋除塵方式，此方式解決了除塵器清灰過程中形成“跑風(fēng)”，從而影響鍋爐效率的問題。脫硫系統(tǒng)采用濕式石灰石—石膏法工藝技術(shù)，漿液泵采用四臺漿液循環(huán)泵，兩臺75KW、兩臺90KW，運行過程中煤的含硫率會有很大變化，因此根據(jù)煙氣SO2原始濃度靈活調(diào)整運行臺數(shù)，如果能調(diào)整運行兩臺，則節(jié)能量會有很大空間。

2018年提升改造后，脫硝系統(tǒng)采用SCR爐外脫硝系統(tǒng)，脫硝劑為尿素，配套電加熱尿素?zé)峤庀到y(tǒng)，催化劑采用蜂窩狀催化劑，鍋爐高溫區(qū)煙氣與對流管束后低溫?zé)煔饣旌蠟?00～400℃的煙氣進入反應(yīng)器與尿素?zé)峤獾陌睔夥磻?yīng)生成氮氣和水，然后經(jīng)兩級省煤器，再經(jīng)除塵脫硫系統(tǒng)排入大氣，每臺鍋爐尿素?zé)峤庀到y(tǒng)電加熱功率為240kW，所以運行中煙氣溫度的把控對電耗影響很大。

除了以上幾點外，管理人員還應(yīng)做好鍋爐房環(huán)境管理工作。首先，要保證鍋爐內(nèi)部不冒正壓。其次，針對漏灰現(xiàn)象需要及時查找原因并解決。最后，做好日常沖洗、打掃等工作。如果鍋爐房環(huán)境不佳，不僅會影響鍋爐設(shè)備運行效率，還會為工作人員身心健康造成巨大威脅。所以在制定交接班制度時，需要明確鍋爐房環(huán)境管理相關(guān)內(nèi)容，并劃分管理職責(zé)，保證清潔工作做到位。

為了滿足這一需求，需要制定明確的崗位制度，同時編寫鍋爐運行規(guī)范和定期管理計劃。保證落實到工作中。另外，需要執(zhí)行崗位責(zé)任制，保證所有工作人員做到各司其職，發(fā)生問題時能夠及時追責(zé)到個人，避免管理不力，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生不力。

除此之外，還應(yīng)建立壓力、流量、溫度等各項指標監(jiān)測制度，保證將各參數(shù)維持在標準范圍內(nèi)，一旦發(fā)生異常現(xiàn)象，需要維修管理人員及時找到問題根源，并針對性采取措施解決，從而保證鍋爐設(shè)備穩(wěn)定運行[6]。

3 結(jié)語

綜上所述，鍋爐在運行過程中，不可避免存在燃料燃燒不充分問題，或者鍋爐設(shè)備受各種原因影響產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，不僅影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還會為生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。無法充分滿足新時期節(jié)能環(huán)保發(fā)展需求，針對這一問題，本文從鍋爐節(jié)能運行管理和環(huán)保運行管理兩個角度進行分析，通過研究引發(fā)環(huán)境污染的原因，針對性提出解決對策，旨在為提高鍋爐運行水平奠定基礎(chǔ)，同時減少環(huán)境污染問題。