工業鍋爐節能減排技術研究

張哲元

（太原市熱力集團有限責任公司，山西太原 030024）

我國工業發展起步較晚，與西方發達國家相比我國工業技術水平不占優勢。為了彌補我國和發達國家之間產生的差距，許多工廠都努力在生產技術上做出突破。在現階段，工業發展對能源資源的大量耗費現象已經成為我國工業鍋爐發展的一大絆腳石。加之近年來人們環保意識的不斷增強，作為工業發展所必須的基礎設備，我國工業鍋爐節能減排技術的研究推廣工作迫在眉睫。由于工業鍋爐耗能高等特點，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，在節約能源和保護環境方面做出貢獻。

1 我國工業鍋爐作業現狀

我國工業鍋爐作業水平仍然處于社會主義初級階段，具有能源耗費量大、生產質量不均、環境污染問題嚴重等缺陷，與黨的十六大提出的科學發展的觀念極不相符。工業發展的需求和環境污染問題的產生是我國工業鍋爐作業過程中面對的主要矛盾。我國工業發展主要依賴于煤炭資源，盡管煤炭資源具有燃燒率低，產出的熱能量不充分、質量差、對環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技術等問題。為了我國工業鍋爐作業能夠更長遠的發展，希望不同企業之間能夠通過良性競爭，在生產作業過程中多多運用節能減排技術[1]，如圖1 所示。

圖1 太原熱力城南熱源廠燃煤鍋爐

2 工業鍋爐作業產生的問題

2.1 不能實現完美自控

開環控制系統是我國工業鍋爐作業一直在使用的系統控制方式。開環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。其不能能動的根據外界的變化進行自主調節，因此一旦開環系統開啟，運行起來的系統就像投出去的籃球，在球出手的一瞬間，控制活動就已經結束。最終球是否入籃都已經不在控制范圍內。除此之外，工業鍋爐作業普遍中存在基礎設施不完善的問題。許多工業鍋爐作業廠并未按要求配置監測儀器缺乏對儀器運行的具體情況的監督。即使安裝了監測儀表，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測儀器提供的數據對工業鍋爐作業狀態進行調整時，容易出現沒有參考數據的情況。工作人員無法及時調整工業鍋爐作業情況，無法知悉鍋爐負荷狀態，這將直接影響鍋爐、電機的運行效率[2]。

2.2 作業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。不同鍋爐企業根據鍋爐運行狀態的不同，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。我國工業鍋爐通常使用從地上或地下開采出的毛煤作業，人們通常也稱之為原煤。原煤就是指從開采出的毛煤中經過篩選和加工處理，去除掉煤炭中的黃鐵礦等物質之后的煤，是我國工業鍋爐作業的主要動力。作為鍋爐作業的主要原料，其未經過加工處理的部分，往往無法達到鍋爐作業標準，燃煤產出的熱值、顆粒度和成灰都會直接或間接性造成鍋爐作業困難。此外，工業鍋爐作業時通常采取層狀燃燒的作業方式，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，產生反應。而使用原煤的鍋爐企業通過這種方式作業只會降低鍋爐作業功率，造成更大污染[3]。

2.3 作業水質差，結成水垢

《工業鍋爐水質標準》中有詳細規定，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。但是很多企業為了降低生產成本提高收益，并沒有設置用水處理環節，導致鍋爐水質嚴重不符合國家規定標準。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，直接影響工業鍋爐作業的安全性和效率[4]，如圖2 所示。

圖2 太原熱力城南熱源廠燃煤鍋爐

3 工業鍋爐節能減排技術的應用措施

3.1 國家盡快完善相關法規政策

企業的劣根性在于為了謀取更多的利益不斷放寬自身做事、做產品的標準和底線。為了確保我國工業鍋爐作業規范化發展，國家對鍋爐企業選煤、用煤應該做出硬性規范，要求企業不計成本，嚴格選用符合節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，確保節能減排系統在工業鍋爐作業過程中發揮真正作用。對于污染指數嚴重超標的企業，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達到指標的企業給予警告處分，對于無視警告的工廠要按照相關規章制度嚴厲懲罰。對于鉆政策空子、執迷不悟的鍋爐工廠要執行更加嚴厲的懲處措施，以儆效尤。為起到警示目的，對違規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 促進新能源的開發速度和使用程度

經過多年來的使用和消耗，煤炭資源已經不同以往，不足以繼續支撐我國鍋爐企業的長足發展。與此同時，我國各項環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。隨著工業鍋爐作業需求的增加，相關部門應該及時將節能減排技術運用到工業鍋爐作業過程中去，讓環境污染的步伐落后于工業發展的速度。現階段我國加快開發新能源、將新能源運用到鍋爐作業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利用的能源，利用多年來對這些能源的應用經驗，代替煤炭資源在工業鍋爐作業過程中的作用。促進新能源的開發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，為工業鍋爐產業的轉型改革、為新能源的開發和運用貢獻出更多力量，培養更多專業人才[6]。

3.3 國家加大資金投入力度

我國工業鍋爐作業現狀并不樂觀，煤炭開采技術、鍋爐作業過程中的基礎設備的完善，水垢等已經形成的問題，新能源的探索與開發，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展，各行各業都選擇迎合時代發展潮流改革發展，實現創新、進步。鍋爐企業作為工業發展的基礎，也要正視自身對于國家工業發展的重要作用，要從長遠的角度，思考鍋爐工廠的發展方向。在日新月異的現代化社會，人們對各行各業的發展要求都會變高。工業鍋爐仍然以一種危害環境的姿態存在于人們都生活中，這是對美好生活有無限追求的現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鍋爐企業發展受到的桎梏，增加國家財政支出，通過安排培訓課程等方式，為該行業培養專業化人才。堅持科教興國、人才強國戰略，對鍋爐設備進行升級改造，在專業研究人員的指導下，為不同鍋爐匹配合適煤種，有效提高鍋爐作業時的燃煤效率，真正為節約能源、保護環境做出貢獻。

4 結語

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