工業鍋爐節能減排技術探究

于光亮

（邯鄲市熱力公司，河北邯鄲 056004）

摘要：隨著工業化、城鎮化進程加快和消費結構持續升級，我國能源需求呈剛性增長，資源環境約束日趨強化，由此，2011年國務院印發《“十二五”節能減排綜合性工作方案》，可見節能減排面臨的形勢十分嚴峻。而工業鍋爐是我國能源消耗和污染大戶，如何提高工業鍋爐節能水平，是實現我國“節能減排”政策的重要保障。針對當前工業鍋爐能耗與排污嚴重問題，從鍋爐的節能降耗措施、蒸汽的有效利用、熱管換熱器回收鍋爐煙道余熱、提高人員意識等方面探討了我國工業鍋爐節能減排問題。
    關鍵詞：工業鍋爐；節能減排；措施；能源
    1·工業鍋爐的節能降耗措施
    1.1加強管理，提高操作人員的技術水平鍋爐的管理人員和司爐工的技術水平對鍋爐運行效率起著重要的作用，據測試，在爐型、煤種、用汽等條件相同情況下，由于操作水平的差異可使工業鍋爐運行效率相差3-10個百分點，這種情況目前在中小型企業表現得尤為突出。然而由于傳統觀念的限制，人們普遍對司爐工存在不重視的觀念，認為該崗位不重要，不需要具備專業知識和技術水平，殊不知操作人員的技術水平對鍋爐的節能具有直接影響。在比較重視一點的單位，雖然安排了具有專業知識的人員，但也只是在管理層工作，沒有直接參與到鍋爐的具體操作中。通過對管理人員和司爐工的培訓，提高他們的專業知識，使其通過提高自己的管理和操作水平來實現節能的要求。
    1.2提高控制系統自動化程度，目前我國工業鍋爐的自動化程度較低，有一些簡單的水位報警、超壓報警裝置等，也僅僅是為了保證鍋爐的安全運行。就是這些基本的功能在一些中小型的工業鍋爐上甚至都不存在。“看天燒火”、“憑經驗燒爐”一度成為司爐人員調節燃煤鍋爐燃燒工況的法寶，這無疑對鍋爐運行效率產生了很大的影響，增加了能耗。
    提高鍋爐自動化控制除了在微機監控系統中完成常規儀表功能外，還可以通過微機自動跟蹤室外溫度的變化，調節運行負荷、燃燒系統及風煤比、維持爐膛負壓值、調節給水系統，使鍋爐始終在最佳工況下安全、經濟地運行。
    1.3爐拱與煤種相適應提高燃燒效率鍋爐的爐拱是按設計煤種配置的，有不少鍋爐使用的煤種與設計煤種不一致，導致燃燒狀況不佳，直接影響鍋爐的熱效率，甚至影響鍋爐出力。不同的煤種對鏈條爐的影響是不同的。鏈條爐排鍋爐適用于揮發份15%以上，熱值大于4500kcal/kg、灰熔點高于1260℃、粘結性弱的煙煤。可以選擇設計煤種也可以按照實際使用的煤種，適當改變爐拱的形狀與位置，可以改善燃燒狀況，提高燃燒效率，減少燃煤消耗，目前已有適用多種煤種的爐拱配置技術。
    1.4保持鍋爐受熱面的清潔，防止鍋爐結垢鍋爐的水冷壁、對流管束、省煤器等受熱面的積灰結垢和鍋爐結垢會影響鍋爐傳熱。根據試驗測定，水垢的熱阻是鋼板4倍，灰垢的熱阻是鋼板的400倍。因此要提高鍋爐用水的質量，保證水處理設備的正常工作和提高水處理人員的技術水平，使水質達到的GB/T1576《工業鍋爐水質》標準要求。做好鍋爐除灰和除垢工作，保證鍋爐受熱面的清潔，以提高鍋爐效率，延長鍋爐使用壽命，節能降耗。
    1.5優化爐襯結構工業爐爐襯材料分為磚砌爐襯、澆注料爐襯和纖維爐襯。筑爐材料的發展趨向是“兩高一輕”，即高溫、高強、輕質。合理選擇爐襯材料和優化復合爐襯結構，可以減少爐體散熱、爐體蓄熱損失，取得很好的節能效果。
    爐體蓄熱損失為：Q蓄熱＝m·c·△t其中：m為爐襯重量（kg）；c為爐襯的比熱值（kJ/kg·℃）；△t為爐體平均溫度（℃）。
    爐體散熱損失為：Q散熱＝∑Axq其中：∑A爐體表面積（m）2；q為爐墻綜合傳熱系數（kJ/m·2h）。
    2·蒸汽的有效利用
    為有效利用蒸汽，在各種情況下均不應將高壓蒸汽白白地膨脹為低壓蒸汽而未得到功的利用。應杜絕向空氣排汽，尤其在鍋爐啟動時，應盡量少向空氣排汽，而將這部分蒸汽利用起來。為了節省能量，鍋爐應盡量少排污，排污量應控制在5％以下，最佳為2％，盡量利用排污熱量，可裝排污擴容器或換熱器利用之。應保持疏水器正常工作。可用擴容器回收疏水器的熱量，疏水器里的蒸汽凝結水，水質好，是優質鍋爐給水，回收后可節省水處理費用。應防止各種管道、閥門漏氣漏水，總泄量不超過2％~3％。應回收各種余熱和廢熱。
    3·熱管換熱器回收鍋爐煙道余熱
    熱管是高科技航天領域中必不可少的原件之一，它是一種高效傳熱元件，由管殼、管芯、工組成的封閉系統。它有體積小、重量輕、傳熱功率大，流動阻力小等許多優點。熱管傳熱是靠工質的沸騰和凝結，因此單位截面積的換熱量很高，同時熱管內部空間充滿飽和蒸汽，管子各處幾乎是等溫的，所以熱管能在溫差較低的情況下傳遞較多的熱量。加之熱管具有結構簡單，無運動部件，工作可靠等優點有著廣泛的應用前景。另外，由于熱管能在低溫差下良好的傳熱，無疑對于熱回收，節約能源起到很大作用。熱管換熱器屬于熱流體互不接觸的表面式換熱器，作為工業鍋爐的尾部受熱面，可充分利用鍋爐的排煙余熱，提高鍋爐效率，節約能源。可用作為熱管空氣預熱器、熱管式省煤器和熱管式熱水器。熱管式空氣預熱器用來加熱燃燒用的空氣，不僅可以降低排煙損失，而且采用熱空氣可大大加強燃燒，能有效地降低灰渣含炭量和化學不完全燃燒損失，因此可大大提高工業鍋爐效率。熱管省煤器用來加熱鍋爐給水，熱管熱水器用來加熱生產和生活用的熱水，都可以提高能源的利用率，應用也很普遍。
    4·加強運行管理人員技術水平，保證系統安全正確運行
    宗旨是通過對鍋爐房的管理人員和操作人員的強化培訓，提高鍋爐的操作人員和管理人員專業知識，熟悉掌握系統和設備功能，正確使用操作，定期對設備進行維護保養，使系統和設備在最佳狀態下工作。
    綜上所述，節約能源是實現可持續發展的關鍵，提高工業鍋爐的熱效率、減少供熱管網的熱量損失、提高用戶端散熱設備的散熱率以及合理選擇散熱設備是降低工業鍋爐供熱系統能耗的關鍵。這里只是簡單介紹一些基本和常見的節能措施，還有很多節能措施等待我們去研究和利用。供熱系統的節能降耗工作應該著眼于未來，積極貫徹落實國家的節能政策，加大對供熱系統節能的重視力度，并付諸實施。
參考文獻
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