顏曙光

摘要：針對(duì)當(dāng)前工業(yè)鍋爐能耗與排污嚴(yán)重問題，從高效清潔燃燒技術(shù)選擇、燃燒系統(tǒng)優(yōu)化、信息化控制、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(shí)等方面探討了我國(guó)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排問題。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐 節(jié)能減排 燃燒技術(shù) 能源

0 引言

“節(jié)能減排”是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針。工業(yè)鍋爐是我國(guó)能源消耗和污染大戶，如何提高工業(yè)鍋爐節(jié)能水平，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)“節(jié)能減排”政策的重要保障。

1 采用高效清潔燃燒技術(shù)

1.1 循環(huán)流化床鍋爐。該技術(shù)綜合了鼓泡床和高速汽化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)，克服了高速床磨損嚴(yán)重、高溫分離結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于控制的缺點(diǎn)。循環(huán)流化床鍋爐適用的燃料為工業(yè)煤矸石、煙煤、貧煤等，燃燒效率為89%~92%，容量35~130蒸噸。1臺(tái)75蒸噸鍋爐每年節(jié)煤1萬噸，一年減少CO₂排放1.69萬噸，壽命期內(nèi)可減排CO₂25.42萬噸。

1.2 拋煤機(jī)燃燒鍋爐。拋煤機(jī)鏈條爐排鍋爐是拋煤機(jī)和鏈條爐排相結(jié)合的產(chǎn)物。在拋煤燃燒過程中，煤粒細(xì)屑拋入爐膛時(shí)呈半懸浮燃燒，較大顆粒落到爐排上繼續(xù)進(jìn)行層狀燃燒。此種燃燒具有著火條件優(yōu)越、燃燒熱、強(qiáng)度高、煤種適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。還配有二次風(fēng)及飛灰回燃裝置以充分燃燼及減少飛灰不完全燃燒熱損失，提高運(yùn)行效率，減少污染排放。與鏈條爐排相比，此種鍋爐的爐排熱強(qiáng)度、爐膛熱強(qiáng)度及燃燒效率都比較高。鍋爐熱效率大于84%，容量為10~30蒸噸。1臺(tái)75蒸噸鍋爐每年節(jié)煤8100噸，年減少CO₂排放1.33萬噸，壽命期內(nèi)可減少CO₂排放19.97萬噸。

1.3 振動(dòng)爐排鍋爐。振動(dòng)爐排是一種全機(jī)械化、能自動(dòng)撥火、分段送風(fēng)的平面式燃燒系統(tǒng)。該爐燃燒采用煙煤時(shí)可顯著提高熱效率，每年可節(jié)煤500噸，年減少CO₂排放827噸，壽命期內(nèi)可減少CO₂排放1.24萬噸。

1.4 翻轉(zhuǎn)爐排 (萬用爐排)鍋爐。BL型萬用爐排是一種用推力送料，類似于往復(fù)爐排的燃燒設(shè)備，屬于一種水冷式層狀燃燒裝置。適用范圍廣，可燃用煙煤、無煙煤、褐煤或各種廢料及垃圾。此種爐排與鏈條爐排相比，制造成本低、燃燒充分、熱效率高、水冷結(jié)構(gòu)、爐排壽命長(zhǎng)。熱效率可達(dá)80%~82%，鍋爐容量可達(dá)4～20蒸噸。1臺(tái)6蒸噸翻轉(zhuǎn)爐排鍋爐，每年可節(jié)煤400噸，年減少CO₂排放約666噸，壽命期內(nèi)可減排CO₂近1萬噸。

2 鍋爐燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 采取均勻分層給煤技術(shù)。由于我國(guó)煤炭管理環(huán)節(jié)粗放，我們所用的燃煤是未經(jīng)篩分分選的寬篩分燃煤，煤粒粒度大的可達(dá)40mm以上，另外還有40%左右的粒徑是小于3mm的粉末煤，超過層燃爐對(duì)燃煤粒度的要求，原來的給煤機(jī)構(gòu)為煤閘板式，燃煤經(jīng)煤閘板擠壓后形成的煤層非常密實(shí)，大顆粒煤之間的間隙被細(xì)煤填滿，造成通風(fēng)困難，在開始通風(fēng)較強(qiáng)區(qū)域的燃燒速度快，空隙率增加的速度也相應(yīng)加快，使強(qiáng)風(fēng)區(qū)域風(fēng)量越來越大，從而很快被燃燼。相反，通風(fēng)較弱的地方風(fēng)量越來越小，最終在此處造成較大的不完全燃燒損失，細(xì)煤比較集中的地方易形成火口。消除火口的有效方法是采用分層給煤裝置，對(duì)燃煤進(jìn)行粒度分選，使落到爐排上的燃煤按粒度大小分層排列，即大塊煤在下面，中塊煤在中間，細(xì)煤在煤層表面。這樣煤層比較疏松，煤粒之間有間隙，降低通風(fēng)阻力，減小鼓風(fēng)機(jī)負(fù)荷，有效避免爐排上出現(xiàn)的火口和燃燒不均勻現(xiàn)象，改善煤的著火條件，提高火床的熱強(qiáng)度和燃燒速度，有利于煤的充分燃燒。

2.2 改善爐墻的密封性和保溫性，燃燒過?？諝庀禂?shù)設(shè)計(jì)值為1.8~2.0，實(shí)際運(yùn)行時(shí)可達(dá)3.0~4.0，大量多于燃燒所需空氣經(jīng)過爐堂吸熱，導(dǎo)致熱量被煙氣帶走，提高鍋爐密封和保溫性，輔以爐堂負(fù)壓控制，可大大降低過量空氣系數(shù)，減少排煙、散熱損失。

3 采用微機(jī)控制技術(shù)

蒸發(fā)量大于10噸/h的鍋爐應(yīng)采取計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；小型鍋爐也要配備必要的熱工儀表。實(shí)行計(jì)算機(jī)控制后，可對(duì)鍋爐的水位、汽壓、給水流量、蒸汽流量、爐膛溫度、排煙溫度、燃料消耗、風(fēng)量、風(fēng)壓等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)字顯示和記錄，并能對(duì)給水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)精確控制，從而達(dá)到節(jié)能目的。實(shí)行計(jì)算機(jī)控制，可以記錄各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于統(tǒng)計(jì)和考核，為鍋爐運(yùn)行情況的考核提供產(chǎn)量和能耗依據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的提高，以及微機(jī)價(jià)格的降低，工業(yè)鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)日益成熟和廉價(jià)，逐漸進(jìn)人工業(yè)鍋爐房，對(duì)鍋爐的安全和節(jié)煤將起巨大作用。

4 蒸汽的有效利用

為有效利用蒸汽，在各種情況下均不應(yīng)將高壓蒸汽白白地膨脹為低壓蒸汽而未得到功的利用。應(yīng)杜絕向空氣排汽，尤其在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)盡量少向空氣排汽，而將這部分蒸汽利用起來。為了節(jié)省能量，鍋爐應(yīng)盡量少排污，排污量應(yīng)控制在5％以下，最佳為2％，盡量利用排污熱量，可裝排污擴(kuò)容器或換熱器利用之。應(yīng)保持疏水器正常工作?？捎脭U(kuò)容器回收疏水器的熱量，疏水器里的蒸汽凝結(jié)水，水質(zhì)好，是優(yōu)質(zhì)鍋爐給水，回收后可節(jié)省水處理費(fèi)用。應(yīng)防止各種管道、閥門漏汽漏水，總泄量不超過2％~3％。應(yīng)回收各種余熱和廢熱。

5 熱管換熱器回收鍋爐煙道余熱

熱管是高科技航天領(lǐng)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(tǒng)。它有體積小、重量輕、傳熱功率大，流動(dòng)阻力小等許多優(yōu)點(diǎn)。熱管傳熱是靠工質(zhì)的沸騰和凝結(jié)，因此單位截面積的換熱量很高，同時(shí)熱管內(nèi)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)有著廣泛的應(yīng)用前景。另外，由于熱管能在低溫差下良好的傳熱，無疑對(duì)于熱回收，節(jié)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(yè)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(jié)約能源?？捎米鳛闊峁芸諝忸A(yù)熱器、熱管式省煤器和熱管式熱水器。熱管式空氣預(yù)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(qiáng)燃燒，能有效地降低灰渣含炭量和化學(xué)不完全燃燒損失，因此可大大提高工業(yè)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(chǎn)和生活用的熱水，都可以提高能源的利用率，應(yīng)用也很普遍。

6 加強(qiáng)運(yùn)行管理人員技術(shù)水平，保證系統(tǒng)安全正確運(yùn)行

宗旨是通過對(duì)鍋爐房的管理人員和操作人員的強(qiáng)化培訓(xùn)，提高鍋爐的操作人員和管理人員專業(yè)知識(shí).熟悉掌握系統(tǒng)和設(shè)備功能，正確使用操作，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，使系統(tǒng)和設(shè)備在最佳狀態(tài)下工作。

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