工业锅炉节能减排现状与应对策略

陈秀芬

(山西省朔州市怀仁县供热公司，山西 怀仁038300)

0 引言

中小型燃煤行业工业锅炉通常采用燃料燃烧的方式，大部分为直接燃烧，直接导致大量烟尘、二氧化硫、二氧化碳等多种污染物的大量排放，被认为是煤烟型污染源的主要来源。它是一项能量供应的设备，因此制定并实施针对性强、切实可行的节能改造、污染物减排措施，对工业锅炉的节能减排，降低环境污染等都具有非常重大的意义，因此更应该为锅炉的节能减排找出相对应的方法及应对策略。

1 工业锅炉节能现状

从总体来看，工业锅炉工作量大、工作面广的特点使节能减排工作举步维艰。从过去的经验来看，工业锅炉节能减排工作效果不明显的主要原因可以归纳为人、料、机、炉、控五个方面缺乏应有的综合协调发展。

1.1 人的因素

企业不重视工业锅炉运行管理人员和操作人员的上岗培训，致使运行管理人员水平参差不齐，操作人员素质千差万别，而且员工节能减排意识淡薄。由于工业锅炉减排没有实际可行的监测、诊断、调节和控制设备等必要条件，所以人是节能减排工作的主体，人的行为和思想对节能减排工作的开展影响最大，存在的问题也最多。

1.2 燃料因素

煤炭工业长久以来都没有实现优质化分类、分质供应煤燃料，例如，适合层燃链条锅炉燃烧的是煤块，不是煤粉;适合煤粉炉燃烧的是煤粉，不是煤块。工业锅炉多年来一直希望煤炭工业可以为锅炉行业提供燃料分类、分质的优质化分类供应服务。针对现在散煤、末煤的供应现状，应在锅炉炉前成型上解决这一问题。

1.3 锅炉因素

保证工业锅炉节能减排的基础是机械化连续燃烧，机械化连续燃烧消除了人工投煤炉的周期性，促使工业锅炉连续、稳定地工作，做到持续供煤、持续燃烧、持续出渣，因此企业应尽快研发机械化连续燃烧的工业锅炉，淘汰人工投煤锅炉。工业锅炉作为节能减排的硬件基础，目前主要存在以下问题:需要不断提高燃料和配风的均匀性，对于变化剧烈的煤种，缺乏有效的燃烧调节技术;需要降低炉渣含碳量;降低锅炉排烟温度。

1.4 辅机的因素

辅机主要完成以下工作:保证燃料机械化连续供应、燃烧;连续供应被加热工质;均匀地提供燃烧需要的风能;连续排除生成的灰渣;高效脱除生成的污染物(烟、硫、氮、尘)等。目前上煤设备、除渣设备等产业发展非常松散，缺乏集成。辅机作为工业锅炉本体节能减排的硬件基础，产生的主要问题有机炉不配套、产品质量不稳定和系统衔接等。

1.5 可控因素

此因素主要指监测、诊断、调节和控制。目前工业锅炉在设计、投运方面缺乏有效的系统集成的自动控制装置，更无法谈及监测、在线诊断、在线调节工业锅炉运行中的热工参数。诸多状况均表明，目前人们对于正在运行的工业锅炉的节能减排状况知之甚少。“可控”作为工业锅炉软件和硬件的混合基础，是工业锅炉运行的中枢神经，应是牵动人、机、炉、料四个要素的指挥系统，是除人的因素外技能减排的一大瓶颈。

2 工业锅炉技能减排对策

2.1 以气代煤

天然气是一种清洁能源，使用天然气可以减少二氧化硫和粉尘排放量接近100%。降低二氧化碳排放量达60%和氮氧化合物排放量50%，因燃气锅炉热效率高出燃煤锅炉20%～30%，所以利用天然气不仅能够减少污染物的排放量，另一方面也能减少酸雨、雾霾天气的形成，有利于减缓地球温室效应，从根本上发挥出改善环境质量、节约能源的作用。

2.2 建立完善节能减排指标体系

地方政府必须尽快制定鼓励节能减排和促进新能源发展的具体配套措施和优惠政策，各级职能部门可以通过建立协作联动机制，尽量形成整体合力，以便大力开展对锅炉等特种设备节能减排的宣传教育，努力营造浓厚的工作氛围，提高全民节能意识，极力发挥各行业协会及技术机构的支撑作用，全力推进工业锅炉节能减排工作。

2.3 锅炉和辅机节能减排技术

对链条炉排锅炉而言，节能减排主要围绕减少机械不完全燃烧损失和排烟热损失两个方面:①从燃烧设备和燃烧室结构设计方面强化煤燃料的引燃、燃烧、燃尽和传热技术，其中包含改革创新炉排片和配风结构、炉拱和二次风强化着火、燃烧和燃尽技术，减少灰渣和飞灰含碳量的再燃、燃尽技术等。其中主要任务是减少机械不完全燃烧损失，如降低灰渣含碳量需从炉拱设计搭配、二次风调整、炉排片设计、配风均匀性四个方面进行优化设计。②实行烟气深度冷却技术。目前工业锅炉普遍的排烟温度为160℃～300℃，从技术和投资回收的角度来看，我们现在已有能力将排烟温度降到100℃以下，降低温度可以使工业锅炉热效率比原来提高3%～9%，此技术目前已经进入实质性的示范工程，若能积极推广该技术，必能为节能减排技术作出巨大贡献。

2.4 工业锅炉监测、诊断、调节和控制

现在，我国多数工业锅炉配备了仪表控制系统，甚至有一些采用了先进的计算机控制系统或DCS 控制系统，但是，大都没有配备对热工和排放参数实行在线监测、在线诊断、系统自动调节和系统控制的功能。对此我们可以着手以下研究:①工业锅炉节能减排监测传感器技术研究。在工业锅炉节能减排的监测技术过程中需要对多种物质进行监测，因此要用到大量的传感器。②锅炉控制节能技术研究。③工业锅炉能耗和排放监测系统、评价、诊断、调节和控制技术。这类技术具有通过空气和燃料的质量流量前馈控制燃烧状况、利用烟气循环减少污染物排放、控制优化热效率等特点。

3 锅炉脱硫技术的现状

目前，我国仅有部分火力发电厂实施燃煤烟气脱硫技术，其目的是减少向空气中排放SO2的量。国内比较成熟的净化技术主要应用于小型锅炉设备中，而大型设备很少采用该技术。目前我国已经从日本和西欧引进了一批先进技术，并且这些技术和设备具有运行稳定、技术先进、自控程度高等特点，唯一的缺陷就是运行成本比较高，很难在我国大面积普及。锅炉脱硫的投资成本比较大，不可能通过回收副产品来抵消该方面的花费。

大量调查发现，现有脱硫设备的结垢、腐蚀、堵塞以及烟气带水等问题未能得到有效的解决，从而很难满足国家的相关规范和要求。要提高锅炉的脱硫效果，就需要从以下几个方面着手:①对于正在兴建的中小型锅炉，一般选用除尘脱硫一体化的设备。②已有的燃煤中小型锅炉，一般已经具备了除尘系统，所以建议选用中效、低阻、占地面积小的喷雾脱硫器。而对于除尘系统不理想的系统，建议选择除尘脱硫一体化设备。③对于存在废碱的中小型锅炉，例如造纸厂等，建议选择湿法脱硫技术，从而达到以废治废，综合利用的目的。目前我国大多数中小型燃煤锅炉均选择可除尘脱硫一体化的设备，但是中小型锅炉脱硫技术未来的发展趋势是干法或半干法烟气脱硫，并且我国在这些方面也进行了一系列的研究，期望能够很好地缓解锅炉脱硫技术的不足。

4 结语

工业锅炉节能减排将进入快速发展时期促，进工业锅炉进人实质性的良性轨道，尽管在目前的形势下工业锅炉改造和创新的新技术层出不穷，但这些新技术一旦应用到新产品开发和市场竞争上，工业锅炉产品的价格会急剧上升。所以，相关人员应当积极探寻恰当的节能减排措施，并且予以大力推广及应用，从而促进锅炉运行效率及节能效果的提升。

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