工业锅炉节能减排技术探究

2017-01-28苗联国长治市特种设备监督检验所

科学中国人 2017年17期

苗联国长治市特种设备监督检验所

工业锅炉节能减排技术探究

苗联国
长治市特种设备监督检验所

当前，我国所使用的工业锅炉普遍存在热效率低、有害气体排放量高的问题。其主要是因为原材料的消耗量大而造成环境污染严重。因此，为确保我国工业锅炉的安全运行，便需要深入探究工业锅炉节能减排技术，有效提升工业锅炉节能减排的成效。本文通过从工业锅炉的技能技术、减排技术两个方面来进行探究，旨在提升工业锅炉的节能减排成效。

工业锅炉；节能减排；技术探究

锅炉与供热系统为整个能源消耗系统中材料耗量最高的部分。当前，我国的工业锅炉仍是以燃煤为主，其燃煤总量占整个燃煤工业的80%以上，平均热效率为60-65%，然而这与产品设计之初所鉴定的热效率之间有着较大出入，从而呈现出原材料消耗大、排放高、污染严重等问题[1]。据不完全统计，每年我国约三分之一的煤炭产量都是工业锅炉的供热系统所消耗。因此，深入探究工业锅炉节能减排技术具有非常重要的现实意义。

一、我国燃煤工业锅炉的节能技术

1、给煤装置改造

目前，国内的工业锅炉大多是层燃结构，这种斗式给煤装置在实际的运作过程中因未经混合便将将煤块与煤末堆实于炉排上，在一定程度上影响锅炉的进风效率，导致煤无法充分燃烧。因此，为了提升燃煤工业锅炉的节能效率，则可以适当改造给煤装置，如合理加入重力筛装置，从而使煤块与煤末能可自上而下松散、均匀的分布在炉排之上，保障进风的通畅，有效改善燃烧状况，提高煤的燃烧效率。

2、燃烧系统改造

当前，针对原有燃烧系统的改造，国内提出了一种正转链条炉排锅炉技术。正转链条炉排锅炉技术是通过改变炉前位置，使之与炉膛位置相适应，进而在炉排层燃的基础上燃烧悬浮的部分。这样能够提升至少10%左右的煤块燃烧率。当然，此项改造需合理控制煤粉喷入口位置以及煤粉的喷射速度，如果过量或是喷射速度过快都将导致大量黑烟的排出，进而影响节能的效果[2]。

3、炉拱改造

正转链条炉排锅炉技术是以煤种来进行配置，而目前国内许多工业锅炉并不能燃用设计煤种的现状，所以需要根据不同煤种的使用情况，适当改变炉拱的形状与位置，则能起到改善燃烧状况的效果，进而达到节能的目的。当前，针对不同煤种我国已然研究出了各种向配套的炉拱配置技术，可有效提升至少10%左右的节能量。同时，这种改造花费相对较小，通常在半年左右便能回收改造投资。

4、锅炉辅机节能改造

在整个锅炉系统中，鼓风机与引风机的运行参数将是决定锅炉热效率与能耗的关键因素。因此，要想确保锅炉的最佳运行效率，便需努力将引风机以及鼓风机的运行维护在最佳状态，如此才能在节约风机耗电量的同时起到节能的效果。

5、层燃锅炉改造成循环流化床锅炉

所谓的循环流化床锅炉系统，即一种将煤粉维持在炉膛内部，循环燃烧煤粉的一种节能型系统。此种锅炉系统的热效率至少要高出传统层燃式结构锅炉15-20个百分点，其即便是将劣质煤放入其中亦能做到充分燃烧。同时，在炉内可直接添加石灰石粉，所以能够有效防止炉内脱硫的情况发生，减少有害气体的排放量。同时，该系统的余下灰渣还可用于建筑材料的生产，可谓一举多得。

6、控制系统改造

针对控制系统的改造，首先需参考锅炉的负荷要求，对锅炉系统的给煤、给水、鼓风以及引风量进行实时调整，采用全自动控制的方法，以确保锅炉始终处于最佳的运行状态。其次，应在确保室温足够的前提下，严格按照户外温度来锅炉的输出热量进行实时调节，已达到节能、环保的目的。

二、我国燃煤工业锅炉的减排技术

1、燃料预处理

要想切实达到减排的目的，首先需做好对燃料的预处理工作，即在选择煤炭品种时，要根据当前所使用的锅炉型号与实际运行状况来合理选择。其次则是在配煤方面，需事先对煤炭进行筛分或采用最近先进的煤炭炉前技术，从而实现以最小的代价达到减排温室气体以及节约用煤的效果[3]。

2、锅炉的合理运行

容量过小、锅炉容量与负荷不兼容以及操作工素质普遍偏低是当前我国锅炉运行过程中最主要的问题。因此，唯有合理配置锅炉，指导现有技术操作人员培训，才能够更好的完成节能减排的目标。

3、改造和完善锅炉的燃烧系统

就我国目前所使用的锅炉燃烧系统而言仍有许多有待改进之处，如安装省煤器、利用计算机进行控制等。通过优化锅炉燃烧，不但能够提升锅炉5%-10%的燃烧效率，而且花费的费用相对较低。

4、采用高效清洁燃烧技术

第一，循环流化床锅炉。该技术是通过对鼓泡床以及高速汽化床锅炉的研究，综合了两者之优点而最终提出的一种有效克服传统锅炉系统中高速床磨损严重且高温分离结构复杂等缺点的新技术。此外，该技术在使用范围方面也较之传统技术有了较大突破。这种新型循环流化床锅炉除了要燃烧传统的煤炭、煤块外，其对贫煤、工业煤研石的燃烧效率也能达到89%以上；第二，抛煤机燃烧锅炉。传统的抛煤燃烧，会使煤粒悬浮于炉排之上而无法充分燃烧。对此，此种技术的引进将能进一步提升燃烧的热度与高度，且在煤种适应方面也较之传统有着较大突破；第三，振动炉排锅炉。此种结构的锅炉素运用为全机械化，呈半自动式的平面燃烧系统，可有效提升烟煤的延烧效率。