工业锅炉节能减排问题探析

范向军

摘 要：现阶段，我国的各行各业都在积极响应国家的节能减排政策，作为工业生产领域及其重要的工业锅炉，其节能减排的效果极不理想。鉴于此，本文从我国工业锅炉的基本现状出发，就其节能减排中存在的问题以及优化对策进行了深入的阐述和分析，以供同行研究参考。

关键词：工业锅炉；节能降耗；减排

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.029

1 现阶段我国工业锅炉的基本现状

我国的工业锅炉大多为燃煤锅炉，具有数量多、用途广、燃料消耗量大等特点，运行过程中消耗的能源和产生的污染都非常高，并对人们的生活环境造成较为严重的负面影响。据不完全统计，我国工业锅炉的保有量在60万台以上，其中八成以上都是小容量的燃煤工业锅炉，年标煤消耗量约为4亿吨，实际热效率平均值仅在60～65%之间，低于发达国家近20个百分点，每年仅煤炭资源就白白浪费掉近亿吨，我国工业锅炉节能减排工作任重道远。

2 现阶段我国工业锅炉节能减排中存在的主要问题

据笔者多年工作实践发现，我国工业锅炉节能减排中存在的主要问题表现在以下四个方面。

2.1 选用煤炭种类与炉型设计不匹配

燃料性质直接关系到锅炉的燃烧方式、燃烧设备的选择以及锅炉本体的设计。目前，煤炭是我国工业锅炉的主要燃料，按干燥无灰基挥发分多少，分为褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤四类。不同种类的煤炭，其燃烧环境和燃烧特点大相径庭，锅炉的炉型设计、燃烧设备的选择也各不相同。然而，在锅炉的实际运行中，由于设计需要的煤炭资源紧张，企业过分注重煤炭价格，经常使煤炭种类与炉型要求不匹配，并带来燃烧效率低，污染物排放高等问题。

2.2 工业锅炉自控水平相对较低

自控水平低是导致我国工业锅炉能耗较高，节能减排不达标的另外一个重要因素。自控仪表不仅是精准操作的眼睛，更是精细管理的手段。目前，工业锅炉普遍存在投资建设投入省，建设标准起点低等情况。因而，工业锅炉配备的仪表数量较少，选用的仪表精度较低，整体自控水平较差，如缺少入炉煤计量和重要转动设备电量表，烟气氧量表数据严重不准等，不仅操作人员对锅炉运行状况无法及时做出准确判断和调节，而且管理人员也难以对锅炉的运行绩效进行科学地评判和管控。硬件上的缺乏，管理上的缺失，直接导致工业锅炉节能减排效果不明显。

2.3 工业锅炉热效率普遍较低

虽然热电联产在我国工业生产行业逐步得到推广，但是工业锅炉的数量仍然占绝大多数，并且大多都是小容量的层燃锅炉。由于工业锅炉普遍存在负荷变化频繁，经常处于或长期处于较低负荷运行状态，存在炉渣及飞灰含碳量较高，烟气中过量空气系数严重过剩，汽水损失严重，排烟温度较高等问题，我国工业锅炉实际热效率整体偏低，能源资源浪费十分严重。

2.4 工业锅炉运行人员综合素质相对较差

运行人员综合素质对工业锅炉经济、环保运行起着至关重要的作用。一方面，国家对工业锅炉从业人员的条件要求本身就不高，初中及以上文化程度就满足要求，另一方面，工业锅炉运行现场环境相对较差，收入待遇又不高。因此，绝大部分工业锅炉运行人员都没有进行系统、深入的理论培训，不仅节能减排意识淡薄，而且更没有掌握工业锅炉节能减排的技能。

3 提升工业锅炉节能减排效果的优化途径

对工业锅炉节能减排存在的问题进行认真的研究和分析，解决途径主要体现在技术和管理两个层面。

3.1 对工业锅炉的结构进行科学配置

工业锅炉在节能减排取得实效的前提条件是要强化燃料燃烧效率，提高锅炉热效率。这就需要锅炉生产企业对锅炉结构进行科学设计，对各受热面进行合理配置，要针对不同的不同煤种设计不同的炉型，不同的炉膛结构，特别是对层燃链条锅炉来说，前后拱的位置和形状，对于改善燃烧状况，降低燃料消耗，减少污染物产生排放等起着至关重要的作用。此外，工业锅炉在设计时还应充分考虑分段送风，分级送风，对降低锅炉过量空气系数，对降低风机电耗，减少锅炉排烟热损失，削减氮氧化合物产生量均具有明显的作用。

3.2 大力推广应用先进节能减排技术和设备

近年来，国家对高能耗、高污染和高排放设备整治力度逐年加大，许多节能减排技术和设备应运而生，在工业锅炉领域取得了显著的成效。笔者重点推荐以下几项技术：（1）风机、水泵电机变频调速技术，与传统的工频定速运行相比，其节电效率在20～40%；（2）分层给煤技术，不仅可以减少煤层通风阻力，扩大煤层表面積，而且锅炉节煤率为5～10%，风机节电率为8～12；（3）烟气再循环技术，不仅可使烟气氮氧化合物浓度降低15～20%，而且在在锅炉极低负荷下可使烟气含氧量控制在8%以下，排烟热损失降低3～5%。（4）烟气余热回收利用技术，通过加装热管空预器，烟气热泵等设备，深度利用烟气余热，排烟温度每降低15℃，锅炉热效率就可提高1%；（5）燃烧优化技术，在DCS系统中运用基于APC的燃烧优化控制平台，不仅可大大减少操作人员对锅炉经济运行的人为干预，提高工业锅炉的自动化水平，而且能够提升运行参数的平稳率，在很大程度上降低工业锅炉的煤耗和电耗。

3.3 加强工业锅炉运行优化和监督管理

在工业锅炉的运行和监管过程中，要重点加强以下几点：（1）将燃煤水份维持在12%左右，煤层厚度控制在100～150mm，减少漏煤损失，降低飞灰及炉渣含碳量；（2）严格控制炉膛出口过量空气系数，通过分段送风、分级配风的方式，将烟气含氧量控制在5%左右，负荷低时可配合烟气再循环将烟气含氧量控制在8%以下；（3）加强受热面的定期吹灰，提高对流管束、省煤器等的传热系数，降低锅炉排烟温度；（4）加强锅炉排污控制，根据锅炉负荷高低及时调整连排阀门开度，将锅炉排污率控制在设计值范围内；（5）建立完善的指标考核体系，对吨蒸汽标煤耗、电耗、水耗严格管理，并在各班组之间开展指标竞赛，奖优罚劣，持续提升。

4 结束语

工业锅炉在我国国民经济的发展过程中发挥出了极其重要的作用，节能减排也还有较大的空间。在国家的倡导和政府主管部门的监管下，工业企业高度重视，锅炉运行和专业技术人员积极参与，就能够形成一种全民参与节能减排的良好氛围，我国工业锅炉的节能减排工作就一定能够取得飞跃性的发展。

参考文献：

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[2]李晓峰.工业锅炉的使用现状与节能减排措施[J].哈尔滨轴承，

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[3]张楠.浅谈我国工业锅炉的使用现状及节能减排措施[J].科技创新与应用，2015（36）.endprint