燃煤工业锅炉节能减排的建议及措施初探

赵培尧

（山西鲁能河曲发电有限公司，山西 忻州034000）

1 引言

随着国内电力装备制造业的跨越式发展，600MW 及以上等级的锅炉已经在国内得到了广泛应用。就当前已经投运的国产600MW 燃煤锅炉运行情况来看，该装置总体性能良好，但机组进入商业运行后整体节能性低、经济性欠佳，煤耗量居高不下，且对环境污染大[1]。基于此，论文联系实际，首先就影响燃煤工业锅炉节能减排的相关因素进行分析。

2 燃煤工业锅炉节能减排影响因素分析

2.1 燃料因素

燃料种类是影响燃煤锅炉耗煤量的主要因素。在实际运行操作过程中，绝大多数单位未严格按照设计要求选购挥发分、灰熔点、灰分、焦渣、发热量等特性参数符合要求的煤种，且在使用过程中未能严格控制燃料的颗粒度、水分等参数指标，最终导致实际使用的燃料特性指标不符合锅炉操作设计要求，锅炉实际运行热效率低[2]。例如，600MW 燃煤锅炉对燃料的要求较高，对燃料的灰分、水分、粒度都有明确、精准的指标要求，但大部分单位在实际操作过程中，往往贪便宜、图便利，就近采购燃料或是选择未经加工的原煤而非选择成型的燃料。与已经过加工处理且成型的燃料相比，原煤的性能质量不稳定、粒度不均匀、灰分高、难以完全燃烧，导致锅炉运行热效率低、热损失高。

2.2 水质因素

在工业生产中，锅炉是十分重要的能源转换设备，而在能源转换过程中，水质是十分重要的载体，因此，水的质量也是影响燃煤锅炉节能性的重要因素，若水质处理不合理、不达标，将导致燃煤锅炉热效率降低，耗煤量增加。现阶段，部分燃煤锅炉使用单位在水质处理方面存在以下问题：首先，缺乏科学合理的水处理方式与先进的水处理设备，这导致水处理效果不高，原水硬度不符合工业生产要求，锅炉给水也难以达到标准要求。在水质不达标的情况下，不仅会增加原水用量，造成水资源的浪费，也会使设备的生产运行存在安全隐患。其次，锅水指标调控不当，给锅炉安全和节能运行带来严重隐患。GB 1576—2008《工业锅炉水质》中，对锅炉用水的pH 值、锅水碱度、溶解固形物含量等指标均作出了明确且具体的规定，但在实际操作过程中，仍有部分单位违规操作，平时较少排污或不排污，使得锅水指标超标，锅炉在长期运转情况下腐蚀程度严重，出现结垢现象，且容易出现汽水共腾，影响锅炉的正常运行，也导致锅炉能耗量增大[3]。

2.3 运行管理因素

一般情况下，燃煤工业锅炉的设计热效率要高于锅炉的实际运行效率，且这两者之间的差一般在10%～30%。而之所以出现上述状况，与燃煤锅炉的运行管理密切相关。通常情况下，燃煤工业锅炉运行中的排烟温度为108～150℃，且这一数据直接影响锅炉的节能性。实践表明，排烟温度变化与排烟热损失变化呈正比关系，排烟温度升高，排烟热损失便增大。在燃煤工业锅炉实际运行过程中，工作人员未能合理调节锅炉风量，导致锅炉温度升高，负压增大，烟速变快，或由于燃料选择不合理，燃料未能充分燃烧，燃料进入锅炉尾部烟道后，进行了二次燃烧，导致排烟热损失加大。

3 燃煤工业锅炉节能减排的建议及措施

3.1 优化燃烧

首先，对于煤燃工业锅炉的使用，需采取强化燃烧的措施。在锅炉实际运行过程中，相关单位、工作人员结合锅炉具体结构形式，科学选择燃烧方式，优化燃烧，从而达到提高锅炉实际热运行效率，降低锅炉燃煤损耗的目的[4]。具体而言，在燃煤工业锅炉实际运行过程中，可结合锅炉实际情况以及工业产品实际生产需求，将燃烧室结构与炉拱进行优化改造，同时采用分层燃烧、富氧燃烧、半沸腾燃烧等技术强化燃料燃烧，降低固体不完全燃烧热损失以及气体不完善燃烧热损失，最终达到提高锅炉热效率的目的[5]。此外，在具体操作过程中，常见的锅炉燃烧技术方法有固定炉排锅炉燃烧以及链条炉排锅炉燃烧，上述两种燃烧技术虽能在一定程度上满足工业生产要求，但存在燃料燃烧率低、污染物排放量等问题，为解决上述问题，相关单位、工作人员应尽可能采取更节能、更环保的循环流化、煤粉燃烧、水煤浆燃烧等更加先进、合理的燃烧技术，以提高锅炉燃烧效率，降低燃料损耗。在上述几项燃煤工业锅炉燃烧方式中，循环流化燃烧技术具有相对明显的引用优势，如有显著的脱硫效果、较高的燃烧率且适用于多种燃料，在具体操作过程中可考虑采用。

3.2 做好水质管理

在工业生产中，水质作为推动锅炉进行能源转化的重要载体，水的质量直接影响燃煤工农业锅炉的实际热运行效率，影响燃煤锅炉的节能型。换言之，要想减少燃煤锅炉运行过程中对能源资源的损耗，就需重视水质处理，严格按照GB 1576—2008《工业锅炉水质》中对锅炉用水的pH 值、锅水碱度、溶解固形物含量等指标的规定，对水质进行处理、检查，以保证锅炉用水各项指标达标[6]。

3.3 改造给煤装置

燃煤工业锅炉在生产过程中一般是燃用原煤，锅炉运转过程中占多数的正转链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得块状、粉状煤混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。针对这一情况，需要对给煤装置进行改造，采用分层给煤替代原来的斗式给煤，利用重力使燃烧材料松散分布于炉排，这样可增加进风，改善燃烧状况。

3.4 实行区域集中供热

要想有效提高锅炉供热效率，可采用区域集中供热方式提高锅炉热能，减少锅炉耗煤量。现阶段，我国部分燃煤工业锅炉在使用过程中存在燃煤性能质量低，不符合锅炉燃烧要求的情况，针对这一问题，工作人员可在使用煤炭前将煤炭集中，统一运送到加工与选洗中心，及时筛选出低质量煤炭，最终达到提高锅炉热效率的目的。

3.5 加强教育培训，提高操作人员节能意识

在燃煤工业锅炉运行过程中，水质处理人员、集控运行人员的能力素质、专业技术水平以及节能环保意识直接影响锅炉实际运行效果，影响锅炉燃烧的耗煤量。因此，为提高燃煤工业锅炉的节能性，相关单位需对操作人员做好教育培训，提高操作人员对节能环保知识的知晓率，增强操作人员节能环保意识，确保其在操作过程中能严格按照具体的技术标准规范合理操作，有效减少误操作引起的燃料损耗率。除定期组织操作人员参加节能减排方面的培训活动外，单位还需通过专业化考核加强对操作人员的督查，如在技术类考核过程中加入节能减排技术考核，以此督促操作人员加强对燃煤工业锅炉节能减排知识与技术的学习，提高操作人员实际操作技术水平，促进锅炉实际运行热效率的提高。

4 结语

综上所述，600MW 燃煤锅炉在运行过程中仍旧存在整体节能性低、经济性欠佳、煤耗量居高不下、对环境污染大等问题，不利于生态环境保护与能源资源的可持续发展。经过分析得知，导致燃煤工业锅炉能耗大、节能性低的原因是多方面的，如燃料选择不合理、水质不达标、运行管理工作未做到位等。为此，相关锅炉使用单位应对症下药，促进锅炉实际运行热效率的提高。