燃煤锅炉改造问题与节能环保改造技术报告

周 健

（安徽海螺川崎节能设备制造有限公司，安徽 芜湖 241000）

在发展社会经济、满足居民需求等要求下，我国每年需要消耗大量煤炭等不可再生能源资源，为了实现可持续发展，必须降低不必要的资源能源损耗。当前的燃煤锅炉在实际生产过程中，其热能效率不仅只有约60%，在燃烧时还会产生大量二氧化硫、粉尘、二氧化碳等有害物质，对环境质量造成了极大破坏。

1 燃煤锅炉改造过程中出现的问题

1.1 制造水平相对较低

若是燃煤锅炉的制造水平相对较低，便会影响实际生产质量与效率，无法充分满足燃烧要求。目前，燃煤锅炉在制造方面存在的问题主要有：第一，设计方案与制造流程不合理，设计师过于重视受热面积的确定与锅炉造型的选择，忽视了燃烧设备的重要性，使得锅炉出现“金玉其外，败絮其中”的问题；第二，我国多数燃煤锅炉机构与企业存在规模小、资金短缺、技术水平低与设备准备不足等问题，无法有效解决燃煤锅炉改造过程中出现的多种小问题，导致问题积小成大、积少成多，逐渐演变成阻碍锅炉能力强化的主要影响因素；第三，基于成本费用角度考虑，大部分企业机构仍采用成本消耗相对较低的传统型燃煤锅炉相关设备，但这些设备存在严重的漏煤、漏风等问题，使得锅炉严密性降低，不仅影响横向风压的均匀性，还降低了燃煤锅炉生产质量与运行效率[1]。

1.2 实际运作效率不高

据相关调查显示，应用传统燃煤锅炉开展工作，只能获得约60%的热能效率，相较于设计预期效率会下降40%左右，若是锅炉的实际运作效率始终不高，必然会造成相对严重的资源能源浪费。造成这一问题的基本原因大致为：第一，燃煤锅炉内部水质相对较硬，在燃烧加热条件下会在锅炉管路的内壁上残留较厚一层水垢，逐渐降低燃煤锅炉的导热效果；第二，锅炉在燃烧煤炭等资源时，其前排温度相对后排温度更高，二者温差较为明显，使得焦炭出现燃烧不充分、不均匀的现象，制约热辐射效能的产生，导致燃料资源大量损失；第三，在对燃煤锅炉进行改造时，因为资金与技术限制，企业机构只能选择质量稍差的燃烧设备，降低了锅炉热能效率，导致固态与气态燃料无法充分燃烧，既降低了锅炉的实际运作效率，又损耗了大量不必要能源资源，还会对环境造成严重破坏[2]。

1.3 辅机配置不合理

现阶段，我国部分企业机构采用的燃煤锅炉在实际工作中普遍存在处于低负荷运行状态的问题，若是锅炉长期处于该运行状态，必然会限制资源能源得以充分利用，使得锅炉实际生产质量与效率降低。之所以会造成该问题，主要原因是燃煤锅炉的辅助设施不完善与设备配置不合理，由于辅助设施和辅助设备不符合燃煤锅炉生产要求，故而锅炉在运行过程中会频频出现噪音等加大煤炭燃烧量的现象，不仅降低了燃煤锅炉的运行稳定性与生产安全性，还降低了锅炉的热交换率、燃烧效率，限制了锅炉各项优良性能的正常发挥。

2 燃煤锅炉实现节能环保的改造技术

2.1 优化燃煤锅炉结构

1） 基于煤种改造炉拱,基于节能环保理念对燃煤锅炉进行改造，要求先改造并完善炉拱，如此方能有效提高燃煤锅炉内部燃烧速度、增强传热能力、加快炉膛气流混合速度。通过对燃煤锅炉的实际运作过程进行分析，发现炉拱的大小与形状与燃烧的煤种息息相关，在对燃煤锅炉的炉拱进行改造时，应先根据燃烧要求选择煤种，再按照煤炭煤种确定炉拱形状与大小，从而提高燃煤锅炉的燃烧效率，促使火焰辐射量不断加大，进而有效降低能源资源损耗。

2） 提高配风的科学性,燃煤锅炉的风室具有较强的密闭性，主要作用是防止燃煤锅炉的炉膛在生产过程中出现漏风问题，因此想要进一步加强可燃物与空气的混合效果、增强煤炭等燃料的燃烧完整度，必须提高配风的科学性。对此，设计师应在全面掌握燃煤锅炉结构、配风情况、火焰强度等内容的基础上，利用先进科学技术对燃煤锅炉的鼓风机、引风机等配风设备进行改造。以观察火焰强度为例，通常情况下，当火焰呈暗红色时，出风量比较小，此时应适当加大风量；当火焰呈现出相对明亮的颜色时，出风量相对较大，工作人员应减小风量；当火焰颜色表现为黄色时，说明此时的配风量合适度较高[3]。

2.2 发挥技术优势

1） SCR 脱硝,在对燃煤锅炉进行节能环保改造时，要重视现代各项先进技术的应用优势。充分发挥SCR 脱硝技术能够有效降低锅炉内部氮氧化物的活化性能，该技术的应用原理是利用催化剂与氮氧化物发生反应，将其还原为氮气，从而大幅度降低氮氧化物等有害物质的排放量。SCR 脱硝技术在发生反应的过程中温度比较低，不会对燃煤锅炉造成腐蚀等不良影响，但需要较高的经济成本支持。

图1 SN CR 脱硝流程图

2） SNCR 脱硝,与SCR 脱硝技术不同的是SNCR 脱硝技术不需要使用催化剂，该技术具有施工简单且周期短、资金投入少、不需更换引风机、对煤种变化不明显等优势，具体运作流程如下图所示，充分发挥上述优势，能够有效提高传统燃煤锅炉的改造质量[4]。但SNCR 脱硝技术容易对设备造成相对严重的腐蚀，存在二次污染问题，这需要有关人员进行深化研究并积极解决。

3） EBA 脱硝,在燃煤锅炉节能环保改造中应用EBA 脱硝技术，需要高能电子加速器支持，利用该设备产生的电子束处理烟气，能够提高二氧化硫、氮氧化物等污染性较强物质转化为硫化铵、硝酸铵等无污染物质的效率。该技术在美国、德国等发达国家得到广泛应用，我国近些年也打造了示范工程，针对电子束技术加大研究力度。

2.3 优化给煤配置

目前应用的燃煤锅炉采用闸板石装置作为给煤装置，当煤炭经过闸板时，闸板石装置会对煤炭进行积压，将其变成密实度比较强的煤层，但由于煤粒的大小与形状并不均匀，所以当煤粒直径比较大时会出现火口现象，降低通风质量，导致煤炭等燃料不能充分燃烧，使得粉尘、黑烟等对环境污染较严重的物质大量排出[5]。因此，为了真正将节能环保要求落到实处，需要对给煤装置进行改造与优化，以现代先进技术为基础采取分层设置，根据锅炉内部燃烧的燃料特点调节给煤速度，如此可确保煤层厚度处于合理范围内。不同城市地区的煤炭种类会呈现出不同的特点，对燃烧过程提出的条件不尽相同，分层式给煤配置能够很好的解决这一问题，有利于增强燃煤锅炉的适应性与实用性。若想该配置作用切实发挥，应按照燃煤颗粒的直径大小确定煤层在炉排表面的分布顺序，最佳排列顺序为由上至下为煤粉、小颗粒、中颗粒、大颗粒，这种排布有利于降低通风阻力，增强了空气与燃料相互接触的充分性，对促使煤炭等资源充分燃烧、减少漏煤量具有重要意义，极大程度上强化了燃煤锅炉的节能环保能力。

3 结语

综上所述，尽管燃煤锅炉的生产制造水平比较低且实际运作效率不高，还存在辅机配置不合理等问题，但在成本与技术方面仍存在一定优势，因此只能采用先进技术与工艺对其进行改造，力求降低能源资源损耗、减少烟气排放量、提高锅炉热能效率，从而切实强化保护生态环境的能力，落实节能环保目标。