工業(yè)鍋爐節(jié)能減排探究范文

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【摘要】鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中的重要耗能設(shè)備，在當(dāng)前大力提倡節(jié)能環(huán)保背景下，如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排目標(biāo)，降低運(yùn)行成本及給環(huán)境造成的不利影響，受到政府及業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。本文分析工業(yè)鍋爐耗能高、污染物排放多的原因，提出相關(guān)的節(jié)能減排措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排

引言

研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)鍋爐耗能嚴(yán)重、污染物排放多，受多種因素影響，既受鍋爐質(zhì)量問題影響，也受運(yùn)行管理水平影響，做好這些影響因素分析，結(jié)合鍋爐運(yùn)行狀況，提出針對(duì)性優(yōu)化措施，有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排目標(biāo)。

1工業(yè)鍋爐耗能高，污染多原因分析

造成工業(yè)鍋爐耗能高，污染物排放多的原因較為復(fù)雜，主要體現(xiàn)在以下方面：

1.1排煙溫度高

鍋爐排煙溫度高，大量熱能會(huì)隨煙氣排放到空氣中，導(dǎo)致能耗增加。研究發(fā)現(xiàn)，排煙溫度每增加15~20℃，排煙熱損失增加1%左右。導(dǎo)致排煙溫度高的原因有：①鍋爐尾部缺少受熱面，導(dǎo)致煙道余熱利用率低，大量熱能白白浪費(fèi)。②吹灰器要么沒有安裝，要么運(yùn)行狀態(tài)不佳。③小容量鍋爐多，水處理裝備缺乏，增加結(jié)垢、積灰機(jī)率，運(yùn)行效率低下，不僅耗能多，而且污染物排放多。

1.2過量空氣系數(shù)高

工業(yè)鍋爐過量空氣系數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)值，不僅導(dǎo)致爐膛溫度低，而且導(dǎo)致排煙量增加，熱量被帶出，耗能增加。引起鍋爐過量空氣系數(shù)高的原因有以下幾點(diǎn)：①鍋爐儀表不齊全。通常鍋爐配備有溫度表、水位計(jì)、壓力表，而但空氣過剩系數(shù)表或氧量表缺乏，一定程度上增加操作人員控制空氣系數(shù)難度，容易造成鍋爐燃燒不充分情況的發(fā)生。②鍋爐本體漏風(fēng)?？煅b鍋爐爐墻施工中，砌筑不規(guī)范，質(zhì)量差，會(huì)造成鍋爐漏風(fēng)量大。同時(shí)，安裝鍋爐時(shí)擾動(dòng)爐墻，形成磚縫而漏風(fēng)。③爐渣排放位置漏風(fēng)。部分鍋爐安裝作業(yè)不規(guī)范，或部分鍋爐出廠未配備出渣門，使用單位僅臨時(shí)堵一下出渣口，無法達(dá)到隔絕空氣的作用，引起熱能散失。

1.3爐渣含碳量高

爐渣含碳量用于衡量鍋爐燃燒熱損失，如熱損失過高，表明鍋爐耗能嚴(yán)重，排放污染物多。研究發(fā)現(xiàn)，鍋爐爐渣含碳量高主要由以下原因造成：①鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，主要表現(xiàn)為：一方面，爐膛設(shè)計(jì)較小，熱負(fù)荷低，不利于煤料充分燃燒；另一方面，前拱高度及幾何形狀不合理，導(dǎo)致著火點(diǎn)推遲。另外，后拱過短或過高，影響煤料燃燒效果，導(dǎo)致余煤燃燒不充分。②爐膛溫度低，導(dǎo)致煤料燃燒不充分，其中爐膛水冷系數(shù)大、風(fēng)量配置不當(dāng)、漏風(fēng)等原因就會(huì)導(dǎo)致爐膛溫度低。③燃煤質(zhì)量差及運(yùn)行參數(shù)不合理，導(dǎo)致爐渣含碳量高。例如，煤料未經(jīng)洗撿、煤顆粒大、含水量高；鍋爐運(yùn)行中煤風(fēng)配比不合理、進(jìn)煤速度快、煤層過厚等都會(huì)導(dǎo)致煤料燃燒不充分，煤渣含碳量高。

2工業(yè)鍋爐節(jié)能減排相關(guān)措施分析

在對(duì)鍋爐耗能高、污染物排放多原因深入分析的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)單位應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，積極采取針對(duì)性優(yōu)化措施，不斷提高鍋爐運(yùn)行效率，降低能耗的同時(shí)，減少污染物的排放。

2.1優(yōu)化煤料燃燒技術(shù)

優(yōu)化煤料燃燒技術(shù)，提高煤料燃燒質(zhì)量，確保煤料充分燃燒，可獲得明顯的節(jié)能減排效果，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)加強(qiáng)燃煤技術(shù)研究，具體可落實(shí)以下內(nèi)容：一方面，優(yōu)化煤料品質(zhì)。利用煤料與雜質(zhì)，化學(xué)、物理性質(zhì)的不同，對(duì)煤料進(jìn)行預(yù)處理，利用洗煤加工技術(shù)將雜質(zhì)從煤料中分離出來，以提升煤料的品質(zhì)，為其充分燃燒奠定基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)煤料進(jìn)行洗選煤中20~40%全硫，50~80%的灰分可被脫除，節(jié)能的同時(shí)，有效降低污染物的排放。另一方面，運(yùn)用型煤燃燒技術(shù)。將粉煤按照一定比例，加工制成一定形狀的煤產(chǎn)品，供燃燒用。研究發(fā)現(xiàn)，利用型煤可煤的轉(zhuǎn)化率可提高至97.5%左右，與燃燒原煤相比，節(jié)煤15~20%左右。另外，型煤加工期間加入粘合劑、固硫劑，不僅能減少固體粉塵的排放，而且可將SO2的排放量降低40~50%，很好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

2.2及時(shí)進(jìn)行除垢作業(yè)

鍋爐結(jié)垢后傳熱性會(huì)明顯降低，熱量不能及時(shí)傳遞給鍋爐水，導(dǎo)致煙氣及爐膛溫度不斷升高，給鍋爐造成損害，甚至引起爆管等事故，不僅縮短鍋爐使用壽命，而且會(huì)增加耗能。一方面，為減少鍋爐結(jié)垢，生產(chǎn)單位應(yīng)做好水質(zhì)處理，減少結(jié)垢物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于10t/h的蒸汽鍋爐而言，進(jìn)行水處理改造后，按照減少水垢1mm計(jì)算，可減少4%左右的煤耗，降低環(huán)境污染效果明顯。另一方面，應(yīng)用除垢劑除垢。使用環(huán)保型、無腐蝕性、無污染、無毒的除垢劑，在不影響鍋爐正常運(yùn)行的同時(shí)，去除水垢，生產(chǎn)單位應(yīng)注重應(yīng)用。

2.3注重余熱回收利用

為降低鍋爐能耗，生產(chǎn)單位可將鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收再利用，一方面，注重鍋爐余熱的回收。鍋爐余熱的回收包括直接利用與間接利用兩種形式。其中使用空氣余熱器可直接回收余熱，防止能量轉(zhuǎn)化過程中的浪費(fèi)。使用余熱鍋爐可將余熱利用起來，產(chǎn)生高溫蒸汽。另外，還可設(shè)置汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，避免能量的浪費(fèi)。另一方面，注重排煙余熱的回收。在鍋爐尾部安裝排煙余熱回收裝置，回收利用煙氣余熱，可節(jié)約4~6%的煙氣。不過煙氣具有腐蝕性，安裝余熱回收裝置時(shí)應(yīng)做好防腐蝕處理。另外，考慮到部分生產(chǎn)企業(yè)采用開放式降溫方式回收蒸汽凝結(jié)水，不僅浪費(fèi)能量，而且引起熱污染，因此，生產(chǎn)單位可考慮使用密閉式高溫凝結(jié)水回收技術(shù)，將蒸汽凝結(jié)水重新輸送至鍋爐之中，以減少鍋爐補(bǔ)給水量以及燃煤量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

2.4改造相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施

如上文所述，鍋爐能耗高、污染物排放多受基礎(chǔ)設(shè)施影響，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)做好基礎(chǔ)設(shè)施的改造，具體應(yīng)認(rèn)真落實(shí)以下工作：①改造鍋爐爐拱。根據(jù)鍋爐所用煤種對(duì)爐拱位置與形狀進(jìn)行改造，保證鍋爐系統(tǒng)密閉性，防止過量空氣系數(shù)過高，不斷提高煤料燃燒效果。目前，已有適合多種煤種的爐拱配置技術(shù)，可節(jié)能10%左右，因此，生產(chǎn)單位可根據(jù)自身實(shí)際加以利用。②改造鍋爐輔機(jī)。鍋爐輔機(jī)包括引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等，輔機(jī)運(yùn)行參數(shù)是否科學(xué)、合理直接影響鍋爐運(yùn)行效率與耗能嚴(yán)重程度，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)結(jié)合鍋爐負(fù)荷情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整引風(fēng)量、鼓風(fēng)量，確保鍋爐處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，降低燃煤量的同時(shí)，減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行耗電量。③優(yōu)化控制系統(tǒng)。鍋爐運(yùn)行參數(shù)設(shè)置是否合理，會(huì)給耗能及污染物排放造成較大影響，因此，生產(chǎn)單位應(yīng)做好鍋爐控制系統(tǒng)的優(yōu)化。一方面，根據(jù)控制系統(tǒng)實(shí)際，將手動(dòng)控制的參數(shù)，優(yōu)化為自動(dòng)控制，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的監(jiān)視，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整。另一方面，根據(jù)鍋爐熱量輸出要求，對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制等，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能減排效果。

3結(jié)論

我國處于工業(yè)化進(jìn)程的關(guān)鍵時(shí)期，工業(yè)鍋爐應(yīng)用率越來越高，如何做好鍋爐的節(jié)能減排，積極響應(yīng)國家節(jié)能減排號(hào)召，生產(chǎn)單位應(yīng)做好影響鍋爐耗能高、污染物排放多的原因研究，以采取針對(duì)性措施加以優(yōu)化。本文通過研究得出以下結(jié)論：（1）影響工業(yè)鍋爐耗能高、污染物排放量多的因素較多，鍋爐尾部受熱面缺乏、吹灰器運(yùn)行狀態(tài)不佳、水處理設(shè)備缺乏等，表現(xiàn)為排煙溫度高，耗能嚴(yán)重，污染物排放多。鍋爐儀表不齊全、本體及設(shè)施漏風(fēng)也會(huì)增加能耗與污染物排放量。另外，鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、爐膛溫度低、燃煤質(zhì)量差，鍋爐運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)?shù)龋紩?huì)增加耗能與污染物排放量。（2）生產(chǎn)單位應(yīng)認(rèn)真分析引起鍋爐耗能高、污染排放多的原因，優(yōu)化燃煤技術(shù)，提高煤料燃燒效率。同時(shí)，提高鍋爐用水品質(zhì)，運(yùn)用除垢劑做好鍋爐除垢工作。積極研究余熱回收再利用技術(shù)，防止熱量的浪費(fèi)。另外，積極做好鍋爐基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化改造，提高爐拱質(zhì)量，優(yōu)化鍋爐輔機(jī)及系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。

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作者：郭旭端 單位：防城港市特種設(shè)備檢驗(yàn)所