工业锅炉节能减排技术探究

工业锅炉节能减排技术探究

于光亮

（邯郸市热力公司，河北邯郸 056004）

摘要：随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，我国能源需求呈刚性增长，资源环境约束日趋强化，由此，2011年国务院印发《“十二五”节能减排综合性工作方案》，可见节能减排面临的形势十分严峻。而工业锅炉是我国能源消耗和污染大户，如何提高工业锅炉节能水平，是实现我国“节能减排”政策的重要保障。针对当前工业锅炉能耗与排污严重问题，从锅炉的节能降耗措施、蒸汽的有效利用、热管换热器回收锅炉烟道余热、提高人员意识等方面探讨了我国工业锅炉节能减排问题。
    关键词：工业锅炉；节能减排；措施；能源
    1·工业锅炉的节能降耗措施
    1.1加强管理，提高操作人员的技术水平锅炉的管理人员和司炉工的技术水平对锅炉运行效率起着重要的作用，据测试，在炉型、煤种、用汽等条件相同情况下，由于操作水平的差异可使工业锅炉运行效率相差3-10个百分点，这种情况目前在中小型企业表现得尤为突出。然而由于传统观念的限制，人们普遍对司炉工存在不重视的观念，认为该岗位不重要，不需要具备专业知识和技术水平，殊不知操作人员的技术水平对锅炉的节能具有直接影响。在比较重视一点的单位，虽然安排了具有专业知识的人员，但也只是在管理层工作，没有直接参与到锅炉的具体操作中。通过对管理人员和司炉工的培训，提高他们的专业知识，使其通过提高自己的管理和操作水平来实现节能的要求。
    1.2提高控制系统自动化程度，目前我国工业锅炉的自动化程度较低，有一些简单的水位报警、超压报警装置等，也仅仅是为了保证锅炉的安全运行。就是这些基本的功能在一些中小型的工业锅炉上甚至都不存在。“看天烧火”、“凭经验烧炉”一度成为司炉人员调节燃煤锅炉燃烧工况的法宝，这无疑对锅炉运行效率产生了很大的影响，增加了能耗。
    提高锅炉自动化控制除了在微机监控系统中完成常规仪表功能外，还可以通过微机自动跟踪室外温度的变化，调节运行负荷、燃烧系统及风煤比、维持炉膛负压值、调节给水系统，使锅炉始终在最佳工况下安全、经济地运行。
    1.3炉拱与煤种相适应提高燃烧效率锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉使用的煤种与设计煤种不一致，导致燃烧状况不佳，直接影响锅炉的热效率，甚至影响锅炉出力。不同的煤种对链条炉的影响是不同的。链条炉排锅炉适用于挥发份15%以上，热值大于4500kcal/kg、灰熔点高于1260℃、粘结性弱的烟煤。可以选择设计煤种也可以按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗，目前已有适用多种煤种的炉拱配置技术。
    1.4保持锅炉受热面的清洁，防止锅炉结垢锅炉的水冷壁、对流管束、省煤器等受热面的积灰结垢和锅炉结垢会影响锅炉传热。根据试验测定，水垢的热阻是钢板4倍，灰垢的热阻是钢板的400倍。因此要提高锅炉用水的质量，保证水处理设备的正常工作和提高水处理人员的技术水平，使水质达到的GB/T1576《工业锅炉水质》标准要求。做好锅炉除灰和除垢工作，保证锅炉受热面的清洁，以提高锅炉效率，延长锅炉使用寿命，节能降耗。
    1.5优化炉衬结构工业炉炉衬材料分为砖砌炉衬、浇注料炉衬和纤维炉衬。筑炉材料的发展趋向是“两高一轻”，即高温、高强、轻质。合理选择炉衬材料和优化复合炉衬结构，可以减少炉体散热、炉体蓄热损失，取得很好的节能效果。
    炉体蓄热损失为：Q蓄热＝m·c·△t其中：m为炉衬重量（kg）；c为炉衬的比热值（kJ/kg·℃）；△t为炉体平均温度（℃）。
    炉体散热损失为：Q散热＝∑Axq其中：∑A炉体表面积（m）2；q为炉墙综合传热系数（kJ/m·2h）。
    2·蒸汽的有效利用
    为有效利用蒸汽，在各种情况下均不应将高压蒸汽白白地膨胀为低压蒸汽而未得到功的利用。应杜绝向空气排汽，尤其在锅炉启动时，应尽量少向空气排汽，而将这部分蒸汽利用起来。为了节省能量，锅炉应尽量少排污，排污量应控制在5％以下，最佳为2％，尽量利用排污热量，可装排污扩容器或换热器利用之。应保持疏水器正常工作。可用扩容器回收疏水器的热量，疏水器里的蒸汽凝结水，水质好，是优质锅炉给水，回收后可节省水处理费用。应防止各种管道、阀门漏气漏水，总泄量不超过2％~3％。应回收各种余热和废热。
    3·热管换热器回收锅炉烟道余热
    热管是高科技航天领域中必不可少的原件之一，它是一种高效传热元件，由管壳、管芯、工组成的封闭系统。它有体积小、重量轻、传热功率大，流动阻力小等许多优点。热管传热是靠工质的沸腾和凝结，因此单位截面积的换热量很高，同时热管内部空间充满饱和蒸汽，管子各处几乎是等温的，所以热管能在温差较低的情况下传递较多的热量。加之热管具有结构简单，无运动部件，工作可靠等优点有着广泛的应用前景。另外，由于热管能在低温差下良好的传热，无疑对于热回收，节约能源起到很大作用。热管换热器属于热流体互不接触的表面式换热器，作为工业锅炉的尾部受热面，可充分利用锅炉的排烟余热，提高锅炉效率，节约能源。可用作为热管空气预热器、热管式省煤器和热管式热水器。热管式空气预热器用来加热燃烧用的空气，不仅可以降低排烟损失，而且采用热空气可大大加强燃烧，能有效地降低灰渣含炭量和化学不完全燃烧损失，因此可大大提高工业锅炉效率。热管省煤器用来加热锅炉给水，热管热水器用来加热生产和生活用的热水，都可以提高能源的利用率，应用也很普遍。
    4·加强运行管理人员技术水平，保证系统安全正确运行
    宗旨是通过对锅炉房的管理人员和操作人员的强化培训，提高锅炉的操作人员和管理人员专业知识，熟悉掌握系统和设备功能，正确使用操作，定期对设备进行维护保养，使系统和设备在最佳状态下工作。
    综上所述，节约能源是实现可持续发展的关键，提高工业锅炉的热效率、减少供热管网的热量损失、提高用户端散热设备的散热率以及合理选择散热设备是降低工业锅炉供热系统能耗的关键。这里只是简单介绍一些基本和常见的节能措施，还有很多节能措施等待我们去研究和利用。供热系统的节能降耗工作应该着眼于未来，积极贯彻落实国家的节能政策，加大对供热系统节能的重视力度，并付诸实施。
参考文献
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