简析工业锅炉节能减排分析及对策
李刚
[摘 要]锅炉是高耗能特种设备之一，是人类社会生产和生活各个领域不可缺少的动力机械，工业锅炉主要为工业生产提供工艺蒸汽，为社会大众提供热水，是工业和社会必须消耗品，它使用面廣、需求量大，每年耗燃料约4亿至5亿t标准煤，每年消耗的能源约占我国能源消耗总量的1/4。因此文章就结合新疆地区的工业锅炉能耗现状进行分析，并提出具体的节能措施。
[关键词]工业锅炉；能耗现状；节能措施
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0029-01
引言
在我国的能源消费结构中，煤炭长期以来一直是一个主要的组成部分，现阶段我国的燃煤技术、燃煤设备相对来说较为落后，从而导致因煤炭燃烧效率低下而造成的资源浪费问题、能源短缺问题以及环境污染问题日益加剧。
1 工业锅炉的工作过程以及现状
工业锅炉作为工业社会的必需品，为了工业生产提供了蒸汽工艺，其能耗污染严重，位居全国第三，给人民生活环境造成了一定影响。经调查发现，2016年上半年，全国1450家持有工业锅炉制造许可证，燃煤锅炉占到95%。
工业锅炉主要是有锅筒和炉膛组成，其主要是生产具有一定温度的水或蒸汽，其主要的工作原理为：炉膛里的燃料燃烧产生高温烟气，并将化学能转化为热能，并通过锅筒受热面将热量传递给锅筒内的水，其主要的工作过程主要包括燃料燃烧→烟气向水的传热→水循环三个过程。其中，燃料的燃烧过程主要是将燃料经振动给料机加到煤斗中，经链条带入炉内，由鼓风机提供氧气，灰渣落入灰斗。烟气向水的传热过程主要是由于燃烧导致炉膛温度过高，高温烟气与水冷壁进行辐射换热和对流换热，经炉膛出口以及省煤器、空气预热器，实现热交换；水循环过程主要是指经过加温的热水流向供热管网，在循环泵的作用下，水流回到锅炉方向，后经补水泵自动测压补水后，流回锅炉加温。
2 燃煤工业锅炉能耗现状及原因分析
目前我国燃煤工业锅炉平均运行效率约为60%-65%，比国外先进水平低15-20个百分点。随着国家对节能与环保要求越来越高，小型燃煤锅炉运行压力越来越大。清洁能源取代传统燃煤锅炉及淘汰小型燃煤锅炉成为趋势。但部分地区受能源结构限制，燃煤工业锅炉仍需继续运行。笔者通过在热力公司亲身实践运行，简要分析了能耗较高的原因有以下几点。
（1）锅炉实际负荷与设计吨位不成比例，采暖季与非采暖季，白天和晚上负荷差距较大。长期低负荷运行，能量利用率低。企业建设仅考虑到长期发展问题，锅炉设计及建设吨位较大。锅炉设计最佳运行工况为额定负荷的80%左右。低负荷不能使锅炉与其他辅助设备在最佳工况下运行，锅炉效率较低，能耗较大。（2）燃煤工业锅炉设计重锅炉本体而轻燃烧设备，重锅炉主机而轻配套辅机和附件。锅炉鼓、引风机、给水泵等未采用变频改造。鼓、引风机风压无法满足锅炉正常运行需求，对负荷的适应能力差，直接造成较大的能源浪费。（3）燃煤与锅炉设计煤种不相符。燃煤工业锅炉主要是层层燃烧煤质水分、挥发分、可燃物含量、燃煤颗粒度对锅炉燃烧影响较明显。即燃煤与锅炉设计煤种不相符就会导致煤燃烧不完全，锅炉出力不足，热效率下降。（4）锅炉自动化控制水平较低，不能实现燃烧和负荷调整的自动控制。配置的仪表不全。大部分锅炉没有装设氧量表，排烟温度表、风压表等测量仪表。不能实时测定过剩空气系数、排烟温度、风压等经济运行参数。对影响锅炉反平衡效率的因素反馈不到位。（5）排烟温度过高，尾部烟道换热面较少或堵塞严重。排烟热损失是锅炉各项热损失中最主要的一项。受热面的积灰使烟气与受热面之间的传热热阻增加，传热量减少。（6）司炉人员操作水平参差不齐，节能监督管理工作薄弱。司炉人员在注重锅炉安全运行的基础上忽视锅炉经济运行，凭经验调整居多，经济运行调整不及时。此外，企业缺乏相应的节能法律法规政策支持，使得工业锅炉节能监督管理工作不能得到较好的实施，锅炉节能潜力未能充分发挥。
3 工业锅炉的节能措施
3.1 燃料预处理
工业锅炉要想达到最佳使用状况，必须根据锅炉的型号，合理选择煤种。基于这样的原因，燃料进炉前，必须细致的筛分、仔细的洗选煤炭，并要对煤炭燃烧情况进行合理分配。与此同时，为实现燃煤的节约，尽可能地降低二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等温室气体的排放量，也可以应用煤炭炉前成型技术，进行有效的燃料预处理。
3.2 对燃烧系统进行改造
为实现减排的目标，就必须对工业锅炉的现有燃烧系统进行适当的改造，主要是对锅炉燃烧室进行优化，如应用计算机控制、安装省煤器等等。一般情况下，对燃烧系统进行改造之后，燃料效率可以提高5%左右。
3.3 清洁燃烧技术的开发与应用
高效清洁燃烧技术的开发与应用，一直以来是世界范围内的重要研究课题，近年来，我国也加大了对清洁燃烧技术的研究，致力制造出使用清洁燃烧技术的工业锅炉。经过多方面的不懈努力，现阶段我国在这一领域中取得了一定的成绩。首先，对水火管锅炉进行了一定的改良。改良成功的水火管锅炉，在燃烧效率方面得到了很大程度上的提高，相比较于传统水火管锅炉提高了10%左右，且可以节约钢材；其次，翻转型炉排锅炉的开发与应用，翻转型炉排锅炉应用的是万用炉排，有效提高了热效率，但其容量较小，只能适合小规模使用。再次，抛煤机链条炉排燃烧锅炉的开发与应用。其结合了链条炉排锅炉、抛煤机的优点，有效提高了热效率，节约了煤炭，1台75蒸t的锅炉，每年可节约8000t左右的煤炭，也减少了二氧化碳气体的排放。最后，循环型流化床锅炉的开发与应用。其结合了汽化床锅炉、鼓泡床的优点，有效提高了热效率，且容量相对来说较大，1台75蒸t的锅炉，每年可节约1万t左右的煤炭。
3.4 政策支持
政策层面上，应建立起比较完善的节能减排指标体系，构建节能动态监管体系；各级地方政府应积极鼓励节能减排等配套政策的落实，开展好对锅炉特种设备节能的宣传教育工作，创造安全的工作氛围，积极加强节能环保、安全的意识和培训，提升相关企业、工作人员的节能环保的意识和工作能力；加强考核政策，确保相关工作人员在锅炉技术方面有着突出的成就，及时查漏补缺，实现锅炉技术的完善与强化；积极加强对外的学习与交流，提升相关工作人员的专业度；加强对锅炉方面节能环保技术的投入，确保节能环保环节的完善，以提升节能环保的能力；积极出台相关政策，号召群众低碳环保，大力支持相关环保事业的发展，政府方面应处理好一抓三防的关系，确保政府、企业、群众步调一致，积极关系社会环保事业，努力促进我国环保事业的发展。
结语
通过对工业锅炉能耗现状与节能措施的研究，我们可以发现，在工业锅炉的实际应用中，其能耗是较大的，影响其能耗的因素也是多方面的。要针对这些影响因素，从实际出发，制定出合理有效的降低能耗、提升节能效果的措施。
参考文献
[1] 郑维澄.工业锅炉能耗问题及节能措施[J].质量技术监督研究，2010，03：51-53.
