工业锅炉使用现状及节能减排措施研究

摘要：本文主要就目前我国工业锅炉的使用现状和节能减排措施进行了探讨，在分析了我国工业锅炉的使用现状的基础上，提出了工业锅炉节能和减排的具体措施和方案。

Abstract: This paper made discussion on the current status of using industrial boilers and energy saving measures, based on the analysis of using status proposed specific measures and programs of energy saving and emission reduction of industrial boiler.

关键词：工业锅炉；使用现状；节能减排

Key words: industrial boiler；using status；energy saving

中图分类号：F423 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）08-0058-01

0引言

长期以来，煤炭一直是我国能源消费结构的主要组成部分。据统计，1959年我国能耗中煤炭消耗占94%以上，从1959年~2000年年间始终保持着75%左右的占有率，直至2010年我国年平均煤炭消费量占能源总消费量还在60%以上，并且据专家预测到2050年仍将占约50%。目前，我国煤炭用于工业锅炉和炉窑使用的占了煤炭使用总量的46%左右，由于这些煤炭用于直接燃烧，而我国目前的燃煤设备和燃烧技术又比较落后，因此煤炭燃烧效率不高导致的资源浪费和环境污染成为了必须面对的两大问题。因此如何提高工业锅炉对煤炭的利用率，减少污染物的排放成为社会各界关心的问题。（表1）

1我国工业锅炉的使用现状

1.4 排烟污染大目前我国企业主要采用有机热载体锅炉，这种锅炉采用的燃烧方法多为层燃，排烟温度比较大，通常在300℃以上，并且烟气中包含了大量的SO2、CO2以及NO气体，这些夹杂着大量污染气体的高温烟尘不仅流失了大量的热量，损耗了能源，所造成的环境污染也极为巨大。

1.2 锅炉自动化运行水平低当前我国的工业锅炉普遍未配置相应的运行检测仪，因此锅炉操作人员在对锅炉燃烧工况和负荷变化进行调整时往往无法掌握具体数据，不能及时调整锅炉的运行工况，导致锅炉和电机运行效率受到极大限制，造成资源浪费。

1.3 锅炉水质超标按照我国工业锅炉水质的相关规定，在使用工业锅炉前均应安装相应的水处理设备和加药装置，但是由于技术水平限制和资金限制，目前仍有一部分工业锅炉的水质超标比较严重。

1.4 锅炉结焦和积灰问题严重由于煤炭供需矛盾较大，目前我国工业锅炉所采用的燃煤质量往往参差不齐，这就使得燃烧过程中战胜的粘结物质较多，这些粘结物质积聚于锅炉受热面，经高温结焦和积灰，影响锅炉效率。而目前清除结焦和积灰的方法主要是机械法和化学法，费时费工，效果也不明显。

2我国工业锅炉的节能措施

目前我国拥有工业锅炉超50万台，其中70％是蒸汽锅炉，剩余为热水锅炉，年平均消耗燃煤量约为4亿t。由于我国工业锅炉的型式各异，主要的层燃锅炉（主要为正转链条炉排锅炉）热效率较低，普遍低于80％，而新型高效的低污染循环流型化床锅炉则应用很少。为了改善这一问题，对于五成新以下的锅炉可进行技术改造，对于已经接近寿命期的工业锅炉，则可进行适当的更新,具体的方案如下：①改造锅炉给煤装置。将斗式给煤装置改为分层给煤装置，运用重力筛选把煤由块到末，自下而上的分布于炉排上，通过这样的分层，给予了不同大小煤炭更多的进风机会，因此可以有效改善燃烧情况，提高燃烧率，实践表明一般可节省10％左右的燃煤，且原本炉况越差，经改造后效果越好。②改造锅炉燃烧系统。该技术是指从炉前适当位置向炉膛喷入适量煤粉，使锅炉在炉排层燃的基础上增加一定悬浮燃烧，这样可以达到10％的节能率。要注意的是该技术改造对，喷入的煤粉量、喷速和喷入位置要求比较高，改造时要严格予以控制，否则就会增加排烟黑度，影响预期效果。③改造锅炉炉拱。这项技术改造中按照实际煤种的使用，适当的改造炉拱的位置和形状，这样可以改善煤炭的燃烧状况，提高其燃烧效率，目前炉拱的配置技术已经比较成熟，通过该项改造可减少10%的能耗。④改造锅炉的辅机。正转链条炉排锅炉的主要辅机是鼓风机和引风机，其运行参数直接受锅炉热效率和能耗影响，因此可进行适当的调速，根据锅炉本身的负荷要求调整引风量，保证锅炉在最佳条件下运行，不仅节省了锅炉燃煤，还节省了风机耗电，效果较好。⑤进行旧锅炉更新换代。

本技术适合于已接近寿命期的锅炉改造，即用新锅炉取代旧锅炉，由于技术的发展，目前新型锅炉相对旧型锅炉结构更大型、更节能、参数更高，并可实现热电联产。因此在进行更新时，可选择大容量的循环流化床锅炉替换多台小容量旧型层燃锅炉。此项改造初期投入较高，但是节能效益也十分客观，一般可在3~5年内收回成本。

3我国工业锅炉的减排措施

3.1 对燃料进行预处理由于锅炉型号不同，要达到最佳使用状况应选择合适煤种。因此，在燃料进炉前应该对煤炭进行细致的筛分和洗选，并合理分配煤炭燃烧；也可运用煤炭炉前成型术，尽可能的节约燃煤，减少温室气体排放，实践表明,通过筛分、洗选等处理后，煤炭中灰分的含量可降低8％左右，有效提高锅炉燃烧效率。

3.2 改造燃烧系统要实现减排目的，对现有工业锅炉的燃烧系统进行改造是十分必要的，目前的主要措施是优化锅炉燃烧室，如安装省煤器，使用计算机进行控制等，一般来说可将燃料效率提高5％左右。目前此项措施在工业锅炉改造上运用时运用比较广泛。

3.3 开发高效的清洁燃烧技术锅炉高效清洁燃烧技术是当前世界范围内研究的课题，我国也一直致力于研究和制造出使用高效清洁燃烧技术的工业锅炉，目前已经有了一定突破，包括以下几种技术和设备：其一，循环型流化床锅炉。该技术设备融合了鼓泡床与汽化床锅炉两者的优点，可达90％左右，容量较大，1台75蒸t的锅炉年均可节煤1万t左右，在其寿命期内能减少25万t左右CO2的排放。其二，抛煤机链条炉排燃烧锅炉。该技术设备融合了抛煤机与链条炉排锅炉两者的优点。热效率在80％以上，1台75蒸t锅炉年均可省煤8000t，其寿命期内约可减少20万t的CO2排放。其三，翻转型炉排锅炉。该锅炉采用了万用炉排，热效率也在80％以上，不过该锅炉容量相对较小，适合小规模使用。其四，改良的水火管锅炉。改良后的水火管锅炉效率有较大提高，可达80％，较传统提高了10%，并且节省了大量的钢材。

参考文献：

[1]徐火力.推进燃煤工业锅炉节能减排的建议及措施[J].能源与环境，2010，(2).

[2]王永义.浅谈工业锅炉的节能减排技术[J].山西电力，2009，(3).

[3]葛升平.浅谈工业锅炉的节能减排[J].工业锅炉，2008，（6）.

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