燃煤工业锅炉节能技改措施

浅析燃煤工业锅炉节能技改措施
【摘要】工业锅炉是我国主要的热能动力设备，同时也是能源高耗设备，每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。

本文分析了燃煤工业锅炉的使用现状和存在问题，进而提出一些节能技改措施。

【关键词】燃煤工业锅炉煤炭资源节能降耗技改措施
煤炭资源属于不可再生资源，而随着近现代工业的打发展，煤炭资源也随之处于一种逐渐枯竭的状态，面对如此残酷的事实，珍惜煤炭资源已刻不容缓。

经过实地考察，现今很多工业企业由于设备设计结构问题和技术方面的不完善，都存在着燃煤燃烧不充分且热效率利用率低下等浪费现象。

大多数煤渣中含有10%-30%未充分燃烧的煤炭。

烟气中含带未被燃烧的碳，同时具有大量热能的高温烟气被白白扔掉，造成极大的不必要成本浪费，同时也对周边自然环境造成了长期的破坏。

1 我国锅炉使用现状和存在问题
目前，全国在用工业锅炉有50多万台，约180万蒸吨/小时。

其中，燃煤锅炉约48万台，占工业锅炉总容量的85%左右，平均容量3.4蒸吨/小时，每年消耗原煤约4亿吨。

我国燃煤工业锅炉平均运行效率仅为60%-65%，比国外先进水平低15-20个百分点，每年排放烟尘约200万吨，二氧化硫约700万吨，二氧化碳近10亿吨，是仅次于火电厂的第二大煤烟型污染源。

（1）我国燃煤工业锅炉容量小、数量大、布点分散，难以集中治理。

前些年，一些城市曾大力推进燃气、燃油锅炉替代燃煤锅炉，但由于天然气供应量有限、燃油锅炉成本高等原因，难以大规模实施。

（2）锅炉设备老化，燃烧设备和辅机质量差、鼓引风机不配套。

在用工业锅炉普遍未配置运行检测仪表，操作人员在调整锅炉燃烧工况或负荷变化时，由于无法掌握具体数据，不能及时根据负荷变化调整锅炉运行工况，锅炉、电机的运行效率受到了限制，造成了浪费。

（3）受热面积灰、炉膛结焦。

工业锅炉采用的燃料品质参差不齐，粘结性物质增多，锅炉受热面结焦、积灰严重。

2 我国现有的锅炉节能技术
2.1 锅炉的绝热保温
对高温炉体及管道进行绝热保温，以减少不必要的热损失，从而达到节能效果。

常用的绝热材料有硅酸铝纤维、岩棉、玻璃棉、复合硅酸盐保温材料、硅藻土轻质浇注料等。

2.2 工业锅炉燃烧新技术
应用在工业锅炉上的燃烧新技术有10多种，主要有分层层燃系列燃烧技术、多功能均匀分层燃烧技术、分相分段系列燃烧技术、抛喷煤燃烧技术、炉内消烟除尘节能技术、强化悬浮可燃物燃烧技术、减少炉排故障技术等。

2.3 新炉型新技术在锅炉改造中的应用
新型高效煤粉锅炉节能减排效果显著。

该锅炉具有以下特点：（1）计算机自动控制和调节。

煤粉磨制和输送、分级燃烧、除尘脱硫等环节均由计算机自动控制，全封闭运行。

锅炉随用随点火，30秒钟即可进入正常运行状态。

（2）节能效果显著。

从实际运行情况看，锅炉运行效率比传统锅炉高20多个百分点。

此外，由于简化了锅炉辅机系统，还可以减少电耗30%左右。

（3）环境友好。

该锅炉系统全密闭运行，飞灰可用罐车集中收集作为建材原料。

通过采用炉内脱硫或尾部干法脱硫、布袋除尘等措施，二氧化硫、烟尘排放浓度小于150毫克/标准立方米、20毫克/标准立方米，仅为现行燃煤工业锅炉大气污染物排放标准的12%、20%，低于燃煤电站锅炉排放标准，总体排放水平接近燃气锅炉。

3 推进我国锅炉节能减排工作的建议和措施
为推进锅炉节能减排工作的发展，针对我国锅炉的现状，建议如下：
（1）更新老旧锅炉房系统：针对现有锅炉房主辅机不匹配、自动化程度和系统效率低等问题，集成现有先进技术，改造现有锅炉房系统，提高锅炉房整体运行效率。

（2）推广区域集中供热。

集中供热比分散小锅炉供热热效率高45%左右，指导现有集中供热有效范围内的企业逐步以集中供热的方式替代工业小锅炉和生活锅炉。

既帮助企业节约了成本，又解决了企业生产场地及环境污染的问题。

（3）推广工业锅炉加装余热回收装置。

加装蒸汽“余热回收装
置”，对有机热载体炉的尾部高温烟气进行回收二次利用，使锅炉烟气温度降低至150～200℃。

4 技改措施——使用变频调速器
由于燃料的构成及热负荷随季节和需求量的变化较大。

因此，锅炉燃烧所需的空气量和各燃烧部位也相应有较大变化，而配置给锅炉的都按所需的最大量设计，如果控制不理想，会造成很大的能源损失，而变频调速器恰好能满足各方面的控制要求，从而达到理想的节能效果。

鼓风机和引风机一般都采用控制风门挡板这一耗能的控制方式，相当部分电能损失在挡板上，如果采用变频调速器进行开环或闭环控制，来调整鼓、引风机风量，就能达到最佳的控制状态和节能目的，而且方便了操作。

炉排电机大部分采用多极电机或滑差电机调速，这种调速方式不能与燃烧的需求量很好的配合，控制不够理想，会造成一定的燃料浪费，如果采用交流电机变频调速控制，就能达到理想的控制与节能效果，不仅方便了操作，也大大减少了维修量。

蒸汽锅炉与热油锅炉的水泵和导热油泵都是固定转速，如果根据所需压力大小，采用压力传感器和变频器配合控制水泵与油泵，使其运行在最佳转速，也能起到非常好的节能效果。

4.1 变频节能原理
从流体力学原理得知，风机风量及水泵水流量与电机转速功率相关：风机水泵的风量与风机水泵的转速成正比，风机的风压、水
泵的扬程与风机水泵的转速的平方成正比，风机水泵的轴功率等于风量与风压、流量与扬程的乘积，故风机水泵的轴功率与风机水泵的转速的二次方成正比。

4.2 使用变频调速器节能装置的优点
稳定系统设备运行，抗干扰能力强，软启动（无启动冲击电流），高效节能，投资回收快，保护功能完善，可远程控制，操作简单，安装方便，可实现工频变频双回路控制，可自动切换，安全运行有保障，低噪音，环保效果显著。

参考文献：
[1]王善武.我国工业锅炉节能潜力分析与建议.工业锅炉，2005（1）.
[2]王琳.改造燃煤工业锅炉的高新技术.中国科技投资，2005（9）.。