论锅炉节能减排存在的问题与解决措施

郭建军 （天津市武清区锅炉压力容器技术检验所 天津301700）

锅炉是化工、冶金、经纺、机械工业中常见的能量转换设备之一。它将常规能源（煤、油、天燃气）的化学能，通过锅炉燃烧转换为热能，能量以蒸汽的压力与温度的形式供直接使用，或在热机中转换为机械能，或由机械能转换成电能。锅炉也是人民生活中广泛使用的重要设备。而供锅炉消耗的这些油、煤、天燃气等能源是我国重要的能源之一，是关系我国经济社会可持续发展，转变经济发展方式的重要能源基础。近年来，随着我国国民经济的发展，我国工业锅炉被广泛应用，为我国经济社会的发展做出了巨大的贡献，同时我们也付出了巨大的资源代价。针对日益快速增长的能源消耗和日趋严峻的环境压力，我国“十一五”规划提出了具有非常重要意义的节能减排目标。当前我国工业锅炉能源资源浪费情况十分严重，节能减排潜力很大。因此，做好锅炉的经济运行，使锅炉设备在最优的状态下工作，对促进节能减排具有十分重要的意义。下面就目前导致锅炉能耗较高的主要原因和工业锅炉节能减排的主要途径进行探讨。

1 企业普遍不注重对锅炉管理人员及司炉人员进行1 节能技术培训

经过多年来对企业锅炉检验的经验发现，企业普遍不注重对锅炉管理人员及司炉人员进行节能技术培训，司炉人员素质不高，节能技术水平低。长期以来，司炉工被看作简单的体力劳动者，锅炉使用单位配备技术人员从事锅炉运行管理工作的不多，在这种情况下根本谈不上经济运行和节能降耗。司炉工本来就是一个知识面较广的技术工种，但由于多年来的陈旧思想意识和社会偏见，使许多年轻的司炉工事业心不强，加之缺乏合理的考核奖惩制度，使其节能意识淡薄，经济运行能力较差，直接影响到锅炉的能耗指标。据测试，在炉型、煤种、用汽等相同条件下，由于操作水平的差异可使锅炉运行效率相差4%～10%，这种情况目前特别是在中小企业的在用锅炉上表现得尤为突出。

加强管理，注重考核锅炉房的管理人员和司炉工的技术水平，对提高锅炉运行效率起着重要的作用。通过对锅炉房管理人员和操作人员的强化培训，提高锅炉管理人员和操作人员的专业知识。实行合理的考核奖惩制度，开展班组间的节能竞赛，提高司炉人员的节能意识和责任心，熟练掌握系统和设备功能，定期对设备进行保养。

2 锅炉运行控制系统和节能燃烧系统自动化水平低

锅炉普遍未配置自动化运行检测仪表，仅有一些为保证锅炉安全运行的功能，如高低水位报警及联锁保护、超压报警装置等，而多数中小型工业锅炉甚至没有这些功能。尤其是燃煤锅炉运行效率普遍低。司炉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，缺乏基本的自动控制，运行调整不佳。在这些因素相互作用下，导致机械不完全燃烧损失和排烟热损失过高。锅炉、电机的运行效率受到了限制，造成了浪费，燃煤锅炉热效率往往在65%左右。

加强控制系统的节能改造，工业锅炉控制系统节能改造有两类：一是按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、给风量、鼓风量和引风量，使锅炉经常处于良好的运行状态，一方面可以节约锅炉燃煤，另一方面又可以节约风机的耗电，节能效果非常好；二是将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制，这类改造，对于负荷幅度较大、变化频繁的锅炉节能效果更好，一般可达10%左右。

3 锅炉燃烧系统陈旧落后

锅炉燃烧系统陈旧落后，实际运行中所选燃料与设计所选用燃料不符，造成燃料不能充分燃烧。锅炉的炉烘是按设计煤种配置的，有不少锅炉不能用设计煤种，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。锅炉排烟温度过高，浪费燃料能量。由于设计、管理不善等原因，锅炉普遍存在排烟温度过高的问题，从烟囱中排入大气的废气温度平均高达250℃以上，造成大量热量散发损失在空气中，不仅浪费燃料，而且还造成温室效应。改造措施如下：

3.1 采取均匀分层给煤技术

由于我国煤炭管理环节粗放，我们所采用的燃煤是未经筛分分选的宽筛分燃煤，煤粒粒度大的可达40 mm以上，小的却只有3 mm左右，超过层燃炉对燃煤粒度的要求。原有的斗式给煤装置，使得煤块和煤灰混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧，而分层给煤装置与均匀分层燃烧技术具有节能与环保的双重效益。均匀分层技术由5项技术组成：一是用均匀给煤技术解决煤仓颗粒不均，导致炉排上煤层横断面颗粒不均匀影响燃烧的问题；二是用分层均匀给煤技术使煤层颗粒不但按下大上小逐级均匀排列，而且分层煤在任何横断面上的分层颗粒一致，有利于进风，改善了燃烧状况，提高了煤的燃烧效率；三是使煤层上面的小颗粒煤在火床上跳跃起来半沸腾燃烧；四是使煤中的煤粉在火床上方空间，类似煤粉炉悬浮燃烧；五是采用强化燃烧措施，强化悬浮在室内的多相燃料燃烧。实践证实这项技术不但提高了煤的燃烧效率，而且提高了锅炉对煤种的适应性。

3.2 进行炉拱改造

按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的位置与形状，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配备技术，这项改造可获得10%左右的节能效果。

3.3 锅炉加装省煤（油、气）器节能措施

烟道上加装省煤器、空气预热器等省煤装置，可使排烟温度降到150℃以下，大大提高热效率，降低煤耗。

3.4 改善炉墙的密封性和保温性

燃烧过剩空气系数设计值为1.8～2.0，实际运行时可达3.0～4.0，大量多于燃烧所需空气经过炉膛吸热，导致热量被烟气带走，提高锅炉密封和保温性，辅以炉膛负压控制，可大大降低过量空气系数，减少排烟、散热损失。

4 蒸汽与排污水得不到充分利用

蒸汽使用后，冷凝水直接排放；排污水直接排放到排污沟内，没有对排污水加以回收和利用，既浪费燃料，又浪费了高品质的锅炉给水。

4.1 采用冷凝水回用技术

锅炉所产生的蒸汽，经过生产用设备后生成冷凝水。加强对冷凝水的利用有如下好处：热量利用，蒸汽冷凝水回水温度一般为60～95℃，可以提高锅炉给水温度40～60℃，节煤效果明显；冷凝水回收量一般可达到锅炉给水量的40%～80%，大大节约锅炉软水用量；给水温度的提高，提升了锅炉的炉膛温度，有利于煤的充分燃烧；蒸汽冷凝水含盐量较低，可以降低锅炉排污量，提高锅炉热效率。蒸汽冷凝水回收利用，尤其用于锅炉给水，将产生显著的经济效益和社会效益，加强对冷凝水的利用，节能可达10%～15%，是一种高效率、低投入的节能方法。

4.2 降低排污热损失

降低排污热损失的途径有两条：一是加强水质处理或充分利用蒸汽冷凝给水，减少排污量；二是对排污水进行回收利用，设置定期排污膨胀器或连续排污膨胀器，尽量利用排污热量，可装排污扩热器或换热器。

5 锅炉水质处理工作有的形同虚设

有的单位根本无相关设备和人员，不注重水质处理，导致锅炉普遍严重结垢，直接影响锅炉传热及热效率。

加强水质管理，定期处理水垢。使水质符合GB/T1576《工业锅炉水质》标准要求，否则结垢对锅炉的危害很大：一是热阻增大，影响传热，降低了锅炉热效率，增加耗煤，水垢的导热系数为1.38～3.14 W/（M°℃），约为钢板导热系数的1/3～1/50，锅炉受热面结垢1 mm，燃料就增加2%～3%；二是损坏锅炉，影响安全。

6 建议

相关部门要根据本地区的实际情况，建立和完善节能减排指标体系。加大节能减排的宣传力度和鼓励机制，提高全民节能意识。

充分发挥企业节能减排的主体作用。鼓励企业加大节能减排技术改造和技术创新，增强自主创新能力，政府应给予技术和其他方面的支持和帮助。

注重培训，推动节能技术的应用。开展对一线人员的培训教育，提高他们的节能意识和节能技术水平。■

[1]颜曙光.浅析工业锅炉节能减排[J].中小企业管理与科技，2009(6)：241.

[2]刘茂俊.燃煤工业锅炉节煤实用技术[M].北京：中国电力出版社，2000.