工业燃煤锅炉节能与环保技术探讨

周月华，孙丽娟

（安阳市锅炉压力容器检验所，河南 安阳 455000）

0 引言

我国的工业锅炉主要以燃煤为主， 而且面广、量大，每年所消耗的标准煤达4 亿t，占我国原煤产量的1/4。 由于锅炉的容积普遍比较小，再加上运行效率较低，造成了极大的能源浪费，相当于每年多消耗6 000 万t 煤。 另外， 工业锅炉在燃煤的过程中，会排放大量的SO2、NO、CO2、CO、粉尘等污染物。据调查，SO2的排放量达900 万t/年，CO2的排放量达12.5 亿t/年，粉尘的排放量达280 万t/年。这些排放物成为煤烟型大气的主要污染源。 因此，如何提高锅炉的热效率， 促进节能与环保事业的发展，是我们每个人都应当考虑的问题[1]。

1 燃煤锅炉热损失的主要因素

1.1 排烟温度过高

排烟温度对锅炉热效率有着直接的影响，排烟温度越高，排烟热损失就越大，锅炉的效率就越低。通常在过量空气系数一定时，排烟温度每升高或降低12～15℃，排烟热损失就相应升高或降低l%。 所以，在锅炉运行中，应尽量降低排烟温度。 但是，排烟温度的降低又受到许多因素的影响。

1.2 受热面集灰

受热面集灰对锅护运行的经济性和安全性都有很大危害， 烟灰的导热系数低于0.036 W/(m·K)，使传热阻力大大增加。 由于恶化了传热，导致了排烟温度的升高。 通常受热面集灰l mm 厚，热损失将增加4%～5%。

1.3 受热面结水垢

在锅炉运行中，由于锅水不断蒸发，会使锅水含盐量不断升高、成水垢。 水垢有软垢和硬垢之分，其化学成分也不相同，各类水垢的导热系数比钢小30～60 倍，致使锅炉传热面的传热系数急剧下降，并使排烟温度升高。

1.4 超负荷运行

锅炉超负荷运行会造成排烟温度过高。 由于生产安排不当、用汽高峰集中、锅炉容积与生产实际需要不协调，导致锅炉超负荷运行，增加了排烟热损失。

1.5 过量空气系数过高

燃料在炉膛中燃烧时，总要有一部分过量空气，才能使燃料完全燃烧。 但是，过量空气太多时，就要影响炉膛的燃烧温度，使燃烧处于不良状态。 工业锅炉运行中，过量空气系数过高是一个严重的问题[1]。

2 燃煤锅炉节能技术改造措施

对工业锅炉实行有效控制、改造，减少各项烟变质，回收烟气热，是实现锅炉节能和环保的根本途径。 具体地说，针对工业锅炉存在的问题，可通过采取以下技术改造措施加以解决。

2.1 优化炉膛拱型

炉拱在火床炉中起着使煤引燃着火和组织炉内空气工况的作用。 通过前、后拱的合理配合，组织良好的炉内空气动力场，使燃料及时着火和燃尽程度好，增强燃烧煤种的适应性，还可以改善炉膛充满度，充分利用锅炉受热面，减少飞尘、灰渣不完全燃烧热损失。 而空气动力场组织良好，可使烟气中可燃气体充分燃烧，也可以使其携带的飞尘进一步燃烧，从而提高炉膛的温度，使炉内的燃烧水平达到良好的状态。 前、后拱配合的优劣对是否能提高锅炉热效率、保证锅炉出力、减少环境污染、增强煤种适应性以及保证锅炉运行的可靠性有着特别重要的作用。

2.2 合理配风

合理配风是锅炉燃烧经济性和连续性的重要前提。 层燃锅炉的风量分配是按照燃烧要求来确定的，目的是保证燃煤完全燃烧和提高锅炉效率。 各风仓之间应避免相互串风。 沿炉宽方向，风量分配应力求均匀。 合理配风可从以下3 方面着手：（1）改进风仓结构。 对各风仓进行密封，防止相互串风，以免影响燃烧调整和造成燃烧时风量不足。 对风仓结构和侧密封加以改进， 使之沿炉宽度方向均匀供风，避免因布风不均而出现起垄、火口等现象。 （2）合理选择鼓、引风机，使其经济合理运行。 鼓风风量保持在合理的水平上，可使燃煤能充分地与空气中的氧在炉内接触燃烧，防止黑烟产生，也可以防止飞灰灰比过大。 （3）合理布置烟道，提高烟道的密封性，防止尾部漏风。 根据锅炉烟气阻力的计算结果，合理布置烟道，降低烟道阻力，提高除尘器的除尘效果。

2.3 分层给煤

燃煤在有限的炉排长度和炉膛空间内要尽快地释放热量，就必须提高燃烧强度。 分层给煤装置系统是近年来在全国推广应用的一项节能新技术，它可以将燃煤均匀地分布在炉排上，按粒度大小均匀分层，且疏松平整，使风压和风量与煤的粒度成正比，燃煤和风可良好地接触、燃烧，火床面燃烧平整，不易产生风口。 同时，减少了炉排漏煤。 由于燃烧效果的改善使炉膛温度提高，拓展了煤种的适应性，提高了锅炉出力和锅炉热效率，减少了黑烟、降低了锅炉烟尘排放浓度。

2.4 改进操作

司炉工的操作水平也直接影响到锅炉的正常运行。 好的操作可使锅炉经济合理运行，减少烟尘排放和黑烟的产生。 所以，应加强对司炉工的操作技术培训，加强锅炉的操作管理，健全锅炉的操作制度[2]。

2.5 其他措施

根据锅炉的具体情况，也可采取二次进风、增加助燃带、加装尾部受热面、对风机进行变频调速等技术手段，以达到节能和环保的目的。 另外，煤种的选择也是影响锅炉节能和环保的主要因素之一，应根据锅炉本身的结构特点合理选择煤种。

3 结语

提高锅炉节能技术，使其更加环保，是一项非常重要的任务。对于我国来说，工业锅炉的量大、面广，且存在着许多先天性的不足，因此，节能潜力巨大。当前，节能已被视为继石油、煤、天然气、电能之后的“第五种能源”，今后工业锅炉的发展方向必将是向着洁净燃烧、能源高效率利用的方向迈进[3]。 因此，采用新技术对锅炉加以改进，以提高其热效率，达到节能、环保的目标，是我国当前必须做好的一项刻不容缓的工作。

[1] 钱守坤，胡晓光. 工业锅炉运行中的节能管理[J]. 应用能源技术，1994(02)：45-46.

[2] 潘岩鹏.工业锅炉的节能与环保[J]. 林业劳动安全，2001（01）：39-40.

[3] 孙丽，许树东. 浅析锅炉排污与锅炉节能[J]. 黑龙江科技信息，2007(21)：22.

[4] 张国全. 简要介绍几项锅炉节能的有效措施[J]. 中国新技术新产品.2009（8）：92.

[5] 冯宝辉. 浅谈锅炉节能的方法[J]. 江西煤炭科技，2009(2)：51-52.