浅析燃煤锅炉节能改造技术

周文锋

【摘 要】目前，我国的工业燃煤锅炉热效率普遍较低，主要原因是排烟热损失和不完全燃烧热损失过大。为了降低排烟热损失和不完全燃烧热损失造成的浪费，必须围绕这两点进行采取技术改造。可以通过锅炉烟气余热回收、给煤装置改造、炉膛内壁喷涂节能涂料、燃烧系统改造、炉拱改造、锅炉辅机节能改造等技术方式提高燃烧锅炉的热效率问题。

【关键词】燃煤锅炉；节能改造技术；节能降耗

0 引言

据统计，全国工业燃煤锅炉约70%是蒸汽锅炉，30%是热水锅炉，年耗煤炭约4亿吨标准煤。工业燃煤锅炉型式各异，但其热效率普遍较低，比发达国家低20%左右。中国燃煤工业锅炉煤渣含碳量设计低，据有巨大的节能潜力。对于磨损率低的锅炉，可以通过先进、合理的技术改造措施，提高锅炉热效率；对于磨损率高的锅炉，可以以更新为主。

1 分层给煤装置改造技术

目前，我国的燃煤锅炉原料大多使用原煤，块煤、末煤混合入炉居多。原有的斗式给煤装置，使混合煤阻碍空气进入锅炉量，减少燃烧煤与空气的接触面积，影响煤充分燃烧。可以将斗式给煤装置改造为分层给煤装置，将原煤中的末煤层层筛选、过滤，上层煤块缝隙多，空气进入量大，可以使煤块充分燃烧，下层煤末也可松散地分布在炉排上，煤炭的燃烧率随之提高。使用分层式给煤装置，可以改善锅炉内原煤的通风状况，提高煤炭的燃烧率，这种方法既节约成本，效率又高，可大量使用。

2 节能涂料喷涂技术

燃烧锅炉的炉膛内壁，由于长时间燃烧煤中烟气粉尘的堆积，铁管在高温氧化作用下，铁管壁磨损严重，降低了锅炉使用寿命。铁管壁的磨损，铁管的远红外辐射系数低，使铁管传递热量到水中的时间延长，炉膛内的热传递效果差。可以通过对锅炉铁管壁和省煤器管表面喷涂远红外辐射节能涂料的方式，提高铁管表面的热辐射系数，增加铁管传递热量到水中的速度，可以有效保护炉膛内壁和省煤气使用寿命，节约原煤消耗量，成本不高且效果极好。

3 锅炉烟气余热回收和富氧燃烧

燃煤锅炉烟气排放温度普遍高达180℃以上，这种高温燃烧既污染了环境，又会浪费了宝贵的烟气余热资源。要改善这种情况可思考利用热管换热技术，这种方法可有效回收这部分受污染的烟气余热资源，用来预热锅炉助燃空气充当空预器的作用，预热锅炉给水达到省煤器的效果，可以生产热水充当水加热器功能。该项技术的应用可以变废为宝，其经济效益和社会效益非常显著。

4 煤粉锅炉改造节能降耗

公司原有一台东锅产的75T/h煤粉锅炉，现拟对该锅炉进行技术改造，使锅炉能掺烧或全烧蔗髓，并将锅炉出力提高至85T/h。

4.1 原锅炉的设计数据

根据对原锅炉的结构进行计算，原锅炉的结构数据如表1：

因该锅炉原设计为全烧煤粉，温度水平较高，结构较紧凑，但锅炉仍可以达到甚至超过设计参数。

但锅炉改烧蔗髓后，因蔗髓的热值低（只有1600Kcal/Kg左右），水分高（≥50%），加热及燃烧时间长，便需要足够的炉膛容积和炉膛内的燃烧时间，才能使蔗髓在炉膛内得到充分的燃烧，从而提高锅炉的燃烧效率。同时，必须对锅炉的受热面进行适当的调整，才能使锅炉能达到设计参数。

4.2 锅炉技术改造方案

1）锅炉提高8m，炉膛水冷壁相应驳长8m，转弯烟室水冷壁驳长6m。

2）在炉膛下部增加一个前置炉膛，前置炉膛内增加一套固定炉排和4台带调节板的蔗渣喷射器。固定炉排的面积约为24 m2。

3）前水冷壁下集箱前移6870，标高提高至4700，前水冷壁下部改造成前置炉膛的顶部。前置炉膛和原落渣斗间用耐火砖墙分开。

4）将炉膛出口窗的标高降低1500，以降低烟气速度。

5）改造、降低高温段过热器，将高温段过热器降低1500，使其烟气速度在合理范围内。

6）原上组省煤器标高升高6500，改造、更换省煤器，把其横向排数减少到16排，再在其下面增加一组省煤器，横向排数为16排，以降低烟气速度。

7）尾部钢柱后移1160mm，并把其驳高约4000。

8）提高上组空气预热器的安装位置，改造、更换上组空气预热器，其管箱高度改为4800，管箱深度增加1160，以增加受热面积，降低烟气、空气速度。

9）原下组省煤器的安装位置不变，烟道深度增加1160，改造、更换下组省煤器，使其横向排数增加至39排，再在其上面增加一组省煤器，其横向排数为39排。

10）原下组空气预热器的安装位置不变，改造、更换下组空气预热器，其管箱高度不变，管箱深度增加1160，以增加受热面积，降低烟气、空气速度。

11）改造热风道系统，增加前置炉膛的底风系统、后二次风系统、喷渣风系统。

12）改造钢架、护板系统。

13）更换给水泵、引风机，增加一台喷渣风机。

5 锅炉辅机节能改造与锅炉本体保温

在具体的时间中，燃煤锅炉的主要辅机包括鼓风机和引风机两部分，其运行参数与锅炉的热效率和耗能量紧密相关。要实现燃煤锅炉的节能，就要应用适当的调速技术。要依据锅炉的负荷需要调节鼓、引风量，来维持锅炉运行的最佳状况，这样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，节能效果十分突出。

一般状况下，锅炉本体在20℃的环境温度下，散热损失在2%左右。在具体的应用中，如果锅炉本体保温不好，会加速锅炉的散热损失，恶化周围的环境。要改善这种不利的状况，可以思考使用新型专用保温膏。专用保温膏材料粘度大，而且保温效果好，干后抗冲击、抗震动效果极佳，整体密封性能会有显著加强，与特殊配套的防水涂料相配合使用效果会更佳，可有效减少散热损失0.5%-1%，该种技术的应用会起到改善劳动条件，美化劳动环境的预期效果。

6 旧锅炉更新与控制系统改造

该项改造是用新锅炉替换旧锅炉，即用大型锅炉替来替换小型锅炉，用新型节能型锅炉替换旧型锅炉，用高参数锅炉来替换低参数锅炉，以实现热电联产等效果。如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉，就能实现热电联产。这样的替换可以较大幅度提高锅炉的能源效率，因此节能效益可观，且投资回收期较短，长则4-5年，短则2-3年。

在具体的应用过程中，燃煤锅炉控制系统节能改造主要有两类：一是按照燃煤锅炉的负荷要求，根据生产的实际适时调节给煤量、给水量、鼓风量及其引风量，使锅炉始终处在良好的运行状态当中。要实现这种改造，就要考虑将原来的手工控制或者是半自动控制改造成全自动控制系统。这类改造，比较适合于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉，其节能效果也很好，一般可达10%以上。二是针对供暖锅炉，在保持足够室温的前提下，根据户外温度的不断变化，适时调节锅炉的输出热量，以此来达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制，方可使锅炉节约20%左右的燃煤。这种方法对于燃油、燃气锅炉，节能效果也是一样的，因此说，这种技术改造的实用性很强，且其经济效益更高。

7 结论

综上所述，随着节能减排的号角不断吹进，对锅炉行业和使用锅炉的要求也越来越高。因此，从锅炉生产企业要从社会需求的实际出发，立足节能减排，大力加强节能改造工作，切实为节能减排做出自己的贡献。

【参考文献】

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[责任编辑：程龙]