浅谈工业锅炉节能措施

中图分类号：TK229 文献标识码：A

摘要：本文简要介绍了我国工业锅炉存在的问题，对存在的问题进行了原因分析，并给出了一些提高锅炉有效利用率的节能措施。

关键词：工业锅炉；有效利用率；节能措施

一、前言

随着中国经济持续稳定的发展，能源消费也呈现出高速增长的趋势，能源短缺的矛盾日益明显，由于我国能源结构比较单一，能源生产和利用技术相对落后，同时能源工业面临着增加供给与保护环境的双重压力，因此加快新能源的开发利用，对现有资源能源科学利用和再生，减少生态环境的破坏，建立节约型社会是至关重要的。

工业锅炉在我国使用面广、需求量大。它主要指广泛应用于生产、生活、采暖等方面的各种容量、压力、温度的蒸汽锅炉和热水锅炉。我国既是工业锅炉生产大国，也是使用大国。工业锅炉年耗燃料约 4 亿至 5 亿吨标准煤，由于工业锅炉效率不高，能源浪费相当严重，平均运行效率仅60%-65%，比国外水平低 10-20 个百分点，平均每年多耗煤 6000 万吨左右。另外由于工业锅炉每年向大气排放大量的SO2和NOX等污染物。因此加强工业锅炉炉房管理，提高工业锅炉运行效率，减少锅炉煤耗，在源头上降低污染物排放，是清洁生产的理念，是我国能源工业保持可持续发展的重要任务之一。

二、我国工业锅炉存在的问题及原因分析

1.我国煤种多变且煤质差

我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家，这一能源资源特征决定了我国的工业锅炉只能以燃煤为主，且这一现状与目前国外的情况相差很大。比如：日本燃煤工业锅炉仅占总数的1%，美国和西欧国家也不过是2%左右。

就燃煤供应来讲，不同地区的煤质相差较大。工业锅炉的燃煤多为未经过洗选加工的原煤，颗粒度、灰分等没有保证。同时，由于我国产煤地区和大、中城市工业锅炉所使用的煤多为多品种煤——主要是烟煤、无烟煤、贫煤等，工业锅炉使用的煤种经常发生变化。我国的燃煤工业锅炉主要以层燃锅炉为主，这种锅炉对煤种的适应性较差，当燃用煤种发生变化时，它的燃烧情况必然会变化，一般是变得更差些；况且供应的煤种经常变化，也使锅炉运行、管理人员无法掌握煤质情况，摸不清运行规律，也不能采取有针对性的应对措施。这样既降低了锅炉运行热效率，也增加了锅炉污染物排放。

2.工业锅炉容量小，运行负荷低

我国工业锅炉的平均容量近几年虽然有所提高，但仍然较小，只有2.38MW/台。同时，锅炉运行负荷大多低于额定负荷。据统计目前全国工业锅炉的平均运行负荷不到额定负荷的一半。低負荷运行将使一些锅炉运行参数难以控制在合理的范围内。如锅炉在50%负荷下运行，散热损失比在额定负荷运行时增大一倍，同时容易造成漏风量增大，火床和炉膛温度偏低，燃烧速度明显减慢，煤中的固定碳燃烧变得越加困难，炉渣含炭量增加，这样就使不完全燃烧热损失和排烟热损失增大，运行效率下降。同时由于烟气温度及流速在变化，增大了尾部受热面腐蚀与积灰堵塞的可能性。

3.锅炉设备本身存在较多不足

工业锅炉多数是层燃炉，燃烧设备存在的缺陷较多，主要是对燃烧设备的设计、制造不够重视造成的。目前我国机械炉排普遍存在漏煤量偏大、侧密封不严等问题（ 往复炉排更为严重）。另外，锅炉后部灰坑和炉墙都有漏风现象，锅炉实测过量空气系数 α平均在2～3之间，有的高达4以上；有些锅炉的本体保温不好，集箱和连通管等部件常常不加保温。

4.锅炉运行监测仪表不全，控制水平低

目前在用锅炉配置的运行监测仪表不全，尤其缺少显示锅炉经济运行参数的仪表。因此，运行人员在调整锅炉时，往往因缺少数据，不能对锅炉的运行状况随时做出准确判断并实行相应的运行调整，使锅炉处于最佳工况运行。且目前燃煤工业锅炉控制多为位式、开环控制，没有实现连续闭环控制，不能根据外界变化调节锅炉运行状态，无法使锅炉运行较快地适应工况的变动和处于持续稳定状态，锅炉运行效率的保证和提高受到了限制。

5.锅炉水质达不到标准要求

按照规定，蒸汽锅炉承压热水锅炉的给水应采用锅外化学处理。然而，实际上，只有68%左右的工业锅炉配置了水处理设备。这样往往由于水质不，锅炉结垢严重，这样既影响锅炉受热面传热，增加热阻，又危及锅炉的安全运行。

三、工业锅炉节能措施

根据我国工业锅炉存在的问题，我们可以从以下几个方面提高锅炉的利用率，从而达到节能目的。

1.适当增大工业锅炉容量。

将高效率大容量的工业锅炉代替低效率的小锅炉，同时，加大热电联产项目开发的力度，将发电厂汽轮机的排汽或抽汽用于供热。

2.减少工业锅炉受热面结焦、积灰。

（1）定期投入适量的工业锅炉清灰剂。工业锅炉的省煤器、空气预热器等受热面受到烟气的冲刷，在表面易形成烟垢，影响工业锅炉热效率。 若在工业锅炉运行时，投入适量的锅炉清灰剂，使进入炉膛的清灰剂在高温下升华分解，与锅炉受热面的结焦、结渣接触并发生微爆反应，进而使其分解、脱落。工业锅炉清灰剂主要作用是除焦、除灰、催化、防腐，可使锅炉热效率提高5～6%。

（2）定期对工业锅炉进行吹灰。在工业锅炉内部初步形成的积灰呈松散状，可用定期吹灰法来清除，防止积灰由松散状转化为紧密状，从而增加锅炉受热面，提高锅炉有效利用率。

3.提高工业锅炉热效率。

（1）减少散热损失，加厚保温材料和提高绝热材料的质量，在使用中注意维护，避免受潮或损坏。 工业锅炉散热损失的大小除与保温措施有关外，还与锅炉负荷大小有关，低负荷时，因散热面不变，散热量基本不变，而燃料耗量变小了，对应于每公斤燃料的散热损失将增加。 因此，为减少散热损失应尽量不要让工业锅炉在低负荷下运行。

（2）采用二次回风系统，促进燃料完全燃烧。二次回风能在锅炉内形成烟气漩涡，这一方面增加了悬浮煤粉在炉膛内的停留时间，使燃料充分的燃烧；另一方面能降低炉膛内的温度梯度，提高炉膛内受热面的利用率，所以采用二次回风系统是改善燃烧条件的重要手段。

4.降低工业锅炉排烟温度。

（1）尽量减少或避免受热面上结渣、水垢、积灰和堵灰等现象的发生。

（2）改进或增加工业锅炉尾部受热面。

5.选购合适的煤种。

工业锅炉所用燃煤的水分、挥发分对其着火的快慢、燃烧温度的高低有着显著的影响。燃煤中要保持适当的水分，其在含屑量较多时，能减少漏煤和飞灰现象的发生，并使煤层变松，有利于通风。

6.保证工业锅炉水质。

保证工业锅炉水质不仅是一项重要的节能措施，而且是一项重要的安全措施。 若工业锅炉水质不佳，锅炉受热面易结垢，锅炉每结 1mm 水垢，整体热效率下降3%，而且锅炉结垢后对锅炉安全运行也极为不利。水垢会影响水循环的正常进行，造成管子过热甚至爆管。 因此从保证锅炉安全运行及节能方面考虑，都需要保证工业锅炉的水质。

7.实现工业锅炉自动化控制。

锅炉运行实现自动控制，可改善员工的工作条件、提高锅炉运行的安全性和可靠性、可节约 20% 左右的燃煤。

参考文献：

[1]赵新强.工业锅炉节能改造[J].江西能源.2005，（3）.

[2]张国恒，苗浩然，王广盛.工业锅炉的节能途径[J].工业锅炉.2005，（5）.

[3]吴洪春.工业锅炉节能的方向和指标[J].媒体技术.2004，（9）.

作者简介：

廉洪强（1986.11-），2009年毕业江苏大学热能与动力工程专业，从事特种设备（锅炉）检验工作。