燃煤锅炉节能减排技术研究

师雁 杨明 陈永祥 曾兰珍（玉溪卷烟厂，云南玉溪653100）

燃煤锅炉节能减排技术研究

师雁 杨明 陈永祥 曾兰珍（玉溪卷烟厂，云南玉溪653100）

燃煤锅炉是大气污染物的重要排放源，推进对燃煤锅炉节能减排技术的研究和应用，对大气污染物减排和清洁生产有着重要的意义。玉溪卷烟厂在节能减排方面做了诸多尝试和努力，积极推进对燃煤工业锅炉节能减排技术的研究。

燃煤锅炉；节能减排；玉溪卷烟厂

近年来，随着人们环境保护意识的提高，大气污染和雾霾引发的社会矛盾日益突出。为了提高空气质量，改善生活环境，加强工业废气污染物的控制和治理就显得尤为迫切和重要。

中国现阶段一次能源以煤炭为主，2014年底煤电机组约占发电机组的62%，2013年中国CO2、SO2、NOx和烟尘排放量均居世界第一，其中燃煤电站锅炉排出的CO2、SO2、NOx和烟尘分别占总排放量的50%、38%、43%和17%。因此，针对主要污染源的燃煤锅炉进行节能减排对于完成减排任务有着十分重要的意义。[1]

1 中国燃煤工业锅炉的节能减排技术[2-3]

中国工业锅炉有55万多台，大多数为燃煤火床炉，年耗煤达4×108t，实际运行热效率多为70%~80%甚至更低，节能提效和污染物减排潜力较大。

近年来，国内燃煤工业锅炉大多安装了各种高效的烟气洁净设备，以降低排烟中的气体污染物，实现减排的目的。同时，随着科学技术的发展，各种先进的节能减排技术被运用在燃煤工业锅炉上。

1.1 强化燃烧技术

一般通过优化炉拱结构和配风、加入添加剂等方法来提高锅炉燃烧效率。通过富氧燃烧减少排烟量，增强辐射传热、燃烧的速度和强度，降低不完全燃烧损失，从而达到节能减排的目的。

1.2 冷凝式锅炉

这类锅炉排烟中含有水蒸气，通过水蒸气冷凝使汽化潜热得以利用，从而提高锅炉的热效率。

1.3 燃煤火床炉改为煤粉炉

燃煤火床炉一般热效率较低，在有稳定的煤粉供应单位的前提下改为煤粉炉可有效提高热效率。

1.4 燃煤火床炉改为燃气炉

燃煤锅炉的烟尘、SO2、NOx和CO2的排放量分别为燃气锅炉的500、4000、4和2倍。而且，全自动燃气工业锅炉的热效率可达90%，比燃煤火床炉高出许多，在天然气存在气源充足的地方，燃气炉具有明显的节能减排优势。

1.5 燃用清洁煤

原煤经过洗选，可去除50%-80%的灰分，30%-40%的硫分，所以燃用清洁煤可提高热效率，降低排烟中的烟尘和气体污染物排放量。

2 玉溪卷烟厂燃煤锅炉的节能减排技术

玉溪卷烟厂关索坝厂区有5台35t燃煤锅炉，年消耗二类烟煤约4万t。根据各级政府和行业节能减排的要求，玉溪卷烟厂进一步强化节能减排基础管理，在管理上创新方法，2004年1月，在质量管理体系（ISO9001）的基础上通过了环境管理体系（ISO14001）和职业健康安全管理体系（OHSAS18000）认证，在卷烟企业中率先通过“三标一体”体系认证。

同时，从对标管理、技术进步、能源计量、统计、指标分解、过程控制、检查考核等各方面全方位推进节能减排工作，在技术上针对提高燃煤锅炉热效率和排烟的洁净化实施了多项节能减排技术改造。

2.1 燃用低硫煤

从前端控制着手，选购硫分7%以下的低硫煤用于锅炉燃烧，在保证热效率的同时，降低锅炉烟气中SO2的排放量，减少空气污染，保证厂区周围良好的环境空气质量。

2.2 锅炉富氧燃烧技术改造及压缩空气梯级利用技术的研发

通过富氧燃烧和压缩空气梯级利用新技术，将压缩空气进行分离，按富氧和富氮的特性，进行分管道，跨车间的梯次使用。采用氮氧分离后的富氧气体作为锅炉的助燃气体，减少燃料消耗，减少不完全燃烧损失。同时，富氮气体作为气动源，有效利用了空气的剩余价值，降低空气过剩系数。

2.3 横梁式炉排改造

玉溪卷烟厂率先在烟草行业中完成横梁式炉排改造，改善炉排面上煤的燃烧环境和条件，促进燃煤充分燃烧，显著提高锅炉热效率。经过运行测试，设备运行稳定，锅炉热效率提高，节能效果显著。

2.4 添加脱硫助燃剂

在煤炭中掺入一定量的脱硫助燃剂，使其与煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫或三氧化硫发生化学反应生成较为稳定的硫酸盐类物质保留在炉渣灰中，随煤渣排除，达到脱硫目的。同时，根据固硫助燃剂的膨化作用，使煤炭中的高分子化合物得到充分裂解燃烧，能量得到充分释放，提高了炉膛覆盖燃烧面，有效地节约了煤炭。

2.5 使用成型生物质燃料

生物质颗粒燃料是利用生物质致密成型技术将农林产生的废物制成的固体颗粒燃料，是一种可再生的新型清洁能源。从试烧试验结果来看，燃烧利用效率较高，能较快达到锅炉的设计负荷，并持续稳定供汽。同时，生物质燃料燃烧充分，除渣量少，大气污染物排放量明显降低，节能减排效果显著。

3 结语

（1）燃煤锅炉是烟尘、SO2、NOx和CO2等大气污染物的主要排放源，因此推进燃煤锅炉的节能减排技术研究对于环境空气质量的改善有着重要的经济和社会意义。

（2）节能减排是工业企业降低生产成本、实现可持续发展、提高企业竞争力和社会影响力的重要途径，也是企业义不容辞的社会责任。企业在自身快速发展的同时，应严格执行建设项目“三同时”，持续开展清洁生产，充分挖掘内部管理潜力，深化科技研发的创新，在污染治理和节能减排方面发挥积极的推动作用。

[1]林宗虎.中国燃煤锅炉节能减排技术近况及展望[J]。西安交通大学学报，2016，50（12）：1-5.

[2]林宗虎，徐通模.实用锅炉手册[M].2版.北京：化学工业出版社，2009:1-1293.

[3]王善武，钱风华.工业锅炉行业“十二五”回顾、“十三五”发展展望与建议[J].工业锅炉，2016（1）：1-15.