工业锅炉能耗现状分析与节能措施

鲁金灿

（徐州工业锅炉有限公司，江苏 徐州 221000）

引言

对于能源消耗系统来说，工业产业当中锅炉设备占据了较大的比例，且一部分能耗是由供热系统所造成。我国的煤炭产量相对较多，但工业产业在生产阶段所耗费的煤炭占据了1/3的比例，通常是以工业锅炉设备的耗能为主，其占据了燃煤总量的80%以上。大部分工业锅炉的热效率相对较低，所以在运行的过程中耗费了大量的原材料和能源资源，整体的污染排放度相对较高，容易带来严重的环境问题。现阶段需要结合工业锅炉的能耗现状予以全方位的分析，提出有针对性的节能措施，及时地改善能耗问题，并提高工业锅炉的运转效率。

1 分析工业锅炉能耗现状

1.1 尚未提升工业锅炉自控水平

对于我国燃煤系统中的工业锅炉设备来说，通常是以开环控制方法为主，无法根据外界的整体能量使用变化情况，采取自动化的形式对锅炉的运行状态进行调节。所以，锅炉在燃烧和运行的过程中，为调整作业的操作和开展带来了较大的难度，导致相关人员无法及时掌握锅炉的运转状态。在使用工业锅炉设备时，由于尚未对其配置运行监测仪表，无法保障监测仪表的健全性，容易带来失灵等问题。操作人员在针对锅炉的燃烧工况以及负荷变化进行调整时，由于缺少充足的参考数据，所以难以结合锅炉的负荷变化，对运行工况作出合理调整，使锅炉和电机在运行的过程中，难以采取高效化的运行模式，对整体运转成效带来局限，不利于维护锅炉的最佳运转工况，从而造成资源浪费问题[1]。

1.2 产生不完全燃烧热损失

在工业锅炉设备的运行过程中，容易产生不完全燃烧现象，形成热损失等问题。通过对不完全燃烧阶段所产生的热损失类型予以细致划分，可以将其分为化学和机械等两种类型。一方面，机械不完全燃烧热损失主要是指尚未燃烧殆尽的煤粒，并在燃烧阶段所带来的热损失。对于上述为燃烧的炭包来说，若碳包包含于灰渣和飞灰中，那么层燃炉中容易出现漏煤现象，从而带来热损失问题。另一方面，对于化学不完全燃烧热损失来说，通常是指在实际的排烟过程中，其中含有CO、H2、CH4等可燃性气体，且此类气体尚未全部燃烧殆尽，所以容易产生热损失[2]。

1.3 煤种炉型难以匹配，存在燃煤燃尽困难

在燃煤工业生产过程中，所使用的锅炉设备需要按照一定的煤种情况，为设计作业的开展提供助力支持。燃煤的热值力度和灰分等基础参数容易发生变动，导致煤种与锅炉之间不相匹配，难以维持两者之间的适应性，所以在燃火过程中存在困难。在通常情况下，前期设计阶段的锅炉设计热值，与实际所产生的热值之间存在差异。当燃烧阶段所使用的煤种性能，能够与燃煤工业锅炉设计要求相匹配时，才能够持续维持锅炉设备在运转过程中的良性状态。对于我国现阶段所供应的燃煤来说，大多数是以原煤为主，所以并未经过加工和处理，所以燃煤品质存在较大差异。

1.4 管理人员节能意识薄弱

部分单位的管理人员在锅炉节能方面存在着意识薄弱的现象，很少会去关注节能方面的事项，对于推动锅炉节能的积极性较低，从而使得锅炉节能难以得到有效的投资与管理。在节能减排理念越发重要的今天，若是管理人员空有一身高强的管理能力而缺乏节能意识，那么就无法实现国家节能减排的战略目标，不利于人类的长久生存与发展。因此，有必要加强对管理人员的培训，确保其具备一定的节能意识。

2 改善工业锅炉能耗现状的节能措施

2.1 规范工业锅炉设备的选用

2.1.1 采用微机控制技术

当锅炉的蒸发量超过了10 t/h的规定后，需要使用计算机控制系统，对锅炉设备的蒸发量予以严格管控。对于小型的锅炉设备来说，需要结合实际情况为其配备热工仪表，发挥出小型过滤设备和热工仪表的实际效用，采用计算机系统控制方法。从锅炉设备的气压、水位、给水流量、蒸汽流量、排烟温度、炉膛温度、风量、燃料消耗以及风压等运行参数出发，对实际所显示的参数数据进行记录，基于精准化的控制形式，加大对给水系统和燃烧系统的控制力度，进而达到节能目标。在计算机应用技术水平的提升过程中，使微机的成本价格逐渐降低，可以加快工业锅炉微机控制系统的建设进程，基于成熟性和经济性的系统模式，将其渗透于工业的锅炉房中，保证锅炉运行的安全性与稳定性，获得良好的节煤效果。在使用计算机控制方法时，能够对多种不同类型的运行数据进行记录，为统计和考核作业的开展提供便利性支持，结合锅炉设备的整体运行情况，通过严格考核，保障产量、能耗等数据信息的完整性和真实性。

2.1.2 选择节能型锅炉设备

在工业锅炉的运行过程中，为了确保锅炉的安全性和节能性，需要在开展锅炉筛选作业时，保证锅炉设备筛选的适宜性与合理性。首先，需要根据工业锅炉设备的整体用途，对介质予以合理选用，尽量避免使用蒸汽类和过热蒸汽类的锅炉，需要使用热水类和饱和蒸汽类等锅炉，实现安全性和节能性等目标。

其次，通过对锅炉的热效率进行分析，应确保热效率能够超过国家的节能型锅炉设备规范要求。对于产品质量优良的厂家来说，需要积极与其取得联系，并优先选用品质良好的锅炉产品。

再次，在筛选节能型锅炉设备时，需要确保设备能够满足热介质参数要求，并符合热负荷等规定，根据工业产业的工艺特性和生产要求，在综合考虑生活需求和采暖通风基础上，对热负荷进行计算，根据最终的计算结果，为锅炉的台数和容量筛选作业提供充足的参考依据。在锅炉出力的过程中，需要与用户的热负荷变化趋势之间保持适应性。在一般情况下，燃煤锅炉的经济负荷需要得到严格管控，并将其控制在额定负荷的70%～80%的区间范围内。对于低负荷的形式来说，则应超过额定负荷的20%～30%左右。需要注意的是，在锅炉的运行过程中，需要避免锅炉长期处于低负荷的运行状态。

在锅炉安装地区时，还应坚持环保性和绿色化的发展要求，加大对锅炉筛选作业的管控力度。对于市区和风景区来说，在锅炉设备的安装过程中，需要对航煤锅炉层燃炉和燃油燃气锅炉予以优先选择。

最后，还应根据当地的可用煤种特性予以分析，从发热量、挥发份、灰分和含流量等多项指标出发，确保锅炉设备筛选的适宜性，所选用的锅炉能够对燃烧阶段所筛选出的燃料进行利用，保障燃料燃烧的有效性，与燃料煤种之间产生良好的适应性。对于锅炉设备的用煤品质来说，需要坚持就地取材的原则，避免长时间的开展运输作业，结合当地的实际情况，坚持经济性与合理性的原则，适当地采用低质煤等燃料。

2.2 工业锅炉节能降耗措施

2.2.1 分析并处理燃煤锅炉

对于不同类型的燃煤来说，其自身的品质具有差异性，其中所含有的颗粒物各不相同。当燃煤的颗粒相对较大时，则会出现不完全燃烧等现象，无法实现对燃煤的充分利用。在锅炉的燃烧过程中，由于会受到燃煤自身含水量的影响，导致燃火环节存在延迟性。当燃煤的挥发性相对较高时，则会加快燃烧的整体效率，当燃煤的挥发性普遍较低，那么在实际的燃烧过程中，则会为着火环节带来较大的难度。为此，当燃煤在进入到锅炉设备的前期阶段，会对其进行反复清洗，并保障燃煤筛选的适宜性。对各种燃煤的品质进行检查，通过对燃煤的水分、颗粒和挥发程度进行综合考虑，筛选出合适的燃煤材料，并将其投入到工业锅炉设备中，获得更加优良的燃烧效果，形成高效化的燃烧模式。

2.2.2 关注并应用节能技术

在工业锅炉的运行过程中，为了提高能源的回收效率和利用效率，并保证工业锅炉节能降耗措施的合理性，需要对新型节能技术予以高度重视，并遵循回收节能改造整体解决方案的指导，将其放置于工业锅炉炉的设计环节，实现对新型节能技术的充分利用。

一方面，在锅炉的运行过程中，还需要加大对节能措施设计的监管力度，采取有针对性的锅炉养护方法，通过全面了解节能相关系统，从冷凝水体系、自控装置以及燃烧设备等多种体系入手，对不合理的设施进行重新设计并加以改造。采取有效的维护方法，保障体系维护作业的实际效用，获得优良的锅炉设备节能性能。另一方面，需要加大对锅炉节能技术的研究力度，以某工厂技术节能项目为例（见图1），从实用性和运用性这两个层面入手，在工业锅炉的运行过程中，发挥出节能监测、能量回收、节能添加剂以及锅炉燃烧等多项技术的实用价值，保障节能技术应用的灵活性和时效性，保障锅炉节能技术应用的科学性。

2.3 适当减小空气系数

首先，工业企业需要在管理人员的过程中，有意识、有目的地开展人员培训作业，使各部门人员的节能减排意识得到加强，遵循节能减排指标的规定要求，提出有效的管理措施，减少能源浪费并降低废气排放量，加大对锅炉房设备管理力度。其次，还需要设置高效化的监控设备，并将其应用于燃煤工业生产作业中，从锅炉设备的温度和氧量等两个层面入手，基于实时化的观察形式，发挥出监控设备的实际效用，并采取合理措施，对锅炉的配风量进行调整。再次，应在锅炉配风的过程中，坚持合理化和科学化原则，在锅炉前方着火区和后方燃尽区中，通过适当减少风量，在中间燃烧区中，采取相关措施增大整体风量。最后，需要保证培训内容的专业性，提高锅炉管理人员的专业技能水平，并建立完善的管理工作制度，促进锅炉修理作业的顺利实施，改善外墙的保温形式，降低锅炉漏风等问题的发生几率。

表1 某工厂技术节能项目的节能成效

2.4 分时分段形式，节约消耗材料

从配置、管理等工序入手，对采暖供气等工序加以处理，发挥出动力站的实际效用，结合用料单位的实际情况，明确掌握热负荷的大小设置，根据当天的天气环境变化，综合考虑热单位的工序状况。在使用分段分时方法时，应严格按照程序设置，以循环形式为用人单位进行供气。按照锅炉设备的气量，事先对远距离的用热单位进行供气，或者用热单位具有预热工序时，同样能够将其作为先行供气单位。当符合标准温度设置后，可以采取关闭供气或者减少供气等操作，并对其他单位进行供气，保障供气作业的循环性。采用分段、分时的供气方式，避免在供气高峰时期无法保障气量供应的充足性，或者存在气量过多的不良局面，保障空气热负荷的平衡性。锅炉能够以满负荷的状态稳定运行，不仅可以节省燃煤资源，还可以在高峰时期避免停炉问题的出现，提高锅炉的整体热效率。

2.5 加强培训工作，塑造节能意识

锅炉节能策略能否得到落实，在很大程度上取决于单位的管理层人员。我国有关部门应当组织各单位的管理人员实现对节能概念的学习与理解，深入把握为什么要节能、怎么做才能节能等方面的内容，为管理人员塑造高度的节能意识，加强对节能的投资以及管理力度，从而为锅炉节能提供一定的保障。此外，基层操作人员也应当具有一定的节能意识，而通过对管理人员进行培训，能够有效实现“以上带下”，进而让整个单位的人团结一心，共同营造高度的节能意识。同时，单位自身还应当设置一定的监管体系，确保节能策略能够在各个环节中得到落实，避免违规操作。监管体系主要由内部监管和外部监管共同构成，内部监管指的是单位自身的监管部门，外部监管主要是政府监督、舆论监督、社会团体监督以及人民群众监督。

3 结语

在工业生产作业中呈现出了高能耗的现象，且大量的能耗问题来自于锅炉设备，在此类问题的干扰作用下，为了促进工业产业的持续化运行，需要采取有针对性的控制措施，结合工业锅炉的整体能耗现状予以分析，并保障节能措施的时效性和完善性。通过强化人员的节能意识，在提高专业技能水平的同时，提高工业企业的锅炉节能降耗能力，加快生态节能事业的发展进程。