环保高效节能煤粉锅炉在纺织工业中的应用

何 炜

（尤溪县散装水泥与新型建材推广中心，福建 三明 365100）

0 引言

我国在20 世纪70 年代就开始研究开发煤粉工业锅炉等相关技术，后因煤粉制备、锅炉自动控制、布袋除尘、经费限制、平均热效率低等原因而停滞；至20 世纪90 年代，随着世界各国工业锅炉技术进步，我国煤粉工业锅炉也得到应用和初步发展。在借鉴和学习国外先进理念、特殊工艺和相关技术经验后，我国科研院所科研人员也开始研究开发“高效煤粉工业锅炉”等新型煤粉锅炉系统技术。通过多年来的研究和开发，这种环保高效节能煤粉锅炉完全符合我国的节能减排政策的要求，它是我国科研院所科研人员的智慧结晶[1-2]。

本研究所阐述的高效节能环保煤粉工业锅炉系统技术热效率达90%以上，比普通燃煤锅炉节能50%左右，能够实现高效节能清洁排放，其中，二氧化硫、氮氧化合物和二氧化碳等排放均少于燃油锅炉和燃气锅炉，采用了节能环保工业锅炉脱硫脱硝脱碳一体化集成技术，产品符合国家十分紧迫的节能减排形势和产业政策导向，被国家发改委于2013 年第16 号公告公布的《战略新兴产业重点产品目录》列为第一类节能环保产业中的第一方向，是国家战略新兴产业高效节能环保产业中的第一项，是传统高能耗、高排放、高污染燃煤工业锅炉的升级换代产品,也是传统油气锅炉的替代产品。

1 环保高效节能煤粉锅炉简介

环保高效节能煤粉锅炉是由煤炭科学研究总院和北京煤化工分院等专家学者与我国某某环保设备有限公司和某某天地节能技术有限公司设计、研发、试制、生产及销售的产品。该煤粉锅炉通过将工业煤炭加工成煤粉，并在其中加入一定量的燃烧添加剂，以负压燃烧方式、喷煤粉形式运作，控制燃烧温度和时间，使煤粉在燃烧室能够充分燃烧，控制硝、碳、硫等化合物有害物的排放，是真正做到趋零排放的高效节能锅炉，目前已广泛应用于轻工造纸、纺织印染、服装鞋材、医药化工等行业[3-4]。

2 环保高效节能煤粉锅炉系统

图1 为环保高效节能煤粉锅炉系统示意图，锅炉系统主要包括煤粉储供子系统、燃烧器子系统、测控子系统、锅炉子系统、布袋除尘器子系统和热力子系统等。这种锅炉是一种环保高效节能锅炉系统，燃料主要是由煤粉罐车直接对接燃料室的接入口，不会出现任何跑、冒、滴、漏等现象；煤粉是由煤粉罐车集中供应，通过自控单元可以精确、及时、高效方式提供煤粉至燃烧室进行燃烧；煤粉在高效、洁净燃烧后，其燃烧后少量的含硫、含氮等化合物废弃产物可集中回收。环保高效节能煤粉锅炉操控部分细节图如图2 所示。

图1 环保高效节能煤粉锅炉系统示意图

图2 环保高效节能煤粉锅炉操控部分细节图

3 环保高效节能锅炉排放指标及成本对比

环保高效节能煤粉锅炉排放指标：第一，环保高效节能煤粉锅炉其燃烧对功率较大的用电设备配备了变频器，其煤粉燃烧效率≥98%，节能节电充分；第二，其锅炉热效率≥90%，效果明显；第三，烟尘（TSP）排放≤20mg/m3；第四，有效的过程控制，由于能控制燃烧温度，具备较好的炉内脱硫脱硝环境，二氧化硫和氮氧化物等排放达到国家环保部门的指标要求。

表1 10t/h 环保高效煤粉锅炉系统与传统锅炉运行成本对比表

4 环保高效节能煤粉锅炉技术特点

我国是煤炭生产大国，对煤炭资源供应而言还是具有较大的优势。环保高效节能煤粉锅炉具有以下技术特点：第一，不产生污染，煤粉采用密闭集中供应；第二，环保高效节能煤粉锅炉工作环境好，其在生产时，整个煤粉锅炉系统密闭运行，并自动上煤且集中排灰，无粉尘跑、冒、滴、漏等现象发生；第三，洁净排放，煤粉锅炉可实施炉内脱硫，燃烧器采用低温空气分级设计，燃烧温度场均匀，避免局部高温，燃烧过程产生的二氧化硫、氮氧化合物和二氧化碳等含量低，烟气采用布袋除尘，烟尘排放浓度低，基本上无二次污染；第四，环保高效节能煤粉锅炉启停简单，整个锅炉系统可实现即开即停，可自动监控、调整运行参数，使系统处于最佳运行状态；第五，节约用地，占地面积小；第六，拥有自主知识产权50 余项；第七，测控水平较高：自动监控、调整运行参数，使系统处于最佳运行状态，同时降低了劳动强度以及人为因素对环保高效节能煤粉锅炉运行的影响；第八，性价比高：运行费用低廉，可在较短的时间内收回设备投资。

5 环保高效节能煤粉锅炉在印染工业中的应用

纺织产业是我国传统的国民经济支柱产业和民生产业，其在经济社会发展当中，具有举足轻重的作用，也是我国国民经济和社会发展的重要力量。在纺织印染的前处理、染色、印花和后处理等工序都要使用到锅炉所产生的蒸汽等，同时在印染加工过程中也会产生一定的废水和废料（废水中染料），给人们居住的环境带来一定的影响，有违国家推行的“清洁生产、节能减排、绿色环保”等政策。这使得众多的科技工作者和专家学者们纷纷想方设法，从污染的源头来进行设计、将环境经济纳入成本分析、通过节水和回用等方式减少排放、对末端治理实行污染的控制、搞好印染产业的结构调整来建设资源和能源节约与环境友好的生态型工厂[5-7]。在对环保高效节能煤粉锅炉进行设计、研发、试制、生产时，充分考虑到纺织印染行业的特殊属性，可将环保高效节能煤粉锅炉与印染污水处理后的污泥进行结合，将印染废水处理后的泥浆与煤粉一起进行加工，通过一系列的工序添加入煤炭中再制成煤粉进行燃烧（图3），能够完美地将印染污泥进行处理再达标排放，达到国家规定的环保要求，实现人类与自然的和谐统一。

图3 某某市某某工业园采用的环保高效节能煤粉锅炉供热系统

6 结语

在科学技术日益发展的今天，环保高效节能煤粉锅炉在纺织印染工业中的应用不但可提高纺织工业的竞争力，整合相关产业的产业链，还可带动一系列其他工业产业的发展和壮大,特别能大大地促进我国轻工造纸、纺织印染、服装鞋材、医药化工等行业高质量发展。