鍋爐節(jié)能減排初探

熊 偉

摘要:伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,鍋爐制造業(yè)取得了長足的進(jìn)步。然而,隨著我國對安全、節(jié)能和環(huán)保方面的要求逐年提高,如何推進(jìn)行業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展,已成為工業(yè)鍋爐行業(yè)未來發(fā)展面臨的新課題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。文章通過闡述工業(yè)鍋爐能源浪費(fèi)的主要表現(xiàn),提出了針對這些問題的節(jié)能減排技術(shù)措施,并分析了節(jié)能減排中面臨的問題。

關(guān)鍵詞:鍋爐;節(jié)能減排;資源環(huán)境

中圖分類號:TU973文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0074-02

伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,近年來工業(yè)鍋爐制造業(yè)取得了長足的進(jìn)步。其突出成效是,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日益規(guī)范,技術(shù)水平逐步提高,產(chǎn)品品種不斷增加,經(jīng)濟(jì)規(guī)模顯著擴(kuò)大。然而,在行業(yè)高速發(fā)展的過程中,也付出了很大的資源和環(huán)境代價。隨著我國對安全、節(jié)能和環(huán)保方面的要求逐年提高,如何在推進(jìn)行業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展、確保工業(yè)鍋爐安全運(yùn)行的形勢下,進(jìn)一步加速推進(jìn)節(jié)能減排工作的開展,已成為工業(yè)鍋爐行業(yè)未來發(fā)展面臨的新課題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

一、節(jié)能減排現(xiàn)狀堪憂

我國工業(yè)鍋爐制造業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展,特別是改革開放推進(jìn)行業(yè)駛上發(fā)展的快車道。由于市場需求的不斷加大,生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增加較快,行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。縱觀工業(yè)鍋爐行業(yè)的發(fā)展,雖成績斐然,但仍有隱憂。

(一)行業(yè)總體技術(shù)水平有待提高

目前行業(yè)中仍存在生產(chǎn)廠家過多、生產(chǎn)分散,多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)能力較為低下、企業(yè)間發(fā)展不均衡、生產(chǎn)集中度不高等問題。經(jīng)調(diào)查,雖然大部分企業(yè)通過轉(zhuǎn)換經(jīng)營機(jī)制,使企業(yè)活力有效提升、市場反應(yīng)能力明顯增強(qiáng),但部分企業(yè)仍然缺少長期發(fā)展戰(zhàn)略,致使企業(yè)自主開發(fā)和創(chuàng)新能力不強(qiáng)、投入不足,導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)的檔次和水平依然不高,產(chǎn)品性能質(zhì)量沒有顯著提高。顯而易見的問題是,市場競爭處于低級化,行業(yè)總體技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益提高不快。

(二)能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重

我國的能源結(jié)構(gòu)以煤為主,量大面廣的工業(yè)鍋爐要消耗大量的煤炭,同時也是我國主要的煤煙型污染源。據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會工業(yè)鍋爐分會調(diào)查分析:我國目前在用燃煤工業(yè)鍋爐約47萬余臺,每年消耗標(biāo)準(zhǔn)煤約4億噸,約占我國煤炭消耗總量的四分之一。然而,燃煤工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行效率僅達(dá)65%左右,這一指標(biāo)比國際先進(jìn)水平低15～20個百分點(diǎn)。

二、節(jié)能減排面臨的困難

由于國家能源政策及當(dāng)前油氣價格的因素,在用的工業(yè)鍋爐能耗浪費(fèi)的主要原因有:鍋爐容量偏小、效率低下、煤種多變、煤質(zhì)差、排煙溫度高、污染大、系統(tǒng)自動控制水平低、鍋爐結(jié)焦、積灰嚴(yán)重、水質(zhì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求、冷凝水綜合利用率低、人員操作水平不高等諸多因素。

(一)鍋爐容量小、熱效率低

近年來熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目雖然逐步上升,但總體上小容量鍋爐所占比重仍然偏高,且大多鍋爐長期在低負(fù)荷下運(yùn)行,造成不完全燃燒和排煙溫度升高,熱損失增大。煤種多變、煤質(zhì)差。工業(yè)鍋爐的燃煤由于產(chǎn)供緊張,其顆粒度、熱值、灰分等均無法保證。而工業(yè)鍋爐90%以層燃鍋爐為主,層燃鍋爐對煤種的適應(yīng)性較差,當(dāng)煤種發(fā)生變化時,其燃燒工況相應(yīng)也發(fā)生變化,且燃燒時工況也相應(yīng)變差。

(二)排煙溫度高、污染大

企業(yè)大量使用有機(jī)熱載體鍋爐,而有機(jī)熱載體鍋爐燃燒方法大多數(shù)以層燃為主,其排煙溫度長期在300℃～350℃之間,大量高溫?zé)煔饧胺蹓mSO2、CO2、NO對環(huán)境造成極大污染,熱量流失嚴(yán)重。

(三)鍋爐運(yùn)行自控裝置水平低

在用工業(yè)鍋爐普遍未配置運(yùn)行檢測儀表,操作人員在調(diào)整鍋爐燃燒工況或負(fù)荷變化時,由于無法掌握具體數(shù)據(jù),不能及時根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況,鍋爐、電機(jī)的運(yùn)行效率受到了限制,造成了浪費(fèi)。

三、采取措施

(一)技術(shù)方面

針對以上的問題,質(zhì)監(jiān)部門應(yīng)指導(dǎo)企業(yè)積極推廣節(jié)能裝置與技術(shù),使在用鍋爐提高效能,減少浪費(fèi)。

1.推廣工業(yè)鍋爐加裝余熱回收裝置。指導(dǎo)企業(yè)加裝蒸汽“余熱回收裝置”,對有機(jī)熱載體爐的尾部高溫?zé)煔膺M(jìn)行回收二次利用,使鍋爐煙氣溫度降低至150～200℃。推廣干冰清洗技術(shù)。以前企業(yè)一直采用水和壓縮空氣等機(jī)械方法清洗鍋爐的油垢、煤垢,清洗效果差,且易損壞鍋爐爐墻。干冰清洗技術(shù),有效破解了清除鍋爐結(jié)焦的難題,通過高壓空氣將顆粒狀的干冰粒噴射到鍋爐受熱面的表面,利用溫差的物理反應(yīng)使不同的物質(zhì)在不同的收縮速度下產(chǎn)生脫離,當(dāng)-78℃的干冰粒接觸到油垢、灰垢表面后產(chǎn)生脆化爆炸現(xiàn)象,使油垢、灰垢收縮及松脫,隨之干冰粒會瞬間汽化且膨脹數(shù)百倍,產(chǎn)生強(qiáng)大的剝離力,使油垢、灰垢快速徹底地從金屬表面脫落。

2.推廣工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)。據(jù)測算,鍋爐本體內(nèi)部每結(jié)1毫米水垢,整體熱效率下降3%,而且影響鍋爐的安全運(yùn)行。通過指導(dǎo)企業(yè)采取有效的水處理技術(shù)和除垢技術(shù),加強(qiáng)對鍋爐的原水、給水、鍋水、回水的水質(zhì)及蒸汽品質(zhì)檢驗(yàn)分析,實(shí)現(xiàn)鍋爐無水垢運(yùn)行,整體熱效率平均提高10%。推廣冷凝水回收技術(shù)。鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽,經(jīng)過生產(chǎn)用熱設(shè)備后會生成冷凝水。推廣純低溫余熱鍋爐應(yīng)用技術(shù),純低溫余熱鍋爐可利用生產(chǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)生的中低溫廢熱來推動低參數(shù)的汽輪機(jī)組做功發(fā)電,且不用任何補(bǔ)燃,是企業(yè)提高能源利用效率、降低成本、節(jié)能減排的有效措施之一。

3.推廣低耗電量的變頻技術(shù)。鍋爐在運(yùn)行過程中,通常都是由操作人員憑經(jīng)驗(yàn)手動調(diào)節(jié),峰值能耗浪費(fèi)較大。而采用變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢在于:電機(jī)轉(zhuǎn)速降低,減少了機(jī)械磨損,電機(jī)工作溫度明顯降低,檢修工作量減少;電機(jī)采用軟啟動,啟動電流從零逐漸上升到額定電流值,不僅節(jié)能而且不會對電網(wǎng)造成沖擊,節(jié)能效果顯著,一般情況下可以節(jié)能約30%。

(二)政策方面

為扭轉(zhuǎn)工業(yè)鍋爐行業(yè)當(dāng)前的被動局面,需要聚集全行業(yè)的力量,圍繞國家節(jié)能減排戰(zhàn)略、抓住新的發(fā)展機(jī)遇,統(tǒng)一認(rèn)識和行動,進(jìn)行工業(yè)鍋爐節(jié)能減排共性和關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)機(jī)制、體制的創(chuàng)新。行業(yè)未來的工作重點(diǎn)是加速產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,推進(jìn)節(jié)能減排,研發(fā)高技術(shù)含量產(chǎn)品,以實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐行業(yè)可持續(xù)發(fā)展,盡快實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排戰(zhàn)略對工業(yè)鍋爐行業(yè)提出的目標(biāo)和要求。

1.建立和完善節(jié)能減排指標(biāo)體系。地方政府應(yīng)盡快出臺制定鼓勵節(jié)能減排和促進(jìn)新能源發(fā)展的具體配套措施及優(yōu)惠政策,各級職能部門建立協(xié)作聯(lián)動機(jī)制,努力形成整體合力,大力開展對鍋爐等特種設(shè)備節(jié)能的宣傳教育,營造濃厚的工作氛圍,提高全民節(jié)能意識,充分發(fā)揮各行業(yè)協(xié)會及技術(shù)機(jī)構(gòu)的支撐作用,共同推進(jìn)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作。

2.充分發(fā)揮企業(yè)節(jié)能減排的主體作用。鼓勵企業(yè)加大節(jié)能減排技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新投入,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。完善和落實(shí)鍋爐使用單位節(jié)能減排的各項(xiàng)管理制度,提高鍋爐熱效率,加強(qiáng)對鍋爐運(yùn)行人員和管理人員的節(jié)能技能培訓(xùn)考核,強(qiáng)化能源計(jì)量管理。

3.加快建立節(jié)能技術(shù)服務(wù)體系。制訂出臺發(fā)展節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見,促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。培育節(jié)能服務(wù)市場,加快推行合同能源管理,開展鍋爐效能測試工作,通過效能測試,了解鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況的優(yōu)勢,找出造成能量損失的主要因素,指明減少損失、提高效率的主要途徑。

四、結(jié)語

工業(yè)鍋爐的節(jié)能工作,是降低能耗、減少環(huán)境污染、造福子孫后代的有益事業(yè)。因此,我們應(yīng)該著眼于未來,積極貫徹落實(shí)國家的節(jié)能減排政策,加大對工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作的重視力度,并積極實(shí)施節(jié)能技術(shù)措施,提高鍋爐的運(yùn)行熱效率,達(dá)到鍋爐低耗高效的節(jié)能目的。

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