工業(yè)燃煤鍋爐節(jié)能與環(huán)保技術(shù)探討

周月華，孫麗娟

（安陽市鍋爐壓力容器檢驗所，河南 安陽 455000）

0 引言

我國的工業(yè)鍋爐主要以燃煤為主， 而且面廣、量大，每年所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤達(dá)4 億t，占我國原煤產(chǎn)量的1/4。 由于鍋爐的容積普遍比較小，再加上運行效率較低，造成了極大的能源浪費，相當(dāng)于每年多消耗6 000 萬t 煤。 另外， 工業(yè)鍋爐在燃煤的過程中，會排放大量的SO2、NO、CO2、CO、粉塵等污染物。據(jù)調(diào)查，SO2的排放量達(dá)900 萬t/年，CO2的排放量達(dá)12.5 億t/年，粉塵的排放量達(dá)280 萬t/年。這些排放物成為煤煙型大氣的主要污染源。 因此，如何提高鍋爐的熱效率， 促進(jìn)節(jié)能與環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，是我們每個人都應(yīng)當(dāng)考慮的問題[1]。

1 燃煤鍋爐熱損失的主要因素

1.1 排煙溫度過高

排煙溫度對鍋爐熱效率有著直接的影響，排煙溫度越高，排煙熱損失就越大，鍋爐的效率就越低。通常在過量空氣系數(shù)一定時，排煙溫度每升高或降低12～15℃，排煙熱損失就相應(yīng)升高或降低l%。 所以，在鍋爐運行中，應(yīng)盡量降低排煙溫度。 但是，排煙溫度的降低又受到許多因素的影響。

1.2 受熱面集灰

受熱面集灰對鍋護(hù)運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性都有很大危害， 煙灰的導(dǎo)熱系數(shù)低于0.036 W/(m·K)，使傳熱阻力大大增加。 由于惡化了傳熱，導(dǎo)致了排煙溫度的升高。 通常受熱面集灰l mm 厚，熱損失將增加4%～5%。

1.3 受熱面結(jié)水垢

在鍋爐運行中，由于鍋水不斷蒸發(fā)，會使鍋水含鹽量不斷升高、成水垢。 水垢有軟垢和硬垢之分，其化學(xué)成分也不相同，各類水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼小30～60 倍，致使鍋爐傳熱面的傳熱系數(shù)急劇下降，并使排煙溫度升高。

1.4 超負(fù)荷運行

鍋爐超負(fù)荷運行會造成排煙溫度過高。 由于生產(chǎn)安排不當(dāng)、用汽高峰集中、鍋爐容積與生產(chǎn)實際需要不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致鍋爐超負(fù)荷運行，增加了排煙熱損失。

1.5 過量空氣系數(shù)過高

燃料在爐膛中燃燒時，總要有一部分過量空氣，才能使燃料完全燃燒。 但是，過量空氣太多時，就要影響爐膛的燃燒溫度，使燃燒處于不良狀態(tài)。 工業(yè)鍋爐運行中，過量空氣系數(shù)過高是一個嚴(yán)重的問題[1]。

2 燃煤鍋爐節(jié)能技術(shù)改造措施

對工業(yè)鍋爐實行有效控制、改造，減少各項煙變質(zhì)，回收煙氣熱，是實現(xiàn)鍋爐節(jié)能和環(huán)保的根本途徑。 具體地說，針對工業(yè)鍋爐存在的問題，可通過采取以下技術(shù)改造措施加以解決。

2.1 優(yōu)化爐膛拱型

爐拱在火床爐中起著使煤引燃著火和組織爐內(nèi)空氣工況的作用。 通過前、后拱的合理配合，組織良好的爐內(nèi)空氣動力場，使燃料及時著火和燃盡程度好，增強(qiáng)燃燒煤種的適應(yīng)性，還可以改善爐膛充滿度，充分利用鍋爐受熱面，減少飛塵、灰渣不完全燃燒熱損失。 而空氣動力場組織良好，可使煙氣中可燃?xì)怏w充分燃燒，也可以使其攜帶的飛塵進(jìn)一步燃燒，從而提高爐膛的溫度，使?fàn)t內(nèi)的燃燒水平達(dá)到良好的狀態(tài)。 前、后拱配合的優(yōu)劣對是否能提高鍋爐熱效率、保證鍋爐出力、減少環(huán)境污染、增強(qiáng)煤種適應(yīng)性以及保證鍋爐運行的可靠性有著特別重要的作用。

2.2 合理配風(fēng)

合理配風(fēng)是鍋爐燃燒經(jīng)濟(jì)性和連續(xù)性的重要前提。 層燃鍋爐的風(fēng)量分配是按照燃燒要求來確定的，目的是保證燃煤完全燃燒和提高鍋爐效率。 各風(fēng)倉之間應(yīng)避免相互串風(fēng)。 沿爐寬方向，風(fēng)量分配應(yīng)力求均勻。 合理配風(fēng)可從以下3 方面著手：（1）改進(jìn)風(fēng)倉結(jié)構(gòu)。 對各風(fēng)倉進(jìn)行密封，防止相互串風(fēng)，以免影響燃燒調(diào)整和造成燃燒時風(fēng)量不足。 對風(fēng)倉結(jié)構(gòu)和側(cè)密封加以改進(jìn)， 使之沿爐寬度方向均勻供風(fēng)，避免因布風(fēng)不均而出現(xiàn)起壟、火口等現(xiàn)象。 （2）合理選擇鼓、引風(fēng)機(jī)，使其經(jīng)濟(jì)合理運行。 鼓風(fēng)風(fēng)量保持在合理的水平上，可使燃煤能充分地與空氣中的氧在爐內(nèi)接觸燃燒，防止黑煙產(chǎn)生，也可以防止飛灰灰比過大。 （3）合理布置煙道，提高煙道的密封性，防止尾部漏風(fēng)。 根據(jù)鍋爐煙氣阻力的計算結(jié)果，合理布置煙道，降低煙道阻力，提高除塵器的除塵效果。

2.3 分層給煤

燃煤在有限的爐排長度和爐膛空間內(nèi)要盡快地釋放熱量，就必須提高燃燒強(qiáng)度。 分層給煤裝置系統(tǒng)是近年來在全國推廣應(yīng)用的一項節(jié)能新技術(shù)，它可以將燃煤均勻地分布在爐排上，按粒度大小均勻分層，且疏松平整，使風(fēng)壓和風(fēng)量與煤的粒度成正比，燃煤和風(fēng)可良好地接觸、燃燒，火床面燃燒平整，不易產(chǎn)生風(fēng)口。 同時，減少了爐排漏煤。 由于燃燒效果的改善使?fàn)t膛溫度提高，拓展了煤種的適應(yīng)性，提高了鍋爐出力和鍋爐熱效率，減少了黑煙、降低了鍋爐煙塵排放濃度。

2.4 改進(jìn)操作

司爐工的操作水平也直接影響到鍋爐的正常運行。 好的操作可使鍋爐經(jīng)濟(jì)合理運行，減少煙塵排放和黑煙的產(chǎn)生。 所以，應(yīng)加強(qiáng)對司爐工的操作技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)鍋爐的操作管理，健全鍋爐的操作制度[2]。

2.5 其他措施

根據(jù)鍋爐的具體情況，也可采取二次進(jìn)風(fēng)、增加助燃帶、加裝尾部受熱面、對風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速等技術(shù)手段，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。 另外，煤種的選擇也是影響鍋爐節(jié)能和環(huán)保的主要因素之一，應(yīng)根據(jù)鍋爐本身的結(jié)構(gòu)特點合理選擇煤種。

3 結(jié)語

提高鍋爐節(jié)能技術(shù)，使其更加環(huán)保，是一項非常重要的任務(wù)。對于我國來說，工業(yè)鍋爐的量大、面廣，且存在著許多先天性的不足，因此，節(jié)能潛力巨大。當(dāng)前，節(jié)能已被視為繼石油、煤、天然氣、電能之后的“第五種能源”，今后工業(yè)鍋爐的發(fā)展方向必將是向著潔凈燃燒、能源高效率利用的方向邁進(jìn)[3]。 因此，采用新技術(shù)對鍋爐加以改進(jìn)，以提高其熱效率，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目標(biāo)，是我國當(dāng)前必須做好的一項刻不容緩的工作。

[1] 錢守坤，胡曉光. 工業(yè)鍋爐運行中的節(jié)能管理[J]. 應(yīng)用能源技術(shù)，1994(02)：45-46.

[2] 潘巖鵬.工業(yè)鍋爐的節(jié)能與環(huán)保[J]. 林業(yè)勞動安全，2001（01）：39-40.

[3] 孫麗，許樹東. 淺析鍋爐排污與鍋爐節(jié)能[J]. 黑龍江科技信息，2007(21)：22.

[4] 張國全. 簡要介紹幾項鍋爐節(jié)能的有效措施[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2009（8）：92.

[5] 馮寶輝. 淺談鍋爐節(jié)能的方法[J]. 江西煤炭科技，2009(2)：51-52.