談工業(yè)鍋爐節(jié)能控制

王仁木 陳殿武

【摘 要】本文結合工作實際介紹了相應的措施以期減輕鍋爐在應用中的能源消耗。

【關鍵詞】工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排；計算機控制；燃燒效率

節(jié)能減排是時代的要求.面對日益嚴重的能源危機和環(huán)境污染問題，我們有必要采取措施來鞏固人類的可持續(xù)發(fā)展能力。工業(yè)鍋爐是常見的高耗能工業(yè)設備，而且目前為止并沒有一種設備能替代它。所以節(jié)能這一手段，在工業(yè)鍋爐的應用中顯得極為重要。

1.工業(yè)鍋爐節(jié)能概況

我國工業(yè)鍋爐中，燃煤鍋爐占有很大的比重，燃油燃氣鍋爐所占比重不大，雖然增長很快，卻不會在短期內改變“煤爐”獨大的局面?；谶@種局面，我國工業(yè)鍋爐應用有以下特點：

（1）熱效率低。由于我國工業(yè)鍋爐主體的燃層平均熱效率只有60%左右，所以總體熱效率比發(fā)達國家低15%-20%。并且，由于各種原因，鍋爐的實際熱效率，要比設計熱效率低10%-15%。

（2）設備整體技術水平低。主要表現(xiàn)在：①自動化程度低，燃燒過程不能實現(xiàn)自動檢測，自動調節(jié)，特別是小型燃煤鍋爐，加煤、調風、除渣、給水排污等過程調調節(jié)不能有一個量化指標反饋，完全憑借經(jīng)驗進行操作；②節(jié)能、環(huán)保技術落后，甚至沒有相應的環(huán)保措施。

（3）鍋爐操作水平低。相關操作人員并不是完全是持證上崗。某些人員甚至沒有這方面的專業(yè)知識。這也導致了鍋爐設備的保養(yǎng)不當，完好率低。

（4）我國國情的影響。我國是產(chǎn)煤大國，市場上供應的煤燃料充足也是導致燃煤鍋爐占據(jù)大量比重的重要原因。我國的燃煤工業(yè)鍋爐通常都是按Ⅱ、Ⅲ類煙煤設計。我國燃煤供應目前仍是賣方市場，一般都是直接供應原煤，沒有根據(jù)煤質及粒度情況進行加工分類，用戶難以做到按需購買，且煤質多變，造成運行調整困難，機械不完全燃燒增加，熱效率下降。

2.工業(yè)鍋爐非正常耗能因素分析

2.1熱力系統(tǒng)損失

鍋爐產(chǎn)生的熱力并不是完全被利用。在熱力的傳輸過程中會損失掉一部分。鍋爐、管網(wǎng)和用熱設備組成的熱力系統(tǒng)，該系統(tǒng)的能源利用率等于鍋爐熱效率、管網(wǎng)熱效率和用熱設備熱效率的乘積。由此可見，鍋爐耗能的大小不僅決定于本身熱效率的高低，而且也決定于熱力系統(tǒng)的能源利用率。因此，對于高效傳熱網(wǎng)的建設，也是節(jié)能措施必須考慮的部分。

2.2運行操作不當造成能源損失

（1）我國是鍋爐作業(yè)人員普遍文化程度不高，化學專業(yè)知識掌握不多，缺乏必要的專業(yè)技能，而企業(yè)幾乎不會進行專業(yè)培訓。作業(yè)人員在水處理交換劑隨著交換水量達到一定量而失效時，沒能及時發(fā)現(xiàn)、及時再生，延誤再生時機，造成鍋爐結生水垢；其次交換劑交換使用一定時間時，部分交換劑會由于各種原因而發(fā)生破碎或被異物堵塞造成處理能力下降，沒對再生后的交換劑實際水處理能力進行必要修正。水垢會給工業(yè)鍋爐正常運行帶來極大危害：浪費燃料、損壞受熱面、降低鍋爐出力、降低鍋爐使用壽命。

（2）在運行中，經(jīng)常將高壓蒸汽膨脹為低壓蒸汽送往用熱設備。在鍋爐啟動時，往往將蒸汽大量排空造成浪費。熱力管網(wǎng)上各種閥門跑冒滴漏現(xiàn)象司空見慣，并且沒有及時修理，甚至得不到重視。鍋爐排污量沒能合理控制，常常使鍋爐內部淤積垢渣。

2.3設備配置不齊全造成熱能浪費

（1）缺乏蒸汽冷凝水回收裝置和蒸汽蓄能器，讓優(yōu)質蒸汽凝結水任其流失，剩余的蒸汽也得不到儲存，造成熱浪費。

（3）煙道尾部沒有裝設換熱器設備，無法充分利用鍋爐排煙余熱，造成排煙損失。

（4）風機、水泵等設備的調速方法不當，使電機輸出功率大量損耗在擋板、閥門截流過程中。

（5）風機水泵等設備功率往往過大，在熱控制過程中造成功率浪費。

（6）排污系統(tǒng)缺乏擴容器或換熱器，以便于對排污熱量進行利用。

2.4熱力管道安裝設計不科學

（1）對露天輸汽、水管道保溫層控制不力，沒有做好防雨防潮措施，造成管道降溫和其他問題。

（2）輸送距離較遠時，采取的蒸汽管徑較大，造成壓降較大，能耗損失大。

3.節(jié)能型鍋爐選購建議

工業(yè)鍋爐是把燃料的化學能轉化為熱能的設備。在這個轉化過程中要消耗燃料、電和水資源。搞好節(jié)能工作，首先要在設備的選取方面采取措施。

（1）選用節(jié)能型鍋爐：在經(jīng)濟條件和滿足生產(chǎn)要求的前提下，工業(yè)鍋爐的選擇，能用熱水的，不用蒸汽；能用飽和蒸汽的，不用過熱蒸汽，以利安全節(jié)能。

（2）必須滿足熱負荷和熱介質參數(shù)的要求。首先根據(jù)工藝生產(chǎn)、采暖通風和生活要求，計算出企業(yè)熱負荷；然后選擇鍋爐臺數(shù)和容量。鍋爐出力應能適應用戶熱負荷的變化。

（3）鍋爐的熱效率越高越好，可以選擇一些大廠的名牌產(chǎn)品。當然也要選購優(yōu)質的配套件。

（4）要求鍋爐按照當?shù)乜捎妹悍N的特性（如發(fā)熱量、揮發(fā)份、灰份、含硫量等指標）選用適宜的鍋爐。要求選用的鍋爐能有效地燃燒選用的燃料，對燃料品種有較大適應性。即使不能選用專用爐，也要注意鍋爐的可調性，即能根據(jù)煤種的不同對鍋爐進行適應性調整。鍋爐用煤一般采用就近煤種，避免長途運輸；有條件采用當?shù)氐唾|煤種，而且在經(jīng)濟上合理時，宜采用低質煤。

（5）按照不同的地區(qū)選用不同燃料的鍋爐，以滿足環(huán)境的要求。在市區(qū)、風景區(qū)應安裝層燃爐、型煤鍋爐或燃油燃氣鍋爐，而不能安裝粉塵排放濃度大的循環(huán)流化床鍋爐和煤粉鍋爐。

4.鍋爐后期維護建議

鍋爐設備的完好程度對鍋爐的熱效率影響很大，因此必須加強設備的維護工作。

（1）定期檢修爐排，保證爐排平整沒有缺損。避免因爐排短缺或不平整所引起的漏煤和跑風現(xiàn)象。

（2）清理積灰。積灰對鍋爐熱效率的影響很明顯，工作人員應該及時有效地清除鍋爐受熱面上的積灰，以降低鍋爐排煙溫度，提高熱效率。

（3）及時維修和處理小問題：由于鍋爐爐墻、汽水管道的溫度比周圍環(huán)境溫度高，因此，要重視保溫，減少散熱損失。中小型工業(yè)鍋爐的爐膛和尾部漏風現(xiàn)象很普遍，漏風使煙氣量增加，爐膛溫度降低，對燃燒和鍋爐效率都有很大影響。應加強檢查和堵塞漏風。對于汽、水系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏情況，要及時的維修，而不能等設備出大問題了才重視。

5.計算機控制技術在工業(yè)鍋爐運行中的作用

工業(yè)鍋爐的計算機控制是近年來發(fā)展起來的一項新技術，它是微型計算機軟（硬）件、自動控制、鍋爐節(jié)能等幾項技術緊密結合的產(chǎn)物。

計算機控制不僅能最大限度地保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，減輕操作人員勞動強度，而且可對鍋爐進行自動檢測、自動控制，有效地避免人員檢測的不足，提升檢測效率。鍋爐控制的自動化，在減輕人員勞動強度的同時，也減少了操作人員的數(shù)量，節(jié)約了單位成本。計算機可以根據(jù)鍋爐運行過程中采集到的信息，按照鍋爐運行的數(shù)學模型自動改變執(zhí)行機構的給定值，實現(xiàn)智能化控制，保證鍋爐在最優(yōu)狀態(tài)下運行，達到保證安全、降低煤耗、提高供汽質量的目的。鍋爐的穩(wěn)定運行，不僅加強了本身的壽命，也減少水垢的產(chǎn)生，降低了鍋爐發(fā)生爆炸的可能性。

計算機控制與工業(yè)鍋爐節(jié)能是相輔相成的。一方面，計算機控制可以為鍋爐的運行提供一個量化的指標，讓操作人員直觀的得到鍋爐的熱效率值，另一方面，鍋爐在最優(yōu)化狀態(tài)下的運行本身就是一項節(jié)能措施。

6.總結

我國大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍處于耗能大，污染大的境地，因此對于工業(yè)鍋爐的節(jié)能改造是勢在必行的。工業(yè)鍋爐的節(jié)能措施是一項系統(tǒng)工程，需要采取不同方面的措施，才能取得疊加效果。