燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用探究

賈彥磊

（青海省生產(chǎn)力促進(jìn)中心 青海西寧 810001）

燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用探究

賈彥磊

（青海省生產(chǎn)力促進(jìn)中心 青海西寧 810001）

當(dāng)前我國環(huán)境污染問題日益突出，工業(yè)節(jié)能減排呼吁之聲日漸高漲，對(duì)燃煤工業(yè)鍋爐提出了更高的要求。本文通過分析我國當(dāng)前燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用情況，從鍋爐的硬件設(shè)備和軟件控制系統(tǒng)上，提出了節(jié)能減排技術(shù)的新思路，探討節(jié)能減排技術(shù)的改進(jìn)方法。

燃煤；鍋爐；節(jié)能減排；研發(fā)與應(yīng)用

1 我國燃煤工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀及存在的問題

我國工業(yè)鍋爐每年燃煤4～5億噸，是我國第二大燃煤用戶，但由于技術(shù)比較落后，多數(shù)燃煤工業(yè)鍋爐實(shí)際運(yùn)行效率僅為70.0%左右，造成我國煤炭資源大量消耗，同時(shí)鍋爐煙塵排放導(dǎo)致的環(huán)境污染日益嚴(yán)重，這與我國提倡經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展理念背道而馳[1]。技術(shù)的落后導(dǎo)致我國鍋爐普遍存在高煤炭消耗、低能源產(chǎn)出、煤炭燃燒不充分、輸出參數(shù)不合格等現(xiàn)象，分析主要原因包括鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、輔機(jī)配套不協(xié)調(diào)、制造質(zhì)量不良等，造成企業(yè)標(biāo)煤耗量指標(biāo)不合格，煙氣排放含硫量超標(biāo)，不利于我國經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的友好發(fā)展。因此，進(jìn)行技術(shù)革新，推進(jìn)燃煤工業(yè)鍋爐的改造，實(shí)現(xiàn)鍋爐高效率運(yùn)行，是當(dāng)前勢在必行之舉。

2 燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術(shù)

2.1 給煤裝置改造

燃煤工業(yè)鍋爐使用的燃燒材料為原煤燃料，采用斗式給煤裝置，在給煤過程中將煤塊和煤粉混合供給，容易造成煤塊和煤粉堆實(shí)在爐排上，不利于鍋爐進(jìn)風(fēng)，影響煤燃燒效率。將斗式給煤裝置改造為分層式給煤裝置，通過重力篩選方式將堆原煤中的塊狀、顆粒狀、粉狀煤燃料分層供給，使煤燃料松散分布在爐排上，實(shí)現(xiàn)均勻給煤，有利于鍋爐進(jìn)風(fēng)，改善煤燃燒供氧條件，提高煤燃燒效率，可實(shí)現(xiàn)5%～20%的節(jié)煤率。

2.2 燃燒系統(tǒng)改造

燃燒系統(tǒng)改造是指在爐前噴入適量的煤粉到爐膛內(nèi)，增加懸浮燃燒量，同時(shí)可以激活爐排上的煤燃料，提高燃燒效率，可以實(shí)現(xiàn)11%的煤節(jié)能率。但是在爐膛內(nèi)噴入煤粉時(shí)應(yīng)當(dāng)掌握適當(dāng)?shù)膰娚渌俣取娚湮恢?、煤粉噴射量，否則噴射速度過慢、噴射位置過低、噴射量過多等均會(huì)導(dǎo)致燃燒不充分，不但加大了煤能消耗量，同時(shí)增加排煙量，反而不利于節(jié)能效率的提高。

2.3 爐拱改造

按實(shí)際使用煤種改造正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐的爐拱，包括對(duì)爐拱的位置、大小、形狀等，優(yōu)化其各項(xiàng)使用條件，促使其適合使用各種煤類，提高鍋爐燃燒效率。根據(jù)相關(guān)資料表明，改造爐拱可以提高燃燒效率，減少煤消耗量，可以達(dá)到10.0%的節(jié)能效果。

2.4 鍋爐輔機(jī)節(jié)能改造

鍋爐配套輔助設(shè)備包括鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、破碎機(jī)等各種設(shè)備，其中鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)對(duì)鍋爐燃燒效率產(chǎn)生直接的影響，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋實(shí)際使用情況調(diào)節(jié)好鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，確保風(fēng)量供給充足，促使煤原料充分燃燒，不但可以節(jié)約設(shè)備電能消耗，且可以減少煤原料消耗量。

2.5 層燃鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐

循環(huán)流化床鍋爐可以實(shí)現(xiàn)爐膛內(nèi)煤燃料循環(huán)流化燃燒，即便是劣質(zhì)煤燃料也能經(jīng)過循環(huán)流化的作用達(dá)到充分燃燒的效果。同時(shí)使用石灰石粉進(jìn)行爐內(nèi)脫硫，可以大大減少鍋爐煙氣排放中的硫含量，產(chǎn)生的灰渣可以用作建筑材料，即節(jié)約能又減少大氣污染。

2.6 舊鍋爐硬件設(shè)備及軟件系統(tǒng)的更新

工業(yè)使用的煤燃燒鍋爐由于投入使用時(shí)間長，設(shè)備性能下降，工作效率大大降低，不利于節(jié)能減排。針對(duì)老舊鍋爐、低參數(shù)鍋爐應(yīng)當(dāng)及時(shí)淘汰，更新使用新型節(jié)能型鍋爐，實(shí)現(xiàn)熱電高效聯(lián)產(chǎn)，大幅度提高鍋爐的能源供應(yīng)效率。對(duì)鍋爐的改造過程中還應(yīng)該包括鍋爐控制系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)鍋爐控制系統(tǒng)自動(dòng)化，提高各項(xiàng)參數(shù)控制的速度和效率，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能減排[2]。

3 燃煤工業(yè)鍋爐的減排技術(shù)改造

3.1 燃料預(yù)處理

工業(yè)鍋爐使用的煤燃料性質(zhì)比較復(fù)雜，煤炭成品中包含煤塊、煤粉、煤顆粒等形狀大小各不一樣，同時(shí)其中包含的有效燃燒成分也不相同，因此應(yīng)當(dāng)對(duì)煤燃料進(jìn)行預(yù)處理，包括篩分、洗選、配煤、爐前成型技術(shù)，促使煤燃料充分燃燒，降低煙氣中的硫含量，減少大氣污染。

3.2 汽水系統(tǒng)的減排技術(shù)

鍋爐使用過程中可以通過回收冷凝水，促進(jìn)水循環(huán)利用，減少爐水的排放量。同時(shí)通過管道保溫作用，減少熱量的損失，可以降低煤耗，減少煙氣、沖灰水、灰渣的排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

3.3 煙氣凈化技術(shù)

鍋爐煙氣凈化主要包括除塵、脫硫和脫硝，當(dāng)前市場除塵脫硫技術(shù)比較成熟，在使用過程中應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合鍋爐使用情況充分評(píng)估，設(shè)計(jì)符合燃煤種類、鍋爐型號(hào)以及相配的適用技術(shù)，最大降低鍋爐煙氣中的有害氣體，減少環(huán)境污染。

3.4 高效拋煤燃燒技術(shù)

拋煤燃燒技術(shù)是充分結(jié)合拋煤機(jī)和鏈條爐排的特點(diǎn)，在給煤時(shí)將煤燃料拋入爐膛內(nèi)，使得煤燃料中的煤粉或細(xì)小顆粒懸浮在爐膛中，形成懸浮燃燒，而較大煤塊落到爐排進(jìn)行層狀燃燒[3]。該技術(shù)具有燃燒充分、熱量產(chǎn)生較大、適應(yīng)各種性質(zhì)煤燃料等優(yōu)點(diǎn)，加上二次風(fēng)和飛灰回燃裝置，使得飛灰充分燃燼避免熱量的損失，實(shí)現(xiàn)鍋爐高效運(yùn)行。

總之，燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排技術(shù)改進(jìn)是一項(xiàng)長期的技術(shù)戰(zhàn)略，是降低煤炭資源消耗，減少環(huán)境污染的重要措施，同時(shí)是我國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境友好發(fā)展的技術(shù)戰(zhàn)略。因此，應(yīng)當(dāng)積極結(jié)合燃煤鍋爐的實(shí)際使用情況，對(duì)設(shè)備硬件技術(shù)和軟件控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)革新，確保我國燃煤鍋爐高效運(yùn)行，促進(jìn)我國節(jié)能減排工程的有效進(jìn)行。

[1]劉桂榮,李林.鍋爐綜合節(jié)能技術(shù)改造實(shí)踐[J].中州煤炭,2010,09(10):46-47.

[2]趙巖.鍋爐及供熱系統(tǒng)的節(jié)能措施探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,12(19):116-117.

[3]王景.淺談工業(yè)鍋爐節(jié)能減排[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化,2010,11(02):46-47.

賈彥磊（1985—），男，研究實(shí)習(xí)員，研究方向：過程裝備與控制工程。