工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀與存在問(wèn)題及對(duì)策

陳玉堂（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院南平分院）

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工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀與存在問(wèn)題及對(duì)策

陳玉堂（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院南平分院）

為了響應(yīng)政府降低GDP能耗、減少排放污染的政策規(guī)定，各個(gè)工業(yè)行業(yè)都在積極采取節(jié)能減排措施，工業(yè)鍋爐是排放污染的重要工業(yè)設(shè)施，相關(guān)的節(jié)能減排工作的現(xiàn)狀卻不容樂觀，特別是在監(jiān)測(cè)、控制以及科學(xué)的運(yùn)行管理等方面。本文分析了工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的現(xiàn)狀、存在問(wèn)題以及對(duì)策，希望可以為工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排工作提供一定的參考。

工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排；現(xiàn)狀；存在問(wèn)題；對(duì)策

1　前言

工業(yè)鍋爐是工業(yè)和居民日常生活中的重要消耗品，主要是為了工業(yè)生產(chǎn)提供蒸汽，為居民提供生活用熱水。在工業(yè)行業(yè)的能源消耗和污染排放方面，電站鍋爐居首位，工業(yè)鍋爐其次，煤炭消耗量在所有的工業(yè)行業(yè)中遙遙領(lǐng)先，對(duì)全國(guó)重點(diǎn)城市的污染排放源進(jìn)行排行，工業(yè)鍋爐在所有的工業(yè)行業(yè)中占第一位。

截止到2008年，持有鍋爐制造許可證的企業(yè)達(dá)到1120余家，其中層燃工業(yè)鍋爐占鍋爐總量的95%?，F(xiàn)有的鍋爐總量57萬(wàn)余臺(tái)，鏈條鍋爐是最主要的鍋爐品種，占總產(chǎn)量的比重最大。

工業(yè)鍋爐在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中起著重要的作用，我國(guó)的十一五規(guī)劃綱要將工業(yè)鍋爐技術(shù)列為當(dāng)前節(jié)能工作的重要內(nèi)容，發(fā)改委也在制定的中長(zhǎng)期節(jié)能規(guī)劃中將燃煤工業(yè)鍋爐的改造列為了十一五期間節(jié)能工程之首，可見對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行節(jié)能減排的重要性。

2　工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題

工業(yè)鍋爐的數(shù)量多，涉及面廣，節(jié)能減排工作面臨著很多的困難，取得的成效較小，主要原因是人、料、爐、機(jī)、控這五大要素的協(xié)調(diào)能力不足造成的。下面分別介紹一下這五大要素的主要內(nèi)容。

2.1工業(yè)鍋爐五大要素

2.1.1人

人指的是工業(yè)鍋爐的運(yùn)行管理人員和操作人員，目前不重視人員的培訓(xùn)，致使運(yùn)行管理人員的素質(zhì)參差不齊，節(jié)能減排的技能欠缺，意識(shí)太淡薄。人是節(jié)能減排工作的主體，相對(duì)于監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)節(jié)和控制這些外部因素，人的行為對(duì)節(jié)能減排的影響最大，存在的問(wèn)題也最多。

2.1.2料

料指的是工業(yè)鍋爐的燃料，但是我國(guó)現(xiàn)在的煤炭工業(yè)沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐煤燃料科學(xué)的分類和供應(yīng)，我們知道適合層燃鍋爐的原料是煤塊，適合煤粉爐的原料是煤粉，所以煤炭行業(yè)必須為工業(yè)鍋爐的燃料提供優(yōu)質(zhì)化分類，針對(duì)當(dāng)前燃料的供應(yīng)現(xiàn)狀，使鍋爐的爐前成型依賴于爐前配煤技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的物質(zhì)保障。

2.1.3爐

工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的基礎(chǔ)是原料的機(jī)械化連續(xù)燃燒，這樣可以讓工業(yè)鍋爐連續(xù)的提供穩(wěn)定的負(fù)荷，使供煤、燃燒和出渣都連續(xù)。所必須開發(fā)機(jī)械化連續(xù)燃燒的工業(yè)鍋爐，盡量淘汰人工燒的生活鍋爐。我國(guó)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的硬件弊端是燃料和配風(fēng)的均勻性不高，變化劇烈的煤種缺乏有效的燃燒調(diào)節(jié)技術(shù)，致使?fàn)t渣的含碳量太高，排煙溫度過(guò)高。

2.1.4機(jī)

機(jī)指的工業(yè)鍋爐的輔機(jī)，輔機(jī)可以實(shí)現(xiàn)原料的機(jī)械化連續(xù)供應(yīng)燃燒、供應(yīng)、均勻的配風(fēng)、連續(xù)排放灰渣、脫除污染物等功能，目前輔機(jī)在節(jié)能減排方面存在的主要問(wèn)題是機(jī)米不配套，產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定，系統(tǒng)銜接不到位等。

2.1.5控

控指的是工業(yè)鍋爐的監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)節(jié)和控制?，F(xiàn)在的工業(yè)鍋爐普遍缺少系統(tǒng)集成的自控裝置，無(wú)法對(duì)熱工參烽進(jìn)行在線的檢測(cè)、診斷和調(diào)節(jié)，所以無(wú)法掌控工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排情況?？厥枪I(yè)鍋爐的核心，目前節(jié)能減排的難點(diǎn)。

2.2工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀、存在問(wèn)題

2.2.1五大要素沒有系統(tǒng)的結(jié)合

影響工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的以上五大要素，沒有進(jìn)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，社會(huì)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的結(jié)合性不夠。

2.2.2能源政策和社會(huì)環(huán)境的影響

目前的能源政策沒有對(duì)開采、定價(jià)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，使終端煤炭的價(jià)格無(wú)法提高，對(duì)煤炭資源的不可再生性缺乏認(rèn)識(shí)，致使節(jié)能減排沒有驅(qū)動(dòng)力，阻礙了新能源技術(shù)的發(fā)展。社會(huì)上對(duì)工業(yè)鍋爐的污染沒有客觀的認(rèn)識(shí)，沒有考慮環(huán)境污染增加的社會(huì)成本對(duì)能源價(jià)格的影響。這是一個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題，相關(guān)的研究較少，致使人們認(rèn)為排污罰款不會(huì)造成經(jīng)濟(jì)壓力，而不改造節(jié)能減排技術(shù)。

2.2.3缺乏對(duì)科學(xué)化、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性管理的深入思考

人們只是關(guān)注節(jié)能減排的單純的技術(shù)問(wèn)題，只注重技術(shù)上采取節(jié)能減排措施，但是對(duì)于工業(yè)鍋爐的科學(xué)管理問(wèn)題和投資成本的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，缺乏深入研究和思考。

3　工業(yè)鍋爐節(jié)能減排措施

3.1制定相關(guān)的節(jié)能減排政策、法定，提高人員的素質(zhì)

要采取一系列的工業(yè)鍋爐燃料消費(fèi)政策，來(lái)解決長(zhǎng)久以來(lái)因?yàn)槭褂蒙⒚涸斐傻腻仩t效率低下、污染嚴(yán)重的問(wèn)題，要改變小容量生活鍋爐的燃料供應(yīng)結(jié)構(gòu)，要以太陽(yáng)能、生物質(zhì)可再生能源為主；大容量鍋爐要擴(kuò)大容量，實(shí)施燃用動(dòng)力配煤，采取爐前篩分和成型的配煤方式，開發(fā)新型的煤前分類裝置；要淘汰一批手燒的生活鍋爐，這樣可以解決工業(yè)鍋爐煤質(zhì)多變和燃料消費(fèi)量大的現(xiàn)狀。

現(xiàn)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行管理水平和操作人員的技能非常低下，沒有系統(tǒng)的管理措施，缺乏嚴(yán)格的司爐工上崗制度，工業(yè)鍋爐的運(yùn)行缺乏自動(dòng)化控制，運(yùn)行管理水平和人員技能又不過(guò)硬，要推行人員的上崗培訓(xùn)機(jī)制，提高操作人員的業(yè)務(wù)水平和節(jié)能減排措施。

3.2鍋爐和輔機(jī)的節(jié)能減排技術(shù)

鏈條鍋爐進(jìn)行節(jié)能減排的措施是強(qiáng)化煤的引燃、燒燒和熱技術(shù)，對(duì)爐排片和配風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，減少灰渣和飛灰的再燃、燃盡，減少不完全燃燒的損失，降低含碳量，從爐拱設(shè)計(jì)、二次風(fēng)的調(diào)整、爐排片的設(shè)計(jì)和配風(fēng)的均勻性等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；要采取煙氣深度冷卻技術(shù)，如果將工業(yè)鍋爐的排煙溫度降到100℃以上，可以提高工業(yè)鍋爐的熱效率。

3.3工業(yè)鍋爐的監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)節(jié)和控制

現(xiàn)在我國(guó)的工業(yè)鍋爐雖然部分配備了儀表控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，但是缺乏熱工、排放參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)節(jié)和控制功能，這樣就致使在環(huán)境復(fù)雜和燃料多變時(shí)可以進(jìn)行有效的計(jì)量和控制，提高監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化。要推行監(jiān)測(cè)傳感器技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)溫度、壓力、含氧量等進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，需要解決的是傳感器的價(jià)格問(wèn)題。

要推行鍋爐控制節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，通過(guò)傳感器對(duì)鍋爐的供煤、供水、引風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)鍋爐的單臺(tái)控制、集群控制和遠(yuǎn)程控制，提高故障診斷水平。

要完善工業(yè)鍋爐能耗和排放的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、診斷、調(diào)節(jié)和控制，監(jiān)測(cè)污染物的排放，利用煙氣循環(huán)減少污染物排放，優(yōu)化熱效率，引入催化劑處理傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)污染物排放的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和后處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

工業(yè)鍋爐的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、診斷、調(diào)節(jié)和控制技術(shù)以控制算法為中心，具有光學(xué)處理能力，可以對(duì)單個(gè)燃燒器進(jìn)行分析，可以預(yù)測(cè)各種復(fù)雜的變化趨勢(shì)，通過(guò)燃燒模型、控制算法等提高工業(yè)鍋爐的熱效率，同時(shí)具有遠(yuǎn)程控制功能和人機(jī)交互界面。

4　討論和展望

工業(yè)鍋爐要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，要從管理上進(jìn)行創(chuàng)新，建立健全燃料政策、能效標(biāo)識(shí)和節(jié)能產(chǎn)品等的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，使全社會(huì)都形成節(jié)能減排的意識(shí)。

要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)結(jié)構(gòu)、燃燒、燃盡、傳熱、清杰、脫硫除塵等環(huán)節(jié)的技術(shù)改造，改革現(xiàn)有的節(jié)能減排技術(shù)，推出有潛力的新方案。

要優(yōu)化完善工業(yè)鍋爐的監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)節(jié)和控制技術(shù)來(lái)達(dá)到工業(yè)鍋爐的系統(tǒng)集成化，發(fā)揮鍋爐的最大產(chǎn)能。

但是我們應(yīng)該看到工業(yè)鍋爐長(zhǎng)期處于低成本價(jià)格、惡性循環(huán)的形勢(shì)下，致使工業(yè)鍋爐的改造技術(shù)不能馬上反映到新產(chǎn)品當(dāng)中，現(xiàn)在工業(yè)鍋爐的創(chuàng)新技術(shù)較多，但應(yīng)用到新產(chǎn)品開發(fā)當(dāng)中后價(jià)格就會(huì)上升，這種節(jié)能投資可以提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排還需要完善我國(guó)的節(jié)能法律和法規(guī)，加大節(jié)能投入力度，國(guó)家要推出一系列有關(guān)節(jié)能的價(jià)格、財(cái)政、稅收等優(yōu)惠政策，制定節(jié)能產(chǎn)品的鼓勵(lì)目錄，對(duì)目錄中的產(chǎn)品進(jìn)行減免稅政策。指導(dǎo)國(guó)家政策性銀行為節(jié)能項(xiàng)目提供貼息貸款，地方政府要建立節(jié)能發(fā)展專項(xiàng)基金，支持節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和推廣。

［1］趙欽新.工業(yè)鍋爐技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展思路探討.工業(yè)鍋爐，2009（1）：1～12.

［2］陳學(xué)俊.鍋爐原理（上、下冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981.

陳玉堂（1965-），男，工程師，本科，任室主任，主要研究方向?yàn)殄仩t、壓力容器檢驗(yàn)。

TK229

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2095-2066（2016）17-0238-02

2016-5-20