鍋爐汽輪機節(jié)能和運行管理

摘 要：熱電廠的能源節(jié)約、效率提升的關(guān)鍵策略就是調(diào)度優(yōu)化以及管理，這也是能夠有效降低環(huán)境污染的一項舉措。文章通過闡述鍋爐能源浪費的主要表現(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

資源節(jié)約是國家可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，科學(xué)有效的使用有限能源也是未來低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨向。隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對能源的需求不斷加大，諸多熱電生產(chǎn)企業(yè)面臨著極大挑戰(zhàn)。伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，近年來鍋爐制造業(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。

一、節(jié)能減排現(xiàn)狀堪憂

我國鍋爐制造業(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?？v觀鍋爐行業(yè)的發(fā)展，雖成績斐然，但仍有隱憂。

（一）能源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重。我國的能源結(jié)構(gòu)以煤為主，量大面廣的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)中國電器協(xié)會鍋爐分會調(diào)查分析：我國目前在用燃煤鍋爐約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，燃煤鍋爐平均運行效率僅達(dá)65%左右，這一指標(biāo)比國際先進(jìn)水平低15～20個百分點。

（二）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)營機制，使企業(yè)活力有效提升、市場反應(yīng)能力明顯增強，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、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、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，在用的鍋爐能耗浪費的主要原因有：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。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)大量使用有機熱載體鍋爐，而有機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、NOX對環(huán)境造成極大污染，熱量流失嚴(yán)重。

（三）鍋爐運行自控裝置水平低。在用鍋爐普遍未配置運行檢測儀表，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)整鍋爐運行工況，鍋爐、電機的運行效率受到了限制，造成了浪費。

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。一是推廣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)生強大的剝離力，使油垢、灰垢快速徹底地從金屬表面脫落。二是推廣鍋爐水處理技術(shù)。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)的汽輪機組做功發(fā)電，且不用任何補燃，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。三是推廣低耗電量的變頻技術(shù)。鍋爐在運行過程中，通常都是由操作人員憑經(jīng)驗手動調(diào)節(jié)，峰值能耗浪費較大。

（二）政策方面。為扭轉(zhuǎn)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)展機遇，統(tǒng)一認(rèn)識和行動，進(jìn)行鍋爐節(jié)能減排共性和關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)機制、體制的創(chuàng)新。行業(yè)未來的工作重點是加速產(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，以實現(xiàn)鍋爐行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，盡快實現(xiàn)國家節(jié)能減排戰(zhàn)略對鍋爐行業(yè)提出的目標(biāo)和要求。一是建立和完善節(jié)能減排指標(biāo)體系。各級職能部門建立協(xié)作聯(lián)動機制，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)機構(gòu)的支撐作用，共同推進(jìn)鍋爐節(jié)能減排工作。二是充分發(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，增強自主創(chuàng)新能力。完善和落實鍋爐使用單位節(jié)能減排的各項管理制度，提高鍋爐熱效率，加強對鍋爐運行人員和管理人員的節(jié)能技能培訓(xùn)考核，強化能源計量管理。三是加快建立節(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。

總之，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，積極貫徹落實國家的節(jié)能減排政策，加大對鍋爐節(jié)能減排工作的重視力度，并積極實施節(jié)能技術(shù)措施，提高鍋爐的運行熱效率，達(dá)到鍋爐低耗高效的節(jié)能目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙欽新等.工業(yè)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[2]解魯生.供熱鍋爐節(jié)能與脫硫技術(shù)[M].中國建筑出版社，2004.

[3]陳信疆.調(diào)整鍋爐燃燒方式以適應(yīng)煤質(zhì)變化的探討[J].能源與環(huán)境，2005，（1）.

[4]王桂斗.我國燃煤鍋爐及其配套除塵設(shè)備的運行現(xiàn)狀及管理對策[J].大眾科技，2005，（4）.