關(guān)于鍋爐節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)問題探討

張鈞

摘 要：鍋爐作為我國工業(yè)生產(chǎn)中重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。鍋爐的運(yùn)行需要消耗大量的能源，而在我國能源比較緊張的形勢(shì)下，國家號(hào)召節(jié)能減排，所以應(yīng)該將節(jié)能理念融入到鍋爐設(shè)計(jì)工作中。鍋爐節(jié)能設(shè)計(jì)，一方面要注重燃料消耗量的降低，另一方面要提高鍋爐燃燒熱效率，降低熱損耗。鍋爐節(jié)能優(yōu)化已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，對(duì)于促進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：提高；供熱；效率；措施；鍋爐

鍋爐的運(yùn)行需要消耗大量的能源，同時(shí)由于鍋爐的構(gòu)成比較復(fù)雜，所以在運(yùn)行過程中，會(huì)因?yàn)楦鱾€(gè)設(shè)備之間配合不密切或者設(shè)計(jì)不合理，而造成效率的下降或者熱能的損失。為了加強(qiáng)鍋爐節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)該從燃料運(yùn)行管理、調(diào)整鍋爐運(yùn)行參數(shù)、加強(qiáng)受熱面和輔機(jī)改造，以及引進(jìn)新技術(shù)等方式入手，從而提高鍋爐燃燒熱效率。對(duì)于鍋爐的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，還應(yīng)該與實(shí)際用途相結(jié)合，在提高運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上，降低運(yùn)行成本，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

1 鍋爐節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

我國鍋爐大部分為燃煤鍋爐，燃煤鍋爐的燃料消耗和熱能損失也比較嚴(yán)重，所以下面主要是對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)。節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的途徑有很多種，可以通過各種措施來提高燃燒熱效率，降低運(yùn)行成本。

1.1 爐拱節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

在應(yīng)用鏈條爐排鍋爐時(shí)，可以通過對(duì)爐拱的優(yōu)化設(shè)計(jì)來改善燃燒狀況。對(duì)于正傳鏈條爐排鍋爐而言，爐拱都是按照設(shè)計(jì)規(guī)定的煤種而設(shè)計(jì)出相應(yīng)的配置，但是在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)闊o法使用設(shè)計(jì)煤種而影響到燃燒效率。所以在對(duì)爐拱進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，通過改變爐拱的形狀和位置，能夠適應(yīng)多種煤種的燃燒需求。設(shè)計(jì)改造后的節(jié)能效果比較明顯，并且改造的投資收效快。

1.2 鍋爐煙氣余熱回收

在鍋爐燃燒運(yùn)行過程中所排放的煙氣溫度較高，在受熱面?zhèn)鳠嵝阅茌^好的情況下，排出的煙氣溫度也會(huì)達(dá)到二百度左右。如果受熱面的傳熱性能降低，加之燃燒工況不佳，煙氣溫度就會(huì)進(jìn)一步上升，致使煙溫過高而造成熱能的損耗。針對(duì)這種情況可以進(jìn)行煙氣余熱的回收利用，既能夠減少高溫?zé)煔鈱?duì)環(huán)境的污染，又能夠最大程度的降低因高溫?zé)煔舛斐傻臒崮軗p耗。所以可利用熱管換熱技術(shù)來回收煙氣余熱，將收集到的熱能應(yīng)用于空氣預(yù)熱器、省煤器等設(shè)備中，為提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及生態(tài)效益做出了重大的貢獻(xiàn)。

1.3 給煤裝置節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

在我國燃煤鍋爐中使用的給煤裝置一般都是斗式，在給煤時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)塊煤和末煤混合的現(xiàn)象，這種給煤方式就會(huì)導(dǎo)致全部堆疊在爐排上，從而阻礙風(fēng)量的供給，直接影響到燃燒效率，造成能源的浪費(fèi)。針對(duì)這種情況可以對(duì)給煤裝置進(jìn)行改進(jìn)，將斗式給煤裝置改造設(shè)計(jì)成分層裝置，利用重力篩選器將燃煤中的塊煤和末煤分離開，使其能夠松散的分布在爐排上，保證風(fēng)量的供給，從而確保燃煤的充分燃燒，最大程度的提高燃燒效率。這種改造所需費(fèi)用較低，并且很容易實(shí)現(xiàn)，對(duì)于爐況較差的鍋爐節(jié)能效果較為明顯。

1.4 爐膛內(nèi)壁噴涂節(jié)能涂料

鍋爐水冷壁管、過熱器管、省煤器管長期經(jīng)受煙氣中粉塵的高速?zèng)_刷，加之鐵管的高溫氧化作用，致使鐵管壁厚磨損嚴(yán)重，鍋爐使用壽命直線下降。更重要的是鐵管的遠(yuǎn)紅外輻射系數(shù)只有0.65左右，爐膛內(nèi)的熱量不能很快透過鐵管傳遞到水中。因此強(qiáng)烈建議現(xiàn)役燃煤鍋爐水冷壁管和省煤器管表面噴涂遠(yuǎn)紅外輻射節(jié)能涂料，提高鐵管表面的輻射系數(shù)到0.93以上，保護(hù)爐體、延長爐齡、有效輻射爐膛內(nèi)紅外熱能，顯著提高爐膛內(nèi)的熱傳遞效果，減少黑油排放，節(jié)約燃料消耗，投資不多效果很好。

1.5 采用富氧燃燒方式

在鍋爐燃燒時(shí)火焰溫度不達(dá)標(biāo)，煤渣的含碳量較高且煙氣排放不達(dá)標(biāo)時(shí)，表明鍋爐出力不足，燃燒效率不高，會(huì)造成很大的能源浪費(fèi)。此時(shí)需要對(duì)鍋爐進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以采用富氧燃燒的方式，增加助燃空氣中氧氣的含量，同時(shí)減少空氣過剩系數(shù)，可以提升燃煤的充分燃燒，降低煙氣排放量，提高燃燒效率。這種節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的節(jié)能效果較好，并且短期內(nèi)可收回投資。

1.6 使用全自動(dòng)高效激波吹灰器

由于燃煤質(zhì)量參差不齊，鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及燃燒參數(shù)不合理等各種因素，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致鍋爐受熱面上積灰和結(jié)焦，直接降低受熱面的傳熱性，在嚴(yán)重的情況下還會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。對(duì)于鍋爐受熱面積灰和結(jié)焦現(xiàn)象的處理，一般都會(huì)采用定期除灰、除塵和相應(yīng)的除塵裝置，但是效果不太明顯。采用全自動(dòng)高效激波吹灰器，可利用激波發(fā)聲的方式來震蕩、撞擊和沖刷受熱面上的灰塵以及結(jié)焦，可以達(dá)到全面清潔的效果。這種吹灰方式比較便捷，投入成本較低，可減少能源的損耗。在燃煤、燃油和燃?xì)忮仩t中得到了廣泛的應(yīng)用，可以替代其他除灰設(shè)備，并且具有較為廣闊的發(fā)展前景。

1.7 燃燒系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐，可從爐前適當(dāng)位置噴入適量煤粉到爐膛的適當(dāng)位置，使之在爐排層燃基礎(chǔ)上增加適量的懸浮燃燒，可以取得較為明顯的節(jié)能效果。但是噴入的煤粉量、噴射速度與位置要控制適當(dāng)，否則將增大排煙黑度，影響節(jié)能效果。對(duì)于燃油、燃?xì)夂兔悍坼仩t，是用新型節(jié)能燃燒器取代陳舊、落后的燃燒器，改造效果也與原設(shè)備狀況相關(guān)，原狀越差效果越好。

1.8 鍋爐輔機(jī)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

輔機(jī)的運(yùn)行狀況對(duì)鍋爐的燃燒效率有一定的影響，所以可通過對(duì)輔機(jī)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)來提高鍋爐的運(yùn)行效率。根據(jù)鍋爐現(xiàn)有的燃燒狀況，調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，保證風(fēng)量供給的合理性，嚴(yán)格控制風(fēng)速、風(fēng)量以及角度，確保燃煤能夠充分燃燒，并且降低排煙熱損失。還可以通過對(duì)其他輔機(jī)的設(shè)計(jì)改造來提高鍋爐的燃燒效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

1.9 蒸汽鍋爐密閉式高溫凝結(jié)水回收

針對(duì)過去開式回收凝結(jié)水所存在的閃蒸汽浪費(fèi)、凝結(jié)水再次被氧化、熱能回收率不高的缺陷，在詳盡調(diào)查用汽設(shè)備熱負(fù)荷的前提下，通過更換先進(jìn)疏水閥，平衡回收管網(wǎng)壓力，增設(shè)蒸汽噴射熱泵和GY凝結(jié)水回收裝置，可以實(shí)現(xiàn)高溫凝結(jié)水的密閉式回收，可有效節(jié)約鍋爐燃料。

2 結(jié)束語

隨著工業(yè)污染的加劇，對(duì)我國的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的破壞，為了保證經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。鍋爐燃燒效率低，不僅會(huì)造成能源的損耗，影響到工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還會(huì)危及到生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。所以應(yīng)該根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中鍋爐的運(yùn)行狀況，有針對(duì)性的進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善燃燒工況，一方面能夠降低工業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)營成本，另一方面可減少對(duì)環(huán)境的污染，這也是我國建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]堯冬冬，王亞剛.工業(yè)鍋爐節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014.

[2]楊桂榮.關(guān)于工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)中節(jié)能減排問題的探討[J].同行，2015. [3]堯冬冬，王亞剛.工業(yè)鍋爐節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014.