黔東南州燃木材工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀分析

徐晶林

摘 要：根據(jù)黔東南州工業(yè)鍋爐能效普查情況，對本州內(nèi)燃木材工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀及存在的問題進行了分析，并提出相應(yīng)的解決方向。

關(guān)鍵詞：能效測試；燃木材鍋爐；燃生物質(zhì)鍋爐；生物質(zhì)顆粒

中圖分類號：TK227.1 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.110

2016年黔東南州特檢所組織相關(guān)技術(shù)力量對本州內(nèi)工業(yè)鍋爐進行了在用鍋爐能效測試，測試鍋爐總量58臺，約占黔東南州在用工業(yè)鍋爐總量的20%.其中，燃木材工業(yè)鍋爐（含有機熱載體鍋爐）50臺，占本次測試的86%.通過能效測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，該部分燃木材工業(yè)鍋爐的平均熱效率為67.5%，遠遠低于《鍋爐節(jié)能監(jiān)督管理規(guī)程》第1號修改單對燃生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)品額定工況下熱效率限定值的規(guī)定。在分析過程中，我們首先要區(qū)分燃木材鍋爐和燃生物質(zhì)鍋爐。

1 燃木材鍋爐

燃木材鍋爐主要是燃用廢棄木料，廢棄木料普遍高水分、高揮發(fā)分，在燃燒的開始階段揮發(fā)分大量析出。此時，就需要大量的空氣參與燃燒。如果參與燃燒的空氣不足，燃料與空氣混合不好，q3（氣體不完全燃燒損失）將急劇增加。此外，由于此類鍋爐的燃料輸送基本是依靠人工送料，火床上燃料肯定會存在不平整不均勻的情況，更加降低了鍋爐的燃燒效率。

2 燃生物質(zhì)鍋爐

生物質(zhì)鍋爐是指以生物質(zhì)為燃料的一類鍋爐，環(huán)發(fā)〔2001〕37號《關(guān)于劃分高污染燃料的規(guī)定》中指出直接燃用的生物質(zhì)燃料（樹木、秸稈、鋸末、稻殼、蔗渣等）均屬于高污染燃料，同時國發(fā)〔2015〕65號《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃的通知》多次提到要設(shè)立高污染燃料禁燃區(qū)，加快淘汰高污染工藝、設(shè)備、產(chǎn)品。因此，這里的生物質(zhì)鍋爐主要是指以樹木、秸稈、鋸末、稻殼、蔗渣等作為原材料加工后制造的成型生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐，其主要特點是不含硫磷，清潔衛(wèi)生，灰渣相對少且可作為肥料回收利用。制造的成品生物質(zhì)顆粒燃料純度高，基本不含其他不產(chǎn)生熱量的雜物，其含炭量75%～85%，灰分3%～6%，含水量1%～3%.《中華人民共和國可再生能源法》第十六條中也明確指出：國家鼓勵清潔、高效地開發(fā)利用生物質(zhì)燃料。

由此不難看出，國家鼓勵的生物質(zhì)鍋爐中并不包含燃散狀木材的鍋爐，而此次黔東南州地區(qū)能效普查被測燃木材工業(yè)鍋爐均不屬于環(huán)保的生物質(zhì)鍋爐，其主要采用2種形式的燃燒：①碎木、樹皮、木條等從爐前進入爐膛，同時木屑（粉狀）通過側(cè)面或前面噴射進入爐膛燃燒。通過分析，此類鍋爐煙道尾部過量空氣系數(shù)較小，但是由于木屑（粉狀）燃燒速度快，數(shù)量有限，大部分時間都沒有木屑（粉狀）參與燃燒。②碎木、樹皮、木條、木屑等直接通過人工方式從爐前進入爐膛燃燒。由于木材燃燒速度快，該類鍋爐尾部煙道煙氣成分波動較為劇烈。目前，黔東南州木材加工廠所使用的蒸汽鍋爐和導(dǎo)熱油爐主要應(yīng)用方向是烘烤木材。烘烤對蒸汽的品質(zhì)沒有實質(zhì)性的要求，僅對蒸汽參數(shù)有要求，即便是同一個工廠。由于季節(jié)、生產(chǎn)周期、原材料等因素的影響，對蒸汽的需求量也存在很大差異。在本次測試過程中發(fā)現(xiàn)，黔東南州燃木材工業(yè)鍋爐普遍存在以下幾個問題：①鍋爐熱負荷率極低，部分鍋爐長期運行在30%額定工況。②燃料燃燒不充分，飛灰、爐渣可燃物含量較高。③燃料供給情況不穩(wěn)定。由于此類鍋爐普遍被用于木材加工廠，主要燃料為木材加工廠廢料，樹皮、鋸末、含膠木屑等混燒，且燃料露天堆放，不同程度上受潮。同時，燃燒過程中司爐人員操作不到位，引風(fēng)機風(fēng)門開度調(diào)整不好，均會造成較大的熱損失。④該地區(qū)燃木材鍋爐普遍是移裝鍋爐，且使用年限較長，鍋爐漏風(fēng)比較嚴重，部分鍋爐沒有安裝余熱回收裝置。⑤司爐及管理人員節(jié)能意識較差，能源管理意識淡薄，沒有依靠節(jié)能減排降低生產(chǎn)成本的想法。

從20世紀80年代起，我國燃用成型生物質(zhì)顆粒鍋爐已經(jīng)開始起步，根據(jù)我國工業(yè)鍋爐目前發(fā)展情況來看，近年來逐漸形成了以生物質(zhì)成型顆粒鍋爐制造、燃燒成型生物質(zhì)顆粒鍋爐改造、生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)加工為主的新興產(chǎn)業(yè)，隨著環(huán)保監(jiān)管力度的加大，高污染燃料禁燃區(qū)將逐步擴大，燃煤、燃散裝木材的工業(yè)鍋爐也將逐步淘汰。

目前，環(huán)保型生物質(zhì)鍋爐主要以2種形式存在，即層燃鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐。黔東南州地區(qū)的燃木材鍋爐基本全部為層狀燃燒形式，倘若將燃料經(jīng)過處理加工成型，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將不同程度地降低企業(yè)成本，提高企業(yè)效益，同時滿足高效、環(huán)保綜合利用能源的目的，將原本的能源消費通過節(jié)能降耗使其成為企業(yè)一個新的經(jīng)濟增長點。

通過在測試過程中的現(xiàn)場考察及對實際能效測試數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析，我們總結(jié)出以下3個有利于提高鍋爐熱效率的改進或改造方向：①增加鍋爐尾部受熱面，進行余熱回收，降低排煙溫度，減少排煙熱損失，提高鍋爐熱效率，比如增加多級省煤器等；②對鍋爐漏風(fēng)點進行封堵，盡可能地減少漏風(fēng)量，降低過量空氣系數(shù)，提高鍋爐熱效率；③盡可能地使用成型生物質(zhì)燃料，并對鍋爐爐排進行改造，加強燃料堆放管理，提高燃料穩(wěn)定性，使其燃燒充分，減少不完全燃燒損失，提高鍋爐熱效率。

成型生物質(zhì)燃料是一種綠色環(huán)保燃料，高效地利用此類燃料能夠極大地提高鍋爐使用單位效益。黔東南州地區(qū)燃木材工業(yè)鍋爐相對集中，占比大，木材廢料（燃料）資源豐富，協(xié)調(diào)促進形成一體化的燃料加工、燃料供應(yīng)、鍋爐設(shè)備調(diào)整、鍋爐運行改善體系，將直接推動黔東南州的工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)保事業(yè)，為推動全州經(jīng)濟發(fā)展作出貢獻。

參考文獻

[1]中華人民共和國主席令，第〔23〕號.中華人民共和國可再生能源法[S].第16條.2009-12-26.

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[3]國家環(huán)保總局，環(huán)發(fā)〔2001〕37號.關(guān)于劃分高污染燃料的規(guī)定[S].2001-03-30.

〔編輯：劉曉芳〕