燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的建議及措施初探

趙培堯

（山西魯能河曲發(fā)電有限公司，山西 忻州034000）

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)電力裝備制造業(yè)的跨越式發(fā)展，600MW 及以上等級(jí)的鍋爐已經(jīng)在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。就當(dāng)前已經(jīng)投運(yùn)的國(guó)產(chǎn)600MW 燃煤鍋爐運(yùn)行情況來(lái)看，該裝置總體性能良好，但機(jī)組進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行后整體節(jié)能性低、經(jīng)濟(jì)性欠佳，煤耗量居高不下，且對(duì)環(huán)境污染大[1]。基于此，論文聯(lián)系實(shí)際，首先就影響燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的相關(guān)因素進(jìn)行分析。

2 燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排影響因素分析

2.1 燃料因素

燃料種類是影響燃煤鍋爐耗煤量的主要因素。在實(shí)際運(yùn)行操作過(guò)程中，絕大多數(shù)單位未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選購(gòu)揮發(fā)分、灰熔點(diǎn)、灰分、焦渣、發(fā)熱量等特性參數(shù)符合要求的煤種，且在使用過(guò)程中未能嚴(yán)格控制燃料的顆粒度、水分等參數(shù)指標(biāo)，最終導(dǎo)致實(shí)際使用的燃料特性指標(biāo)不符合鍋爐操作設(shè)計(jì)要求，鍋爐實(shí)際運(yùn)行熱效率低[2]。例如，600MW 燃煤鍋爐對(duì)燃料的要求較高，對(duì)燃料的灰分、水分、粒度都有明確、精準(zhǔn)的指標(biāo)要求，但大部分單位在實(shí)際操作過(guò)程中，往往貪便宜、圖便利，就近采購(gòu)燃料或是選擇未經(jīng)加工的原煤而非選擇成型的燃料。與已經(jīng)過(guò)加工處理且成型的燃料相比，原煤的性能質(zhì)量不穩(wěn)定、粒度不均勻、灰分高、難以完全燃燒，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行熱效率低、熱損失高。

2.2 水質(zhì)因素

在工業(yè)生產(chǎn)中，鍋爐是十分重要的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，而在能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中，水質(zhì)是十分重要的載體，因此，水的質(zhì)量也是影響燃煤鍋爐節(jié)能性的重要因素，若水質(zhì)處理不合理、不達(dá)標(biāo)，將導(dǎo)致燃煤鍋爐熱效率降低，耗煤量增加?，F(xiàn)階段，部分燃煤鍋爐使用單位在水質(zhì)處理方面存在以下問(wèn)題：首先，缺乏科學(xué)合理的水處理方式與先進(jìn)的水處理設(shè)備，這導(dǎo)致水處理效果不高，原水硬度不符合工業(yè)生產(chǎn)要求，鍋爐給水也難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況下，不僅會(huì)增加原水用量，造成水資源的浪費(fèi)，也會(huì)使設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行存在安全隱患。其次，鍋水指標(biāo)調(diào)控不當(dāng)，給鍋爐安全和節(jié)能運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重隱患。GB 1576—2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》中，對(duì)鍋爐用水的pH 值、鍋水堿度、溶解固形物含量等指標(biāo)均作出了明確且具體的規(guī)定，但在實(shí)際操作過(guò)程中，仍有部分單位違規(guī)操作，平時(shí)較少排污或不排污，使得鍋水指標(biāo)超標(biāo)，鍋爐在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)情況下腐蝕程度嚴(yán)重，出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，且容易出現(xiàn)汽水共騰，影響鍋爐的正常運(yùn)行，也導(dǎo)致鍋爐能耗量增大[3]。

2.3 運(yùn)行管理因素

一般情況下，燃煤工業(yè)鍋爐的設(shè)計(jì)熱效率要高于鍋爐的實(shí)際運(yùn)行效率，且這兩者之間的差一般在10%～30%。而之所以出現(xiàn)上述狀況，與燃煤鍋爐的運(yùn)行管理密切相關(guān)。通常情況下，燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的排煙溫度為108～150℃，且這一數(shù)據(jù)直接影響鍋爐的節(jié)能性。實(shí)踐表明，排煙溫度變化與排煙熱損失變化呈正比關(guān)系，排煙溫度升高，排煙熱損失便增大。在燃煤工業(yè)鍋爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，工作人員未能合理調(diào)節(jié)鍋爐風(fēng)量，導(dǎo)致鍋爐溫度升高，負(fù)壓增大，煙速變快，或由于燃料選擇不合理，燃料未能充分燃燒，燃料進(jìn)入鍋爐尾部煙道后，進(jìn)行了二次燃燒，導(dǎo)致排煙熱損失加大。

3 燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的建議及措施

3.1 優(yōu)化燃燒

首先，對(duì)于煤燃工業(yè)鍋爐的使用，需采取強(qiáng)化燃燒的措施。在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)單位、工作人員結(jié)合鍋爐具體結(jié)構(gòu)形式，科學(xué)選擇燃燒方式，優(yōu)化燃燒，從而達(dá)到提高鍋爐實(shí)際熱運(yùn)行效率，降低鍋爐燃煤損耗的目的[4]。具體而言，在燃煤工業(yè)鍋爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可結(jié)合鍋爐實(shí)際情況以及工業(yè)產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)需求，將燃燒室結(jié)構(gòu)與爐拱進(jìn)行優(yōu)化改造，同時(shí)采用分層燃燒、富氧燃燒、半沸騰燃燒等技術(shù)強(qiáng)化燃料燃燒，降低固體不完全燃燒熱損失以及氣體不完善燃燒熱損失，最終達(dá)到提高鍋爐熱效率的目的[5]。此外，在具體操作過(guò)程中，常見(jiàn)的鍋爐燃燒技術(shù)方法有固定爐排鍋爐燃燒以及鏈條爐排鍋爐燃燒，上述兩種燃燒技術(shù)雖能在一定程度上滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，但存在燃料燃燒率低、污染物排放量等問(wèn)題，為解決上述問(wèn)題，相關(guān)單位、工作人員應(yīng)盡可能采取更節(jié)能、更環(huán)保的循環(huán)流化、煤粉燃燒、水煤漿燃燒等更加先進(jìn)、合理的燃燒技術(shù)，以提高鍋爐燃燒效率，降低燃料損耗。在上述幾項(xiàng)燃煤工業(yè)鍋爐燃燒方式中，循環(huán)流化燃燒技術(shù)具有相對(duì)明顯的引用優(yōu)勢(shì)，如有顯著的脫硫效果、較高的燃燒率且適用于多種燃料，在具體操作過(guò)程中可考慮采用。

3.2 做好水質(zhì)管理

在工業(yè)生產(chǎn)中，水質(zhì)作為推動(dòng)鍋爐進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化的重要載體，水的質(zhì)量直接影響燃煤工農(nóng)業(yè)鍋爐的實(shí)際熱運(yùn)行效率，影響燃煤鍋爐的節(jié)能型。換言之，要想減少燃煤鍋爐運(yùn)行過(guò)程中對(duì)能源資源的損耗，就需重視水質(zhì)處理，嚴(yán)格按照GB 1576—2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》中對(duì)鍋爐用水的pH 值、鍋水堿度、溶解固形物含量等指標(biāo)的規(guī)定，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理、檢查，以保證鍋爐用水各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)[6]。

3.3 改造給煤裝置

燃煤工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)過(guò)程中一般是燃用原煤，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中占多數(shù)的正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐，原有的斗式給煤裝置，使得塊狀、粉狀煤混合堆實(shí)在爐排上，阻礙鍋爐進(jìn)風(fēng)，影響燃燒。針對(duì)這一情況，需要對(duì)給煤裝置進(jìn)行改造，采用分層給煤替代原來(lái)的斗式給煤，利用重力使燃燒材料松散分布于爐排，這樣可增加進(jìn)風(fēng)，改善燃燒狀況。

3.4 實(shí)行區(qū)域集中供熱

要想有效提高鍋爐供熱效率，可采用區(qū)域集中供熱方式提高鍋爐熱能，減少鍋爐耗煤量?，F(xiàn)階段，我國(guó)部分燃煤工業(yè)鍋爐在使用過(guò)程中存在燃煤性能質(zhì)量低，不符合鍋爐燃燒要求的情況，針對(duì)這一問(wèn)題，工作人員可在使用煤炭前將煤炭集中，統(tǒng)一運(yùn)送到加工與選洗中心，及時(shí)篩選出低質(zhì)量煤炭，最終達(dá)到提高鍋爐熱效率的目的。

3.5 加強(qiáng)教育培訓(xùn)，提高操作人員節(jié)能意識(shí)

在燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，水質(zhì)處理人員、集控運(yùn)行人員的能力素質(zhì)、專業(yè)技術(shù)水平以及節(jié)能環(huán)保意識(shí)直接影響鍋爐實(shí)際運(yùn)行效果，影響鍋爐燃燒的耗煤量。因此，為提高燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能性，相關(guān)單位需對(duì)操作人員做好教育培訓(xùn)，提高操作人員對(duì)節(jié)能環(huán)保知識(shí)的知曉率，增強(qiáng)操作人員節(jié)能環(huán)保意識(shí)，確保其在操作過(guò)程中能嚴(yán)格按照具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范合理操作，有效減少誤操作引起的燃料損耗率。除定期組織操作人員參加節(jié)能減排方面的培訓(xùn)活動(dòng)外，單位還需通過(guò)專業(yè)化考核加強(qiáng)對(duì)操作人員的督查，如在技術(shù)類考核過(guò)程中加入節(jié)能減排技術(shù)考核，以此督促操作人員加強(qiáng)對(duì)燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排知識(shí)與技術(shù)的學(xué)習(xí)，提高操作人員實(shí)際操作技術(shù)水平，促進(jìn)鍋爐實(shí)際運(yùn)行熱效率的提高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，600MW 燃煤鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中仍舊存在整體節(jié)能性低、經(jīng)濟(jì)性欠佳、煤耗量居高不下、對(duì)環(huán)境污染大等問(wèn)題，不利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)與能源資源的可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過(guò)分析得知，導(dǎo)致燃煤工業(yè)鍋爐能耗大、節(jié)能性低的原因是多方面的，如燃料選擇不合理、水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、運(yùn)行管理工作未做到位等。為此，相關(guān)鍋爐使用單位應(yīng)對(duì)癥下藥，促進(jìn)鍋爐實(shí)際運(yùn)行熱效率的提高。