節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的應(yīng)用

單 雨

（天津國(guó)電津能濱海熱電有限公司，天津 300467）

鍋爐是主要的耗能設(shè)備之一，是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、住宅供暖等各個(gè)領(lǐng)域的一種熱力設(shè)備。我國(guó)當(dāng)下所使用的工業(yè)鍋爐以燃煤鍋爐為主，由于其能耗較大，實(shí)際的運(yùn)行效率較低，故應(yīng)以當(dāng)前工業(yè)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行狀況為基礎(chǔ)，對(duì)其采取行之有效的節(jié)能減耗的措施。作為除煤炭、石油、天然氣和電力等四種重要能源之外的“第五能源”——節(jié)約能源，節(jié)能降耗技術(shù)的廣泛應(yīng)用存在著相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義。在傳統(tǒng)的工業(yè)鍋爐的應(yīng)用中，相當(dāng)一部分工業(yè)鍋爐的能耗水平都高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的合格水平，且高能耗直接導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)與損耗。因此，節(jié)能降耗技術(shù)的廣泛運(yùn)用能夠提高鍋爐運(yùn)行的熱效率，除此之外還有效地提升了其運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，并且有效地減少了鍋爐的能源消耗，起到了節(jié)能減排的積極效果，達(dá)到了減少污染與降低成本的目的。本文通過對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用的探討以及對(duì)工業(yè)鍋爐實(shí)際能耗過高的原因的分析，對(duì)當(dāng)前降耗技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行歸納總結(jié)，為工業(yè)企業(yè)對(duì)其鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行有針對(duì)性的節(jié)能降耗工作提供參考。

1 工業(yè)鍋爐耗能分析

1.1 工業(yè)鍋爐能耗指標(biāo)

鍋爐是能夠?qū)⑷剂贤耆紵懦龅臒崃哭D(zhuǎn)化成水和蒸汽的耗能設(shè)備，有著為機(jī)械提供運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的熱能的重要職能。鍋爐能耗是指在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)鍋爐消耗的一次能源、二次能源和能耗工質(zhì)水等折算為標(biāo)準(zhǔn)煤量的綜合能耗。

JB/T50158《工業(yè)鍋爐能耗分等》是用來評(píng)定鍋爐耗能情況的指標(biāo)，其能耗分等標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 鍋爐能耗分等表

我國(guó)當(dāng)前工業(yè)鍋爐的使用仍以高能耗的鍋爐為主。在工業(yè)鍋爐調(diào)研數(shù)據(jù)中，一級(jí)能耗的節(jié)能鍋爐的使用率非常低，在所有鍋爐的使用中占比不到1/10，而三級(jí)能耗的鍋爐的占比高達(dá)1/2。

從當(dāng)前的鍋爐使用情況來看，目前工業(yè)鍋爐節(jié)能鍋爐的更換率很低，高能耗鍋爐依然是使用首選。從實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，大部分高能耗鍋爐不僅設(shè)備有待更新改進(jìn)，在使用和管理上的流程也十分落后，所以導(dǎo)致了當(dāng)前工業(yè)鍋爐的使用成本居高不下，不僅使工業(yè)鍋爐的壽命大大降低，所消耗的能源也十分驚人。

1.2 影響工業(yè)鍋爐能耗的主要因素

影響鍋爐能耗的因素主要分為人為管理因素和運(yùn)行條件因素兩種，本文只對(duì)后者進(jìn)行研究探討。

導(dǎo)致工業(yè)鍋爐能耗較大的運(yùn)行條件因素主要包括如下幾種：

（1）鍋爐在參數(shù)設(shè)定上，實(shí)際運(yùn)行與設(shè)計(jì)參數(shù)不一致、所用爐型沒有匹配合適的燃料，使鍋爐運(yùn)行起來所需要的能源消耗過高。在選擇工業(yè)鍋爐的型號(hào)時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行正確的計(jì)算來確定所選擇的鍋爐容量，而后根據(jù)提供的燃料種類選擇爐型。目前燃煤爐是我國(guó)使用最廣泛的工業(yè)鍋爐，其普遍存在運(yùn)行負(fù)荷比額定負(fù)荷低的情況，故其設(shè)計(jì)效率一般情況下比熱效率高。

（2）控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度低。由于大部分現(xiàn)有工業(yè)鍋爐的自動(dòng)化程度僅限于能夠保證鍋爐較為安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，不少小型鍋爐長(zhǎng)期處于維護(hù)保養(yǎng)不足狀態(tài)，相當(dāng)一部分甚至長(zhǎng)期處于非正常狀態(tài)。鍋爐運(yùn)行效率普遍僅有60%～70%，處于較低狀態(tài)。

（3）鍋爐所用耗能設(shè)備的保溫性較弱。目前在用的工業(yè)鍋爐爐體及耗熱設(shè)備普遍采取的簡(jiǎn)易保溫措施使鍋爐有著管道閥門漏氣漏水、熱能損耗過多等不足，傳輸過程中有過多熱量散失掉，造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。

（4）鍋爐的給水質(zhì)量較低，冷凝水回收利用工作較差。由于水處理管理工作無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此參差不齊，導(dǎo)致許多工業(yè)鍋爐給水水質(zhì)達(dá)不到GB/T1576《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的要求標(biāo)準(zhǔn)，因此結(jié)垢比較嚴(yán)重，有的鍋爐水垢厚度可達(dá)5ram，不僅會(huì)對(duì)鍋爐受熱面?zhèn)鳠嵩斐梢欢ǔ潭鹊挠绊懀踔習(xí)＜暗藉仩t的安全運(yùn)行。冷凝水的回收利用更是欠缺，冷凝水的直接排放不僅會(huì)使燃料的損耗增加，還使能夠成為高質(zhì)量的鍋爐給水的蒸餾水白白浪費(fèi)。

2 節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的應(yīng)用

根據(jù)當(dāng)前影響工業(yè)鍋爐能耗的主要因素對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的應(yīng)用進(jìn)行探討。目前針對(duì)工業(yè)鍋爐的運(yùn)行，可使用的節(jié)能降耗優(yōu)化方式主要有如下幾種。

2.1 供風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化

從提升燃料利用率角度，通過供風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化達(dá)到節(jié)能降耗的目的。對(duì)工業(yè)鍋爐的供風(fēng)優(yōu)化節(jié)能改造主要包括總風(fēng)道均風(fēng)改造、密封改造、各風(fēng)室的均風(fēng)改造、給煤改造、風(fēng)門改造和調(diào)風(fēng)改造等等。沿爐排橫向出流空氣的分配的不均勻會(huì)影響燃料的燃燒率，使之燃燒不充分，造成燃料的損耗；沿爐排縱向分段調(diào)風(fēng)符合燃燒所需合理調(diào)風(fēng)的要求；由于存在著供風(fēng)無泄漏的需要，整個(gè)供風(fēng)系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)都應(yīng)有良好的密封性能。

因此對(duì)于供風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化，各項(xiàng)措施都應(yīng)以均勻配風(fēng)、有效調(diào)風(fēng)和良好密封為基礎(chǔ)來進(jìn)行。供風(fēng)系統(tǒng)密封性能的改進(jìn)包括對(duì)風(fēng)室、風(fēng)門、側(cè)密封、總風(fēng)道、分風(fēng)道以及爐排等各個(gè)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的密封性能的改善和提高。

對(duì)供風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化能夠使沿爐排橫向出流空氣的分配相較于改造之前，能夠讓燃料的燃燒線齊平、燃料燃燒變得更均勻，減少燃料沿爐排橫向燃燒不均情況的出現(xiàn)，從而達(dá)到減少燃料消耗的目的。

2.2 保溫系統(tǒng)的優(yōu)化

從減少熱損耗角度，通過保溫系統(tǒng)的優(yōu)化達(dá)到節(jié)能降耗的目的。當(dāng)前不少在用工業(yè)鍋爐爐體、蒸汽管道及耗熱設(shè)備都缺乏必要的保溫措施，大量熱能在鍋爐燃燒的過程中散失，能量的白白流失造成了十分嚴(yán)重的熱能浪費(fèi)。在不對(duì)鍋爐本身進(jìn)行任何改造的前提下，通過在鍋爐尾部加裝氣水換熱器（省煤器）或氣氣換熱器（空氣預(yù)熱器）有效回收排煙高溫?zé)崃?，用以生產(chǎn)熱水甚至蒸汽（氣氣換熱器時(shí)，提高入爐空氣溫度），降低排煙溫度，改善后面除塵設(shè)備工作條件，提高鍋爐整體熱效率、有效減少燃料消耗量，同時(shí)降低鍋爐排放對(duì)周圍環(huán)境的污染。

此外，蓄熱器在供熱系統(tǒng)中的適當(dāng)應(yīng)用可以在熱消耗多變條件下使鍋爐能夠以額定負(fù)荷狀況維持穩(wěn)定運(yùn)行，從而提升工業(yè)鍋爐的熱效率。

2.3 蒸汽凝結(jié)水回收利用

除了上述兩種方法，還可選用回收工業(yè)鍋爐冷凝水來提高鍋爐熱效率、降低鍋爐能耗。冷凝水作為高質(zhì)量的蒸餾水，是鍋爐給水優(yōu)良選擇，加強(qiáng)水汽循環(huán)系統(tǒng)處理措施，提高冷凝水回收率，不僅可以達(dá)到節(jié)水的目的，還可以使鍋爐中的結(jié)垢減少。

經(jīng)過處理后的冷凝水水質(zhì)達(dá)到GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的要求時(shí)，可作為鍋爐給水直接輸入給鍋爐，這樣既能夠提升工業(yè)鍋爐的給水水質(zhì)，其熱量也能夠得到很好的利用。

除了可以降低鍋爐的結(jié)垢速率外，還可以消除腐蝕性雜質(zhì)，達(dá)到節(jié)約能源、降低損耗的目的。

3 結(jié)束語

本文對(duì)節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的應(yīng)用進(jìn)行了探究和分析，提出了多種節(jié)能降耗措施在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的具體應(yīng)用方法，對(duì)工業(yè)鍋爐提高能源利用水平以及減少能源損耗提供了一定的推動(dòng)作用。

希望本文的研究能夠?yàn)楣I(yè)鍋爐的節(jié)能減排降耗工作提供一定的思路與幫助，實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、提升生產(chǎn)效益的發(fā)展目標(biāo)。