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

廉洪強(qiáng)

【摘 ?要】工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈，但工業(yè)生產(chǎn)會浪費(fèi)大量能源，有違黨和國家提出的“生態(tài)環(huán)保”的理念。特別是在工業(yè)鍋爐運(yùn)行的過程中，資源浪費(fèi)的情況仍然存在，因此，如何利用技術(shù)減少工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的資源浪費(fèi)是論文研究的重點(diǎn)。基于此，論文主要對工業(yè)鍋爐運(yùn)行中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

【Abstract】Industry is an important lifeline of the country's economic development， but industrial production will waste a lot of energy， which goes against the idea of "ecological protection" put forward by the Party and the state. Especially in the process of industrial boiler operation， the waste of resources still exists. Therefore， how to use technology to reduce the resource waste in the operation of industrial boilers is the focus of this paper. Based on this， the paper mainly studies the application of energy saving and consumption reduction technology in the operation of industrial boiler.

【關(guān)鍵詞】節(jié)能降耗;工業(yè)鍋爐;應(yīng)用

【Keywords】energy saving and consumption reduction; industrial boiler; application

【中圖分類號】TK227;TK01+8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）07-0183-02

1 引言

工業(yè)鍋爐是一種熱力設(shè)備，主要功能是輔助工業(yè)生產(chǎn)和供暖，也是工業(yè)領(lǐng)域中最重要的耗能設(shè)備之一。在我國使用的工業(yè)鍋爐中，燃煤鍋爐是最常見的一種。因?yàn)槿济哄仩t在運(yùn)行的過程中會消耗大量能源，并且運(yùn)行的效率比較低，所以必須在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中施加一定的節(jié)能手段達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2 我國工業(yè)鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀分析

2.1 工業(yè)鍋爐容量較小

在我國工業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)鍋爐容量小是一個非常普遍的問題，容量較小的工業(yè)鍋爐在經(jīng)過長時間運(yùn)行后，內(nèi)部燃料得不到充分燃燒，鍋爐排煙溫度過高，小型工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)過程中會導(dǎo)致部分熱量損失。

2.2 工業(yè)鍋爐受熱面結(jié)焦

在全球能源愈發(fā)緊缺的背景下，工業(yè)鍋爐運(yùn)行中使用的燃料類型各不相同，所選擇的燃料是否合理直接對鍋爐造成影響，可能會導(dǎo)致工業(yè)鍋爐受熱面結(jié)焦，鍋爐內(nèi)部積灰嚴(yán)重。同時工業(yè)鍋爐在經(jīng)過長時間運(yùn)行后，因其內(nèi)部燃料得不到充分燃燒，也會導(dǎo)致工業(yè)鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)大量積灰。由于鍋爐內(nèi)部積灰有較強(qiáng)黏性，會在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中吸附在鍋爐內(nèi)部受熱面，導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)[1]。

2.3 工業(yè)鍋爐運(yùn)行自控裝置水平低

工業(yè)鍋爐在運(yùn)行過程中需要有檢測儀表輔助工作，并結(jié)合檢測儀表給出的數(shù)據(jù)參數(shù)制定維護(hù)工業(yè)鍋爐平穩(wěn)運(yùn)行的方案，但當(dāng)前我國有一些工業(yè)鍋爐上并未裝配檢測儀表。

2.4 控制系統(tǒng)自動化程度低

雖然當(dāng)前我國工業(yè)鍋爐運(yùn)行已朝著自動化的方向發(fā)展，但是因?yàn)榧夹g(shù)不完善，自動化程度不高，無法有效保證工業(yè)鍋爐在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是部分小型的工業(yè)鍋爐，在對其進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)的過程中，多數(shù)都會出現(xiàn)一些問題，工業(yè)鍋爐普遍處于低效率的狀態(tài)下運(yùn)行[2]。

3 工業(yè)鍋爐概述

3.1 基本原理分析

工業(yè)鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)化設(shè)備，是通過燃燒將化學(xué)能變?yōu)闊崮?，并將工業(yè)鍋爐內(nèi)部的水轉(zhuǎn)化為水蒸汽供用熱設(shè)備使用，所以工業(yè)鍋爐的主要作用是供熱。由于我國的能源結(jié)構(gòu)還是以煤炭為主，在對工業(yè)鍋爐進(jìn)行設(shè)計的過程中，因?yàn)楣I(yè)鍋爐本身容量較小，需要涉及比較復(fù)雜的參數(shù)信息，煤自然也成了為工業(yè)鍋爐運(yùn)行提供動力的主要燃料。在工業(yè)鍋爐運(yùn)行的過程中，我們首先需要將煤炭轉(zhuǎn)化為煤粉或者盡量小的煤炭顆粒，因?yàn)檫@樣可以讓煤得到充分燃燒。從一定程度上講，工業(yè)鍋爐的運(yùn)行目的是轉(zhuǎn)換燃燒的熱量，通過水蒸汽的方式達(dá)到供熱的目的，因此，工業(yè)鍋爐主要就是供熱的目的，起到發(fā)電功能的工業(yè)鍋爐還是比較少見的。

3.2 工業(yè)鍋爐的構(gòu)造分析

實(shí)際上，工業(yè)鍋爐是鍋和爐2個部分組成的，鍋表示工業(yè)鍋爐的水循環(huán)系統(tǒng)。在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中，鍋主要負(fù)責(zé)吸收鍋爐內(nèi)部的熱能并將熱能與水結(jié)合起來，讓水轉(zhuǎn)化為水蒸汽的同時向水蒸汽增添一定汽壓，讓水蒸汽具備一定能量。工業(yè)鍋爐中水循環(huán)系統(tǒng)主要由汽包、下降管、水冷壁、省煤器等裝置組成。例如，在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中，為達(dá)到節(jié)能減排的目的，通常會將省煤器裝配到工業(yè)鍋爐軌道尾部的垂直或水平煙道當(dāng)中，可以有效節(jié)省多余的能源。汽包實(shí)際上是一個專門盛放水和水蒸汽的容器，在連接省煤器的過程中，汽包是必不可少的一個裝置，需要與集箱、下降管組合在一起共同構(gòu)成工業(yè)鍋爐的水循環(huán)系統(tǒng)。在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中，可以在鍋爐內(nèi)部加熱水，并在汽包能聚集水蒸汽，最終通過主蒸汽管道完成熱量傳遞。

在工業(yè)鍋爐中，爐實(shí)際上是一個燃燒裝置，主要作用是處理相應(yīng)的熱能，通過燃燒的方式釋放出熱量。爐主要由燃燒器、爐排、爐膛、爐墻等裝置構(gòu)成。以煤炭燃料為例，當(dāng)工業(yè)鍋爐需要運(yùn)轉(zhuǎn)而燃燒煤炭時，可以在工業(yè)鍋爐的爐中進(jìn)行燃燒，并通過燃燒的方式釋放大量熱能。

4 工業(yè)鍋爐運(yùn)行中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用

4.1 增大工業(yè)鍋爐容量

在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中，小容量的工業(yè)鍋爐其內(nèi)部燃料無法得到充分燃燒，運(yùn)行效率相對較低，可能會導(dǎo)致大量熱量浪費(fèi)，因此可以適量增大工業(yè)鍋爐的容量，使用高效的大容量工業(yè)鍋爐替代低效的小容量工業(yè)鍋爐。同時在材料的選擇與使用方面要更加仔細(xì)，例如，在使用煤炭燃料之前，可以將煤炭粉碎為煤粉，讓煤粉可以在工業(yè)鍋爐中得到充分燃燒，逐漸加大開發(fā)熱能的力度。

4.2 工業(yè)鍋爐內(nèi)部結(jié)焦、積灰問題的處理

4.2.1 預(yù)防

鍋爐內(nèi)部之所以會結(jié)焦，與燃料的選擇與使用有很大聯(lián)系，尤其是在燃燒燃料的過程中，如果燃料無法得到充分燃燒，在工業(yè)鍋爐經(jīng)過長時間的運(yùn)行后會導(dǎo)致大量料灰堆積，不利于工業(yè)鍋爐排煙，影響工業(yè)鍋爐的熱效率。處理工業(yè)鍋爐內(nèi)部結(jié)焦現(xiàn)象應(yīng)以預(yù)防為主，從燃料的選擇到燃燒燃料都需要經(jīng)過精確的設(shè)計，在燃料得到充分燃燒的同時增加工業(yè)鍋爐的熱效率，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗的有效方式。

4.2.2 處理

當(dāng)鍋爐內(nèi)部已經(jīng)形成結(jié)焦后，需要及時對結(jié)焦、積灰現(xiàn)象進(jìn)行處理。通常我們采用定期清理的方式向鍋爐中投入適量清灰劑。在投入清灰劑的過程中，工業(yè)鍋爐最好處于運(yùn)行狀態(tài)，因?yàn)榍寤覄┰诟邷氐那闆r下會和工業(yè)鍋爐內(nèi)部結(jié)焦發(fā)生反應(yīng)，讓結(jié)焦快速從鍋爐內(nèi)部受熱面上脫落。通常最佳的處理方式為：小型工業(yè)鍋爐1月投放1次清灰劑;大型工業(yè)鍋爐1月投放2～3次清灰劑。在處理工業(yè)鍋爐內(nèi)部積灰現(xiàn)象的過程中，如果是初步積灰的狀態(tài)，則可以使用吹灰的方式清除積灰，具體使用何種方法還需要結(jié)合工業(yè)鍋爐的實(shí)際情況選擇。值得一提的是，當(dāng)工業(yè)鍋爐中積灰情況嚴(yán)重時，積灰會附帶煙氣中大量二氧化碳和三氧化碳以及水蒸汽，在工業(yè)鍋爐停止運(yùn)行的狀態(tài)下發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，給工業(yè)鍋爐的清理與運(yùn)行帶來較大負(fù)面影響，因此，相關(guān)人員在對工業(yè)鍋爐運(yùn)行情況進(jìn)行管理的過程中，要密切觀察工業(yè)鍋爐的結(jié)焦、積灰情況，及時上報、及時處理，避免因結(jié)焦、積灰影響工業(yè)鍋爐熱效率造成資源浪費(fèi)。

4.3 提高工業(yè)鍋爐熱效率

4.3.1 減少熱量損失

提高工業(yè)鍋爐熱效率的基礎(chǔ)應(yīng)減少工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中的熱量損失情況，可以采用提高絕熱材料質(zhì)量或加厚保溫材料的方式，在這個過程中我們需要對保溫材料、絕熱熱量進(jìn)行積極保養(yǎng)與維護(hù)，避免材料損壞、受潮等情況。工業(yè)鍋爐的散熱情況除了與保溫材料有密切聯(lián)系外，還和工業(yè)鍋爐的負(fù)荷情況有很大的關(guān)系。當(dāng)工業(yè)鍋爐處于低負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，工業(yè)鍋爐內(nèi)部的散熱量與散熱面幾乎不會發(fā)生變化，同時燃料的消耗量也會減少，但是會增加等量燃料的散熱損失。

4.3.2 保證燃料完全燃燒

為保證工業(yè)鍋爐內(nèi)部燃料完全燃燒，針對于煤粉鍋爐我們可以通過搭建二次回風(fēng)系統(tǒng)的方式在鍋爐內(nèi)部形成煙氣漩渦。鍋爐內(nèi)部煤粉燃料在煙氣漩渦的作用下懸浮時間會得到大幅增長，煤粉燃料的燃燒更加充分。同時使用二次回風(fēng)系統(tǒng)可以使?fàn)t膛內(nèi)溫度梯的溫度降低，爐膛內(nèi)受熱面的利用率將得到提高，所以提高工業(yè)鍋爐熱效率為目的使用二次回風(fēng)系統(tǒng)的效果是非常好的。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在對工業(yè)鍋爐運(yùn)行情況進(jìn)行管理的過程中，二次回風(fēng)系統(tǒng)的使用可以提高工業(yè)鍋爐5%～10%的熱效率。

5 結(jié)語

在工業(yè)鍋爐運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)過度消耗能源的情況，在能源愈發(fā)緊缺的背景下，工業(yè)鍋爐的低效率運(yùn)行顯然不符合國家制定的節(jié)能減排的目標(biāo)。在對工業(yè)鍋爐運(yùn)行進(jìn)行管理的過程中，我們發(fā)現(xiàn)影響節(jié)能降耗技術(shù)施展的主要原因是燃料無法得到完全燃燒、鍋爐保溫性不強(qiáng)、鍋爐內(nèi)部積灰結(jié)焦現(xiàn)象嚴(yán)重等，在鍋爐內(nèi)部負(fù)荷發(fā)生變化、燃料熱量無法得到充分釋放、工業(yè)鍋爐的熱效率較低的情況下，能源消耗的問題會越來越嚴(yán)重，因此需要通過使用節(jié)能降耗技術(shù)的手段，達(dá)到節(jié)能減排的目的，提高工業(yè)鍋爐運(yùn)行的效率和經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】單雨.節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2020（21）：168-169.

【2】羅文忠，孫禹.淺談節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的應(yīng)用[J].中國金屬通報，2020（10）：115-116.