王旭東

摘 ?要：鍋爐可以提供企業(yè)生產(chǎn)所需的熱能，但它本身也是一個高耗能的設(shè)備。在能源日益枯竭的今天，了解鍋爐各使用環(huán)節(jié)對能耗的影響，對我們指導(dǎo)鍋爐科學(xué)合理的使用有著重要的意義。文章從鍋爐各使用環(huán)節(jié)影響能效的因素如：燃料類型、燃燒調(diào)節(jié)、設(shè)備管理以及維護保養(yǎng)等方面進行了探討，并從這些方面分別提出了提高鍋爐能效使用的一些建議。

關(guān)鍵詞：鍋爐;使用環(huán)節(jié);能效影響;處理措施

中圖分類號：TK212.4 ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）35-0176-03

鍋爐是企業(yè)的心臟，它能提供生產(chǎn)所需的熱能，但它本身也是一個高耗能的設(shè)備。在能源日益枯竭的今天，了解鍋爐各使用環(huán)節(jié)對能耗的影響，對我們指導(dǎo)鍋爐科學(xué)合理的使用有著重要的意義。這不僅有利于促進鍋爐的節(jié)能降耗，還有利于提高能效利用率以緩解能源危機，有利于降低溫室氣體排放，有利于促進社會的節(jié)能環(huán)保工作，從而促進社會和經(jīng)濟的發(fā)展。

1 ?燃料類型對于鍋爐能效的影響及處理措施

1.1 ?燃料類型對鍋爐能效的影響

鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。它可以將向其輸入的化學(xué)能和電能轉(zhuǎn)化為輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋爐的能耗就是消耗的燃料和電能。鍋爐消耗的燃料及電能轉(zhuǎn)化為熱能的多少，決定了鍋爐能效的高低;其排放有害物質(zhì)的多少，決定了環(huán)保工作的好壞。

燃料是鍋爐能量的來源，主要有煤、氣、油、生物質(zhì)等常規(guī)能源。對鍋爐而言，燃料類型是鍋爐設(shè)計和生產(chǎn)過程控制的重要依據(jù)。

煤是我國鍋爐燃料的主要來源。要了解煤在使用中對鍋爐能效的影響就要從煤各工業(yè)成分分析入手。煤的工業(yè)成分分析包括對水分、灰分、揮發(fā)分的測定和固定碳的計算等四項內(nèi)容。該四項內(nèi)容所占比例的不同，決定了煤種的不同，也決定了該煤的發(fā)熱量、著火溫度、可磨性、粒度及融化點等的不同。因此對燃煤鍋爐而言，煤的質(zhì)量是鍋爐設(shè)計和生產(chǎn)過程控制的重要依據(jù)。如果煤種與鍋爐型號不適應(yīng)，煤顆粒加工不合要求，易造成燃煤著火困難、燃燒不充分、爐膛結(jié)渣結(jié)焦、排渣困難、燃燒設(shè)備損壞、鍋爐吸熱不充分等能效使用低下事件。因此煤的選擇和加工質(zhì)量是燃煤鍋爐能效使用上應(yīng)考慮的一個重要環(huán)節(jié)。

鍋爐常用的氣體燃料有天然氣和煤氣。與煤炭等固定燃料相比，氣體燃料具有燃燒后無廢渣、飛灰，且熱值高、潔凈等優(yōu)勢。氣體燃料與空氣接觸充分，燃點較低，極易著火，燃盡率極高，因此氣體燃料本身熱值高低是能效利用的一個重要參考因素。天然氣作為一種寶貴的清潔能源，在利用上需要考慮的環(huán)節(jié)較少。煤氣是煤使用方法的較高級，是煤炭在爐內(nèi)經(jīng)過一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化而成。

既然煤氣是由煤轉(zhuǎn)化而成，其煤氣的熱值高低就受原煤影響，其制取的難易程度和耗能情況也受原煤和煤氣轉(zhuǎn)化爐的影響，因此在煤氣使用能效上要考慮原煤選擇范圍及煤氣轉(zhuǎn)化爐的適用性。

燃油鍋爐一般使用柴油進行燃燒，個別使用重油。柴油是輕質(zhì)石油產(chǎn)品，復(fù)雜烴類混合物。重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重質(zhì)油，其特點是分子量大、黏度高。其成分主要是高分子烴類，另外含有部分的硫磺及微量的無機化合物。液體燃料的流動性是考慮的關(guān)鍵指標(biāo)，因為流動性的好壞決定著燃油在燃燒機中霧化程度的高低，霧化越好，與空氣接觸越充分，越易燃盡。

生物質(zhì)燃料是指將生物質(zhì)材料燃燒作為燃料，主要指農(nóng)林廢棄物（如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等）。生物質(zhì)燃料主要是生物質(zhì)成型燃料，是將農(nóng)林廢棄物作為原材料，經(jīng)過粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型（如塊狀、顆粒狀等）的，可直接燃燒的一種新型清潔燃料。生物質(zhì)燃料純度高，不含其他不產(chǎn)生熱量的雜物（如煤矸石、石頭等），其含炭量高，灰份及含水量極低。另外生物質(zhì)燃料不含硫、磷，不易腐蝕鍋爐，燃燒時不產(chǎn)生二氧化硫和五氧化二磷，因而不會導(dǎo)致酸雨產(chǎn)生，不易污染環(huán)境，是一種清潔固體有機燃料。生物質(zhì)燃料燃燒后灰碴極少，極大地減少了堆放灰碴的場地，可以降低出碴費用。生物質(zhì)燃料作為一種可再生能源，與煤炭相比更清潔環(huán)保。生物質(zhì)燃料燃燒效率高低與爐型是否相配，生物質(zhì)燃料顆粒形狀大小，發(fā)熱量的多少以及著火點、風(fēng)配比等有關(guān)。

對燃料來說，燃燒越完全，燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能的效率就越高。因此從燃料燃盡率來說，燃氣最高，燃煤最低。不同燃料的鍋爐，其鍋爐能效有很大差異，就是因為各燃料特性的不同所造成。

1.2 ?處理措施

綜上所述，我們在燃料節(jié)能上應(yīng)采取以下措施提高鍋爐能效：

①鍋爐燃料應(yīng)盡量采用高效綠色能源（如天然氣等）。這是因為各種不同的燃料燃盡率不相同，燃氣的燃盡率最高。

②對低效燃料進行加工，提高燃料的燃盡率。其一，對煤進行煤氣化加工，將煤從固體燃料轉(zhuǎn)為氣體燃料;其二，對生物質(zhì)燃料進行顆?；庸?，強化燃燒機理，提高燃盡率。

③加強煤的存儲保護。煤存儲保護不好，熱量易造成損失，嚴重的還會自燃和風(fēng)化，鍋爐燃煤能耗會大幅上升。同時要打擊煤中摻假行為，盡量使用潔凈煤。

④燃料要與所選爐型相適應(yīng)。不同燃料對應(yīng)不同爐型的鍋爐，只有燃料種類與鍋爐爐型相配，大小顆粒加工得當(dāng)，才能提高鍋爐燃燒效率。

2 ?燃燒調(diào)節(jié)對于鍋爐能效的影響及處理措施

2.1 ?燃燒調(diào)節(jié)對鍋爐能效的影響

鍋爐燃燒必須滿足外界負荷的要求，鍋爐的燃燒調(diào)節(jié)必須依據(jù)負荷的變化來進行。每臺鍋爐都有一個經(jīng)濟負荷范圍，一般都在鍋爐額定負荷的75%～90%左右，超過此負荷，效率要下降;低于此負荷，效率也要下降。因此鍋爐的額定負荷要滿足生產(chǎn)負荷的需求。鍋爐燃燒調(diào)節(jié)的好壞就是鍋爐能否長期維持在經(jīng)濟負荷下運行。物質(zhì)燃燒有三要素：燃料、空氣和溫度。燃料提供可燃物，空氣提供氧，溫度指達到著火點。鍋爐的燃燒調(diào)節(jié)就是調(diào)節(jié)鍋爐爐膛內(nèi)燃料的多少、空氣的多少以及溫度的高低。燃燒調(diào)節(jié)首先考慮的是爐膛溫度。如果爐膛溫度過低達不到燃料的著火點，燃料就不能燃燒，造成燃料的不完全燃燒損失。但是溫度過高，易造成固定燃料中的灰融化結(jié)焦，不利于高效燃燒和設(shè)備的安全。除了溫度外，燃料本身也會對燃燒造成影響。如果燃料顆粒過大，不利于其與空氣接觸，造成不完全燃燒損失;反之，若燃料過細，易被風(fēng)吹走，也不利于燃燒，易造成飛灰損失。燃料中的雜質(zhì)更不利于高效調(diào)節(jié)，不但誤火還會破壞燃料分層布局，影響燃燒?？諝馐侨紵{(diào)節(jié)需要考慮的另外一個必要因素。若風(fēng)量調(diào)節(jié)與燃料調(diào)節(jié)無法匹配，將出現(xiàn)不完全燃燒，冒黑煙或者空氣過量，使鍋爐效率降低。在鍋爐燃燒調(diào)節(jié)上，燃料增減與送風(fēng)增減在操作順序上也要考慮，如調(diào)節(jié)不當(dāng)也同樣會使鍋爐出現(xiàn)不完全燃燒，冒黑煙或者空氣過量，使鍋爐效率降低。鍋爐水質(zhì)調(diào)節(jié)控制不當(dāng)，將會使鍋爐出現(xiàn)結(jié)垢、過燒、腐蝕等現(xiàn)象，嚴重影響鍋爐的經(jīng)濟安全運行。

2.2 ?處理措施

綜上所述，鍋爐在燃燒調(diào)節(jié)中一般可采取以下措施提高鍋爐能效：

①鍋爐應(yīng)盡量維持在經(jīng)濟負荷內(nèi)運行（在鍋爐額定負荷的75%～90%左右）。

②鍋爐燃燒調(diào)節(jié)要根據(jù)負荷、不同燃料、不同爐型建立相應(yīng)調(diào)節(jié)工藝。只有專門的調(diào)節(jié)操作工藝才能使鍋爐運行調(diào)節(jié)更高效。

③鍋爐燃燒盡量采用自動化調(diào)節(jié)。自動化程度高的鍋爐，能使鍋爐調(diào)節(jié)更精細，能有效減少人為調(diào)節(jié)不當(dāng)引起的低效運行事件。

④強化水質(zhì)質(zhì)量調(diào)節(jié)。鍋爐水質(zhì)不好，易引起鍋爐結(jié)垢、結(jié)渣、過燒、腐蝕等有害事件，使得鍋爐的能耗劇增，設(shè)備安全受到影響。加強鍋爐的水質(zhì)控制有利于鍋爐的節(jié)能降耗。

⑤采用冷凝水回收技術(shù)。對于蒸汽鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過生產(chǎn)用熱設(shè)備后生成的冷凝水，很多用戶未對冷凝水進行回收，大部分是當(dāng)廢水排掉了。其實這部分冷凝水熱值高且水質(zhì)好，如果進行回收利用，可節(jié)省水處理費用，也可降低油（氣）耗和煤耗。

3 ?鍋爐設(shè)備管理對于鍋爐能效的影響及處理措施

3.1 ?鍋爐設(shè)備管理對鍋爐能效的影響

鍋爐要做到高效節(jié)能，設(shè)備過硬是其主要因素。鍋爐的設(shè)備管理就是盡量使設(shè)備運行達到設(shè)備設(shè)計的最優(yōu)化。鍋爐的設(shè)備分為燃燒設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備及受熱面設(shè)備。鍋爐的燃燒設(shè)備要能盡量將燃料完全燃燒;通風(fēng)設(shè)備要能合理配風(fēng)，避免過量空氣系數(shù)過大或過小，煙風(fēng)道暢通，避免積灰等現(xiàn)象;受熱面設(shè)備要能將燃料釋放的熱量盡可能的吸收，減少排煙損失。

3.2 ?處理措施

對于鍋爐的設(shè)備管理，一般可采取以下措施提高鍋爐能效：

①鍋爐應(yīng)選用燃燒效率高的新型鍋爐。

②鍋爐爐型要與實際運行燃料相匹配。燃煙煤的鍋爐不能選用無煙煤，專用燃天然氣的燃燒機不能選用燃油。

③加強鍋爐爐體及管道設(shè)備的隔熱保溫。

④加強給煤裝置技術(shù)改造（如分層燃燒裝置）。強化給煤裝置，有利于煤的燃燒分布更合理，使得配風(fēng)更均勻，煤能更好的燃燒，降低煤的固體不完全燃燒損失。

⑤對排煙溫度高的鍋爐，加裝尾部煙道節(jié)能裝置。節(jié)能裝置可以大大降低鍋爐的排煙溫度，鍋爐排煙溫度不是越低越好，要根據(jù)不同燃料進行適當(dāng)選擇。

⑥對控制系統(tǒng)進行節(jié)能改造，增強自動化控制程度。

⑦完善鍋爐設(shè)備的調(diào)試。鍋爐設(shè)備能否處于最優(yōu)化的節(jié)能環(huán)境，與鍋爐的調(diào)試工作密不可分。燃油、氣鍋爐要強化燃油、氣的流量、壓力與配風(fēng)及壓力的調(diào)試，使其燃燒最優(yōu)化。燃煤要加強配風(fēng)比、爐膛風(fēng)壓及煤的分層布置等調(diào)試工作。只有這樣，才能使鍋爐高效燃燒。

4 ?鍋爐維護保養(yǎng)對于鍋爐能效的影響及處理措施

4.1 ?鍋爐維修保養(yǎng)對于鍋爐能效的影響

鍋爐經(jīng)過一段時間運行之后，其各部件易出現(xiàn)腐蝕、磨損、泄露、燒壞等各種缺陷，如不及時維護保養(yǎng)就會影響鍋爐安全高效穩(wěn)定運行。鍋爐系統(tǒng)設(shè)備使用壽命的長短、設(shè)備能否高效使用與平時的維護保養(yǎng)密不可分。鍋爐維護保養(yǎng)不到位，鍋爐運行就存在隱患。因此企業(yè)要認真做好日常的檢查、維護與保養(yǎng)，使其延長使用壽命，保持高效的技術(shù)性能。

4.2 ?處理措施

鍋爐維護保養(yǎng)與能效有關(guān)的因素很多，總結(jié)起來可以按以下措施做好鍋爐的維護保養(yǎng)相關(guān)工作：

①完善巡檢制度和路線。只有鍋爐的巡檢工作做到位，才能迅速發(fā)現(xiàn)鍋爐隱患，及時采取措施，消除缺陷，確保鍋爐正常運行。

②定期對鍋爐輔助設(shè)備進行潤滑加油。只有當(dāng)鍋爐各輔助設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，才能有利于鍋爐的運行調(diào)節(jié)，降低燃料消耗及電耗。

③做好設(shè)備及控制儀表盤的清潔衛(wèi)生。搞好設(shè)備衛(wèi)生、減少灰塵，能降低電氣線路發(fā)熱，避免電流過大燒電機或使電器儀表控制盤亂動作，引發(fā)鍋爐事故，從而增加鍋爐能耗。

④定期對鍋爐進行吹灰和清灰。根據(jù)鍋爐運行規(guī)律，對鍋爐各部件進行吹灰和清灰，有利于降低電機電耗及振動，增大用電設(shè)備的輸出功率，保證鍋爐系統(tǒng)正常運行。另外，可以降低鍋爐受熱面灰阻，強化吸熱，提高鍋爐效率和延長鍋爐使用壽命。

⑤強化鍋爐停爐保養(yǎng)制度。鍋爐在停爐期間如果保養(yǎng)不當(dāng)，容易造成氧腐蝕，嚴重影響鍋爐的壽命和安全。只有做好鍋爐的停爐保養(yǎng)，才能確保鍋爐安全穩(wěn)定運行，從而達到節(jié)能的效果。

⑥定期做好鍋爐的維修消缺工作。鍋爐在運行一段時間后，多多少少都會有一些事故發(fā)生，這些事故由少到多，由小積大，會嚴重影響鍋爐的經(jīng)濟節(jié)能及安全運行。定期根據(jù)鍋爐運行情況進行總結(jié)，建立一個周期性的維修時間段消缺，這樣才能更好的確保鍋爐在運行期間的高效環(huán)保和安全。

5 ?結(jié) ?語

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，人們對能源利用手段的不斷提高，對影響鍋爐使用效率的因素認識會更加全面，采取措施也會更豐富。鍋爐使用中的“人、機、料、法、環(huán)”等五個環(huán)節(jié)將更加科學(xué)合理的銜接，鍋爐的節(jié)能降耗工作將會取得更大的成果。

參考文獻：

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[2] TSG G0002-2010，鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程[S].