齊亞輝
【摘 要】工業(yè)鍋爐是重要的熱能動(dòng)力設(shè)備,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民群眾的生活中占據(jù)著十分重要的位置,但在使用過程中,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染?,F(xiàn)階段,燃煤工業(yè)鍋爐的低耗能、高污染嚴(yán)重違背了我國(guó)節(jié)能減排政策,很多地區(qū)基本都在實(shí)行淘汰燃煤工業(yè)鍋爐的措施?;诖?,文章介紹了我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀,分析了工業(yè)鍋爐節(jié)能減排中存在的問題,總結(jié)了燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的優(yōu)化措施。
【關(guān)鍵詞】燃煤鍋爐;節(jié)能減排;應(yīng)用
工業(yè)鍋爐為人民群眾的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利,被廣泛應(yīng)用到居民生活、建筑供暖以及工廠動(dòng)力提供等領(lǐng)域,但工業(yè)鍋爐是我國(guó)重要的能源消耗和污染源。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民群眾生活水平的提升,大家對(duì)能源的需求量急劇增大,鍋爐的數(shù)量急速增長(zhǎng),其節(jié)能管理和安全管理問題日益突出。因此,相關(guān)部門應(yīng)采取一定的優(yōu)化措施,有效利用與合理使用鍋爐,并做好鍋爐的節(jié)能減排工作。
一、我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,我國(guó)在用燃煤工業(yè)鍋爐達(dá)46.7萬臺(tái),總?cè)萘窟_(dá)178萬蒸噸,年消耗原煤約7億噸,占全國(guó)煤炭消耗總量的18%以上。全國(guó)在用工業(yè)鍋爐主要是中小容量鍋爐,平均單臺(tái)容量不高,其中,容量<2t/h的鍋爐約占35%左右,2到10t/h的約占60%左右,≥10t/h的約占5%;污染物排放濃度高,煙塵排放質(zhì)量濃度一般在450mg/m3,SO2排放質(zhì)量濃度達(dá)1600mg/m3,燃煤工業(yè)鍋爐年排放煙塵、SO2分別約占全國(guó)排放總量的33%、27%。
二、工業(yè)鍋爐節(jié)能減排存在的問題
(一)運(yùn)行效益較低
很多企業(yè)在選擇鍋爐設(shè)備的過程中,只注重自身的經(jīng)濟(jì)效益,導(dǎo)致許多鍋爐設(shè)置在運(yùn)行過程中處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),無法保證滿負(fù)荷運(yùn)行,極易造成鍋爐運(yùn)行的負(fù)荷波動(dòng)大,風(fēng)機(jī)、水泵等輔機(jī)的能源浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍。與此同時(shí),鍋爐運(yùn)行的管理模式比較粗放,操作人員節(jié)能意識(shí)不強(qiáng),導(dǎo)致其實(shí)際運(yùn)行的效益較低。
(二)自控水平低
為了實(shí)現(xiàn)給料、著火、燃燒、燃盡和物料流動(dòng)的暢通,相關(guān)部門應(yīng)該重視爐機(jī)配套設(shè)施?,F(xiàn)階段,我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐的自控水平普遍較低,多數(shù)使用開環(huán)控制,無法根據(jù)用能變化自動(dòng)調(diào)節(jié)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)。除此之外,主機(jī)與輔機(jī)的匹配度不高,導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)儀表不全或者失靈,無法掌握相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù),比如,燃煤量、過量空氣系數(shù),無法準(zhǔn)確判斷鍋爐的運(yùn)行狀況。
(三)燃料與爐型匹配性差
燃煤工業(yè)鍋爐是按一定的煤種(如揮發(fā)分、熱值、灰分、水分等)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,在燃用與設(shè)計(jì)煤種性能相近的燃煤時(shí),鍋爐的運(yùn)行才能處于比較好的狀態(tài)。我國(guó)煤的種類很多,煤質(zhì)存在很大的差異,由于燃煤供應(yīng)缺乏約束性規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),完全由市場(chǎng)調(diào)節(jié),供給工業(yè)鍋爐使用的燃煤基本是原煤,其粒度、熱值、灰分、水分經(jīng)常發(fā)生變化,導(dǎo)致煤種與爐型不適應(yīng),這就為著火和燃盡帶來了一定的難度,甚至因買不到適合鍋爐使用的燃煤,用戶改造鍋爐,以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐娜剂瞎?yīng)狀況。除此之外,我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐以層燃鍋爐為主,層燃鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性較差,在燃用煤種發(fā)生變化的情況下,它的燃燒情況必然會(huì)變化,一般是變得更差些;由于供應(yīng)煤種的變化,運(yùn)行管理人員無法掌握煤質(zhì)情況和運(yùn)行規(guī)律,無法采取有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施,導(dǎo)致鍋爐出力不足,燃燒不完全,效率下降,帶來嚴(yán)重的污染。
(四)鍋爐水處理不夠重視
鍋爐使用過程中產(chǎn)生的水垢是一種導(dǎo)熱性能極差的物質(zhì),能夠降低鍋爐熱效率,浪費(fèi)大量燃料,生成大量的水垢,甚至?xí)斐慑仩t運(yùn)行事故。除此之外,鍋爐使用單位在使用中,不重視鍋爐水的處理問題,造成使用單位對(duì)燃料的需求增加。
三、燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術(shù)
(一)給煤裝置改造
燃煤工業(yè)鍋爐使用的燃燒材料為原煤燃料,采用斗式給煤裝置,在給煤過程中將煤塊和煤粉混合供給,容易造成煤塊和煤粉堆實(shí)在爐排上,不利于鍋爐進(jìn)風(fēng),影響煤燃燒效率。而將斗式給煤裝置改造為分層式給煤裝置,通過重力篩選方式,能夠?qū)⒍言褐械膲K狀、顆粒狀、粉狀煤燃料分層供給,使煤燃料松散分布在爐排上,實(shí)現(xiàn)給煤的均勻性,有利于鍋爐進(jìn)風(fēng),改善煤燃燒供氧條件,提高煤燃燒效率。
(二)爐拱改造
通常情況下,正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐的爐拱是按設(shè)計(jì)煤種配置的,很多鍋爐無法燃用設(shè)計(jì)煤種,直接影響鍋爐的熱效率,甚至影響鍋爐出力。而相關(guān)人員按照實(shí)際使用的煤種,適當(dāng)改變爐拱的形狀與位置,可以改善燃燒狀況,提高燃燒效率,減少燃煤消耗,這項(xiàng)改造可獲得10%左右的節(jié)能效果,技改投資半年左右可收回。
(三)改造燃燒設(shè)備
層燃工業(yè)鍋爐燃燒設(shè)備普遍存在布風(fēng)不均、漏風(fēng)嚴(yán)重的問題,嚴(yán)重影響著組織燃燒、調(diào)節(jié)鍋爐出力。通過改造不合理的調(diào)節(jié)件結(jié)構(gòu)、配風(fēng)裝置,能夠妥善地處理爐排風(fēng)室之間的串風(fēng)問題,改善布風(fēng)不均現(xiàn)象;與此同時(shí),在鏈條爐排銷軸兩端加裝帶翼(或擋板)的邊爐排,減少縱向串風(fēng),改進(jìn)側(cè)密封結(jié)構(gòu),減少爐排與側(cè)墻間漏風(fēng),實(shí)現(xiàn)降低鍋爐過量送風(fēng)的目的,提高鍋爐的熱效率。
(四)更新舊鍋爐硬件設(shè)備及軟件系統(tǒng)
工業(yè)煤燃燒鍋爐往往會(huì)因投入使用時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備性能下降,導(dǎo)致工作效率降低,不利于節(jié)能減排。因此,企業(yè)應(yīng)及時(shí)淘汰老舊鍋爐、低參數(shù)鍋爐,更新使用新型節(jié)能型鍋爐,實(shí)現(xiàn)熱電高效聯(lián)產(chǎn),有效地提高鍋爐的能源供應(yīng)效率。除此之外,在鍋爐改造過程中,還應(yīng)該重視鍋爐控制系統(tǒng)的改造,實(shí)現(xiàn)鍋爐控制系統(tǒng)自動(dòng)化,提高各項(xiàng)參數(shù)控制的速度和效率,實(shí)現(xiàn)高效的節(jié)能減排。
四、燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的主要途徑
(一)建立和完善節(jié)能減排指標(biāo)體系
政府相關(guān)部門應(yīng)盡快出臺(tái)鼓勵(lì)節(jié)能減排和促進(jìn)新能源發(fā)展的配套措施及優(yōu)惠政策,各級(jí)職能部門建立協(xié)作聯(lián)動(dòng)機(jī)制,努力形成整體合力,開展鍋爐節(jié)能減排的宣傳教育,營(yíng)造濃厚的工作氛圍,提高人民群眾的節(jié)能意識(shí),充分發(fā)揮技術(shù)機(jī)構(gòu)的支撐作用。
(二)充分發(fā)揮企業(yè)節(jié)能減排的主體作用
政府相關(guān)部門應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)加大節(jié)能減排技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新投入力度,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。完善和落實(shí)鍋爐企業(yè)節(jié)能減排的各項(xiàng)管理制度,提高鍋爐熱效率,重視鍋爐運(yùn)行人員和管理人員的節(jié)能技能培訓(xùn)考核,提高相關(guān)人員的綜合素質(zhì)。
(三)選用清潔燃燒技術(shù)
為了能夠使鍋爐節(jié)能減排發(fā)揮出巨大效益,相關(guān)部門必須選擇高效清潔的燃燒技術(shù)。現(xiàn)階段,常用的清潔高效燃燒技術(shù)主要有循環(huán)流化床鍋爐、拋煤機(jī)燃燒鍋爐、振動(dòng)爐排鍋爐。這些技術(shù)能夠提高鍋爐熱效率,減少燃料的浪費(fèi)。
(四)改進(jìn)燃料消費(fèi)政策
首先,城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)小容量的生活鍋爐以新能源(如太陽(yáng)能)、生物質(zhì)可再生能源(生物質(zhì)顆粒直燃、氣化)和燃用清潔燃料為主,比如,油品和天然氣、煤氣、液化氣,相關(guān)部門可以改善燃料供應(yīng)結(jié)構(gòu);其次,中等及大容量工業(yè)和供熱鍋爐積極推行容量大型化,工業(yè)鍋爐燃用動(dòng)力優(yōu)質(zhì)化配煤(洗選或篩分);最后,無法實(shí)施工業(yè)鍋爐燃用動(dòng)力配煤的城市,應(yīng)采用爐前篩分和成型的混煤配煤方式,開發(fā)新型的爐前分類、分質(zhì)和成型化裝置。
五、結(jié)束語
綜上所述,燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排技術(shù)能夠有效地降低煤炭的資源消耗,減少環(huán)境污染,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境和諧發(fā)展的技術(shù)戰(zhàn)略。因此,相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合燃煤鍋爐的實(shí)際使用情況,改造設(shè)備硬件技術(shù)和軟件控制系統(tǒng),為我國(guó)燃煤鍋爐的高效運(yùn)行提供保障,促進(jìn)節(jié)能減排工程的有效進(jìn)行。
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