摘要：鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設備，鍋爐能源包括燃料當中的化學能及電能，且可輸出具備一定熱能的蒸汽、高溫水以及有機熱載體等。在工業(yè)領域，鍋爐的價值作用顯著。但同時，隨著工業(yè)生產(chǎn)工作的持續(xù)推進及深化，帶來了較大的能源浪費及環(huán)境污染問題。本文以工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀存在的問題為切入點，提出相關解決對策，希望以此為工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作的發(fā)展提供有效建議。

關鍵詞：工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排；問題對策

1工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀及存在的問題分析

基于現(xiàn)狀層面來看，工業(yè)企業(yè)在工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作開展過程中，尚且存在一些有待解決的問題，具體表現(xiàn)如下：1.1對節(jié)能減排的認識薄弱，缺乏完善的管理體系一方面，部分工業(yè)企業(yè)對工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的認識薄弱，對于工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的廢物、廢氣的排放，資源的消耗問題，缺乏重視[1-2]。同時，企業(yè)為了追求生產(chǎn)效益與經(jīng)濟效益，卻忽略了生態(tài)效益，使得企業(yè)在獲得眼前利益的基礎上，使未來發(fā)展受到較大程度的阻礙。另一方面，部分工業(yè)企業(yè)缺乏完善的管理體系，針對工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作缺乏有效的管理機制的支持及保障，在人員管控不力、資源利用管理不力的情況下，易引發(fā)較大程度的資源浪費問題和環(huán)境污染問題，顯然這不利于工業(yè)鍋爐生產(chǎn)綜合效益的提升。

1.2工業(yè)鍋爐燃料需求量大，燃燒程度不足

在工業(yè)鍋爐運行期間，燃料非常關鍵。且煤炭的燃燒加熱程度，對工業(yè)鍋爐的運行會產(chǎn)生較大程度的影響。相關數(shù)據(jù)調(diào)查顯示：目前，需燃煤的工業(yè)鍋爐，在我國工業(yè)鍋爐總量中占比大概為65%。由此可見，工業(yè)鍋爐的運行，離不開對煤炭的需求，并且我國年均鍋爐燃煤達到20多億噸，工業(yè)鍋爐占其中的25%。這一數(shù)據(jù)充分顯示，現(xiàn)狀下工業(yè)鍋爐燃煤需求量非常大。然而，基于工業(yè)鍋爐運行期間，投入燃燒的煤炭含有較多的雜質(zhì)，使得工業(yè)鍋爐的運行效率及質(zhì)量受到很大程度的影響。

摘要：從人為層面和技術層面分別分析了燃煤工業(yè)鍋爐在節(jié)能減排方面存在的問題，針對各個問題給出了建議及措施。

關鍵詞：燃煤工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排；問題；建議

燃煤工業(yè)鍋爐是一種和人民生活密切相關的特種設備，它在我們生活中發(fā)揮著重要作用。據(jù)統(tǒng)計，截至2015年年底，工業(yè)鍋爐約為57萬臺，其中以燃煤鍋爐為主。工業(yè)鍋爐年耗煤量達7．2億t標煤，約占到我國能源消費總量的20％。燃煤工業(yè)鍋爐的排放物是重要污染源，年排放煙塵、二氧化硫、氮氧化物分別占全國排放總量的33％、27％、9％。燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排工作重要性可想而知，因此，有必要對這一問題進行深入分析和研究。

1燃煤工業(yè)鍋爐針對節(jié)能減排存在的主要問題

1．1人為因素。1．1．1鍋爐在設計制造過程中存在缺陷，生產(chǎn)水平層次不齊。鍋爐設計制造廠家眾多，規(guī)模小的廠家，技術力量薄弱，即使他們生產(chǎn)的鍋爐通過了設計文件的技術鑒定，是滿足基本要求的，但在運行過程中還是暴露出不同程度的問題。例如，燃料燃燒與鍋爐型式不符合，運行能效不能達到設計效率等眾多問題。還有一些設計制造單位在整個鍋爐的設計、制造流程中態(tài)度不端正、疏于把控；設計結(jié)構(gòu)不合理、技術落后；生產(chǎn)加工過程中質(zhì)量粗糙；安裝步驟不規(guī)范。另外，鍋爐的調(diào)試工作非常重要，關乎鍋爐能否正常運行。1．1．2鍋爐的運行管理水平缺乏科學指導。鍋爐運行單位對鍋爐運行人員培訓不夠重視，導致運行人員的水平層次不齊，節(jié)能減排的意識淡薄、技能水平有局限性。節(jié)能減排的監(jiān)督管理工作不夠重視，往往是被動解決問題，而不是主動防控，同時，運行人員強調(diào)鍋爐安全運行的紅線而忽視鍋爐的經(jīng)濟運行，僅憑經(jīng)驗調(diào)整居多，在技術經(jīng)濟運行方面比較懈怠，調(diào)整不及時。1．2技術層面。1．2．1與燃料相關的問題。工業(yè)鍋爐燃燒的煤炭所含的雜質(zhì)元素較多，在運行中影響了熱效率。煤炭所含元素與工業(yè)鍋爐爐型不匹配會對運行產(chǎn)生許多負面影響，比如煤炭不容易完全燃燒則會影響工業(yè)鍋爐內(nèi)部的爐膛溫度和煙氣溫度，兩者溫度不高會影響傳熱，進而影響工業(yè)鍋爐的熱效率；工業(yè)鍋爐排放的污染環(huán)境的氣體增多，不利于環(huán)境保護與資源的可持續(xù)發(fā)展。在運行操作過程中，許多單位沒有嚴格依照設計要求采購適合本單位鍋爐的煤種，造成煤的揮發(fā)分、灰熔點、焦渣、灰分、高低位發(fā)熱量等重要參數(shù)不能和鍋爐相適應。另外，在使用過程中沒有嚴格控制燃料的粒徑大小及水分等參數(shù)指標，也致使實際使用的燃料特性參數(shù)不符合鍋爐設計要求，鍋爐運行熱效率會因此下降。大部分單位在操作過程中，往往圖便利、貪便宜，采購當?shù)厝剂匣蚴沁x擇未經(jīng)細加工的原煤而非選擇符合顆粒徑要求的成型燃料。與經(jīng)過加工處理并成型的燃料相比較，原煤的質(zhì)量性能不穩(wěn)定、顆粒度不勻稱、灰分含量高、很難完全燃燒，致使鍋爐運行熱效率低、各項熱損失高。1．2．2水處理不合格，輔機配套偏大。水是鍋爐中熱能的核心載體，若水質(zhì)處理不達標，將直接導致燃煤鍋爐熱效率降低，耗煤量也增加。目前，部分燃煤工業(yè)鍋爐使用單位在水處理環(huán)節(jié)主要存在以下問題：①水處理設備和鍋爐供水量不匹配，設備陳舊，為節(jié)約投資沒有及時更換設備或濾芯，這導致水處理效果不好。②鍋水指標調(diào)控不當，會給鍋爐的安全和節(jié)能運行帶來嚴重隱患。在實操中，有部分單位違規(guī)運行，平時較少排污或不排污，造成鍋水指標超標，鍋爐在長期反復運轉(zhuǎn)下出現(xiàn)受熱面水側(cè)結(jié)垢現(xiàn)象，水垢的傳熱系數(shù)為金屬受熱面的1／50，嚴重影響傳熱，且容易出現(xiàn)汽水共騰現(xiàn)象，威脅鍋爐的正常、安全運行，也導致鍋爐能耗量增大。鍋爐房的輔助設備對鍋爐的節(jié)能運行會有一定的影響，如水泵（給水泵、循環(huán)水泵）、風機（送、引風機）等大功率配置，如果鍋爐本身存在負荷運行較低的情況，輔機不能長期處于高效狀態(tài)，功率大電耗相應高，整體增加鍋爐的能耗。1．2．3鍋爐燃燒產(chǎn)物存在的問題。運行中的燃煤鍋爐由煙囪排放的有害產(chǎn)物主要為二氧化硫、氮氧化物、煙塵等。鍋爐使用單位在運行過程中，在倡導環(huán)境保護的時代背景下，側(cè)重點集中在經(jīng)濟效益方面，沒有足夠的環(huán)保意識。存在污染物排放控制不嚴格、不主動，同時，為了節(jié)約投資，燃煤單位在鍋爐運行中，沒有嚴格依據(jù)有關規(guī)定配備符合鍋爐排放量的除塵設備、脫硫設備及脫銷設備，因此對環(huán)境造成了較為嚴重的污染。爐渣含碳量升高也會造成能源浪費。造成煤不完全燃燒熱損失的因素主要有：燃料的種類及特性、燃燒設備及爐膛型式、燃燒的方式、鍋爐負荷的高低、管理運行水平、爐膛溫度的高低、燃料及空氣流的混合等等。

2推動燃煤工業(yè)鍋爐實現(xiàn)節(jié)能減排的建議與措施

1節(jié)能減排在工業(yè)鍋爐使用中的措施論述

（1）加強專業(yè)人員對于鍋爐的管理。在工業(yè)企業(yè)的發(fā)展過程中，一般不會有企業(yè)把過多的精力放在鍋爐的管理上，因為一般人都會認為鍋爐的操作是非常簡單的事情，只要按照鍋爐的操作要求即可。但是在實際的調(diào)查中，因為鍋爐操作人員水平的不同鍋爐的運作效率也是不同的，效率相差最大可以達到10%。尤其是在中小企業(yè)中，鍋爐的運作成本比較小，管理人員不會過多注意鍋爐的操作問題，而且受到人們傳統(tǒng)對于鍋爐的錯誤認識影響，一般都認為鍋爐這個崗位不重要，從事這個崗位也不需要專業(yè)的技術，但是實際的操作過程中因為操作水平不同而導致的效率差別是非常大的。一般大型的工業(yè)企業(yè)還是比價重視鍋爐這一崗位的，因為大型的工業(yè)企業(yè)所需要的鍋爐工作量較大，雖然因為操作水平所帶來的工作效率沒有直觀的差異，但是在大型的工業(yè)企業(yè)中這種效率的差異還是非常明顯的。所以，一般大型的工業(yè)企業(yè)還是比較重視鍋爐這一工作崗位的，會加強鍋爐工作的管理，也會聘請具有專業(yè)的鍋爐知識水平的人員從事這一崗位，而且也會對企業(yè)的鍋爐員工定期進行培訓，來提高職工的專業(yè)知識水平。

（2）煤種與爐拱之間能夠互相適應，進一步提高燃燒鍋爐效率是需要進行科學合理的配置，很多鍋爐設計的煤種與使用煤種不同，最終致使燃煤效率不高，其燃燒效果也不好，這對鍋爐出力有著直接的影響。不同種類的煤種對鏈條爐會產(chǎn)生不同的影響，鏈條爐需要熱值、灰熔點、粘接性等等都達到一定數(shù)值上，才可以選擇所設計的煤種按照實際所使用的煤種要求進行，可以根據(jù)具體情況，適當?shù)霓D(zhuǎn)變爐拱的位置和形狀，這樣不但可以很好的改善燃燒的狀況和提升燃燒效率，而且也能減少燃煤的消耗情況。當代，已經(jīng)有很多種類的爐拱配置技術。

（3）定期清潔鍋爐受熱面，這樣可以避免鍋爐在結(jié)垢的管束對流、省煤器等受熱面積的鍋爐結(jié)垢以及積灰結(jié)垢后對鍋爐傳熱產(chǎn)生直接的影響。根據(jù)相關測驗表明，水垢所產(chǎn)生的熱阻是鋼板大約是鋼板的四倍，灰垢的熱阻能力大約是鋼板的四百倍。所以想要進一步提高其質(zhì)量，需要保障水處理工作正常運行以及提升水處理工作人員的技術水平，能夠使水質(zhì)達到一定的要求。

2工業(yè)鍋爐使用過程中的蒸汽再利用

為了能過有效運用蒸汽，在各方面條件下，都不能將高壓蒸汽作用與低壓蒸汽各方面作用都沒有得到充分運用。應該禁止向空氣中排氣，特別是啟動鍋爐過程中，應該從各方面減少向空氣排氣的現(xiàn)象，而將這部分蒸汽充分運用。為了能夠進一步節(jié)省能量，在啟動鍋爐時以及鍋爐運用過程中，都應該減少排污，所排污量也應該控制在指定數(shù)值之下。盡量運用熱量排污方式，可以安裝排污換熱器或者擴容器展開工作。同時也需要保障疏水器的正常工作，在利用擴容器進行回收疏水器熱量的時，其疏水器中的蒸汽會凝結(jié)成冰，水質(zhì)也較好，為了能夠在回收之中節(jié)省處理水費用。需要避免各閥門或者管道發(fā)生漏水漏氣的現(xiàn)象，應該充分回收廢熱以及余熱。

［摘要］工業(yè)鍋爐在我國社會發(fā)展進程中扮演著十分重要的角色，但是在使用過程中它會消耗很多能源并排放出大比例的有害物質(zhì)，如二氧化硫，煙塵等。自然環(huán)境的狀況直接關系著人民的身體健康，可是由于現(xiàn)存體制的不完善以及管理的不到位，工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排工作依然任重道遠。本文將對當前我國工業(yè)鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀做出分析，并提出有關問題的相應策略。

［關鍵詞］工業(yè)鍋爐；節(jié)能；對策

工業(yè)鍋爐的使用與人民生活息息相關，在工業(yè)方面它可以為工藝鑄造提供蒸汽，在民用方面它可以給人們提供熱水。雖然工業(yè)鍋爐的用途很廣，但它也為我們的生活帶來了很多危害，比如它所消耗的巨大的能源總量以及有害物的排放量，這些都嚴重影響了我們的工作生活。目前工業(yè)鍋爐的污染排放量在全國居于首位，空氣受其影響被污染的程度十分嚴重，為了構(gòu)建綠色生態(tài)文明社會，工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排工作迫在眉睫。

1我國工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀及分析

1.1燃煤鍋爐。1.1.1使用現(xiàn)狀。目前我國各大企業(yè)使用的鍋爐都是以大功率機器為主，這是因為使用單位考慮到了日漸增長的工業(yè)需求，所以在鍋爐安裝時，它們通常都會選擇一些高于當前工作負荷的鍋爐，這就加大了日常工作中的能源消耗[1]。另外，很多鍋爐在實際工作中都是以低載荷的模式運行著，工作效率最多也只是達到理想狀態(tài)下的百分之八十五到百分之九十，但是用于工作的燃煤卻依然定量供應，很多燃煤的燃燒完全是無用的，這種現(xiàn)象的發(fā)生也加劇了能源的浪費。1.1.2燃煤質(zhì)量。我國當前普遍采用的工業(yè)燃煤主要是以無煙煤，煙煤和貧煤這幾種為主。不同的工業(yè)鍋爐對燃煤的要求不同，比如層燃燒鍋爐在設計之初就考慮到了燃煤受熱面積，排風口等因素，所以對使用過程中所需的燃煤種類有著明確要求，如果我們不使用標準類型的燃煤就很難使鍋爐效果得到最大程度的發(fā)揮。而不同地區(qū)企業(yè)采取的鍋爐燃煤都是不同的，而且有部分區(qū)域甚至經(jīng)常改變工業(yè)燃煤的種類，不停變化的燃煤種類使操作人員很難摸清其中的規(guī)律，無法對燃煤進行徹底利用，更無法實現(xiàn)鍋爐的最優(yōu)效果，這種現(xiàn)象嚴重影響了鍋爐的使用效率同時也加劇了污染物的排放。1.1.3燃燒設備。當前我國很多生產(chǎn)鍋爐的企業(yè)并沒有給予燃燒裝置足夠的重視，企業(yè)中沒有成立專門的部門對如何發(fā)揮出燃燒裝置作用以及如何節(jié)能減排做出研究討論，很多企業(yè)都只是選擇把燃燒裝置和其他配件一起送到工廠進行加工裝配，而工廠也只會依照圖紙進行作業(yè)，不會對裝置進行研究和二次設計。所以目前市場上很多鍋爐的燃燒裝置都或多或少的存在一些瑕疵，甚至有些工廠出產(chǎn)的燃燒設備還有嚴重的質(zhì)量問題，而這些問題只有在企業(yè)真正投入生產(chǎn)之后才會發(fā)現(xiàn)，浪費了生產(chǎn)鍋爐投入的成本，也導致了鍋爐的工作效率低下，企業(yè)效益減少，能源浪費巨大等問題。1.1.4運行控制?，F(xiàn)在市場上的大部分鍋爐都是采用PID技術進行控制的，這種傳統(tǒng)技術并不智能化，它無法根據(jù)鍋爐運行的實際情況來改變鍋爐的工作狀態(tài)，也無法顯示工作進程中的各項具體數(shù)據(jù)[2]。應用這種技術就說明，一旦鍋爐開始運行工作，操作人員就無法再對其進行調(diào)試和操控，如果鍋爐內(nèi)部發(fā)生問題，我們也不能及時地采取措施，鍋爐也就不能完全發(fā)揮作用了。1.2操控人員素質(zhì)。目前在鍋爐操控行業(yè)，我們還沒有對操控人員的綜合素質(zhì)水平做出要求，這就導致了實際操作人員的專業(yè)素養(yǎng)參差不齊。有些人員甚至完全沒有工作經(jīng)驗，在正式上崗前也沒有做過專業(yè)培訓和練習，對于鍋爐的養(yǎng)護和維修也沒有系統(tǒng)的知識體系，相關技術知識十分匱乏。在這種情況下，很多使用中的鍋爐都沒有完全達到理想的發(fā)揮水平，自身特性也沒有得到有效的利用。

2工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排政策

摘要：本文主要對供熱工業(yè)鍋爐節(jié)能技術進行了論述分析，對節(jié)能設備以及技術手段進行了探討，綜合實際情況提出了供熱工業(yè)鍋爐節(jié)能技術方案，供有關人員參考。

關鍵詞：供熱工業(yè)鍋爐；節(jié)能技術；分析

在社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展過程中，人們對于能源的需求逐漸增加。2009年9月1日起施行的國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局第116號令《高耗能特種設備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》“第二條本辦法所稱高耗能特種設備，是指在使用過程中能源消耗量或者轉(zhuǎn)換量大，并具有較大節(jié)能空間的鍋爐、換熱壓力容器、電梯等特種設備中，將鍋爐列為高耗能設備?！惫峁I(yè)鍋爐在供暖期間會消耗大量的能源，這樣就導致了較為嚴重的能源損耗與浪費問題，并誘發(fā)了較為嚴重的環(huán)境問題，抓好鍋爐節(jié)能工作，可以提高鍋爐熱效率，節(jié)約能源，減少煙塵對自然環(huán)境的影響，對提高能源利用效率，促進節(jié)能降耗有著巨大作用，同時可以為社會的持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎。

1影響供熱工業(yè)鍋爐熱效率的主要因素

1.1排煙熱損失。這是影響鍋爐效率的主要因素，也是導致排煙熱損失的主要成因。在實踐中鍋爐排煙溫度升高，排煙容量增大就會導致排煙熱損失問題的出現(xiàn)。排煙溫度指鍋爐末級受熱面后的煙氣溫度。鍋爐排煙損失q2是鍋爐熱損失中最大的一項[1]。排煙熱損失的大小主要取決于排煙溫度的高低及煙氣成分中可燃物含量的多少。因此降低排煙溫度是提高鍋爐熱效率的一項有效措施。1.2供熱工業(yè)鍋爐爐渣含碳量影響。供熱工業(yè)鍋爐運行中若風煤配比不當，排渣不均，都有可能把未燃盡的碳粒排掉，造成爐渣含碳量升高。影響固體不完全燃燒的因素有：燃料的種類和性質(zhì)、燃燒設備及爐膛型式、燃燒方式、鍋爐負荷、運行水平、爐膛溫度、燃料及空氣流的混合等等，所以為了實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，就要降低爐渣的含碳量，排除各種影響因素。1.3鍋爐爐體外表溫度。鍋爐爐體外表溫度指標就是對鍋爐的散熱損失進行直接反應。鍋爐爐體的外表面溫度如果要高于周圍的環(huán)境溫度，就會導致鍋爐熱量的流失，導致鍋爐熱能浪費問題的出現(xiàn)[2]。鍋爐散熱在實踐中主要就是受到容量以及外壁溫度的影響。鍋爐容量相對表面積越大，就會加大供熱工業(yè)鍋爐熱能的輸出；而在鍋爐的外壁溫暖度中，如果鍋爐爐體外表面溫度越大，其外壁溫度也越高，散熱量也就會越大。對此，要加強對鍋爐爐體外表面溫度的控制，降低散熱損失。1.4司爐人員操作水平。司爐人員操作水平參差不齊，節(jié)能監(jiān)督管理工作薄弱，對節(jié)能減排概念不理解。同時司爐人員在注重鍋爐安全運行的基礎上忽視鍋爐經(jīng)濟運行，憑經(jīng)驗調(diào)整居多，經(jīng)濟運行調(diào)整不及時。

2供熱工業(yè)鍋爐節(jié)能技術的應用

摘要：在我國各個工業(yè)企業(yè)中，鍋爐消耗的煤炭數(shù)量遠遠超過其他工業(yè)生產(chǎn)設備，鍋爐的使用過程中，煤炭能源的使用沒有經(jīng)過技術加工，燃燒效率較低，并且燃燒產(chǎn)生的污染物沒有經(jīng)過專門的技術處理，因此既造成能源的浪費，又導致環(huán)境污染的壓力增大，所以我國要重視工業(yè)鍋爐的使用，提高生產(chǎn)過程中煤炭的燃燒率，降低能源消耗量和污染排放量，保證我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)符合我國有關的管理規(guī)定，提高節(jié)能減排的效果。

關鍵詞：工業(yè)鍋爐；使用現(xiàn)狀；節(jié)能減排；措施

我國國民經(jīng)濟的發(fā)展離不開工業(yè)的發(fā)展，而工業(yè)生產(chǎn)是我國目前工業(yè)發(fā)展的主要動力。在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)鍋爐發(fā)揮著重要作用。在用于工業(yè)設備的生產(chǎn)中，工業(yè)鍋爐主要提供生產(chǎn)所需的蒸汽，而在生活用品的生產(chǎn)中，其主要提供生活所必需的熱水。雖然工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)生活中作用巨大，但是由于能源消耗量大并且污染排放量大，給我國能源利用和環(huán)境保護帶來了巨大的壓力。因此在我國大力倡導工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保的大背景下，目前我國工業(yè)鍋爐的使用需要進行改善與優(yōu)化，使其降低能源消耗量和污染排放量，保證我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)符合我國有關的管理規(guī)定，促進我國經(jīng)濟健康綠色發(fā)展。

1工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的必要性

從我國能源消費結(jié)構(gòu)來看，工業(yè)生產(chǎn)主要依靠煤炭。據(jù)調(diào)查，我國工業(yè)生產(chǎn)對煤炭的依賴性從以往的85%下降到了當今的60%左右，雖然數(shù)值有較大變化，但是煤炭依然是我國工業(yè)生產(chǎn)主要能源。雖然我國煤炭儲量豐富，但是人均數(shù)量小，在工業(yè)生產(chǎn)過程中浪費多，并且污染物沒有得到合理的排放。在我國各個工業(yè)企業(yè)中，鍋爐消耗的煤炭數(shù)量遠遠超過其他工業(yè)生產(chǎn)設備，占據(jù)工業(yè)生產(chǎn)煤炭整體消耗量約五成左右。在鍋爐的使用過程中，煤炭能源的使用沒有經(jīng)過技術加工，燃燒效率較低，并且燃燒產(chǎn)生的污染物沒有經(jīng)過專門的技術處理，因此既造成能源的浪費，又導致環(huán)境污染的壓力增大。［1］所以我國要重視工業(yè)鍋爐的使用，提高生產(chǎn)過程中煤炭的燃燒率，同時做好節(jié)能減排工作。從我國各工業(yè)企業(yè)所使用的鍋爐設備標準來看，大多數(shù)鍋爐參數(shù)都較低，容量相比國外工業(yè)鍋爐要小許多。并且大多數(shù)鍋爐的熱效率都沒有達到相應標準，浪費率達到30%左右，而國外工業(yè)鍋爐的浪費率平均只有10%左右。由于我國鍋爐設備不達標，造成在生產(chǎn)中排煙熱損失過大，并且燃燒利用率很低。從污染排放的角度來看，我國工業(yè)鍋爐在煤渣含碳量的排放方面遠遠超過了國外平均的5%，實際值達到了15%以上。由于煤炭不完全燃燒而造成的熱損失非常明顯，因此在實施節(jié)能減排的措施后能夠起到較好的節(jié)能效果。

2當前我國工業(yè)鍋爐使用問題分析

1運行特點

鍋爐設計使用燃料通常針對某種或某范圍煤種。煤質(zhì)不適應,導致運行效率下降,鍋爐故障頻發(fā),甚至不能正常生產(chǎn)等[7]。當前原煤散燒鍋爐忽視設計煤種,使用燃料煤質(zhì)偏離現(xiàn)象極為普遍。鍋爐用戶由于用量小、分散度大等特點對燃料煤種的重視和控制程度不足。煤粉工業(yè)鍋爐通常采用“集中制粉+分散用戶冶模式,燃料煤粉在煤粉加工廠集中生產(chǎn),分散配送至一定區(qū)域內(nèi)的鍋爐房,該模式有利于原煤煤質(zhì)的控制,消除了煤質(zhì)變化對鍋爐效率的影響,從源頭上保障了鍋爐運行效果,降低了設備故障率,提高了生產(chǎn)穩(wěn)定性。磨制煤粉的原煤可選用粉煤,較鏈條鍋爐使用的級配粒煤單價低,市場供應量大,效益更好。煤粉儲存、運輸為全密閉系統(tǒng),客觀上不能散存放置,除作為煤粉鍋爐的燃料外,難為他用,杜絕了鍋爐房燃料煤丟失、調(diào)換等現(xiàn)象的發(fā)生。

煤粉工業(yè)鍋爐測控水平高,全系統(tǒng)電控測點布置、中控室集中監(jiān)控,工人勞動強度大幅度降低,可以實現(xiàn)無人值守,最大幅度降低人為因素對鍋爐運行的影響。鍋爐房運行數(shù)據(jù)可實現(xiàn)遠傳,多鍋爐房可實現(xiàn)集中控制。鍋爐房不再配置司爐工,而是在多鍋爐房集中控制室設置監(jiān)控人員,眾多鍋爐房設置公共巡檢與故障搶修人員等,鍋爐房人員配置大幅度減少。由于實現(xiàn)煤粉、煤灰密閉儲存,系統(tǒng)負壓運行,實現(xiàn)前不見煤、后不見灰,整座鍋爐房潔凈如天然氣鍋爐房,為工人提供良好的工作環(huán)境。煤粉工業(yè)鍋爐啟爐迅速。通常情況下,冷爐狀態(tài)3min實現(xiàn)啟動,單次點火耗油不超過5L,點火成本低且負荷提升快,約15min即可進入滿負荷運行狀態(tài),極大地滿足了生產(chǎn)用戶需求。煤粉工業(yè)鍋爐停爐簡單,切斷煤粉供給即可實現(xiàn)停爐,同時可保障運行安全。2.4故障率低鏈條爐排鍋爐輸煤設備、轉(zhuǎn)動爐排、輻射爐拱等故障率高[8-10],維修量及維修成本大;煤粉工業(yè)鍋爐燃燒方式為室燃,鍋爐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,故障率低、維修成本低。通常情況下,煤粉工業(yè)鍋爐只需做好空壓機、布袋除塵器、測控傳感器的維護保養(yǎng)工作即可保障鍋爐的穩(wěn)定、連續(xù)、高效運行。2.5潔凈排放煤粉工業(yè)鍋爐效率高,節(jié)煤率達到30%以上,節(jié)煤即減少了污染物的排放。系統(tǒng)配置高效布袋除塵器,煙塵排放小于20mg/m3;配置灰鈣循環(huán)脫硫裝置,脫硫效率可達90%。通過氣力倉泵-灰塔系統(tǒng),密閉輸送、集中儲存粉煤灰。粉煤灰活性高,是良好的建筑材料。

2經(jīng)濟性分析

2.1燃料單價

煤粉工業(yè)鍋爐的運行經(jīng)濟性是決定其是否具備大面積市場推廣的關鍵因素之一。煤粉工業(yè)鍋爐因單體規(guī)模小,通常情況下燃料來源于集中制粉廠。當前市場應用常規(guī)模式為集中制粉,區(qū)域內(nèi)(約100km范圍內(nèi))罐車送粉至各鍋爐房用戶。以北方某城市的大型企業(yè)為例,230274~251208kJ/kg高揮發(fā)分煙煤到集中儲煤場價格為800元/t。表1為煤粉加工成本。該企業(yè)集中儲煤場(制粉廠)到鍋爐房平均距離為60km。若使用煤粉鍋爐,則燃料煤粉到鍋爐房價格為10297元/t(制粉廠利潤6%;煤粉采用密閉罐車輸送,費用10元/(t•km)計取)。另外,制粉原煤發(fā)熱量2428344kJ/kg,由于烘干出7%的水分,噸煤粉的發(fā)熱量提升至2610888kJ/kg。若使用鏈條鍋爐,原煤配送到鍋爐房價格為836元/t(運輸費06元/(t•km))。

目前常見的蒸發(fā)量小于35t/h的小型工業(yè)鍋爐有鏈條爐排鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、水煤漿鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐等。我國鏈條爐排鍋爐較多，該爐型鍋爐還有節(jié)能改造空間。循環(huán)流化床鍋爐采用低溫燃燒技術，具有強化傳熱、燃燒效率高、燃料適應性廣和排放污染物少等特點，在燃煤工業(yè)鍋爐中所占份額逐漸上升。水煤漿是一種由水和煤粉以及添加劑混合制備而成的煤基流體燃料，水煤漿鍋爐替代燃油鍋爐有很好的經(jīng)濟性。燃油鍋爐受制于油價高、運行成本高，發(fā)展會受到抑制。燃氣鍋爐熱效率最高，能顯著減少污染物排放，隨著國家環(huán)保力度的加大，頁巖氣開發(fā)、西氣東輸和利用國際天然氣資源等工程的實施，用燃氣鍋爐替代原有的燃煤鍋爐，前景廣闊。小型工業(yè)鍋爐發(fā)展總的趨勢是，采用清潔燃料和潔凈燃燒技術，向高效、節(jié)能、低污染、自動化方向發(fā)展。鍋爐的技術經(jīng)濟分析，既要堅持“安全第一、環(huán)保為上、技術先進、經(jīng)濟合理”的理念，還要兼顧:燃料貨源充裕，熱值性價比高;自控可靠和保護裝置齊全;鍋爐產(chǎn)品廠家信譽和售后服務好;鍋爐性能與用戶用熱用汽特性一致，用汽負荷有較大變化時，鍋爐敏感性、匹配性要高，追蹤性要快;實際運行熱效率高，運行成本低;配件互換性好，維護方便。

1工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)、性能比較

1．1鏈條爐排鍋爐

鏈條爐排鍋爐屬層燃型鍋爐。煤在爐排上邊移動邊燃燒，單面著火，運行時燃料難以自身擾動，沿爐排長度方向燃料層有明顯的分區(qū)。鍋爐熱效率不高，但操作方便，勞動強度低，煙塵排放濃度較低。拋煤機鏈條爐是在常規(guī)正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐的基礎上發(fā)展起來的，它的燃燒機理既有層燃的特點，又有懸浮燃燒的特點，在燃燒設備結(jié)構(gòu)上使鏈條爐排反轉(zhuǎn)并在爐膛空間增加了拋煤，使粒煤以顆粒大小在爐排面上分層分布，細煤屑則在爐膛空間呈懸浮態(tài)分布，比常規(guī)鏈條爐的煤種適應性強、負荷適應性好、調(diào)節(jié)比較靈敏。近年來，鏈條爐排鍋爐的節(jié)能改造較廣泛，包括拋煤機鍋爐經(jīng)強化燃燒改造、前后拱改造、增加二次風甚至四角切圓三次風、應用爐內(nèi)槽型分離和飛灰復燃技術，節(jié)能減排效果不錯。

1．2循環(huán)流化床鍋爐

循環(huán)流行化床鍋爐技術(CFB)是近30年來迅速發(fā)展的一項高效低污染低溫燃燒技術，顆粒煤在爐內(nèi)循環(huán)流化燃燒，爐膛有旋風分離器等標志性部件。小型CFB鍋爐采用單鍋筒、自然循環(huán)方式，總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結(jié)構(gòu)，四周有膜式水冷壁，自下而上，依次為一次風室、密相床、懸浮段，尾部煙道自上而下依次為省煤器、空氣預熱器。爐膛與尾部豎井之間由立式旋風分離器相連通，分離器下部聯(lián)接回送裝置。燃燒室及分離器內(nèi)部均設有防磨內(nèi)襯。小型鍋爐采用床上或床下點火，分級燃燒，一次風比率占60%～70%，二次風比率占30%～40%，低倍率中溫或高溫分離，灰渣采用干式排出。爐膛設計適當?shù)臓t膛高度和截面，使鍋爐燃燒不同煙煤、無煙煤時，鍋爐熱效率在85%以上。爐內(nèi)可脫硫，低氮低溫燃燒，廣泛的燃料適應性特別是對劣質(zhì)煤的適應性是該類爐型的優(yōu)勢。

摘要：介紹了工業(yè)鍋爐水處理節(jié)能減排工作的現(xiàn)狀，提出了水處理節(jié)能減排的基本要求，分析和總結(jié)了節(jié)能減排的具體措施，對工業(yè)鍋爐系統(tǒng)安全、節(jié)能運行具有重要意義。

關鍵詞：工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排；水處理；回收利用；措施

隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，社會對鍋爐水處理工作提出了更高的要求，而我國的水資源一直很匱乏，工業(yè)鍋爐用水存在著能源浪費和煙霧排放過大的現(xiàn)象，對國家利益和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大的損壞，造成這種情況的主要原因是工業(yè)鍋爐用水處理不當，同時處理鍋爐水質(zhì)就是給鍋爐系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)水，對于蒸汽的質(zhì)量、鍋爐的使用壽命與安全經(jīng)濟運轉(zhuǎn)都有重要的影響[1-4]。因此，工業(yè)鍋爐水處理既關系到鍋爐的節(jié)能減排，也關系著鍋爐系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟以及環(huán)保的運行。

1水處理節(jié)能減排的現(xiàn)狀

我國是水資源比較緊缺的國家，水資源的節(jié)能減排是實現(xiàn)經(jīng)濟良性發(fā)展的重要保障，而工業(yè)鍋爐系統(tǒng)水介質(zhì)處理節(jié)能減排的現(xiàn)狀不理想，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.1給水雜質(zhì)含量高。我國工業(yè)鍋爐水處理在很多企業(yè)得不到重視，鍋爐水質(zhì)管理不到位等諸多問題，如工業(yè)鍋爐水處理所配置的設備利用率很低，企業(yè)中鍋爐水處理作業(yè)人員配備不足以及鍋爐水質(zhì)不達標等。工業(yè)鍋爐用水一般采用一級軟化水作為鍋爐系統(tǒng)補給水，而國家規(guī)范標準要求工業(yè)鍋爐給水硬度合格值不大于0.03mmol/L，其軟化水僅僅處理了水中的金屬離子等硬度雜質(zhì)，未除去鍋爐用水中大量的陰離子，同時許多鍋爐使用單位水處理化驗人員缺乏，水處理設備運行管理水平較差等因素，導致工業(yè)鍋爐水汽系統(tǒng)內(nèi)表面結(jié)垢及金屬腐蝕問題產(chǎn)生，影響鍋爐安全經(jīng)濟運行。1.2排污率偏高。鍋爐排污是保證爐水水質(zhì)達到合格標準，確保蒸汽品質(zhì)的重要途徑。鍋爐使用單位普遍用離子交換器制備軟化水作為補給水，有的工業(yè)鍋爐在運行過程中添加無機阻垢緩蝕劑，導致增加爐水的溶解固形物含量，甚至可能超標，同時企業(yè)為了保證爐水品質(zhì)，通過提高鍋爐排污率來減少鍋爐水中雜質(zhì)含量，而大多數(shù)工業(yè)鍋爐使用單位沒有配備排污水熱量回收或換熱裝置，排污沒有實現(xiàn)自動控制，排污的隨意性很大，極大地浪費了熱量，降低了鍋爐熱效率，還因向生態(tài)環(huán)境中大量污水造成污染。1.3回收率偏低。工業(yè)鍋爐凝結(jié)水的熱量高達蒸汽熱量的20%以上，當鍋爐壓力、溫度越高時，其所具有的熱量就越高，占蒸汽總量的比例也就越多，則回收利用工業(yè)鍋爐凝結(jié)水的熱量是提高鍋爐熱效率的重要途徑之一。目前，工業(yè)鍋爐凝結(jié)水大部分沒有回收和利用，或者回收與利用的比例很低，即工業(yè)鍋爐凝結(jié)回水經(jīng)常含有較多雜質(zhì)和氧化鐵等金屬腐蝕物質(zhì)無法進行回收利用，造成水資源和能量的大量浪費。1.4除氧率偏低。工業(yè)鍋爐除氧一般采用熱力除氧法，此方法需要消耗很多蒸汽，造成鍋爐蒸汽有效利用熱能降低，同時工業(yè)鍋爐給水溫度升高使省煤器平均進水溫度增加，導致省煤器換熱溫差減小，鍋爐尾部煙道排煙溫度增加，即工業(yè)鍋爐尾部煙道排煙熱損失升高。鍋爐給水除氧器進水量較大或者運行管理不足時，除氧器的除氧溫度達不到技術要求，除氧達不到預期效果，造成工業(yè)鍋爐水汽系統(tǒng)不同程度的金屬氧腐蝕，影響工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。1.5水處理設備有效運行率偏低。工業(yè)鍋爐水處理設備的每次再生周期里都會產(chǎn)生大量污水，在鈉離子交換器的使用過程中，導致地下水不斷地遭受鹽類的污染。我國工業(yè)鍋爐水處理離子交換系統(tǒng)中廢棄的溶液量較大，在其運行過程中最大的經(jīng)濟費用就是再生劑酸堿的消耗，同時再生過程中產(chǎn)生的過量的廢液排放也造成生態(tài)環(huán)境的污染，而目前水處理設備再生用水幾乎都沒有回收利用，導致水資源嚴重浪費。1.6化學清洗液亂排放。工業(yè)鍋爐化學清洗過程中會產(chǎn)生大量廢水，并含有大量的有毒有害物質(zhì)，其成分一般比較復雜，主要有鈣鎂化合物、鈉鹽、氯化物等無機物，銅鋅等重金屬離子、聯(lián)氨、亞硝酸鹽等有毒有害物質(zhì)，EDTA、檸檬酸、有機緩蝕劑及表面活性劑等有機物，而含有這些有毒有害的廢液直接排放會對環(huán)境造成極大的影響。

2水處理節(jié)能減排的基本要求

1引言

工業(yè)蒸汽鍋爐的過程控制系統(tǒng)包括汽包水位控制系統(tǒng)和燃燒過程控制系統(tǒng)，兩系統(tǒng)在鍋爐運行過程中互相耦合，所以控制起來非常困難。在此，我們暫不考慮系統(tǒng)間的耦合，只是對蒸汽鍋爐的給水系統(tǒng)進行變頻改造。

某企業(yè)有2臺20T燃煤蒸汽鍋爐，如圖1所示。這2臺鍋爐通過1個給水母管分別給各自汽包供水，用汽量小的季節(jié)，2臺鍋爐只運行1臺，當用汽量較大時，則必須2臺鍋爐同時運行。由于給水泵額定功率為37kw，一般情況下，1臺鍋爐運行時，只開1臺給水泵裕量仍較大，而2臺鍋爐同時運行且用汽量較大時，只開1臺給水泵無法滿足需要，而開2臺給水泵后，相對單臺鍋爐運行時，裕量更大。由于2臺鍋爐分別由2套DCS系統(tǒng)控制各自的電動閥門調(diào)節(jié)各自汽包的給水量，運行中，閥門開度較小造成給水母管壓力較大，不僅浪費了大量的電能，較高的水壓還對管道、水泵葉輪和閥門造成損害

2變頻改造方案

基于系統(tǒng)運行現(xiàn)狀，本著既能節(jié)能降耗，又能控制簡便、安全且投資較少的原則，我們設計了1套1臺變頻器拖動3臺電機的方案。具體如圖2所示。

在本方案中，充分利用了鍋爐層有的DCS控制系統(tǒng)，同時增加了變頻器、可編程序控制器(PLC)和控制信號轉(zhuǎn)換裝置。