浅谈燃煤锅炉的节能环保改造措施

浅谈燃煤锅炉的节能环保改造措施

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摘要:业锅炉耗能严重、污染物排放多,受多种因素影响,既受锅炉质量问题影响,也受运行管理水平影响,做好这些影响因素分析,结合锅炉运行状况,提出针对性优化措施,有助于实现工业锅炉节能减排目标。

关键词:燃煤锅炉;节能;环保

引言

工业锅炉是重要的热能动力设备,在国民经济发展、人民生活中起着不可或缺的作用,同时工业锅炉在使用过程中对环境造成的污染也日趋严重,尤其是燃煤工业锅炉的低能效和高污染与我国节能减排政策的矛盾日益突出,许多地区已经采取了淘汰燃煤工业锅炉的措施。但是国情所限,不可能在短期将所有燃煤工业锅炉全部淘汰,因此掌握燃煤工业锅炉现状并制定节能减排对策具有重要意义。

1工业锅炉高耗能问题现状

从目前的形势来看,锅炉发展至今已经有将近200年的历史,被广泛应用到空调、机械、化工和火力发电等行业。燃烧中的锅炉能将化学能转变为内能,转换成为我们所需要的能量。由于我国人口基数较大,燃料以煤炭为主,这样就造成工业锅炉主要呈现能耗高和热效率低的特征。从设计的角度看,我们很容易忽略燃烧设备的效率状况;从锅炉和燃烧的一致性上看,需要采用科学的手段实现发热量和颗粒度等预期效果的展现。不管是哪种形式,都需要在节能减排的基础上进行进一步的完善和改造。目前,工业锅炉高能耗问题仍处于不断探究中,锅炉排烟热损失偏高,主要是由于锅内结垢,并在受热面上出现灰和结渣现象,燃烧调节会在整体效果上对局部受热面积产生影响,这个时候就需要尽量保持排烟温度的最低化。从固体或者机械不完全燃烧热损失偏高角度来分析,需要按照标准进行锅炉热效率的评估,不然就会出现飞灰和炉渣热量损失的情况。从气体或者化学的角度分析,在不完全燃烧的情况下,锅炉就会因为空气和挥发混合不好或者燃烧调节不当而出现烟气流速过快等现象,致使热损失偏高。与此同时,由于在锅炉中随着温度的不断提升,炉墙和钢架、管道、其他某些部件等会在空气散热的情况下出现较大比例的散热损失。在对锅炉耗能高、污染物排放多原因深入分析的基础上,生产单位应提高认识,结合生产工艺特点,积极采取针对性优化措施,不断提高锅炉运行效率,降低能耗的同时,减少污染物的排放。

2燃煤锅炉的节能环保改造措施

2.1优化煤料燃烧技术

优化煤料燃烧技术,提高煤料燃烧质量,确保煤料充分燃烧,可获得明显的节能减排效果,因此,生产单位应加强燃煤技术研究,具体可落实以下内容:一方面,优化煤料品质。利用煤料与杂质,化学、物理性质的不同,对煤料进行预处理,利用洗煤加工技术将杂质从煤料中分离出来,以提升煤料的品质,为其充分燃烧奠定基础。研究发现,对煤料进行洗选煤中20~40%全硫,50~80%的灰分可被脱除,节能的同时,有效降低污染物的排放。另一方面,运用型煤燃烧技术。将粉煤按照一定比例,加工制成一定形状的煤产品,供燃烧用。研究发现,利用型煤可煤的转化率可提高至97.5%左右,与燃烧原煤相比,节煤15~20%左右。另外,型煤加工期间加入粘合剂、固硫剂,不仅能减少固体粉尘的排放,而且可将SO2的排放量降低40~50%,很好的实现节能减排目标。

2.2及时进行除垢作业

锅炉结垢后传热性会明显降低,热量不能及时传递给锅炉水,导致烟气及炉膛温度不断升高,给锅炉造成损害,甚至引起爆管等事故,不仅缩短锅炉使用寿命,而且会增加耗能。生产单位应将锅炉除垢作为重点工作加以落实。一方面,为减少锅炉结垢,生产单位应做好水质处理,减少结垢物质。研究发现,对于10t/h的蒸汽锅炉而言,进行水处理改造后,按照减少水垢1mm计算,可减少4%左右的煤耗,降低环境污染效果明显。另一方面,应用除垢剂除垢。使用环保型、无腐蚀性、无污染、无毒的除垢剂,在不影响锅炉正常运行的同时,去除水垢,生产单位应注重应用。

2.3注重余热回收利用

为降低锅炉能耗,生产单位可将锅炉运行中产生的余热进行回收再利用,一方面,注重锅炉余热的回收。锅炉余热的回收包括直接利用与间接利用两种形式。其中使用空气余热器可直接回收余热,防止能量转化过程中的浪费。使用余热锅炉可将余热利用起来,产生高温蒸汽。另外,还可设置汽轮发电机进行发电,避免能量的浪费。另一方面,注重排烟余热的回收。在锅炉尾部安装排烟余热回收装置,回收利用烟气余热,可节约4~6%的烟气。不过烟气具有腐蚀性,安装余热回收装置时应做好防腐蚀处理。另外,考虑到部分生产企业采用开放式降温方式回收蒸汽凝结水,不仅浪费能量,而且引起热污染,因此,生产单位可考虑使用密闭式高温凝结水回收技术,将蒸汽凝结水重新输送至锅炉之中,以减少锅炉补给水量以及燃煤量,实现节能减排目标。

2.4改造锅炉基础设施

锅炉能耗高、污染物排放多受基础设施影响,因此,生产单位应做好基础设施的改造,具体应认真落实以下工作:①改造锅炉炉拱。根据锅炉所用煤种对炉拱位置与形状进行改造,保证锅炉系统密闭性,防止过量空气系数过高,不断提高煤料燃烧效果。目前,已有适合多种煤种的炉拱配置技术,可节能10%左右,因此,生产单位可根据自身实际加以利用。②改造锅炉辅机。锅炉辅机包括引风机、鼓风机等,辅机运行参数是否科学、合理直接影响锅炉运行效率与耗能严重程度,因此,生产单位应结合锅炉负荷情况,动态调整引风量、鼓风量,确保锅炉处于最佳的运行状态,降低燃煤量的同时,减少风机运行耗电量。③优化控制系统。锅炉运行参数设置是否合理,会给耗能及污染物排放造成较大影响,因此,生产单位应做好锅炉控制系统的优化。一方面,根据控制系统实际,将手动控制的参数,优化为自动控制,借助计算机技术实现对各项参数的监视,并进行实时的调整。另一方面,根据锅炉热量输出要求,对锅炉运行参数进行优化控制等,以实现预期的节能减排效果。

2.5完善锅炉节能减排监督机制

从锅炉设计、安装、使用、节能监控管理、实施、成果等方面提出切实可行的要求,制定完善的规章制度。从国家到地方建立和完善锅炉节能监察机构。监管机构进一步明确锅炉节能监管的重要职责,为锅炉节能建立新的监督机制,可以充分利用现有的资源监控优化,同时应加强锅炉技术审查监管机构的管理职能。虽然国家越来越重视节能减排,但由于缺乏监督,用户仍然把重点放在经济效益上。因此,必须加大节能锅炉监察机构执行力,进一步加强节能监督管理,严格执行问责和处罚,使广大用户提高认识能主动完成锅炉节能减排工作。

总结

随着社会的进步,锅炉逐渐成为工业生产中一个重要的设备。在全球化的进程中,只有不断与时俱进,创新节能减排技术,完善工业锅炉能源标志和节能环保及其燃烧政策上的法律法规,这样才能大力提升节能性工业锅炉的应用价值。当前,人们对能源的需求量越来越大,应用工业锅炉节能减排环保技术,不仅提高了能源利用效率,还是实现可持续发展的有效途径。随着“十三五”规划的不断实施,在节能减排的目标工程中,只有在本质上进行突破,积极配合政府的工作,大力监管工业生产制造行业,才能保证工业锅炉高效、节能、低污染的可持续健康发展。

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