供熱鍋爐技術節能潛力分析

【摘 要】我國從上世紀70年代開始節能減排得到了越來越多的重視，但如今40多年過去了，霧霾天氣層出不窮、水體污染比比皆是，節能減排的形勢依然十分嚴峻。

【關鍵詞】供熱；鍋爐；技術

鍋爐節能技術隨著能源的日漸緊張和對環境保護的日益迫切，節能工作更加深入；同時，由于供熱生產上經濟效益需求的提高，作為降低作業成本的直接有效措施，鍋爐節能工作也應更前進一步。尤其對我國這樣一個發展中的大國來說，如何有效地利用和節約資源，使之更好地適應國民經濟持續、快速、健康發展的需要，已成為我國一項重要的戰略問題。目前，鍋爐節能技術在鍋爐設計、制造以及使用等多方面都加以應用，并朝著多元化的趨勢發展。

0.前言

我國的能源結構特點是煤多油少，由此決定了國內工業鍋爐主要以燃煤為主，其消耗量約占全國原煤總產量的五分之一左右。燃煤工業鍋爐不但能耗高，而且污染嚴重，是僅次于電站鍋爐的第二大污染排放源，因此，對其進行節能減排改造就顯得十分緊迫了。正是基于這一現實狀況，國家把燃煤工業鍋爐的改造列入了十大重點節能工程項目之首，是非常正確的。供熱鍋爐技術主要涉及以下領域，鍋爐及附屬設備選型與鍋爐房設計節能技術；鍋爐及附屬設備改造節能技術；鍋爐房余熱回收節能技術；熱媒輸配節能技術；凝結水回收利用節能技術；典型用熱工藝與設備節能技術等方式提高供熱鍋爐的熱效率問題。

1.往復給煤機和分層給煤裝置改造節能

東北地區冬季天氣嚴寒多雪，多數儲煤環境不理想，儲煤多數為露天儲備。燃煤的含水含冰率很高進入落煤斗后塊煤時常將落煤斗堵塞，落煤效果極差，需要司爐人員投入巨大精力在落煤口處捅煤，同時在落煤斗外以重力敲擊，這樣大大浪費了人力和物力。

采取往復給煤機不但能滿足大型高產高校礦井系統的大流量輸送要求，而且大大提高了設備的工作可靠性和生產的安全性，擴大了生產能力的可調節性。具有生產能力大、體積小、重量輕、便于安裝、給料調節范圍大等優點。

分層給煤裝置改造在于熱效率高、節流損失少、有限的燃料盡可能多地轉化成工作能量。分層燃燒模式下節氣門不完全打開，保證進氣管內有一定真空度（可以控制廢氣再循環和碳罐等裝置）。這時，發動機的扭矩大小取決于噴油量，與進氣量和點火提前角關系不大。

2.鍋爐及附屬設備選型與鍋爐房設計節能技術

鍋爐房設計及設備選擇中，鍋爐設備的選型是最重要的核心問題。從節能角度出發，鍋爐選型時：（1）應通過合理的計算確定鍋爐的設備容量，繪制負荷曲線圖進行分析。（2）針對供應的煤種選擇爐型。若鍋爐爐型與燃用煤種不符，就會出現燃燒不完全、燃料結焦嚴重等問題，造成鍋爐出力嚴重不足、熱效率低、能源浪費大。（3）確定鍋爐型號及臺數，盡量使鍋爐在高效經濟條件下運行。

關于輔助設備及用電設備的選擇，首先要選擇新型的節能設備，其次按鍋爐運行工況合理選擇風機和水泵，避免大馬拉小車的現象。

3.鍋爐房爐渣熱量回收技術

鍋爐在燃燒運行中排放的高溫爐渣（800～950℃），通常以底渣形式直接排放，在渣場自然冷卻或用水沖洗到室溫狀態，造成物理熱能的損失，同時極大惡化了鍋爐運行現場的生產環境；高溫爐渣中殘留的S和N仍可在爐外自燃釋放出大量SO2和NOX，造成大氣環境二次污染。

另一方面，由于鍋爐采用底渣直接排放形式，直接影響到鍋爐料床內料層厚度和爐膛床壓的穩定性，當任何一個條件穩定性較差時，會出現大塊爐渣沉積現象（俗稱爐膛結焦），致使排渣不暢，嚴重時可堵塞排渣管道，造成鍋爐停爐檢修。因此防止和避免爐膛結焦，必須保持爐膛內燃煤具有良好的流化條件，即保證鍋爐內料層厚度和爐膛床壓的穩定。

高溫渣余熱利用的途徑：

3.1以熱水、熱風形式回收

典型如循環流化床鍋爐渣通過冷渣機加熱鍋爐給水；電站煤粉鍋爐渣利用干排渣機加熱鍋爐一次風。

3.2產生蒸汽，用于生產或發電

典型如高爐渣通過干熄渣技術余熱鍋爐生產蒸汽 3、直接干燥其它物料：典型如高溫硫酸渣干燥原料黃鐵礦，高溫金屬鎂渣通過回轉圓筒干燥煤粉等。

4.熱媒輸配節能技術

一級網的設計供回水溫度應同鍋爐或換熱器的實際可達到的運行參數相一致，而二級網的設計供回水溫度應同采暖系統的實際運行參數相一致，否則設計將是脫離實際的，就會給工程帶來巨大損失。

一級網的供回水溫差應盡量大些。這樣可以大大降低一級網的運行電耗。根據熱量公式 Q=G*C*（tg-th）可知，提供相同發熱量Q時供回水溫差與循環水量成反比。供回水溫差大，則循環水量就小，一級網的電耗就會大大降低。

二級網，也應該是大溫差，小流量最省電。但由于二級網，直接同用戶的采暖系統相連，用戶采暖系統的設計情況制約供回水溫差和循環水量。

5.注重人員技術水平管理

加強管理、注重考核鍋爐房的管理人員和司爐工的技術水平對鍋爐運行效率起了重要的作用，通過對鍋爐房的管理人員和操作人員的強化培訓，提高鍋爐操作人員和管理人員專業知識。實行合理的考核獎懲，開展運行班組間的節能競賽，提高司爐人員的節能意識和責任心。熟悉掌握系統和設備功能，定期對設備進行維護保養。加強水質管理，定期清理水垢；在水質符合GB/T1576《工業鍋爐水質》標準要求基礎上減少排污量，排污量應控制在5%以下，最佳為2%；應防止各種管道、閥門漏汽漏水，總泄漏量不超過2%-3%。使系統和設備在最佳狀態下工作。

綜上所述：工業鍋爐節能改造技術，它可以提高鍋爐的熱效率，能夠使鍋爐的熱效率達到70%-80%，可以節煤10%-15%。基本原理是把高新材料技術、燃燒技術和鍋爐綜合技術有機結合在一起，通過一系列物理、化學變化，使燃燒煤達到強化燃燒，充分燃燒，完全燃燒的一種全新的燃燒方式。這種技術已經得到了國家和用戶的認可。