工業鍋爐節能減排現狀與存在問題及對策

陳玉堂（福建省特種設備檢驗研究院南平分院）

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工業鍋爐節能減排現狀與存在問題及對策

陳玉堂（福建省特種設備檢驗研究院南平分院）

為了響應政府降低GDP能耗、減少排放污染的政策規定，各個工業行業都在積極采取節能減排措施，工業鍋爐是排放污染的重要工業設施，相關的節能減排工作的現狀卻不容樂觀，特別是在監測、控制以及科學的運行管理等方面。本文分析了工業鍋爐節能減排的現狀、存在問題以及對策，希望可以為工業鍋爐的節能減排工作提供一定的參考。

工業鍋爐；節能減排；現狀；存在問題；對策

1　前言

工業鍋爐是工業和居民日常生活中的重要消耗品，主要是為了工業生產提供蒸汽，為居民提供生活用熱水。在工業行業的能源消耗和污染排放方面，電站鍋爐居首位，工業鍋爐其次，煤炭消耗量在所有的工業行業中遙遙領先，對全國重點城市的污染排放源進行排行，工業鍋爐在所有的工業行業中占第一位。

截止到2008年，持有鍋爐制造許可證的企業達到1120余家，其中層燃工業鍋爐占鍋爐總量的95%。現有的鍋爐總量57萬余臺，鏈條鍋爐是最主要的鍋爐品種，占總產量的比重最大。

工業鍋爐在國民經濟和社會發展中起著重要的作用，我國的十一五規劃綱要將工業鍋爐技術列為當前節能工作的重要內容，發改委也在制定的中長期節能規劃中將燃煤工業鍋爐的改造列為了十一五期間節能工程之首，可見對工業鍋爐進行節能減排的重要性。

2　工業鍋爐節能減排現狀、存在的問題

工業鍋爐的數量多，涉及面廣，節能減排工作面臨著很多的困難，取得的成效較小，主要原因是人、料、爐、機、控這五大要素的協調能力不足造成的。下面分別介紹一下這五大要素的主要內容。

2.1工業鍋爐五大要素

2.1.1人

人指的是工業鍋爐的運行管理人員和操作人員，目前不重視人員的培訓，致使運行管理人員的素質參差不齊，節能減排的技能欠缺，意識太淡薄。人是節能減排工作的主體，相對于監測、診斷、調節和控制這些外部因素，人的行為對節能減排的影響最大，存在的問題也最多。

2.1.2料

料指的是工業鍋爐的燃料，但是我國現在的煤炭工業沒有實現工業鍋爐煤燃料科學的分類和供應，我們知道適合層燃鍋爐的原料是煤塊，適合煤粉爐的原料是煤粉，所以煤炭行業必須為工業鍋爐的燃料提供優質化分類，針對當前燃料的供應現狀，使鍋爐的爐前成型依賴于爐前配煤技術，這是實現工業鍋爐節能減排的物質保障。

2.1.3爐

工業鍋爐節能減排的基礎是原料的機械化連續燃燒，這樣可以讓工業鍋爐連續的提供穩定的負荷，使供煤、燃燒和出渣都連續。所必須開發機械化連續燃燒的工業鍋爐，盡量淘汰人工燒的生活鍋爐。我國工業鍋爐節能減排的硬件弊端是燃料和配風的均勻性不高，變化劇烈的煤種缺乏有效的燃燒調節技術，致使爐渣的含碳量太高，排煙溫度過高。

2.1.4機

機指的工業鍋爐的輔機，輔機可以實現原料的機械化連續供應燃燒、供應、均勻的配風、連續排放灰渣、脫除污染物等功能，目前輔機在節能減排方面存在的主要問題是機米不配套，產品的質量不穩定，系統銜接不到位等。

2.1.5控

控指的是工業鍋爐的監測、診斷、調節和控制。現在的工業鍋爐普遍缺少系統集成的自控裝置，無法對熱工參烽進行在線的檢測、診斷和調節，所以無法掌控工業鍋爐的節能減排情況。控是工業鍋爐的核心，目前節能減排的難點。

2.2工業鍋爐節能減排現狀、存在問題

2.2.1五大要素沒有系統的結合

影響工業鍋爐節能減排的以上五大要素，沒有進行系統的協調發展，社會科學和技術科學的結合性不夠。

2.2.2能源政策和社會環境的影響

目前的能源政策沒有對開采、定價、運輸等環節進行嚴格控制，使終端煤炭的價格無法提高，對煤炭資源的不可再生性缺乏認識，致使節能減排沒有驅動力，阻礙了新能源技術的發展。社會上對工業鍋爐的污染沒有客觀的認識，沒有考慮環境污染增加的社會成本對能源價格的影響。這是一個系統的問題，相關的研究較少，致使人們認為排污罰款不會造成經濟壓力，而不改造節能減排技術。

2.2.3缺乏對科學化、技術經濟性管理的深入思考

人們只是關注節能減排的單純的技術問題，只注重技術上采取節能減排措施，但是對于工業鍋爐的科學管理問題和投資成本的技術經濟問題，缺乏深入研究和思考。

3　工業鍋爐節能減排措施

3.1制定相關的節能減排政策、法定，提高人員的素質

要采取一系列的工業鍋爐燃料消費政策，來解決長久以來因為使用散煤造成的鍋爐效率低下、污染嚴重的問題，要改變小容量生活鍋爐的燃料供應結構，要以太陽能、生物質可再生能源為主；大容量鍋爐要擴大容量，實施燃用動力配煤，采取爐前篩分和成型的配煤方式，開發新型的煤前分類裝置；要淘汰一批手燒的生活鍋爐，這樣可以解決工業鍋爐煤質多變和燃料消費量大的現狀。

現在工業鍋爐運行管理水平和操作人員的技能非常低下，沒有系統的管理措施，缺乏嚴格的司爐工上崗制度，工業鍋爐的運行缺乏自動化控制，運行管理水平和人員技能又不過硬，要推行人員的上崗培訓機制，提高操作人員的業務水平和節能減排措施。

3.2鍋爐和輔機的節能減排技術

鏈條鍋爐進行節能減排的措施是強化煤的引燃、燒燒和熱技術，對爐排片和配風結構進行創新，減少灰渣和飛灰的再燃、燃盡，減少不完全燃燒的損失，降低含碳量，從爐拱設計、二次風的調整、爐排片的設計和配風的均勻性等方面進行優化設計；要采取煙氣深度冷卻技術，如果將工業鍋爐的排煙溫度降到100℃以上，可以提高工業鍋爐的熱效率。

3.3工業鍋爐的監測、診斷、調節和控制

現在我國的工業鍋爐雖然部分配備了儀表控制系統、計算機控制系統，但是缺乏熱工、排放參數的在線監測、診斷、調節和控制功能，這樣就致使在環境復雜和燃料多變時可以進行有效的計量和控制，提高監測的自動化。要推行監測傳感器技術，這項技術可以對溫度、壓力、含氧量等進行在線監測，需要解決的是傳感器的價格問題。

要推行鍋爐控制節能技術，實現閉環控制，通過傳感器對鍋爐的供煤、供水、引風進行調節，實現鍋爐的單臺控制、集群控制和遠程控制，提高故障診斷水平。

要完善工業鍋爐能耗和排放的監測、評價、診斷、調節和控制，監測污染物的排放，利用煙氣循環減少污染物排放，優化熱效率，引入催化劑處理傳感器監測系統，對污染物排放的數據進行記錄和后處理，實現遠程控制。

工業鍋爐的監測、評價、診斷、調節和控制技術以控制算法為中心，具有光學處理能力，可以對單個燃燒器進行分析，可以預測各種復雜的變化趨勢，通過燃燒模型、控制算法等提高工業鍋爐的熱效率，同時具有遠程控制功能和人機交互界面。

4　討論和展望

工業鍋爐要實現節能減排，要從管理上進行創新，建立健全燃料政策、能效標識和節能產品等的法規和標準，使全社會都形成節能減排的意識。

要進行技術創新，對結構、燃燒、燃盡、傳熱、清杰、脫硫除塵等環節的技術改造，改革現有的節能減排技術，推出有潛力的新方案。

要優化完善工業鍋爐的監測、診斷、調節和控制技術來達到工業鍋爐的系統集成化，發揮鍋爐的最大產能。

但是我們應該看到工業鍋爐長期處于低成本價格、惡性循環的形勢下，致使工業鍋爐的改造技術不能馬上反映到新產品當中，現在工業鍋爐的創新技術較多，但應用到新產品開發當中后價格就會上升，這種節能投資可以提高產品的競爭力。

實現節能減排還需要完善我國的節能法律和法規，加大節能投入力度，國家要推出一系列有關節能的價格、財政、稅收等優惠政策，制定節能產品的鼓勵目錄，對目錄中的產品進行減免稅政策。指導國家政策性銀行為節能項目提供貼息貸款，地方政府要建立節能發展專項基金，支持節能技術的研發和推廣。

［1］趙欽新.工業鍋爐技術創新與發展思路探討.工業鍋爐，2009（1）：1～12.

［2］陳學俊.鍋爐原理（上、下冊）.北京：機械工業出版社，1981.

陳玉堂（1965-），男，工程師，本科，任室主任，主要研究方向為鍋爐、壓力容器檢驗。

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2095-2066（2016）17-0238-02

2016-5-20