工業鍋爐節能技改常見問題及改進建議

摘 要：隨著節能減排壓力的增大，近年不少企業對工業鍋爐進行了節能技改，大大提高了工業鍋爐整體熱效率水平。但另一方面，工業鍋爐節能技改仍存在創新性不強、設計不合理、改造不徹底、配套不完善等問題，影響了鍋爐節能改造的效果。總結分析工業鍋爐節能技改中存在的常見問題并提出改進建議，具有現實的意義和較明顯的社會經濟效益。

關鍵詞：工業鍋爐；節能；技改；改進

前言

工業鍋爐屬于高耗能特種設備，能耗高，污染大，且量大面廣，一直以來都是國家制定節能規劃的重點內容和方向之一。國務院《節能減排“十二五”規劃》（國發〔2012〕40號）列出的首個重點“節能改造工程”就是“鍋爐（窯爐）改造和熱電聯產。”其中燃煤工業鍋爐改造是重點內容之一。國務院《“十三五”節能減排綜合工作方案》（國發〔2016〕74號）列出的首個“節能重點工程”仍然是“實施燃煤鍋爐節能環保綜合提升”。規劃提出：“十三五”期間燃煤工業鍋爐實際運行效率提高5個百分點，到2020年新生產燃煤鍋爐效率不低于80%，燃氣鍋爐效率不低于92%。此外，2016年11月，國家質檢總局頒布《鍋爐節能技術監督管理規程》（TSG G0002-2010）第1號修改單（對2010年8月第1版的修改），主要內容是對“附件A工業鍋爐熱效率指標”進行修改。修改后的鍋爐能效指標達標要求普遍提高。

1 工業鍋爐能效現狀及節能技改狀況

1.1 工業鍋爐能效現狀

以佛山市特種設備能效測試研究測試統計的佛山市工業鍋爐為例。2010年至2015年鍋爐測試熱效率達標率的統計數據表1：

可見，從整體上看，工業鍋爐近年的熱效率達標率是逐年上升的。其中有鍋爐更新換代的原因，也有鍋爐通過節能技改提高了熱效率的原因。

1.2 工業鍋爐節能技改狀況

（1）燃煤工業鍋爐：節能改造主要集中在以下三個方面，一是改清潔燃料，使用符合環保要求的天然氣、輕油、固體成型生物質、污泥衍生清潔燃料等清潔能源以替代原煤；二是增加節能設備和監控儀表；三是對燃燒系統及配套設備的改造，主要是對鍋爐的爐拱結構、供煤機構和供煤方式、配風機構和配合風方式等鍋爐大部件和鍋爐燃燒組織方式的改進和完善。（2）燃生物質顆粒及燃水煤漿等鍋爐：節能技改類似燃煤鍋爐。（3）燃油、燃氣工業鍋爐：主要通過增加節能設備和監控儀表等方式提高鍋爐熱效率水平。

2 工業鍋爐節能技改存在的問題

2.1 創新不足問題

鍋爐節能改造大量應用成熟、成型的技術、設備，如：加裝煙氣余熱回收裝置、鼓引風機加裝變頻調節器、冷凝水回收利用等常規節能措施基本上有條件的已經普及；對需要進行結構改動的節能措施，如層燃鍋爐的分層給煤技術、爐拱改造等，則較為少見；至于采用新原理、新設備的技改項目，如富氧燃燒技術、高溫空氣燃燒技術、加噴煤粉助燃技術（層燃鍋爐+懸浮燃燒方式）、冷凝式余熱回收技術、采用新型的除塵除灰及水處理節能技術設備等，則少之又少。總體來說，創新不足，技術含量仍需提高。

2.2 技改設計不規范問題

部分鍋爐在改造過程中沒有充分考慮，只是簡單的換裝燃燒器，沒有配套進行燃燒配風及相應的鍋爐受熱面、爐墻保溫和鍋爐密封改造，造成鍋爐產生燃燒不良、出力不足、排煙溫度過高等問題，達不到節能改造的目的。

2.3 有機熱載體鍋爐余熱利用問題

有機熱載體鍋爐由于用熱工藝需求溫度高，一般都在200℃-300℃，鍋爐排煙溫度往往過高、超標。為達到能效要求，企業往往就在鍋爐尾部煙道加裝蒸發器或熱水箱，以回收煙氣余熱，降低排煙溫度。但回收的余熱大都是生產工藝并不需要的，造成事實上的不節能。

2.4 天然氣鍋爐的節能改造問題

對測試數據的統計分析顯示，天然氣鍋爐的低效運行問題也不少。主要的問題集中于燃燒自動控制、投產初期調試不到位等方面。低效運行的直接原因通常是天然氣鍋爐氣體未完全燃燒熱損失不正常增大，以及排煙溫度過高。但天然氣鍋爐使用清潔能源，且熱效率一般較高，節能改造難度更大。企業投入資金改造的積極性也不高。

3 對工業鍋爐節能技改的建議

3.1 注重改造實用性

（1）回收的余熱余能應能有效利用。如：有機熱載體鍋爐排煙溫度高，但生產工藝用不到蒸汽和熱水的，應主要考慮通過回收煙氣余熱用于加熱助燃空氣的技術途徑。（2）天然氣鍋爐的節能技改，重點應放在提高燃燒控制的自動化水平，實現燃燒工況的精確控制。（3）首先考慮應用成熟的節能技術、設備。

3.2 考慮技術先進性

工業鍋爐要進一步提高熱效率，則需考慮采用節能新技術和新設備。（1）以下一些節能技術和設備，具有一定的先進性且實施難度不大的。如：新型換熱器和余熱回收技術：熱管技術、冷凝式余熱回收技術等；保持鍋爐外受熱面清潔技術：超聲波除灰、除垢；新型水處理設備：電磁波水垢及微生物處理技術（如“HydroFLOW Technology”）；燃燒自動控制技術等。（2）加噴煤粉助燃技術（層燃鍋爐+懸浮燃燒方式）對設計、施工和運行管理的要求較高；富氧燃燒技術、高溫空氣燃燒技術等則需大額投資。這些技術不太適合中小型鍋爐。但鍋爐容量較大、相關節能管理較到位的則可以考慮。

3.3 處理好改造配套問題

（1）需綜合考慮鍋爐節能，同步做好鍋爐的保溫、密封，燃料及燃燒調整方式的改進，以及燃料配風系統的變頻改造和減少煙風道阻力的改進處理。（2）需重視鍋爐受熱面的清潔，配套做好鍋爐水處理和受熱面清渣、除灰技術改進工作，確保鍋爐保持良好的傳熱性能。（3）需做好節能設備技術操作和日常管理的必要培訓。只有熟練操作和正確使用，才能充分發揮節能設備的作用。

4 結束語

目前工業鍋爐節能技改仍存在創新性不強、設計不合理、改造不徹底、配套不完善等問題，影響了鍋爐節能改造的效果。為此，提出以下幾點改進建議：（1）注重改造實用性。技改要做到既能節約能源，也能保證節約的能源能夠被充分有效地再利用；（2）考慮技術先進性。需要考慮采用更為先進有效的節能新技術，以適應國家越來越嚴格的節能環保要求；（3）處理好改造配套問題。即需要系統性地看待做好節能技改工作，以保證技改效果。

參考文獻

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[3]潘沈斌.淺談工業鍋爐熱效率測試及分析[J].科技與企業，2013（15）：141.

作者簡介：張全佳（1971-），男，廣東德慶人，本科，工程師，主管，研究方向：能源利用研究、熱能設備能效檢測。