節能降耗技術在工業鍋爐運行中的應用

單 雨

（天津國電津能濱海熱電有限公司，天津 300467）

鍋爐是主要的耗能設備之一，是一種廣泛應用于工業生產、住宅供暖等各個領域的一種熱力設備。我國當下所使用的工業鍋爐以燃煤鍋爐為主，由于其能耗較大，實際的運行效率較低，故應以當前工業鍋爐的實際運行狀況為基礎，對其采取行之有效的節能減耗的措施。作為除煤炭、石油、天然氣和電力等四種重要能源之外的“第五能源”——節約能源，節能降耗技術的廣泛應用存在著相當重要的現實意義。在傳統的工業鍋爐的應用中，相當一部分工業鍋爐的能耗水平都高于國家標準的合格水平，且高能耗直接導致了資源的浪費與損耗。因此，節能降耗技術的廣泛運用能夠提高鍋爐運行的熱效率，除此之外還有效地提升了其運行的穩定性和經濟性，并且有效地減少了鍋爐的能源消耗，起到了節能減排的積極效果，達到了減少污染與降低成本的目的。本文通過對節能降耗技術在工業鍋爐運行中的實際應用的探討以及對工業鍋爐實際能耗過高的原因的分析，對當前降耗技術的實際應用進行歸納總結，為工業企業對其鍋爐系統進行有針對性的節能降耗工作提供參考。

1 工業鍋爐耗能分析

1.1 工業鍋爐能耗指標

鍋爐是能夠將燃料完全燃燒所放出的熱量轉化成水和蒸汽的耗能設備，有著為機械提供運轉所需要的熱能的重要職能。鍋爐能耗是指在統計期內鍋爐消耗的一次能源、二次能源和能耗工質水等折算為標準煤量的綜合能耗。

JB/T50158《工業鍋爐能耗分等》是用來評定鍋爐耗能情況的指標，其能耗分等標準如表1所示。

表1 鍋爐能耗分等表

我國當前工業鍋爐的使用仍以高能耗的鍋爐為主。在工業鍋爐調研數據中，一級能耗的節能鍋爐的使用率非常低，在所有鍋爐的使用中占比不到1/10，而三級能耗的鍋爐的占比高達1/2。

從當前的鍋爐使用情況來看，目前工業鍋爐節能鍋爐的更換率很低，高能耗鍋爐依然是使用首選。從實際調查中發現，大部分高能耗鍋爐不僅設備有待更新改進，在使用和管理上的流程也十分落后，所以導致了當前工業鍋爐的使用成本居高不下，不僅使工業鍋爐的壽命大大降低，所消耗的能源也十分驚人。

1.2 影響工業鍋爐能耗的主要因素

影響鍋爐能耗的因素主要分為人為管理因素和運行條件因素兩種，本文只對后者進行研究探討。

導致工業鍋爐能耗較大的運行條件因素主要包括如下幾種：

（1）鍋爐在參數設定上，實際運行與設計參數不一致、所用爐型沒有匹配合適的燃料，使鍋爐運行起來所需要的能源消耗過高。在選擇工業鍋爐的型號時，應首先進行正確的計算來確定所選擇的鍋爐容量，而后根據提供的燃料種類選擇爐型。目前燃煤爐是我國使用最廣泛的工業鍋爐，其普遍存在運行負荷比額定負荷低的情況，故其設計效率一般情況下比熱效率高。

（2）控制系統的自動化程度低。由于大部分現有工業鍋爐的自動化程度僅限于能夠保證鍋爐較為安全地運轉，不少小型鍋爐長期處于維護保養不足狀態，相當一部分甚至長期處于非正常狀態。鍋爐運行效率普遍僅有60%～70%，處于較低狀態。

（3）鍋爐所用耗能設備的保溫性較弱。目前在用的工業鍋爐爐體及耗熱設備普遍采取的簡易保溫措施使鍋爐有著管道閥門漏氣漏水、熱能損耗過多等不足，傳輸過程中有過多熱量散失掉，造成了嚴重的浪費。

（4）鍋爐的給水質量較低，冷凝水回收利用工作較差。由于水處理管理工作無統一標準，因此參差不齊，導致許多工業鍋爐給水水質達不到GB/T1576《工業鍋爐水質》的要求標準，因此結垢比較嚴重，有的鍋爐水垢厚度可達5ram，不僅會對鍋爐受熱面傳熱造成一定程度的影響，甚至會危及到鍋爐的安全運行。冷凝水的回收利用更是欠缺，冷凝水的直接排放不僅會使燃料的損耗增加，還使能夠成為高質量的鍋爐給水的蒸餾水白白浪費。

2 節能降耗技術在工業鍋爐運行中的應用

根據當前影響工業鍋爐能耗的主要因素對節能降耗技術在工業鍋爐運行中的應用進行探討。目前針對工業鍋爐的運行，可使用的節能降耗優化方式主要有如下幾種。

2.1 供風系統的優化

從提升燃料利用率角度，通過供風系統的優化達到節能降耗的目的。對工業鍋爐的供風優化節能改造主要包括總風道均風改造、密封改造、各風室的均風改造、給煤改造、風門改造和調風改造等等。沿爐排橫向出流空氣的分配的不均勻會影響燃料的燃燒率，使之燃燒不充分，造成燃料的損耗；沿爐排縱向分段調風符合燃燒所需合理調風的要求；由于存在著供風無泄漏的需要，整個供風系統的所有環節都應有良好的密封性能。

因此對于供風系統的優化，各項措施都應以均勻配風、有效調風和良好密封為基礎來進行。供風系統密封性能的改進包括對風室、風門、側密封、總風道、分風道以及爐排等各個結構節點的密封性能的改善和提高。

對供風系統的優化能夠使沿爐排橫向出流空氣的分配相較于改造之前，能夠讓燃料的燃燒線齊平、燃料燃燒變得更均勻，減少燃料沿爐排橫向燃燒不均情況的出現，從而達到減少燃料消耗的目的。

2.2 保溫系統的優化

從減少熱損耗角度，通過保溫系統的優化達到節能降耗的目的。當前不少在用工業鍋爐爐體、蒸汽管道及耗熱設備都缺乏必要的保溫措施，大量熱能在鍋爐燃燒的過程中散失，能量的白白流失造成了十分嚴重的熱能浪費。在不對鍋爐本身進行任何改造的前提下，通過在鍋爐尾部加裝氣水換熱器（省煤器）或氣氣換熱器（空氣預熱器）有效回收排煙高溫熱量，用以生產熱水甚至蒸汽（氣氣換熱器時，提高入爐空氣溫度），降低排煙溫度，改善后面除塵設備工作條件，提高鍋爐整體熱效率、有效減少燃料消耗量，同時降低鍋爐排放對周圍環境的污染。

此外，蓄熱器在供熱系統中的適當應用可以在熱消耗多變條件下使鍋爐能夠以額定負荷狀況維持穩定運行，從而提升工業鍋爐的熱效率。

2.3 蒸汽凝結水回收利用

除了上述兩種方法，還可選用回收工業鍋爐冷凝水來提高鍋爐熱效率、降低鍋爐能耗。冷凝水作為高質量的蒸餾水，是鍋爐給水優良選擇，加強水汽循環系統處理措施，提高冷凝水回收率，不僅可以達到節水的目的，還可以使鍋爐中的結垢減少。

經過處理后的冷凝水水質達到GB/T1576-2008《工業鍋爐水質》的要求時，可作為鍋爐給水直接輸入給鍋爐，這樣既能夠提升工業鍋爐的給水水質，其熱量也能夠得到很好的利用。

除了可以降低鍋爐的結垢速率外，還可以消除腐蝕性雜質，達到節約能源、降低損耗的目的。

3 結束語

本文對節能降耗技術在工業鍋爐運行中的應用進行了探究和分析，提出了多種節能降耗措施在工業鍋爐運行中的具體應用方法，對工業鍋爐提高能源利用水平以及減少能源損耗提供了一定的推動作用。

希望本文的研究能夠為工業鍋爐的節能減排降耗工作提供一定的思路與幫助，實現降低生產成本、提升生產效益的發展目標。