節能降耗技術在工業鍋爐運行中的應用研究

廉洪強

【摘 ?要】工業是國家經濟發展的重要命脈，但工業生產會浪費大量能源，有違黨和國家提出的“生態環保”的理念。特別是在工業鍋爐運行的過程中，資源浪費的情況仍然存在，因此，如何利用技術減少工業鍋爐運行中的資源浪費是論文研究的重點。基于此，論文主要對工業鍋爐運行中節能降耗技術的應用進行研究。

【Abstract】Industry is an important lifeline of the country's economic development， but industrial production will waste a lot of energy， which goes against the idea of "ecological protection" put forward by the Party and the state. Especially in the process of industrial boiler operation， the waste of resources still exists. Therefore， how to use technology to reduce the resource waste in the operation of industrial boilers is the focus of this paper. Based on this， the paper mainly studies the application of energy saving and consumption reduction technology in the operation of industrial boiler.

【關鍵詞】節能降耗;工業鍋爐;應用

【Keywords】energy saving and consumption reduction; industrial boiler; application

【中圖分類號】TK227;TK01+8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）07-0183-02

1 引言

工業鍋爐是一種熱力設備，主要功能是輔助工業生產和供暖，也是工業領域中最重要的耗能設備之一。在我國使用的工業鍋爐中，燃煤鍋爐是最常見的一種。因為燃煤鍋爐在運行的過程中會消耗大量能源，并且運行的效率比較低，所以必須在工業鍋爐運行過程中施加一定的節能手段達到節能降耗的目的。

2 我國工業鍋爐運行現狀分析

2.1 工業鍋爐容量較小

在我國工業領域中，工業鍋爐容量小是一個非常普遍的問題，容量較小的工業鍋爐在經過長時間運行后，內部燃料得不到充分燃燒，鍋爐排煙溫度過高，小型工業鍋爐在生產過程中會導致部分熱量損失。

2.2 工業鍋爐受熱面結焦

在全球能源愈發緊缺的背景下，工業鍋爐運行中使用的燃料類型各不相同，所選擇的燃料是否合理直接對鍋爐造成影響，可能會導致工業鍋爐受熱面結焦，鍋爐內部積灰嚴重。同時工業鍋爐在經過長時間運行后，因其內部燃料得不到充分燃燒，也會導致工業鍋爐內部出現大量積灰。由于鍋爐內部積灰有較強黏性，會在工業鍋爐運行過程中吸附在鍋爐內部受熱面，導致結焦現象的出現[1]。

2.3 工業鍋爐運行自控裝置水平低

工業鍋爐在運行過程中需要有檢測儀表輔助工作，并結合檢測儀表給出的數據參數制定維護工業鍋爐平穩運行的方案，但當前我國有一些工業鍋爐上并未裝配檢測儀表。

2.4 控制系統自動化程度低

雖然當前我國工業鍋爐運行已朝著自動化的方向發展，但是因為技術不完善，自動化程度不高，無法有效保證工業鍋爐在最經濟的狀態運轉，尤其是部分小型的工業鍋爐，在對其進行保養和維護的過程中，多數都會出現一些問題，工業鍋爐普遍處于低效率的狀態下運行[2]。

3 工業鍋爐概述

3.1 基本原理分析

工業鍋爐是一種能量轉化設備，是通過燃燒將化學能變為熱能，并將工業鍋爐內部的水轉化為水蒸汽供用熱設備使用，所以工業鍋爐的主要作用是供熱。由于我國的能源結構還是以煤炭為主，在對工業鍋爐進行設計的過程中，因為工業鍋爐本身容量較小，需要涉及比較復雜的參數信息，煤自然也成了為工業鍋爐運行提供動力的主要燃料。在工業鍋爐運行的過程中，我們首先需要將煤炭轉化為煤粉或者盡量小的煤炭顆粒，因為這樣可以讓煤得到充分燃燒。從一定程度上講，工業鍋爐的運行目的是轉換燃燒的熱量，通過水蒸汽的方式達到供熱的目的，因此，工業鍋爐主要就是供熱的目的，起到發電功能的工業鍋爐還是比較少見的。

3.2 工業鍋爐的構造分析

實際上，工業鍋爐是鍋和爐2個部分組成的，鍋表示工業鍋爐的水循環系統。在工業鍋爐運行過程中，鍋主要負責吸收鍋爐內部的熱能并將熱能與水結合起來，讓水轉化為水蒸汽的同時向水蒸汽增添一定汽壓，讓水蒸汽具備一定能量。工業鍋爐中水循環系統主要由汽包、下降管、水冷壁、省煤器等裝置組成。例如，在工業鍋爐運行過程中，為達到節能減排的目的，通常會將省煤器裝配到工業鍋爐軌道尾部的垂直或水平煙道當中，可以有效節省多余的能源。汽包實際上是一個專門盛放水和水蒸汽的容器，在連接省煤器的過程中，汽包是必不可少的一個裝置，需要與集箱、下降管組合在一起共同構成工業鍋爐的水循環系統。在工業鍋爐運行過程中，可以在鍋爐內部加熱水，并在汽包能聚集水蒸汽，最終通過主蒸汽管道完成熱量傳遞。

在工業鍋爐中，爐實際上是一個燃燒裝置，主要作用是處理相應的熱能，通過燃燒的方式釋放出熱量。爐主要由燃燒器、爐排、爐膛、爐墻等裝置構成。以煤炭燃料為例，當工業鍋爐需要運轉而燃燒煤炭時，可以在工業鍋爐的爐中進行燃燒，并通過燃燒的方式釋放大量熱能。

4 工業鍋爐運行中節能降耗技術的應用

4.1 增大工業鍋爐容量

在工業鍋爐運行過程中，小容量的工業鍋爐其內部燃料無法得到充分燃燒，運行效率相對較低，可能會導致大量熱量浪費，因此可以適量增大工業鍋爐的容量，使用高效的大容量工業鍋爐替代低效的小容量工業鍋爐。同時在材料的選擇與使用方面要更加仔細，例如，在使用煤炭燃料之前，可以將煤炭粉碎為煤粉，讓煤粉可以在工業鍋爐中得到充分燃燒，逐漸加大開發熱能的力度。

4.2 工業鍋爐內部結焦、積灰問題的處理

4.2.1 預防

鍋爐內部之所以會結焦，與燃料的選擇與使用有很大聯系，尤其是在燃燒燃料的過程中，如果燃料無法得到充分燃燒，在工業鍋爐經過長時間的運行后會導致大量料灰堆積，不利于工業鍋爐排煙，影響工業鍋爐的熱效率。處理工業鍋爐內部結焦現象應以預防為主，從燃料的選擇到燃燒燃料都需要經過精確的設計，在燃料得到充分燃燒的同時增加工業鍋爐的熱效率，是實現工業生產節能降耗的有效方式。

4.2.2 處理

當鍋爐內部已經形成結焦后，需要及時對結焦、積灰現象進行處理。通常我們采用定期清理的方式向鍋爐中投入適量清灰劑。在投入清灰劑的過程中，工業鍋爐最好處于運行狀態，因為清灰劑在高溫的情況下會和工業鍋爐內部結焦發生反應，讓結焦快速從鍋爐內部受熱面上脫落。通常最佳的處理方式為：小型工業鍋爐1月投放1次清灰劑;大型工業鍋爐1月投放2～3次清灰劑。在處理工業鍋爐內部積灰現象的過程中，如果是初步積灰的狀態，則可以使用吹灰的方式清除積灰，具體使用何種方法還需要結合工業鍋爐的實際情況選擇。值得一提的是，當工業鍋爐中積灰情況嚴重時，積灰會附帶煙氣中大量二氧化碳和三氧化碳以及水蒸汽，在工業鍋爐停止運行的狀態下發生反應生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，給工業鍋爐的清理與運行帶來較大負面影響，因此，相關人員在對工業鍋爐運行情況進行管理的過程中，要密切觀察工業鍋爐的結焦、積灰情況，及時上報、及時處理，避免因結焦、積灰影響工業鍋爐熱效率造成資源浪費。

4.3 提高工業鍋爐熱效率

4.3.1 減少熱量損失

提高工業鍋爐熱效率的基礎應減少工業鍋爐運行過程中的熱量損失情況，可以采用提高絕熱材料質量或加厚保溫材料的方式，在這個過程中我們需要對保溫材料、絕熱熱量進行積極保養與維護，避免材料損壞、受潮等情況。工業鍋爐的散熱情況除了與保溫材料有密切聯系外，還和工業鍋爐的負荷情況有很大的關系。當工業鍋爐處于低負荷狀態運轉時，工業鍋爐內部的散熱量與散熱面幾乎不會發生變化，同時燃料的消耗量也會減少，但是會增加等量燃料的散熱損失。

4.3.2 保證燃料完全燃燒

為保證工業鍋爐內部燃料完全燃燒，針對于煤粉鍋爐我們可以通過搭建二次回風系統的方式在鍋爐內部形成煙氣漩渦。鍋爐內部煤粉燃料在煙氣漩渦的作用下懸浮時間會得到大幅增長，煤粉燃料的燃燒更加充分。同時使用二次回風系統可以使爐膛內溫度梯的溫度降低，爐膛內受熱面的利用率將得到提高，所以提高工業鍋爐熱效率為目的使用二次回風系統的效果是非常好的。根據相關調查顯示，在對工業鍋爐運行情況進行管理的過程中，二次回風系統的使用可以提高工業鍋爐5%～10%的熱效率。

5 結語

在工業鍋爐運行的過程中，經常會出現過度消耗能源的情況，在能源愈發緊缺的背景下，工業鍋爐的低效率運行顯然不符合國家制定的節能減排的目標。在對工業鍋爐運行進行管理的過程中，我們發現影響節能降耗技術施展的主要原因是燃料無法得到完全燃燒、鍋爐保溫性不強、鍋爐內部積灰結焦現象嚴重等，在鍋爐內部負荷發生變化、燃料熱量無法得到充分釋放、工業鍋爐的熱效率較低的情況下，能源消耗的問題會越來越嚴重，因此需要通過使用節能降耗技術的手段，達到節能減排的目的，提高工業鍋爐運行的效率和經濟效益。

【參考文獻】

【1】單雨.節能降耗技術在工業鍋爐運行中的應用[J].世界有色金屬，2020（21）：168-169.

【2】羅文忠，孫禹.淺談節能降耗技術在工業鍋爐運行中的應用[J].中國金屬通報，2020（10）：115-116.