小型工业锅炉节能改造技术的分析

摘 要：由于在小型工业中，锅炉由于其基本结构和使用需求有所差异，实际运行管理水准存在差别，在能源实际利用过程中对于各种热力参数的要求也存在差别，倘若仅仅采取一种方式进行节能并不能保证能源的高效利用。基于此，在小型工业锅炉节能改造过程中应当根据实际需求设计相应的改造方案。

关键词：小型工业锅炉；节能改造；技术；分析

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.059

0 引言

在社会经济快速发展的今天，环境保护已经能够成为当前全球最为关注的问题，我国当前工业生产中的锅炉主要是燃煤锅炉，其不但产生的能耗极大，而且会在实际运行过程中产生严重污染。该种现象和当前社会发展过程中的节约要求以及绿色发展理念相悖。基于此，在当前的工业锅炉节能改造具有极强的现实意义。

1 案例概况

在某印染厂中所使用的循环流化床锅炉功率为25t/h，型号为SHFx25-2.45/400-W，其主要参数如表1所示。

2 存在问题

在该锅炉使用中，给煤系统只有一级破碎和一级筛选体系，给煤整体颗粒较大，煤质划分不均匀，因此，会对炉膛的燃烧稳定性和基本效率产生极大影响，另外，由于局部温差较大，蒸发量减小等还会使得飞灰量增加，最终使得锅炉尾部受热面受到严重损伤。现根据实际生产的基本需求，锅炉的平均出汽量为12t/h，而该锅炉的最小运行负荷为6t/h，而最大运行负荷为16t/h。由于锅炉的运行功率变化速率较快，并且长期处于低负荷状态下运行，因此锅炉实际运行效率较低。

3 工业锅炉节能改造技术的分析

一是对于给煤系统的改造。即在原有系统基础上采取二次破碎和筛分体系，提升煤质的粒度分布，从而达到相关设计要求，最终实现燃烧效率提升，增加出汽量。

二是对于炉膛内部的改造。在小型锅炉实际运行时因为采取鼓泡流化床具有更强的优势，基于此，在循环流化床锅炉改造过程中应当将之前的高速床改造为鼓泡床，而稀相区和密相区的燃烧份额也应当由之前的5：5变为2：8.保证上层炉膛温度降低到400℃以上，使得分离器不能对产生的碳颗粒形成拦截。而为了保证炉膛的基本温度，必须对上部稀相区受热面积进行调整，从而保证温度的平衡性。另外，为了减少最低流化风速对于锅炉燃烧的影响，从而使密相床界面减小，提升稀相区的燃烧份额，减少密相区燃烧的比例。

三是对于旋风分离器的改造。因为工业锅炉长期处于低负荷状态运行，在此状态下烟气量会显著减少，旋风分离器的工作效率显著降低，最终使得飞灰量含碳量急剧升高。而为了在低负荷运行状态下保证旋风实际工作的基本效率。借助中科院研制的高温旋风分离技术，对本设备进行改造，提升其实际运行能力。根据实际运行过程中所产生的烟气量，应当将旋风分离器入口截面的高度由之前的1.7m，减少至1.3m，中心筒的直径则应当由900mm缩小至650mm，从而有效提升分离器的实际工作效率。

四是对于二次风输送系统的改造。二次风使用的基本效果完全取决于二次风速，而在该系统中风管截面通常会按照额定设计进行制造，因此通常为固定数值。当其偏离设计负荷点和生产负荷产生波动时，二次风速也会产生变化。在之前设计的二次风系统在低负荷状态下并不会完全工作，因此其循环流化床流动环-核结构中心缺氧的基本问题将会更加突出。而为了保证在不同工况下都能够具有相同的二次风速，在每个二次风管中加装调节阀门，并按照负荷的变化对其进行及时调整，经过流态重组改装之后将少量二次风系统重新安装到系统中，最终对氧气混合和扩散条件的改善。

五是将空气预热器拆除。在系统中增加一组高效省煤装置，根据该工厂的实际生产需求，定型机的排放热气温度设定为140℃，因此可以将其通过鼓风机直接接入锅炉，作为助燃空气。由于在原有锅炉烟道中增加了省煤器，而受到其空间尺寸以及烟气侧向阻力的影响，在增加全新省煤器时应当满足以下几种要求，即结构紧凑、阻力较小，转热效果较强，避免磨损、避免灰尘积压、避免腐蚀出现。根据相关部门煤器入水标准100℃计算，最终产生的排烟温度将会降到155℃。在省煤器结构设置时，应当采取高效的传热螺旋翅片管，其具有传热能力较强、整体结构紧凑、避免磨损、烟气阻力较小、不易积灰堵灰等优越性。另外，由于烟道转弯区域距离安装位置较近，为了避免烟气转弯时的流畅性，将省煤器设计为两组，并上下垂直安装，相互之间水平扭转90°，以保证翅片能够从两个方向对烟气形成整流。在鼓风机吸入到定型的热风机中之后，鼓风机的出口截面有限，因此会产生一定阻力，所以必须增加烟道的截面面积。另外，在过热器和省煤器中加装吹灰器，能够通过定期吹灰对其传热效果极大提升。

4 结语

由于我国小型工业锅炉数量较大，分布范围较广，实际生产情况较为复杂，基本不存在某一种锅炉适合于所有生产需求。但是在锅炉改造过程中所使用的方式方法和分析思路基本相同。基于此，对于部分典型案例进行分析具有较强的现实意义。

参考文献：

[1]李显海.工业锅炉节能改造技术与工程实例[M].北京：金盾出版社，2012：5.

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[3]王保民，董爱国，徐同现.节能新技术在工业锅炉上的应用[J].热能动力工程，2000（05）：565-566.