浅析工业锅炉使用现状与节能分析

摘要：资源是国家发展的重要基础，面对日渐紧张的资源现状，节能减排成为了我国当前发展的主题。工业锅炉是我国能源供应的重要设施，70%以上的电能都是由锅炉产生的，因此，锅炉节能成为了当前研究的热点，本文就当前工业锅炉发电使用的现状予以分析，并提出相应的改善对策。

关键词：工业锅炉；节能；热效

目前，锅炉在现代社会国民经济各个领域的应用非常广泛。在我国，锅炉是火力发电系统的心脏，70%以上的电能是利用锅炉产生的蒸汽推动汽轮发电机组发电而获得的。此外，工农业（如机械、化工、造纸、纺织等）生产过程中也都离不开锅炉所提供的蒸汽，供热通风、空气调节工程以及生活热水供应所需要的热能也都来自于高温热水或蒸汽。因此，锅炉已成为现代社会生产和人民生活不可缺少的特种重要设备。工业锅炉是我国耗能最多的设备之一，每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的 1/3。因此，工业锅炉节约耗能成为了我们研究的热点。

一、 我国工业锅炉使用现状

由于国家能源政策及当前油气价格的因素,在用的工业锅炉能耗浪费的主要原因有:锅炉容量偏小、效率低下、煤种多变、煤质差、排烟温度高、污染大、系统自动控制水平低、锅炉结焦、积灰严重、水质达不到标准要求、冷凝水综合利用率低、人员操作水平不高等诸多因素。

(1)锅炉容量小、热效率低

近年来热电联产项目逐渐上升,但总体上小容量锅炉所占比重仍然偏高,且大多数锅炉长期在低负荷下运行,造成不完全燃烧和排烟温度升高,热损失增大。煤种多变、煤质差。工业锅炉的燃煤由于产供紧张,其颗粒度、热值、灰分等均无法保证。而工业锅炉90%以层燃锅炉为主,层燃锅炉对煤种的适应性较差,当煤种发生变化时,其燃烧情况相应也发生变化,且燃烧时工况也相应变差。

(2)排烟温度高、污染大

企业大量使用有机热载体锅炉,而有机热载体锅燃烧方法大多数以层燃为主,其排烟温度长期在300℃～350℃之间,大量高温烟气及粉尘SO2、CO2、NO对环境造成极大污染,热量流失严重。

(3)锅炉运行自控装置水平低

在用工业锅炉普遍未配置运行监测仪表,操作人员在调整锅炉燃烧工况或负荷变化时,由于无法掌握具体数据,不能及时根据负荷变化调整锅炉运行工况,锅炉、电机的运行效率受到限制,造成了浪费。

（4）锅炉水质超标明显

依据GB 1576- 2008《工业锅炉水质》标准的规定，在用工业锅炉均应安装水处理设备或锅内加药装置，但实际上仍有很大一部分工业锅炉水质严重超标。

（5）锅炉受热面结垢严重

由于工业锅炉采用的燃料品质参差不齐，水处理设备使用不当，造成锅炉受热面结垢比较严重。目前清除锅炉结垢的主要方法为机械方法和化学方法，但由于结垢成分的不同及各锅炉结构的差异，清除效果不明显。

（6）工业锅炉煤种多变、煤质差

工业锅炉的燃煤由于来源不同，导致煤的种类多变、煤质较差，其颗粒度、成分等也有所差别，因而无法保证炉膛内煤的着火时间及其火焰高度。

2工业锅炉节能分析

综合以上情况可以看出，工业锅炉节能工作应该从提高其热效率、降低其排烟温度等方面入手。

（1） 适当增大工业锅炉容量

尽可能用高效率大容量的工业锅炉代替低效率的小锅炉，这样可使能源利用率大大提高，因此能取得更大的经济效益。此外，可以逐步加大开发热电联产项目的力度，将发电厂汽轮机的排汽或抽汽用于供热，可大大减少汽轮机的排汽损失，同时还能节约煤资源。

(2)推广工业锅炉加装余热回收装置

指导企业加装蒸汽“余热回收装置”,对有机热载体路的尾部高温烟气进行回收二次利用,使锅炉排烟温度降低至150℃～200℃。推广干冰清洗技术。以前企业一直采用水和压缩空气等机械方法清洗锅炉的油垢、煤垢,清洗效果差,且易损坏锅炉炉墙。干冰清洗技术,有效破解了清洗锅炉结焦的难题,通过高压空气将颗粒状的干冰粒喷射到锅炉受热面的表面,利用温差的物理反应使不同的物质在不同的收缩速度下产生脱离,当-78℃的干冰粒接触到油垢、灰垢表面后产生脆化爆炸现象,使油垢、灰垢收缩及松脱,随之干冰粒会瞬间汽化且膨胀数百倍,产生强大的剥离力,使油垢、灰垢快速彻底地从金属表面脱落。

(3)推广工业锅炉水处理技术。据测算,锅炉本体内部每结垢1mm,整体热效率下降3%,而且影响锅炉的安全运行。通过指导企业采取有效的水处理技术和除垢技术,加强对锅炉的原水、给水、锅氺、回水的水质及蒸汽品质检验分析,实现锅炉无水垢运行,整体热效率平均提高10%。推广冷凝水回收技术。锅炉所产生的蒸汽,经过生产用热设备后会生成冷凝水。推广纯低温余热锅炉应用技术,纯低温余热锅炉可利用生产系统中产生的中低温废热来推动低参数的汽轮机组做功发电,且不用任何补燃,是企业提高能源利用效率、降低成本、节能减排的有效措施之一.

(4)推广低耗电量的变频技术。锅炉在运行过程中,通常都是由操作人员凭经验手动调节,峰值能耗浪费较大。而采用变频调速技术的优势在于:电机转速降低,减少了机械磨损,电机工作温度明显降低,检修工作量减少;电机采用软启动,启动电流从零逐渐上升到额定电流值,不仅节能而且不会对电网造成冲击,节能效果显著,一般情况下可以节能30%。

(5)选购合适的煤种。工业锅炉所用燃煤的水分、挥发分对其着火的快慢、燃烧温度的高低有着显著的影响。燃煤中要保持适当的水分，其在含屑量较多时，能减少漏煤和飞灰现象的发生，并使煤层变松，有利于通风。但是如果水分过高，会造成煤着火延后、炉膛内温度下降、排烟热损失增大。一般情况下，水分应控制在8%～12%。煤的挥发分过低，其就不易燃烧。此外，煤的颗粒度对其燃烧程度的影响也非常明显，煤的颗粒度应适中，3mm以下的碎屑含量不宜超过30%，最大颗粒也不应超过40mm.

3.结束语

由于能源逐渐紧张，对工业锅炉进行节能这一举措势在必行。本文对我国工业锅炉的运行状况进行了简要介绍，同时提出了一些节能方法。从中可以看出我国工业锅炉节能潜力巨大，但是任重道远，应该从提高其热效率、降低其排烟温度等方面入手，进而达到提高工业锅炉效率、经济运行以及节能的目的。

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