燃气锅炉降本技术分析

【摘要】为了体现锅炉运行降本增效成果，加强对锅炉工艺节能技术的研究，本文结合生产实际和日常运行调整，对成本增加产生影响的几个方面进行系统分析，并从提高锅炉效率的角度出发，提出相应的合理可行并且有效的改进措施，从而实现锅炉运行效率和效益的最大化，降低能源消耗。

【关键词】燃气锅炉 节能 节能分析

我国的能源问题较为突出，煤炭、石油、水资源等日益短缺。但另一方面，我国的能源利用效率却仍然比较低，能源利用不合理、能源浪费、高损耗现象严重。个别地方甚至出现为了片面发展GDP（即国内生产总值），而进行大张旗鼓的高耗能、重污染的工业建设，其远景最终只能是产能过剩、资源枯竭，影响社会生产力发展。钢铁企业是典型的耗能大户。为降低高炉铁水成本，现行钢铁企业基本采取了燃气锅炉+汽轮机+鼓风机组的高炉鼓风方式。实际上也是利用了冶炼炉（高炉、焦炉、转炉）生产过程中产生的副产品――煤气。如何控制好锅炉的煤气成本，提高锅炉的能耗效率，实现对企业节能减排和环境保护的要求，是现阶段的当务之急，也是实现可持续发展的途径之一。但做好节能降耗工作既非轻而易举之事，也非一朝一夕之功，而需要通过日常运行操作中的深入研究、不断发现和探索，进行不断的总结、改进、调整。

一、水处理节能体现

水处理工艺和调整的好坏对锅炉效率能产生很大的影响。如果锅炉给水或炉水水质变差，含盐量变大、悬浮物变多或者杂质增加将直接导致炉水排污量变大、炉水白白浪费。

（一）炉水含盐量影响

含盐量是指炉水中的SiO2、PO43-、Na+、Ca2+和Mg2+等。此类物质除PO43-外，其他盐类主要由锅炉补水―脱盐水制造过程中残留。所以，对于脱盐水的制备，尤其是对SiO2含量的控制和监督在对盐类的控制中将起到积极的作用和贡献。所幸，现在脱盐水一般都经超滤和反渗透系统处理，水中含盐量已大大减少。主要含盐指标―SiO2含量进一步降低，早已满足锅炉补给水要求。如SiO2出现超标，一方面要求脱盐水制备过程中严格把控，使产水符合规定要求，另一方面，适当开大连排，排除多余浓缩盐分，但这使得锅炉炉水损耗加大，同时引起煤气耗量上升，非常得不偿失。

炉水中PO43-含量的增多主要是因为炉水处理过程中所加药剂―Na3PO4的过量引起。加入Na3PO4，维持有一定量的磷酸根，一方面是为了与炉水中的Ca2+和Mg2+结合形成沉淀，从而排除炉外，防止出现钙垢。另一方面，过多的PO43-会引起磷酸盐在汽包析出形成结晶。所以，应该把锅炉水中的磷酸根的量控制得适当。但这也需要控制连续排污来实现。合理投加磷酸三钠，控制好其投加量，做好实时跟踪和检测，对保持炉内水质稳定和正常起到积极的作用，同时，也使得锅炉排污减少，锅炉效率大大提高。

（二）日常调整影响

锅炉进行排污的目的是为了保障炉水品质达到相关标准。但是在实际的操作过程中，一些操作人员不合理排污，排污量控制无度，排污时间把握不足，进行一些不必要的排污，甚至为了减少操作工作量，懒于调整连排量，该减小时不作为等。结果就是大量的炉水被无端排放掉的同事，带走大量的热量。日积月累造成大量水及热量的损失。

从炉水的利用来看。一般排除的炉水直接排入水沟，因其盐分含量较大，不再作回收利用。但通过余热回收装置，可以将排除的炉水用来加热常温态的脱盐水，使炉水的余热得到利用。通过表计观察，可以将20℃的16t/h的脱盐水加热至45℃左右。

（三）溶解氧的影响

其次，控制好给水中溶解氧也具有重要作用。氧是锅炉给水系统中的主要腐蚀性物质，应当彻底清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的铁垢。锅炉结垢不但浪费燃料（水垢1.5mm时，燃料量增加6%；5mm时燃料量增加15%；8mm时则增加34%），使金属过热，还会引起水循环破环，腐蚀，缩短锅炉使用寿命等一系列恶果，应尽量做到无垢或薄垢运行，才能实现节省能源。因此，应合理有效选择除氧方式，按照《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145-2008）要求采取措施控制给水溶解氧。

二、排烟热损控制调整

排烟热损失是锅炉的主要热损失之一，可以达到10%―20%。排烟热损失主要取决于排烟温度和过量空气系数的大小。在正常运行条件下，为了实现减少排烟热损失的的目的，应在满足燃烧条件的前提下努力减少配风量，保持较低的空气系数，避免燃烧区及各部分烟道的漏风，以降低排烟损失。针对不同的锅炉，采取可行有效的处理方式，能取得事半功倍的效果。

（一）优化烟气成分

使用冶炼炉产生的煤气作为燃料的锅炉，其燃料品质的好坏直接影响着炉膛燃烧区工况的优劣。常用的煤气如高炉煤气因为其成本低廉被大规模的使用，但是高煤里面杂质多，燃烧热值低，品质不稳定，甚至含有大量不可燃成分等相当于变相增加了燃烧的烟气量，进而会直接影响锅炉的效率。经过测试，同样体积的焦煤，其热值是高煤热值的5倍左右，也就是说产生相同的热量，高煤所需的量是焦煤的5倍左右。所以在等出力的燃烧条件下，增加高煤，减少焦煤，其烟气量会呈线性的关系往上攀升。相反，增加焦煤，减少高煤，其烟气量却会呈线性的下降。无论如何，争取更多量的焦煤燃烧，既提高了锅炉燃烧的稳定性和安全性，也提高了锅炉的效率。另一方面，高煤本身的问题对锅炉的影响也不容小觑。高煤从高炉产生后经过一系列除尘、减压等。原本干燥高温的高煤，受处理工艺的影响，其温度下降，湿度变大，甚至夹杂有部分水分。在气温较低的秋冬季节，煤气中的水分在管道中不断被凝结下来，输送距离越远，凝结水产生越多。但总是不可避免的会随煤气进入炉膛内部，这部分进入的水分也成了烟气的一部分，并且由于水的比热相较于空气更大，相同温度下，其携带走的热量也更多，对锅炉效率的影响也越大。在管道低点增加排水器进行疏水和对煤气进行预热等是不错的办法，而且煤气量越大时，效果越明显。

（二）降低排烟温度

使用喷淋减温器的锅炉其减温水由饱和蒸汽制作而成，但饱和蒸汽需要在冷凝器内由给水进行换热冷却后才能进入减温器。之后，经过换热的给水与未换热的给水一起进入省煤器，但温度相较原来有适当的提高。如果控制进入冷凝器给水量，使其不致过大能满足制备减温水的要求，同时，进入省煤器后能与烟气进行充分的换热，既减少了饱和蒸汽的焓降，也降低了省煤器后的排烟温度，何乐不为。

三、负荷调整措施

任何一台锅炉都有其特定的最佳经济工况点，在该工况点下运行，锅炉效率最高，效益最好，各项经济指标都最优秀。确定最佳经济工况点可以通过热负荷实验得出。正常运行时，按照此最佳经济工况点作为参考中心，合理调整基本炉和调整炉之间的负荷配比，优化调整方式。

启炉过程中，按照时间节点，严格控制升压时间和升压速度。掌握操作技巧，及时关闭向空排汽阀和本体、蒸汽母管上疏水阀，减少启炉过程中的汽水损失。努力提高自身业务技能，发掘自身潜力，循序渐进提高操作水平，积累操作经验，实现科学、合理、优化操作。

四、结论

锅炉如何更好节能，体现降本增效的意义，控制燃料的过量消耗，一直是个大命题，但也是默默奉献基层操作者们的努力的方向和奋斗的目标，通过对锅炉水处理节能体现、控制排烟热损失和锅炉负荷运行调整等举措，人员意识提高和研究者们的孜孜不倦，采用新工艺、新技术，新设备，终可以达到能源利用的最大化和经济化。

参考文献：

[1]韩方东.工业锅炉水质管理能效分析[J].节能技术，2014，（5）.