燃煤工业锅炉节能减排分析与对策

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年第14期   作者:张会鑫
[导读] 本文从污染物生成原理出发,进一步优化控制锅炉的燃烧过程

        张会鑫
        大唐吉木萨尔五彩湾北一发电有限公司                新疆        昌吉        831700
        摘要:本文从污染物生成原理出发,进一步优化控制锅炉的燃烧过程。阐述锅炉实现节能降耗的意义,分析锅炉的高效运行技术,提出实现锅炉节能减排的策略。
        关键词:锅炉运行;节能减排;措施分析
        引言
        我国已经意识到了环境问题的重要性,对于一些高能源、高消耗、高污染的行业进行了严格的整治和改革,所以对锅炉进行节能降耗的改进是十分有必要的。我国原有的锅炉设备为我国的经济发展做出了巨大的贡献,但是我们也不可否认其在推动我国经济快速发展的同时,也很大程度上污染了我国的环境和人民的健康生活,因此对锅炉进行节能降耗的改造,减少其对资源的消耗和对环境的污染,十分有利于我国经济长期、平稳、健康发展。
        1、工业锅炉节能减排的现状
        1.1燃煤质量
        我国锅炉使用的燃煤主要就是烟煤和无烟煤,对于不同的地区,使用的燃煤质量是不同的,部分地区的煤种也会经常地发生着变化。我国主要的燃煤锅炉是以层燃锅炉为主要工具的,但是层燃锅炉对于煤种的适应性是很低的,会受面积的大小、布置的样式以及排风装置的影响而进行设计,因此,当煤种发生变化的时候,会使得锅炉的管理人员无法准确地掌握燃煤的质量情况,搞不清楚运行的规律,遇到问题的时候还不会及时地采取措施进行解决,这些也就造成了锅炉污染物的排出,最终也造成了锅炉效率的下降。
        1.2燃烧设备
        现在大多数的工业企业更多的是关注锅炉本体的制造而忽略了燃烧装置,对于燃烧的装置并没有过多研究,燃烧设备装置一般都是按照图纸进行设备加工,并没有对其进行研究。这就导致很多设计的部分不精细、不合理,部分装置还存在着质量问题和装配问题,很多设备进行加热过后还存在着变形和断裂的现象,这就直接导致了灰渣中碳含量的升高,对于炉内煤炭的燃烧造成了一定的影响,进而降低了锅炉的工作效率。
        1.3人为因素
        (1)锅炉在设计制造过程中存在缺陷,生产水平层次不齐。锅炉设计制造厂家众多,规模小的厂家,技术力量薄弱,即使他们生产的锅炉通过了设计文件的技术鉴定,是满足基本要求的,但在运行过程中还是暴露出不同程度的问题。例如,燃料燃烧与锅炉型式不符合,运行能效不能达到设计效率等众多问题。还有一些设计制造单位在整个锅炉的设计、制造流程中态度不端正、疏于把控;设计结构不合理、技术落后;生产加工过程中质量粗糙;安装步骤不规范。另外,锅炉的调试工作非常重要,关乎锅炉能否正常运行。(2)锅炉的运行管理水平缺乏科学指导。锅炉运行单位对锅炉运行人员培训不够重视,导致运行人员的水平层次不齐,节能减排的意识淡薄、技能水平有局限性。节能减排的监督管理工作不够重视,往往是被动解决问题,而不是主动防控,同时,运行人员强调锅炉安全运行的红线而忽视锅炉的经济运行,仅凭经验调整居多,在技术经济运行方面比较懈怠,调整不及时。
        2、关于锅炉烟气治理的节能减排措施
        2.1对系统本身存在的缺陷进行改造和创新
        对锅炉设备本体及辅助设备存在的设计缺陷进行创新改造,严格把控安装质量,引进先进技术提高锅炉设备功能,对锅炉本体炉墙的密封与保温进行加强设计,采用先进的保温材料提升密封性。对设计制造人员进行先进技术的培训,使得锅炉的设计制造技术能够与时俱进。比如增设先进的监控设备,使运行人员对锅炉的运行情况及时作出反馈调整,为锅炉安全以及经济运行提供基本的技术保障。在现代科技飞跃发展的今天,工业锅炉的运行可以利用电子、数字技术进行监控。对工业锅炉实现自动化控制,可以大幅度节约事故的分析时间,提高操作效率。燃煤锅炉也可以利用传感器技术,实现对炉温、燃烧程度等问题的监测、调节与管控。


        2.2提升运行人员的业务水平和节能意识
        在燃煤工业锅炉运行操作过程中,水处理人员、运行人员的能力素质、专业技术水平的高低以及节能减排意识直接影响锅炉运行效果,影响锅炉的耗煤量。锅炉使用单位需对操作管理人员做好日常教育培训,包括先进技术的定期培训,同时,提高运行人员对节能减排知识的责任意识,增强环保意识。生产单位还需通过专业化技术考核加强对操作人员的监督,如在技术类考核类目中加入节能减排技术知识,达到督促操作人员加强对燃煤工业锅炉节能减排知识与技术的学习,提高运行技术水平,促进锅炉热效率的提高。
        2.3做好烟气回用节能改造
        要想锅炉烟气更有效地达到节能减排的效果,就要通过增设余热回收设备收集烟气中的热量,以用于锅炉助燃、后续需要热量补给的生产工序或厂区生活供热,同时,通过增设高效脱硫除尘塔对烟气进行净化处理,对锅炉进行改造。在锅炉的除尘器的烟道上加入转换热器,转换热器主要就是将加热后的空气用于助燃以及厂区其他部位供热,将排烟温度降到最低。
        2.4定期做好维护和保养
        锅炉和烟气治理设备的维护和保养直接影响到锅炉和烟气治理的安全经济运行以及节能减排,根据锅炉设备的结构、制造工艺、制造质量等情况的不同,其损坏的部位和情况也是不同的,因此,一定要根据损坏的部位以及损坏的程度不同而运用相应的修理方法而进行合理的修理,最终才能更好地恢复设备原有的性能,同时对于锅炉设备一定要定期做保养,并接受相应的锅炉检验机构的监督检查。
        2.5技术层面的节能减排措施
        (1)利用辅助机辅助机作为锅炉中重要的组成部分却经常被相关的设计人员所忽略,大多数的设计人员将锅炉的节能设计重点放在其本体上,却忽略了辅助设备对能源的消耗,这就导致了辅助机设备的效率越来越低,消耗越来越大,最后导致了锅炉总体运转的效率低下。在锅炉设备中,辅助机还与动力设备有着密不可分的联系,这就要求相关的设计人员重视辅助系统的节能改造,在确保锅炉效率不受影响的前提下完成对辅助设备的技术改革,使其对能量的损耗降低,从而达到锅炉总体耗能降低。(2)基于设计和制造技术的改进当前许多企业使用的锅炉体型都相对较大,而且结构也比较复杂,因此想要为锅炉的可靠性和安全性提供保障,就需要工作人员采用专业技术严格地按照相关操作流程进行材料和各部件的连接,也是锅炉质量得以保障的重要措施。同时在制作的过程中应尽量保证选择新型环保材料,使其实现节能减排的目的,保证锅炉的能耗较高的问题得到最大限度的改善。(3)深度冷却与利用技术现阶段国内锅炉尾部换热器包括烟气冷却器与低温省煤器等,在运用烟气深度冷却与利用过程中,多数电厂都会采用低温省煤器。在低温省煤器制造过程中,为了保证烟气深度利用的实现,可以将其作为换热元件,替代以翅片型管,充分借鉴余热锅炉设计理念,以此来增大换热面积。至此在烟气深度冷却与利用过程中,低温省煤器改造已经成为最具可行性的手段,值得在各大电厂予以进一步应用与推广。(4)尽量降低燃煤工业锅炉炉渣含碳量。合理控制入炉煤的颗粒度;加强对炉膛温度的调控,适当提高床温,当床温由800℃提高150℃时,煤颗粒燃尽时间可以减少80%左右;采用小流量的连续排渣方式;运行中采用大动量的二次风扰动,增加二次风的穿透深度,能够改善炉膛中心区的燃烧效果,同时,在给煤侧适当增大二次风量,非给煤一侧则减少二次风量,以满足它们对氧量的不同要求。
        结束语
        随着我国对环保的政策要求和对能源供应的政策变化,燃煤锅炉被清洁能源取代是大势所趋,但目前来说煤炭还是工业锅炉的主要燃料,通过以上分析,合理的应用节能技术,对提升资源利用率、提高燃煤工业锅炉能效及保护环境是非常有益的。
        参考文献
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        [4]舒光太,赵海生.浅谈卧式燃煤、燃气工业锅炉节能、减排方法[J].特种设备安全技术,2016(06):11-13.
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