张威
滕州富源低热值燃料热电有限公司 山东省滕州 277523
摘要：为了改善工业锅炉的节能和环保性能，必须在机器运行和烟气管理中采取节能减排方法，改善煤种，调整燃煤水含量，改善其燃煤技术，优化炉膛内燃条件，严格把控烟气含氧量和炉膛负压，使用烟气余热回收技术以及科学合理地节水节能方法实现最终的节能减排目的。
关键词：工业锅炉; 运行; 烟气治理; 节能减排措施
中图分类号： X701 文献识别码:B
1工业锅炉运行与烟气治理现状分析
工业锅炉的主要任务是提供热水，在这种现象下，很多锅炉长时间处于低负荷工作状态。在工业锅炉的设计中，按照工业发展的要求，将其容量设计偏大，超出了用户的实际要求。另外，当使用锅炉时，其负载不稳定并且会伴随着用量和用气量的消耗在一定程度上造成波动，大多数都是以低负荷运行的状态。根据调查，我国工业锅炉的平均负荷在50％到70％之间，实际操作效率大大低于标准要求，能源浪费严重。另外，工业锅炉也引发了严重的环境污染，废气排放大量粉尘、二氧化硫、氮氧化物等。尽管本国已经发布了一些针对工业锅炉的政策和法规，但是，污染排放过多仍然很普遍。可以说，我国目前运行的工业锅炉能源浪费比较严重，烟气治理现状不容乐观。
2工业锅炉运行与烟气治理的节能减排措施分析
2.1优选煤炭品种
当前，大多数公司没有对工业锅炉的碳类型选择给予很多的关注，这造成高能耗、高热损失、严重的环境污染以及锅炉工作期间的不良经济和生态效益。煤炭燃烧会产生很多有毒气体和可吸入颗粒。煤炭质量越差，损害越大，甚至可能导致生产事故。因此，在选择工业锅炉用煤时，企业必须综合考虑成本以及环保、燃煤对锅炉的合适程度，选择合适的煤炭品种。以SZL20-1.57-AII燃煤锅炉为例，烟煤是可选的。此外，向煤中添加适量的水可以促进破碎的煤屑的粘附，从而优化燃烧过程中的碳泄漏和飞灰等问题，并提高煤的燃烧效果，添加的水分必须严格把控，如果水量太大，则进入炉子后必须吸收大量热量才能使水蒸发，这会增加能耗，并且过多的水会干预煤炭的燃烧并影响能源供应。
2.2优化锅炉燃烧技术
为了提高煤的利用率，必须严密监测煤燃烧过程中烟气中的氧气含量。判断煤的总燃烧量的两个因素是烟气的组成和烟气的温度。如果烟气中含有大量的氧气、一氧化碳和二氧化碳，则意味着煤没有完全燃烧，排烟的热量损失很高，炉子的温度也相对较低，烟气温度较高，表明其热能没有得到充分使用，能源浪费严重。在工业锅炉中，燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉的基本氧气含量分别为9％和3.5％。严格把控烟气中的氧气含量可以减少氮氧化物的形成并减少排烟的损失。炉子中的氧气含量会干预原始的氮氧化物。氧含量越高，原始氮氧含量越高。因此，煤必须保持在低氧燃烧状态。但是，当氮氧化物含量突然变化时，增加氨溶液的量以防止烟气中氮氧化物过多。为了精确把控烟气中的氧气含量，可使用氧化锆测氧计测量炉子出口处烟气的氧气含量，然后计算空气系数以达到最佳风煤比例。另外，工业锅炉的烟气温度较高，比蒸汽锅炉的排烟温度可达到200°C至250°C，热水型燃气锅炉的排烟温度在15°C至180°C之间。如果可以对烟气余热进行回收和利用可以进一步降低能耗。当前，工业锅炉中有两种烟气余热回收技术：①热交换器。
间接接触式余热回收热交换器和直接接触式余热回收热交换器已被普遍使用。前者通过冷热介质的独立流动在由壁面隔开的空间中交换热量，而后者则通过直接接触来回收热量。②热泵。为了将回水温度把控在55°C至65°C之间，可使用热泵来回收烟气冷凝余热。一般来说，在0.01MW和10MW之间的锅炉可以选择电压缩式热泵，结合烟气冷凝余热回收装置。
另外，为了达到节能降耗的目的，必须精确把控煤燃烧过程中的炉膛负压。如果炉子的负压高，则意味着大量的冷空气被吸入，这会干预炉子的温度，并且排烟的热损失会更高。如果炉内压力为正，内部氧气含量将增加，造成高温烟气和火焰飞溅，会增加操作风险并危及人员和设备的安全。最好的情况是，炉子处于轻微的负压运行状态，这可以延长悬浮煤颗粒在炉膛风的停留时间，从而促进燃料的完全燃烧，改善能源消耗并降低污染物排放。当前，在工业锅炉的运行中，通常采用控制引风量的办法来对炉子的负压进行调节，调整过程应遵循缓慢的原则，以防止操作数据出现较大波动，并干预到操作安全。
2.3节电节水措施
尽管工业锅炉以煤为主要原料，但其某些设备还依靠电力运行，例如给水泵、备用泵、水处理盐水泵、热水循环泵、引风、鼓风机、煤炭供应等设备，他们消耗相对大量的电力。可以采取以下措施来节省能耗：①根据工业锅炉的实际运行情况，改善给水泵和热水循环泵（能耗较高的设备）的扬程设置。②尽量选择低噪音、低功耗和高运行效率的风扇，同时，根据所选的碳类型、锅炉的额定输出和烟风系统来计算风机风量，改善运行参数设置。③改善锅炉房设备分布，合理调整烟道方向，尽可能缩短烟道长度，减少弯头数量，减小阻力损失，降低能耗。 ④必须加强对电气设备的操作和控制，必须根据需要灵活调整设备的运行，如果可以间歇运行，则可以间歇运行，防止了“大马拉小车”的情况，为了达到节能降耗要求，选择节能型的电力设备。
除电力能源外，工业锅炉还消耗大量水资源。当前水资源稀缺，节水的概念应收入工业锅炉运行和烟气处理的节能降耗计划中。最好的节水方法是循环利用水资源：具体措施如下：①将大量的冷却水填充到省煤器后方烟囱的余热水箱中，以降低排烟温度，可以将这种热水添加到锅炉中，可循环利用。②工业锅炉水处理用水、脱硫水、冲渣水、污水等直接排放会引发严重的环境污染，可以将其排放到澄清池中，进行处理后进行回收利用，剩余的废水排入污水站再经过科学的处理。 ③使用工业锅炉时，通过添加化学药品处理炉外水，然后将污水排入废水池，在处理后再进行排放，废水的PG值通常约为10，有很强的碱性，它可用于中和处理废水处理厂中的高酸性废水，实现废物利用，并降低废水处理成本。
结语
当前，我国经济保持中高速发展状态，工业化进程逐步推进，这有助于提高我国的整体经济实力，同时，环境污染变得更加明显，雾霾、水污染、白色污染和温室效应越来越严重。为了实现可持续发展，必须将绿色环保、节能降耗的理念纳入工业领域，目前，工业锅炉是我国工业生产中最重要的热能动力设备，在其运行与烟气治理中，节能减排措施可以有效减少能源消耗和污染物排放，这对于工业的可持续发展起着积极意义。
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