王景

淺談工業(yè)鍋爐節(jié)能減排

王景

工業(yè)鍋爐是重點的耗能設(shè)備，分析了目前影響工業(yè)鍋爐能耗的主要原因，介紹了工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗的較為可行的幾種措施。

工業(yè)鍋爐；節(jié)能降耗；節(jié)能減排

0 前言

能源是發(fā)展國民經(jīng)濟的命脈，是提高人民生活水平的重要物資基礎(chǔ)。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，對能源的需求日益增加。我國雖能源總量較高，但人均量很低，因此，應(yīng)采取開發(fā)與節(jié)約并重的能源方針，把節(jié)能放在很重要的位置。這就要求我們增強節(jié)能降耗效果，確保工業(yè)鍋爐安全、經(jīng)濟運行，完成節(jié)能降耗目標(biāo)任務(wù)。

1 工業(yè)鍋爐目前存在問題

（1）管理人員節(jié)能環(huán)保意識不強，缺乏節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)，司爐人員普遍素質(zhì)不高，節(jié)能技術(shù)水平低。據(jù)測試，在爐型、煤種、用氣等條件相同情況下，由于操作水平的差異可使工業(yè)鍋爐運行效率相差3%~10%，目前這種情況在中小型企業(yè)的在用鍋爐上表現(xiàn)得尤為突出。

（2）控制系統(tǒng)自動化程度低，導(dǎo)致工業(yè)鍋爐在節(jié)能燃燒方面自動化水平低，僅有一些為保證鍋爐安全運行的功能，如高低水位報警及聯(lián)鎖保護、超壓報警裝置等，而多數(shù)中小型工業(yè)鍋爐甚至沒有這些功能。缺乏基本的自動控制，控制儀表不合適，運行調(diào)整不佳，在這些因素相互作用下致使燃煤鍋爐熱效率往往只在65%左右。

（3）蒸汽使用后，冷凝水直接排放，既浪費燃料又浪費了高品質(zhì)的鍋爐給水。

（4）實際運行中所選用燃料與設(shè)計所選用燃料不符，造成燃燒狀況不佳。鍋爐的爐拱是按設(shè)計煤種配置的，有不少鍋爐不能燃用設(shè)計煤種，導(dǎo)致燃燒狀況不佳，直接影響鍋爐的熱效率，甚至影響鍋爐出力。

（5）鍋爐排煙溫度過高。從煙囪中排入大氣的廢氣溫度平均高達250度以上，造成大量熱量散發(fā)損失于空中，不僅浪費燃料而且容易造成溫室效應(yīng)。

（6）鍋爐爐體、蒸汽管道和耗能設(shè)備無保溫或保溫差，導(dǎo)致大量熱量在傳輸過程中散發(fā)。各種管道、閥門漏氣漏水，浪費嚴(yán)重。

（7）給水質(zhì)量普遍不高，遠遠達不到GB/T 1576《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)要求。鍋爐水質(zhì)處理工作有的形同虛設(shè)，有的根本無設(shè)備及人員，缺乏水質(zhì)處理意識，導(dǎo)致鍋爐普遍嚴(yán)重結(jié)垢，直接影響鍋爐傳熱及熱效率，損失大量熱能。

2 在用工業(yè)鍋爐的節(jié)能降耗措施

（1）蒸汽是鍋爐的產(chǎn)品，應(yīng)嚴(yán)格按計劃使用。在有多臺鍋爐的鍋爐房，每臺鍋爐負荷（供汽量）的分配應(yīng)按機組總效率最高的原則分配。鍋爐負荷先由效率高的鍋爐承擔(dān)，至滿負荷后，再由效率低的鍋爐承擔(dān)。為有效利用蒸汽，在各種情況下均不應(yīng)將高壓蒸汽直接地膨脹為低壓蒸汽，而未得到功的利用。應(yīng)杜絕向空氣排氣，尤其在鍋爐啟動時。為了節(jié)省能量，鍋爐應(yīng)盡量少排污，排污量應(yīng)控制在5%以下，最佳為2%。盡量利用排污熱量，可裝排污擴容器或換熱器。應(yīng)保持疏水器正常工作?？捎脭U容器回收疏水器的熱量，疏水器里的蒸汽凝結(jié)水，水質(zhì)好，是優(yōu)質(zhì)鍋爐給水，回收后可節(jié)省水處理費用。應(yīng)防止各種管道、閥門漏氣漏水，總泄量不超過2%～3%。應(yīng)回收各種余熱和廢熱。

（2）管道保溫蒸汽管道、熱水管道及各種用熱設(shè)備都會向周圍的空氣散失熱量，為了安全，必須對輸氣、水管道保溫。為減少蒸汽管道的散熱損失，應(yīng)盡可能采用小的管徑，并縮短輸送距離，同時應(yīng)使其壓降較小。在輸送蒸汽前將氣壓降低到最低必須的數(shù)值。如氣壓降較大，則應(yīng)利用其做功。對于動力裝置，應(yīng)采用高溫高壓蒸汽；對于工藝用氣，應(yīng)采用低壓和小的過熱度。對供熱設(shè)備和管道進行良好的保溫是重要的節(jié)能措施。

（3）熱水供暖除了生產(chǎn)工藝必須使用蒸汽以外，對于供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)等應(yīng)采用熱水供熱。其主要優(yōu)點如下：

① 熱水供暖可以節(jié)約燃料20%～40%。因為它沒有凝結(jié)水和二次蒸發(fā)損失。其次，熱水供暖管道散熱損失小，蒸汽供暖管道漏氣損失較大。蒸汽鍋爐需要連續(xù)和定期排污，而熱水鍋爐只需少量的定期排污。最后，熱水供暖可根據(jù)室外環(huán)境溫度的變化，靈活地對熱水進行質(zhì)量調(diào)節(jié)，達到既節(jié)約燃料又保證供熱質(zhì)量的要求。

② 高溫?zé)崴┡到y(tǒng)的維修費用比蒸汽供暖低。實踐證明，熱水供暖系統(tǒng)維修費用只是蒸汽供暖系統(tǒng)的1/3，維修人員可相應(yīng)地減少一半。

③ 熱水供暖熱半徑大，可達幾十千米，而蒸汽供暖受管道阻力損失限制，一般僅為2 km～3 km。

④ 高溫水供暖適合于區(qū)域性供熱事業(yè)的發(fā)展，而采用區(qū)域性集中供熱不僅可以節(jié)約大量燃料，又可減少鍋爐對大氣環(huán)境的污染。

熱水采暖的缺點是：外部管網(wǎng)的投資比蒸汽供暖要大。熱水采暖循環(huán)泵的容量大，消耗電能多，增加了運行費用。由于水的比重大，地形高度差大的地區(qū)以及高層建筑中會產(chǎn)生相當(dāng)大的重位壓差，增加了系統(tǒng)設(shè)計和運行的復(fù)雜性。但是從全面衡量，熱水供暖經(jīng)濟效益顯著，因此應(yīng)大力發(fā)展熱水供暖，在區(qū)域鍋爐房安裝高效率大容量的熱水鍋爐。

隨著供熱半徑的擴大，提高供水溫度是必然趨勢。提高供回水溫差可減少循環(huán)水量，降低管網(wǎng)費用，節(jié)省電能。設(shè)計管網(wǎng)時，選用經(jīng)濟比壓降，使熱網(wǎng)費用最小。對于集中供熱的干管，經(jīng)濟比壓降值約為40 Pa～60 Pa，支管內(nèi)的比壓降為200 Pa～300 Pa。管內(nèi)流速推薦1.5 m/s，但不得低于0.67 m/s，以免流速過慢造成管道彎曲，引起過大的熱應(yīng)力。

（4）區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)在我國基本上是采用小鍋爐分散供熱的方式，鍋爐效率低，能源利用率差，環(huán)境污染嚴(yán)重。采用高效率大容量鍋爐集中供熱具有規(guī)模性、場地選擇靈活、投資少、建設(shè)周期短、節(jié)省燃料、提高能源利用率的優(yōu)點。區(qū)域鍋爐房集中供熱就是用高效率大容量鍋爐代替分散小鍋爐的一種集中供熱方式。集中供熱就是由一個大型的熱源通過熱力管網(wǎng)向一個或幾個較大區(qū)域或工業(yè)企業(yè)供熱的方式。

集中供熱的熱效率由鍋爐、管道和熱網(wǎng)3部分效率組成。鍋爐熱效率提高所獲得的效益足以補償熱網(wǎng)系統(tǒng)輸送熱量所產(chǎn)生的損失時，就開始節(jié)省燃料。區(qū)域鍋爐房節(jié)能的關(guān)鍵是要采用高效率的鍋爐代替低效率的小鍋爐，因此區(qū)域鍋爐房的容量不能太小，至少應(yīng)有容量不少于10 t/h兩臺，即供熱量應(yīng)在50 GJ/h以上，相應(yīng)的供暖面積應(yīng)在20萬平方米以上。

3 建議

節(jié)能減排是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針。在工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)改造過程中，相關(guān)部門對于不同的使用單位應(yīng)鼓勵、引導(dǎo)其因地制宜，制訂節(jié)能方案。

（1）宣傳動員，調(diào)查研究。大力宣傳節(jié)能減排，建立民眾的環(huán)保意識。摸清轄區(qū)內(nèi)工業(yè)鍋爐能耗現(xiàn)狀，了解不同使用單位影響鍋爐運行效率的具體因素，并根據(jù)調(diào)查，擬訂節(jié)能降耗方案。

（2）推動節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。由于各地小容量鍋爐較多，對鍋爐進行節(jié)能改造時以冷凝水回收技術(shù)、加裝省煤（油）器和隔熱保溫為節(jié)能主線，結(jié)合其他技術(shù)改造（空氣預(yù)熱器、分層燃燒裝置改造、控制系統(tǒng)改造、爐拱改造、鍋爐輔機節(jié)能改造）實施節(jié)能降耗。

（3）注重培訓(xùn)。著力開展對工業(yè)鍋爐相關(guān)作業(yè)人員節(jié)能知識與技能的培訓(xùn)，切實提高其安全經(jīng)濟運行和節(jié)能降耗的綜合能力。可以結(jié)合兩年一度的司爐工復(fù)審工作，增設(shè)鍋爐節(jié)能宣傳培訓(xùn)內(nèi)容，把鍋爐節(jié)能培訓(xùn)的內(nèi)容融合其中，做到一事多效。

（4）先行試點，樹立典型，以經(jīng)濟效率吸引使用單位主動改造。為順利開展鍋爐節(jié)能工作，組織使用單位先行試點，汲取經(jīng)驗，獲取第一手的測試數(shù)據(jù)。樹立典型，用第一手的數(shù)據(jù)和直接的經(jīng)濟效率吸引使用單位，使使用單位對鍋爐節(jié)能降耗改造工程的作用和意義有更直接的認(rèn)識，引導(dǎo)其主動開展改造工程，為以后大規(guī)模的節(jié)能工作打下堅實的基礎(chǔ)。

（5）質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)應(yīng)加強對工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗工作的監(jiān)管和技術(shù)指導(dǎo)與服務(wù)。切實加強鍋爐給水水質(zhì)監(jiān)管，做好水處理設(shè)備投入和水處理人員的培訓(xùn)，保障鍋爐給水水質(zhì)指標(biāo)達到GB 1576《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)要求，防止鍋爐結(jié)垢?？紤]設(shè)置技術(shù)指導(dǎo)與輔導(dǎo)中心，為使用單位提供長期技術(shù)支持與服務(wù)。

TK22

B

2010-07－02

王景，助理工程師，現(xiàn)就職于山西省鍋爐壓力容器監(jiān)督檢驗所，從事鍋爐檢驗工作.