王仁木 陳殿武

【摘 要】本文結(jié)合工作實(shí)際介紹了相應(yīng)的措施以期減輕鍋爐在應(yīng)用中的能源消耗。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐；節(jié)能減排；計(jì)算機(jī)控制；燃燒效率

節(jié)能減排是時(shí)代的要求.面對(duì)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題，我們有必要采取措施來(lái)鞏固人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展能力。工業(yè)鍋爐是常見(jiàn)的高耗能工業(yè)設(shè)備，而且目前為止并沒(méi)有一種設(shè)備能替代它。所以節(jié)能這一手段，在工業(yè)鍋爐的應(yīng)用中顯得極為重要。

1.工業(yè)鍋爐節(jié)能概況

我國(guó)工業(yè)鍋爐中，燃煤鍋爐占有很大的比重，燃油燃?xì)忮仩t所占比重不大，雖然增長(zhǎng)很快，卻不會(huì)在短期內(nèi)改變“煤爐”獨(dú)大的局面。基于這種局面，我國(guó)工業(yè)鍋爐應(yīng)用有以下特點(diǎn)：

（1）熱效率低。由于我國(guó)工業(yè)鍋爐主體的燃層平均熱效率只有60%左右，所以總體熱效率比發(fā)達(dá)國(guó)家低15%-20%。并且，由于各種原因，鍋爐的實(shí)際熱效率，要比設(shè)計(jì)熱效率低10%-15%。

（2）設(shè)備整體技術(shù)水平低。主要表現(xiàn)在：①自動(dòng)化程度低，燃燒過(guò)程不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)調(diào)節(jié)，特別是小型燃煤鍋爐，加煤、調(diào)風(fēng)、除渣、給水排污等過(guò)程調(diào)調(diào)節(jié)不能有一個(gè)量化指標(biāo)反饋，完全憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作；②節(jié)能、環(huán)保技術(shù)落后，甚至沒(méi)有相應(yīng)的環(huán)保措施。

（3）鍋爐操作水平低。相關(guān)操作人員并不是完全是持證上崗。某些人員甚至沒(méi)有這方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。這也導(dǎo)致了鍋爐設(shè)備的保養(yǎng)不當(dāng)，完好率低。

（4）我國(guó)國(guó)情的影響。我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，市場(chǎng)上供應(yīng)的煤燃料充足也是導(dǎo)致燃煤鍋爐占據(jù)大量比重的重要原因。我國(guó)的燃煤工業(yè)鍋爐通常都是按Ⅱ、Ⅲ類(lèi)煙煤設(shè)計(jì)。我國(guó)燃煤供應(yīng)目前仍是賣(mài)方市場(chǎng)，一般都是直接供應(yīng)原煤，沒(méi)有根據(jù)煤質(zhì)及粒度情況進(jìn)行加工分類(lèi)，用戶難以做到按需購(gòu)買(mǎi)，且煤質(zhì)多變，造成運(yùn)行調(diào)整困難，機(jī)械不完全燃燒增加，熱效率下降。

2.工業(yè)鍋爐非正常耗能因素分析

2.1熱力系統(tǒng)損失

鍋爐產(chǎn)生的熱力并不是完全被利用。在熱力的傳輸過(guò)程中會(huì)損失掉一部分。鍋爐、管網(wǎng)和用熱設(shè)備組成的熱力系統(tǒng)，該系統(tǒng)的能源利用率等于鍋爐熱效率、管網(wǎng)熱效率和用熱設(shè)備熱效率的乘積。由此可見(jiàn)，鍋爐耗能的大小不僅決定于本身熱效率的高低，而且也決定于熱力系統(tǒng)的能源利用率。因此，對(duì)于高效傳熱網(wǎng)的建設(shè)，也是節(jié)能措施必須考慮的部分。

2.2運(yùn)行操作不當(dāng)造成能源損失

（1）我國(guó)是鍋爐作業(yè)人員普遍文化程度不高，化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握不多，缺乏必要的專(zhuān)業(yè)技能，而企業(yè)幾乎不會(huì)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。作業(yè)人員在水處理交換劑隨著交換水量達(dá)到一定量而失效時(shí)，沒(méi)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)再生，延誤再生時(shí)機(jī)，造成鍋爐結(jié)生水垢；其次交換劑交換使用一定時(shí)間時(shí)，部分交換劑會(huì)由于各種原因而發(fā)生破碎或被異物堵塞造成處理能力下降，沒(méi)對(duì)再生后的交換劑實(shí)際水處理能力進(jìn)行必要修正。水垢會(huì)給工業(yè)鍋爐正常運(yùn)行帶來(lái)極大危害：浪費(fèi)燃料、損壞受熱面、降低鍋爐出力、降低鍋爐使用壽命。

（2）在運(yùn)行中，經(jīng)常將高壓蒸汽膨脹為低壓蒸汽送往用熱設(shè)備。在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，往往將蒸汽大量排空造成浪費(fèi)。熱力管網(wǎng)上各種閥門(mén)跑冒滴漏現(xiàn)象司空見(jiàn)慣，并且沒(méi)有及時(shí)修理，甚至得不到重視。鍋爐排污量沒(méi)能合理控制，常常使鍋爐內(nèi)部淤積垢渣。

2.3設(shè)備配置不齊全造成熱能浪費(fèi)

（1）缺乏蒸汽冷凝水回收裝置和蒸汽蓄能器，讓優(yōu)質(zhì)蒸汽凝結(jié)水任其流失，剩余的蒸汽也得不到儲(chǔ)存，造成熱浪費(fèi)。

（3）煙道尾部沒(méi)有裝設(shè)換熱器設(shè)備，無(wú)法充分利用鍋爐排煙余熱，造成排煙損失。

（4）風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的調(diào)速方法不當(dāng)，使電機(jī)輸出功率大量損耗在擋板、閥門(mén)截流過(guò)程中。

（5）風(fēng)機(jī)水泵等設(shè)備功率往往過(guò)大，在熱控制過(guò)程中造成功率浪費(fèi)。

（6）排污系統(tǒng)缺乏擴(kuò)容器或換熱器，以便于對(duì)排污熱量進(jìn)行利用。

2.4熱力管道安裝設(shè)計(jì)不科學(xué)

（1）對(duì)露天輸汽、水管道保溫層控制不力，沒(méi)有做好防雨防潮措施，造成管道降溫和其他問(wèn)題。

（2）輸送距離較遠(yuǎn)時(shí)，采取的蒸汽管徑較大，造成壓降較大，能耗損失大。

3.節(jié)能型鍋爐選購(gòu)建議

工業(yè)鍋爐是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的設(shè)備。在這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中要消耗燃料、電和水資源。搞好節(jié)能工作，首先要在設(shè)備的選取方面采取措施。

（1）選用節(jié)能型鍋爐：在經(jīng)濟(jì)條件和滿足生產(chǎn)要求的前提下，工業(yè)鍋爐的選擇，能用熱水的，不用蒸汽；能用飽和蒸汽的，不用過(guò)熱蒸汽，以利安全節(jié)能。

（2）必須滿足熱負(fù)荷和熱介質(zhì)參數(shù)的要求。首先根據(jù)工藝生產(chǎn)、采暖通風(fēng)和生活要求，計(jì)算出企業(yè)熱負(fù)荷；然后選擇鍋爐臺(tái)數(shù)和容量。鍋爐出力應(yīng)能適應(yīng)用戶熱負(fù)荷的變化。

（3）鍋爐的熱效率越高越好，可以選擇一些大廠的名牌產(chǎn)品。當(dāng)然也要選購(gòu)優(yōu)質(zhì)的配套件。

（4）要求鍋爐按照當(dāng)?shù)乜捎妹悍N的特性（如發(fā)熱量、揮發(fā)份、灰份、含硫量等指標(biāo)）選用適宜的鍋爐。要求選用的鍋爐能有效地燃燒選用的燃料，對(duì)燃料品種有較大適應(yīng)性。即使不能選用專(zhuān)用爐，也要注意鍋爐的可調(diào)性，即能根據(jù)煤種的不同對(duì)鍋爐進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。鍋爐用煤一般采用就近煤種，避免長(zhǎng)途運(yùn)輸；有條件采用當(dāng)?shù)氐唾|(zhì)煤種，而且在經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)，宜采用低質(zhì)煤。

（5）按照不同的地區(qū)選用不同燃料的鍋爐，以滿足環(huán)境的要求。在市區(qū)、風(fēng)景區(qū)應(yīng)安裝層燃爐、型煤鍋爐或燃油燃?xì)忮仩t，而不能安裝粉塵排放濃度大的循環(huán)流化床鍋爐和煤粉鍋爐。

4.鍋爐后期維護(hù)建議

鍋爐設(shè)備的完好程度對(duì)鍋爐的熱效率影響很大，因此必須加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)工作。

（1）定期檢修爐排，保證爐排平整沒(méi)有缺損。避免因爐排短缺或不平整所引起的漏煤和跑風(fēng)現(xiàn)象。

（2）清理積灰。積灰對(duì)鍋爐熱效率的影響很明顯，工作人員應(yīng)該及時(shí)有效地清除鍋爐受熱面上的積灰，以降低鍋爐排煙溫度，提高熱效率。

（3）及時(shí)維修和處理小問(wèn)題：由于鍋爐爐墻、汽水管道的溫度比周?chē)h(huán)境溫度高，因此，要重視保溫，減少散熱損失。中小型工業(yè)鍋爐的爐膛和尾部漏風(fēng)現(xiàn)象很普遍，漏風(fēng)使煙氣量增加，爐膛溫度降低，對(duì)燃燒和鍋爐效率都有很大影響。應(yīng)加強(qiáng)檢查和堵塞漏風(fēng)。對(duì)于汽、水系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏情況，要及時(shí)的維修，而不能等設(shè)備出大問(wèn)題了才重視。

5.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行中的作用

工業(yè)鍋爐的計(jì)算機(jī)控制是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是微型計(jì)算機(jī)軟（硬）件、自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。

計(jì)算機(jī)控制不僅能最大限度地保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可對(duì)鍋爐進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制，有效地避免人員檢測(cè)的不足，提升檢測(cè)效率。鍋爐控制的自動(dòng)化，在減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，也減少了操作人員的數(shù)量，節(jié)約了單位成本。計(jì)算機(jī)可以根據(jù)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中采集到的信息，按照鍋爐運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型自動(dòng)改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的給定值，實(shí)現(xiàn)智能化控制，保證鍋爐在最優(yōu)狀態(tài)下運(yùn)行，達(dá)到保證安全、降低煤耗、提高供汽質(zhì)量的目的。鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行，不僅加強(qiáng)了本身的壽命，也減少水垢的產(chǎn)生，降低了鍋爐發(fā)生爆炸的可能性。

計(jì)算機(jī)控制與工業(yè)鍋爐節(jié)能是相輔相成的。一方面，計(jì)算機(jī)控制可以為鍋爐的運(yùn)行提供一個(gè)量化的指標(biāo)，讓操作人員直觀的得到鍋爐的熱效率值，另一方面，鍋爐在最優(yōu)化狀態(tài)下的運(yùn)行本身就是一項(xiàng)節(jié)能措施。

6.總結(jié)

我國(guó)大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍處于耗能大，污染大的境地，因此對(duì)于工業(yè)鍋爐的節(jié)能改造是勢(shì)在必行的。工業(yè)鍋爐的節(jié)能措施是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要采取不同方面的措施，才能取得疊加效果。