【摘要】工業(yè)鍋爐是我國(guó)主要的熱能動(dòng)力設(shè)備,同時(shí)也是高耗能設(shè)備,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年消耗的能源約占整個(gè)國(guó)家能源消耗的三分之一。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐;耗能;節(jié)能減排
工業(yè)鍋爐是我國(guó)主要的熱能動(dòng)力設(shè)備,同時(shí)也是高耗能設(shè)備,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年消耗的能源約占整個(gè)國(guó)家能源消耗的三分之一。《特種設(shè)備安全法》第十九條明確規(guī)定:“特種設(shè)備生產(chǎn)單位不得生產(chǎn)不符合安全性能要求和能效指標(biāo)以及國(guó)家明令淘汰的特種設(shè)備?!惫?jié)約資源是我國(guó)的基本國(guó)策,為響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展號(hào)召,提高能源利用效率,保護(hù)和改善環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面可持續(xù)發(fā)展,現(xiàn)就東營(yíng)市燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的措施進(jìn)行相關(guān)探討。
一、東營(yíng)地區(qū)工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀和存在問(wèn)題
(一)鍋爐量大,分布面積廣
煤炭資源屬于不可再生資源,而隨著近現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,煤炭資源也隨之處于一種逐漸枯竭的狀態(tài),面對(duì)如此殘酷的事實(shí),珍惜煤炭資源已刻不容緩。經(jīng)過(guò)近幾年鍋爐能效檢測(cè)結(jié)果顯示,現(xiàn)今很多工業(yè)企業(yè)由于設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)問(wèn)題和技術(shù)方面的不完善,都存在著燃煤燃燒不充分且熱效率利用率低下等浪費(fèi)現(xiàn)象。大多數(shù)煤渣中含有10%-30%未充分燃燒的煤炭。煙氣中含帶未被燃燒的碳,同是具有大量熱能的高溫?zé)煔獗话装兹拥?,造成極大的不必要成本浪費(fèi),同時(shí)也對(duì)周邊自然環(huán)境造成了長(zhǎng)期的破壞。
東營(yíng)地區(qū)鍋爐分布面積廣,數(shù)量多,鍋爐所使用的煤質(zhì)千差萬(wàn)別,燃燒工況復(fù)雜,管理混亂。僅煤的品種就有煙煤、無(wú)煙煤、貧煤等等,甚至單一臺(tái)鍋爐使用的煤種類都在頻繁變化;大多數(shù)工業(yè)鍋爐因?yàn)檫\(yùn)行負(fù)荷低,使煤中的固定碳燃燒困難,增加了爐渣含碳量,不完全燃燒熱損失增大,降低了運(yùn)行效率;鍋爐運(yùn)行的監(jiān)測(cè)儀器、儀表不全或失靈,特別是顯示和控制鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù)的儀表很少,常常使鍋爐不能達(dá)到最佳運(yùn)行工況;有的燃煤工業(yè)鍋爐的燃燒設(shè)備存在較多缺陷,例如爐排運(yùn)行時(shí)易跑偏,配風(fēng)裝置、調(diào)風(fēng)門不嚴(yán)密;再者,現(xiàn)階段司爐操作人員的流動(dòng)性大,許多司爐操作人員責(zé)任心和積極性不高,并且操作人員素質(zhì)普遍偏低,大部分操作人員缺乏實(shí)際操作技能的培訓(xùn)。
(二)平均運(yùn)行效率低
從當(dāng)前檢測(cè)情況看,東營(yíng)地區(qū)10t/h及以下燃煤工業(yè)鍋爐的加權(quán)平均熱效率為67.8%。一般來(lái)說(shuō),噸位越小的鍋爐熱效率越低,各類鍋爐的熱效率情況是:20t/h鍋爐平均熱效率為85.25%;10t/h鍋爐平均熱效率為69.28%;6t/h鍋爐平均熱效率為68.12%;4t/h鍋爐的平均熱效率為67.81%;小于等于2t/h鍋爐的平均熱效率為63.50%。
(三)平均負(fù)荷率低
長(zhǎng)期以來(lái),東營(yíng)大部分鍋爐處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),鍋爐容量愈小,平均負(fù)荷率愈低,一般平均負(fù)荷率在50%~70%。
(四)應(yīng)用鍋爐節(jié)能新技術(shù)的推廣不力
近年來(lái),我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐在節(jié)能新產(chǎn)品、新技術(shù)方面取得了較大的成績(jī),但由于缺少必要的政策支持,總體來(lái)說(shuō)推廣力度不夠。
二、工業(yè)鍋爐改造的制約因素
工業(yè)鍋爐及其系統(tǒng)涉及到多門學(xué)科,如傳熱學(xué)、運(yùn)行管理、自動(dòng)控制、動(dòng)力學(xué)等等,是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。工業(yè)鍋爐的節(jié)能改造需要將各門學(xué)科技術(shù)綜合應(yīng)用,才能取得較好的節(jié)能效果,目前,致使我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能工作效果不明顯和熱效率偏低的因素有很多。概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面的原因:
(一)政策原因
筆者認(rèn)為,現(xiàn)階段,我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)水平發(fā)展較慢的一個(gè)主要原因還是政策因素。由于在標(biāo)準(zhǔn)、科研、技術(shù)創(chuàng)新方面投入少,使其制約了工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。
(二)技術(shù)發(fā)展原因
近年來(lái),國(guó)家鼓勵(lì)、支持節(jié)能科學(xué)技術(shù)的研究、開發(fā)、示范和推廣,促進(jìn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步。然而受我國(guó) “多品種適應(yīng)多用途”的工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)理念影響,統(tǒng)一的設(shè)計(jì)煤種和批量生產(chǎn)、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),使鍋爐產(chǎn)品缺少“個(gè)性”。同時(shí),在鍋爐的設(shè)計(jì)理念上普遍存在重機(jī)械,輕自控;重本體,輕燃燒設(shè)備。制造企業(yè)很少具有真正意義上的新產(chǎn)品開發(fā)能力,技術(shù)上更是東拼西湊,導(dǎo)致了新產(chǎn)品由于得不到新工藝、新材料的配合,產(chǎn)品缺陷得不到及時(shí)的完善,導(dǎo)致新產(chǎn)品、新技術(shù)在使用中大打折扣,使整個(gè)鍋爐系統(tǒng)難以在最佳的匹配狀態(tài)下運(yùn)行。
(三)鍋爐運(yùn)行管理原因
由于傳統(tǒng)的鍋爐房環(huán)境條件差,再加上大部分鍋爐只是作為生產(chǎn)輔助設(shè)備,從事鍋爐操作的人員一般工作條件差,待遇低,具有一定專業(yè)水平的技術(shù)人員不愿意從事工業(yè)鍋爐運(yùn)行工作。因此,大量文化程度低的農(nóng)民工和季節(jié)工被安排進(jìn)了鍋爐房,工作沒有連續(xù)性,更談不上專業(yè)知識(shí)和技術(shù)水平,無(wú)法做到正確保養(yǎng)設(shè)備及運(yùn)行操作,這些都是導(dǎo)致了工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率過(guò)低。
三、工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的措施
(一)管理與政策節(jié)能
政府應(yīng)建立和完善節(jié)能減排的指標(biāo)體系,制定有關(guān)工業(yè)鍋爐的能效標(biāo)準(zhǔn)及用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),充分利用我國(guó)集中力量辦大事的制度優(yōu)勢(shì),組織實(shí)施一批重大工程,例如工業(yè)鍋爐更新改造工程等;充分發(fā)揮企業(yè)節(jié)能減排的主題作用,加大技術(shù)改造和創(chuàng)新投入,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,通過(guò)財(cái)政補(bǔ)助的方式鼓勵(lì)企業(yè)使用和開展工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的新技術(shù)、新設(shè)備;通過(guò)加強(qiáng)鍋爐水處理管理、提升鍋爐房管理、培訓(xùn)司爐人員和水處理人員、推廣節(jié)能技術(shù)等措施,以實(shí)現(xiàn)節(jié)約煤炭的目的;創(chuàng)建安全監(jiān)察與節(jié)能監(jiān)管相結(jié)合的工作機(jī)制,將安全性與經(jīng)濟(jì)性有機(jī)協(xié)調(diào)起來(lái),建立兩者統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)服務(wù)體系、檢測(cè)評(píng)價(jià)體系和監(jiān)督管理體系。
(二)堅(jiān)持技術(shù)引領(lǐng)
工業(yè)鍋爐的節(jié)能工作必須進(jìn)行技術(shù)改造,組織對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究與攻關(guān)。一是改善燃燒技術(shù)。淘汰一些效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重的舊式燃煤鍋爐,因地制宜地對(duì)現(xiàn)有燃煤鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造。如:對(duì)天然氣等資源豐富地區(qū)進(jìn)行煤改氣,或者采用潔凈煤替代原煤提高燃煤質(zhì)量。二是創(chuàng)新控制技術(shù)。把先進(jìn)的信息化手段應(yīng)用到鍋爐中,通過(guò)先進(jìn)控制手段提升鍋爐的運(yùn)行效率。三是提升能量回收技術(shù)。組織節(jié)能降耗技術(shù)服務(wù)隊(duì),指導(dǎo)企業(yè)通過(guò)綜合運(yùn)用燃煤氣化燃燒、有機(jī)熱載體爐余熱回收利用、鍋爐水處理技術(shù)、蒸汽冷凝水回收、分層燃燒、能量反饋與變頻等技術(shù),推進(jìn)工業(yè)鍋爐改造。促進(jìn)能源回收利用以及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的升級(jí),實(shí)現(xiàn)鍋爐排煙熱量、換熱工藝中余熱余壓能量利用的最大化。
(三)創(chuàng)新工作機(jī)制。
創(chuàng)建安全監(jiān)察與節(jié)能監(jiān)管相結(jié)合的工作機(jī)制。高耗能特種設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性密不可分。例如鍋爐運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生鍋內(nèi)結(jié)垢和爐內(nèi)結(jié)焦的現(xiàn)象,大幅降低傳熱效率,既威脅安全運(yùn)行,又導(dǎo)致能耗增加,所以設(shè)計(jì)、制造和使用時(shí)必須同時(shí)考慮安全和節(jié)能兩方面的要素,同時(shí)加強(qiáng)在用鍋爐水處理監(jiān)督工作。強(qiáng)化介質(zhì)監(jiān)測(cè)和化學(xué)清洗監(jiān)管工作,對(duì)介質(zhì)超標(biāo)或水垢厚度超過(guò)1.5毫米的鍋爐使用單位,責(zé)令企業(yè)整改。
正因?yàn)槿济汗I(yè)鍋爐巨大的節(jié)能空間,節(jié)能工作承載著歷史的使命,通過(guò)社會(huì)各方的共同努力,一定能為我國(guó)節(jié)能事業(yè)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。