張道福(廣東科達潔能股份有限公司,廣東 佛山 528313)
燃煤鍋爐存在的技術(shù)問題以及解決方法討論
張道福(廣東科達潔能股份有限公司,廣東 佛山 528313)
燃煤鍋爐技術(shù)歷史悠久,技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中不斷地成熟,但是在現(xiàn)代化發(fā)展進程中,尤其是面對可持續(xù)發(fā)展的要求,燃煤鍋爐技術(shù)也面臨著需要更節(jié)能以及環(huán)保等技術(shù)革新。針對燃煤鍋爐目前存在的技術(shù)問題以及可實行的解決辦法進行討論。
燃煤鍋爐技術(shù);節(jié)能;環(huán)保;解決方法
燃煤鍋爐是利用受熱面將煤炭燃燒產(chǎn)生的熱量傳輸給鍋筒從而產(chǎn)生熱水或蒸汽的設(shè)備,作為我國供熱取暖的主要途徑和設(shè)備系統(tǒng),,其運行狀況關(guān)系著中國北方的民生以及全國的工業(yè)化發(fā)展。燃煤鍋爐以相對較低的成本實現(xiàn)了集中化供熱供暖的目標(biāo),在為居民采暖和工業(yè)生產(chǎn)提供潔凈熱源的同時,可以達到運輸節(jié)省,集中效率高,廢水廢氣廢料統(tǒng)一處理的效果。目前燃煤鍋爐系統(tǒng)的應(yīng)用以及維護方面已經(jīng)處于成熟階段,但是在能效提升、減排環(huán)保等社會發(fā)展層面上,我國的燃煤鍋爐技術(shù)還存在很大的改革進步空間。
我國燃煤鍋爐目前存在的技術(shù)問題主要包括燃燒工藝控制不合理、節(jié)能措施落后、水力管網(wǎng)管理不善、鍋爐設(shè)備陳舊以及燃料污染處理不力等方面。
鍋爐燃燒工藝的控制關(guān)系著整個鍋爐系統(tǒng)的效率和運行狀況,進而影響供熱成本和節(jié)能降耗。由于燃燒工藝控制不當(dāng)帶來的常見問題主要有以下幾點:
(1)燃料供應(yīng)過量導(dǎo)致鍋爐長期超負(fù)荷運行。此時燃料釋放的熱量無法及時帶走導(dǎo)致爐膛溫度過高,排煙溫度迅速升高,引起爐膛結(jié)焦積灰、鍋爐熱效率下降,同時造成鼓風(fēng)機、引風(fēng)機等輔機設(shè)備負(fù)荷加重,降低設(shè)備壽命。(2)配風(fēng)不合理或風(fēng)室、爐排漏風(fēng)導(dǎo)致空氣過量系數(shù)偏大。(3)煤種選擇不合理導(dǎo)致燃料引火過快或過慢、燃燒效率低下、爐膛結(jié)焦嚴(yán)重、排煙飛灰量大燈問題。
節(jié)能降耗是燃煤鍋爐行業(yè)面臨的嚴(yán)峻考驗,目前大部分中小型燃煤鍋爐均存在燃料浪費嚴(yán)重、整體熱效率低下等問題。以層燃鍋爐為例,由于煤種選擇、工藝控制以及鍋爐設(shè)計等方面的缺陷,往往導(dǎo)致煤層燃燒不均勻,燃料無法充分燃燒,尾部排渣碳含量高,從而額外增加了燃料消耗量。
水力方面的技術(shù)問題主要是水網(wǎng)布局不平衡,水力輸送管網(wǎng)以及外網(wǎng)補水量浪費等問題。補水過程是涼水輸送到鍋爐的進口段,通過燃料以及電力的加熱后輸送到供熱系統(tǒng)中,這樣會產(chǎn)生大量的燃料以及電力浪費。
鍋爐設(shè)備方面,目前我國大部分的鍋爐廠的鍋爐都存在使用周期過長,設(shè)備陳舊等問題,使鍋爐的燃效效率以及輸送效率下降,影響整個供熱系統(tǒng)的供熱循環(huán)。在工業(yè)化進程發(fā)展迅速的中國,鍋爐設(shè)備以及系統(tǒng)的冗雜和占地面積龐大也成為了一個需要解決的節(jié)能問題。另外,我國在燃煤鍋爐設(shè)備研發(fā)上的投入較小,進程緩慢,這也是鍋爐設(shè)備更新過慢的一個原因。
燃煤鍋爐燃燒工藝的控制主要依賴司爐技術(shù)人員的專業(yè)水準(zhǔn)和經(jīng)驗,需要針對現(xiàn)場操作人員進行定期技術(shù)培訓(xùn)和集中交流學(xué)習(xí),總結(jié)燃煤鍋爐常見的狀況及合理有效的應(yīng)對方法,除了緊急突發(fā)事故,現(xiàn)場主控人員必需遵守細(xì)看慢調(diào)的操作原則,合理控制燃料供應(yīng)量,掌握一次風(fēng)和二次風(fēng)的配送原則,依據(jù)工藝參數(shù)和燃燒狀況進行科學(xué)作業(yè),避免一味追求調(diào)控效果而導(dǎo)致燃燒工況不穩(wěn)定、鍋爐出力降低、風(fēng)煙系統(tǒng)異常等現(xiàn)象。
節(jié)能降耗方面需要綜合考慮鍋爐設(shè)備和燃燒工藝控制,可行的措施有:根據(jù)情況增加配套的省煤器,提高鍋爐進水溫度,有效利用煙氣余熱;改進空氣預(yù)熱器,提高換熱效率,降低排煙溫度;合理配煤布風(fēng),改善燃燒工況,提高鍋爐熱效率,降低輔助設(shè)備負(fù)荷,減少電耗損失。
水力節(jié)能技術(shù)問題的解決辦法,目前尚處于在用戶終端進行調(diào)節(jié)的階段,這樣雖然能夠根據(jù)不同的需求來調(diào)節(jié)熱力供應(yīng),減少浪費,但是也會造成某些長距離輸送的管網(wǎng)水量供給不足,導(dǎo)致熱量損耗大。針對這一問題,可以采取分段式的水量監(jiān)測法,即利用分片式控制閥門在管網(wǎng)交接連接處以及長距離輸送管路進行水量分段監(jiān)測,根據(jù)實際的水量需求和供應(yīng)情況進行實時調(diào)節(jié),減少水量浪費。
鍋爐設(shè)備方面,目前設(shè)備更新研發(fā)過程緩慢,一定程度上可以提高燃燒效率和輸送效率,但是鍋爐設(shè)備系統(tǒng)還是過于龐大冗雜。要想根本解決此問題,需要在新型鍋爐設(shè)備的研發(fā)上進行大量的投入,包括設(shè)備尺寸的縮小,系統(tǒng)分支的減少,以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等。例如給煤設(shè)備的改造優(yōu)化,可將給煤設(shè)備改造成分層形式,使燃料與空氣充分接觸,達到完全燃燒,提高燃燒效率。
燃料污染處理方面,煙氣的排放需要進行脫硫,脫氮處理,其中主要是進行脫硫處理。在可持續(xù)發(fā)展的強國戰(zhàn)略指導(dǎo)下,近十年來我國的燃煤污染處理技術(shù)有大幅度的技術(shù)革新,從最初簡易的石灰石脫硫,到后期的脫硫脫硝一體化技術(shù),也實現(xiàn)了從物理到化學(xué)的技術(shù)翻新。目前需要改良的是脫硫技術(shù)的效率以及脫硫設(shè)備的優(yōu)化,將污染最大化降低。污染問題的關(guān)鍵,除了技術(shù)上的問題之外,還需要政府職能部門的大力監(jiān)測和管理,依據(jù)近年來我國頒布的《中華人民共和國能源法》以及GB/T15317-2009《燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能檢測》等管理辦法和條例,監(jiān)管部門和實施部門需要加大力度,對違規(guī)違法不達標(biāo)的鍋爐廠進行嚴(yán)肅整頓。
燃煤鍋爐作為民生和工業(yè)發(fā)展不可缺少的助力,在中國這個日新月異的工業(yè)化大國中,需要不斷地完善其自身的技術(shù)跟隨改革發(fā)展的步伐,保證燃煤鍋爐的燃燒效率節(jié)能的同時,最大限度的降低污染變成了首要目的,上述提出的問題以及解決辦法尚處于淺顯階段,相信不斷地技術(shù)革新和政策的執(zhí)行會更加完善的解決上述問題。
[1]方文美.燃煤鍋爐燃?xì)飧脑旒夹g(shù)的應(yīng)用[J].浙江冶金, 2015,(02):12-15.
[2]黃伯當(dāng).探討燃煤鍋爐的脫硝技術(shù)[J].低碳世界,2016, (20):1-2.
[3]牟彬.中小燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)分析[J].技術(shù)與市場,2014,(09):158+160.
張道福(1986-),男,漢族,籍貫安徽淮北,大學(xué)本科,就職于廣東科達潔能股份有限公司,主要研究方向:1、從事固廢物、廢水等的減量無害化處理研究;2、從事化工機械設(shè)備、燃燒反應(yīng)器、蒸汽鍋爐的設(shè)計和開發(fā);3、從事陶瓷墨水、噴頭清洗劑以及相關(guān)化學(xué)品的配方開發(fā)研究;