周 健

（安徽海螺川崎節(jié)能設(shè)備制造有限公司，安徽 蕪湖 241000）

在發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)、滿足居民需求等要求下，我國(guó)每年需要消耗大量煤炭等不可再生能源資源，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須降低不必要的資源能源損耗。當(dāng)前的燃煤鍋爐在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，其熱能效率不僅只有約60%，在燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫、粉塵、二氧化碳等有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境質(zhì)量造成了極大破壞。

1 燃煤鍋爐改造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

1.1 制造水平相對(duì)較低

若是燃煤鍋爐的制造水平相對(duì)較低，便會(huì)影響實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量與效率，無(wú)法充分滿足燃燒要求。目前，燃煤鍋爐在制造方面存在的問(wèn)題主要有：第一，設(shè)計(jì)方案與制造流程不合理，設(shè)計(jì)師過(guò)于重視受熱面積的確定與鍋爐造型的選擇，忽視了燃燒設(shè)備的重要性，使得鍋爐出現(xiàn)“金玉其外，敗絮其中”的問(wèn)題；第二，我國(guó)多數(shù)燃煤鍋爐機(jī)構(gòu)與企業(yè)存在規(guī)模小、資金短缺、技術(shù)水平低與設(shè)備準(zhǔn)備不足等問(wèn)題，無(wú)法有效解決燃煤鍋爐改造過(guò)程中出現(xiàn)的多種小問(wèn)題，導(dǎo)致問(wèn)題積小成大、積少成多，逐漸演變成阻礙鍋爐能力強(qiáng)化的主要影響因素；第三，基于成本費(fèi)用角度考慮，大部分企業(yè)機(jī)構(gòu)仍采用成本消耗相對(duì)較低的傳統(tǒng)型燃煤鍋爐相關(guān)設(shè)備，但這些設(shè)備存在嚴(yán)重的漏煤、漏風(fēng)等問(wèn)題，使得鍋爐嚴(yán)密性降低，不僅影響橫向風(fēng)壓的均勻性，還降低了燃煤鍋爐生產(chǎn)質(zhì)量與運(yùn)行效率[1]。

1.2 實(shí)際運(yùn)作效率不高

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，應(yīng)用傳統(tǒng)燃煤鍋爐開(kāi)展工作，只能獲得約60%的熱能效率，相較于設(shè)計(jì)預(yù)期效率會(huì)下降40%左右，若是鍋爐的實(shí)際運(yùn)作效率始終不高，必然會(huì)造成相對(duì)嚴(yán)重的資源能源浪費(fèi)。造成這一問(wèn)題的基本原因大致為：第一，燃煤鍋爐內(nèi)部水質(zhì)相對(duì)較硬，在燃燒加熱條件下會(huì)在鍋爐管路的內(nèi)壁上殘留較厚一層水垢，逐漸降低燃煤鍋爐的導(dǎo)熱效果；第二，鍋爐在燃燒煤炭等資源時(shí)，其前排溫度相對(duì)后排溫度更高，二者溫差較為明顯，使得焦炭出現(xiàn)燃燒不充分、不均勻的現(xiàn)象，制約熱輻射效能的產(chǎn)生，導(dǎo)致燃料資源大量損失；第三，在對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行改造時(shí)，因?yàn)橘Y金與技術(shù)限制，企業(yè)機(jī)構(gòu)只能選擇質(zhì)量稍差的燃燒設(shè)備，降低了鍋爐熱能效率，導(dǎo)致固態(tài)與氣態(tài)燃料無(wú)法充分燃燒，既降低了鍋爐的實(shí)際運(yùn)作效率，又損耗了大量不必要能源資源，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞[2]。

1.3 輔機(jī)配置不合理

現(xiàn)階段，我國(guó)部分企業(yè)機(jī)構(gòu)采用的燃煤鍋爐在實(shí)際工作中普遍存在處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題，若是鍋爐長(zhǎng)期處于該運(yùn)行狀態(tài)，必然會(huì)限制資源能源得以充分利用，使得鍋爐實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量與效率降低。之所以會(huì)造成該問(wèn)題，主要原因是燃煤鍋爐的輔助設(shè)施不完善與設(shè)備配置不合理，由于輔助設(shè)施和輔助設(shè)備不符合燃煤鍋爐生產(chǎn)要求，故而鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)頻頻出現(xiàn)噪音等加大煤炭燃燒量的現(xiàn)象，不僅降低了燃煤鍋爐的運(yùn)行穩(wěn)定性與生產(chǎn)安全性，還降低了鍋爐的熱交換率、燃燒效率，限制了鍋爐各項(xiàng)優(yōu)良性能的正常發(fā)揮。

2 燃煤鍋爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的改造技術(shù)

2.1 優(yōu)化燃煤鍋爐結(jié)構(gòu)

1） 基于煤種改造爐拱,基于節(jié)能環(huán)保理念對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行改造，要求先改造并完善爐拱，如此方能有效提高燃煤鍋爐內(nèi)部燃燒速度、增強(qiáng)傳熱能力、加快爐膛氣流混合速度。通過(guò)對(duì)燃煤鍋爐的實(shí)際運(yùn)作過(guò)程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)爐拱的大小與形狀與燃燒的煤種息息相關(guān)，在對(duì)燃煤鍋爐的爐拱進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)先根據(jù)燃燒要求選擇煤種，再按照煤炭煤種確定爐拱形狀與大小，從而提高燃煤鍋爐的燃燒效率，促使火焰輻射量不斷加大，進(jìn)而有效降低能源資源損耗。

2） 提高配風(fēng)的科學(xué)性,燃煤鍋爐的風(fēng)室具有較強(qiáng)的密閉性，主要作用是防止燃煤鍋爐的爐膛在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)漏風(fēng)問(wèn)題，因此想要進(jìn)一步加強(qiáng)可燃物與空氣的混合效果、增強(qiáng)煤炭等燃料的燃燒完整度，必須提高配風(fēng)的科學(xué)性。對(duì)此，設(shè)計(jì)師應(yīng)在全面掌握燃煤鍋爐結(jié)構(gòu)、配風(fēng)情況、火焰強(qiáng)度等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)對(duì)燃煤鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等配風(fēng)設(shè)備進(jìn)行改造。以觀察火焰強(qiáng)度為例，通常情況下，當(dāng)火焰呈暗紅色時(shí)，出風(fēng)量比較小，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大風(fēng)量；當(dāng)火焰呈現(xiàn)出相對(duì)明亮的顏色時(shí)，出風(fēng)量相對(duì)較大，工作人員應(yīng)減小風(fēng)量；當(dāng)火焰顏色表現(xiàn)為黃色時(shí)，說(shuō)明此時(shí)的配風(fēng)量合適度較高[3]。

2.2 發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1） SCR 脫硝,在對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行節(jié)能環(huán)保改造時(shí)，要重視現(xiàn)代各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。充分發(fā)揮SCR 脫硝技術(shù)能夠有效降低鍋爐內(nèi)部氮氧化物的活化性能，該技術(shù)的應(yīng)用原理是利用催化劑與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，將其還原為氮?dú)?，從而大幅度降低氮氧化物等有害物質(zhì)的排放量。SCR 脫硝技術(shù)在發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中溫度比較低，不會(huì)對(duì)燃煤鍋爐造成腐蝕等不良影響，但需要較高的經(jīng)濟(jì)成本支持。

圖1 SN CR 脫硝流程圖

2） SNCR 脫硝,與SCR 脫硝技術(shù)不同的是SNCR 脫硝技術(shù)不需要使用催化劑，該技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單且周期短、資金投入少、不需更換引風(fēng)機(jī)、對(duì)煤種變化不明顯等優(yōu)勢(shì)，具體運(yùn)作流程如下圖所示，充分發(fā)揮上述優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高傳統(tǒng)燃煤鍋爐的改造質(zhì)量[4]。但SNCR 脫硝技術(shù)容易對(duì)設(shè)備造成相對(duì)嚴(yán)重的腐蝕，存在二次污染問(wèn)題，這需要有關(guān)人員進(jìn)行深化研究并積極解決。

3） EBA 脫硝,在燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保改造中應(yīng)用EBA 脫硝技術(shù)，需要高能電子加速器支持，利用該設(shè)備產(chǎn)生的電子束處理煙氣，能夠提高二氧化硫、氮氧化物等污染性較強(qiáng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫化銨、硝酸銨等無(wú)污染物質(zhì)的效率。該技術(shù)在美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，我國(guó)近些年也打造了示范工程，針對(duì)電子束技術(shù)加大研究力度。

2.3 優(yōu)化給煤配置

目前應(yīng)用的燃煤鍋爐采用閘板石裝置作為給煤裝置，當(dāng)煤炭經(jīng)過(guò)閘板時(shí)，閘板石裝置會(huì)對(duì)煤炭進(jìn)行積壓，將其變成密實(shí)度比較強(qiáng)的煤層，但由于煤粒的大小與形狀并不均勻，所以當(dāng)煤粒直徑比較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)火口現(xiàn)象，降低通風(fēng)質(zhì)量，導(dǎo)致煤炭等燃料不能充分燃燒，使得粉塵、黑煙等對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重的物質(zhì)大量排出[5]。因此，為了真正將節(jié)能環(huán)保要求落到實(shí)處，需要對(duì)給煤裝置進(jìn)行改造與優(yōu)化，以現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)采取分層設(shè)置，根據(jù)鍋爐內(nèi)部燃燒的燃料特點(diǎn)調(diào)節(jié)給煤速度，如此可確保煤層厚度處于合理范圍內(nèi)。不同城市地區(qū)的煤炭種類(lèi)會(huì)呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，對(duì)燃燒過(guò)程提出的條件不盡相同，分層式給煤配置能夠很好的解決這一問(wèn)題，有利于增強(qiáng)燃煤鍋爐的適應(yīng)性與實(shí)用性。若想該配置作用切實(shí)發(fā)揮，應(yīng)按照燃煤顆粒的直徑大小確定煤層在爐排表面的分布順序，最佳排列順序?yàn)橛缮现料聻槊悍?、小顆粒、中顆粒、大顆粒，這種排布有利于降低通風(fēng)阻力，增強(qiáng)了空氣與燃料相互接觸的充分性，對(duì)促使煤炭等資源充分燃燒、減少漏煤量具有重要意義，極大程度上強(qiáng)化了燃煤鍋爐的節(jié)能環(huán)保能力。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，盡管燃煤鍋爐的生產(chǎn)制造水平比較低且實(shí)際運(yùn)作效率不高，還存在輔機(jī)配置不合理等問(wèn)題，但在成本與技術(shù)方面仍存在一定優(yōu)勢(shì)，因此只能采用先進(jìn)技術(shù)與工藝對(duì)其進(jìn)行改造，力求降低能源資源損耗、減少煙氣排放量、提高鍋爐熱能效率，從而切實(shí)強(qiáng)化保護(hù)生態(tài)環(huán)境的能力，落實(shí)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。