魯金燦

（徐州工業(yè)鍋爐有限公司，江蘇 徐州 221000）

引言

對于能源消耗系統(tǒng)來說，工業(yè)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中鍋爐設(shè)備占據(jù)了較大的比例，且一部分能耗是由供熱系統(tǒng)所造成。我國的煤炭產(chǎn)量相對較多，但工業(yè)產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)階段所耗費的煤炭占據(jù)了1/3的比例，通常是以工業(yè)鍋爐設(shè)備的耗能為主，其占據(jù)了燃煤總量的80%以上。大部分工業(yè)鍋爐的熱效率相對較低，所以在運行的過程中耗費了大量的原材料和能源資源，整體的污染排放度相對較高，容易帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題?，F(xiàn)階段需要結(jié)合工業(yè)鍋爐的能耗現(xiàn)狀予以全方位的分析，提出有針對性的節(jié)能措施，及時地改善能耗問題，并提高工業(yè)鍋爐的運轉(zhuǎn)效率。

1 分析工業(yè)鍋爐能耗現(xiàn)狀

1.1 尚未提升工業(yè)鍋爐自控水平

對于我國燃煤系統(tǒng)中的工業(yè)鍋爐設(shè)備來說，通常是以開環(huán)控制方法為主，無法根據(jù)外界的整體能量使用變化情況，采取自動化的形式對鍋爐的運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。所以，鍋爐在燃燒和運行的過程中，為調(diào)整作業(yè)的操作和開展帶來了較大的難度，導(dǎo)致相關(guān)人員無法及時掌握鍋爐的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在使用工業(yè)鍋爐設(shè)備時，由于尚未對其配置運行監(jiān)測儀表，無法保障監(jiān)測儀表的健全性，容易帶來失靈等問題。操作人員在針對鍋爐的燃燒工況以及負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整時，由于缺少充足的參考數(shù)據(jù)，所以難以結(jié)合鍋爐的負(fù)荷變化，對運行工況作出合理調(diào)整，使鍋爐和電機(jī)在運行的過程中，難以采取高效化的運行模式，對整體運轉(zhuǎn)成效帶來局限，不利于維護(hù)鍋爐的最佳運轉(zhuǎn)工況，從而造成資源浪費問題[1]。

1.2 產(chǎn)生不完全燃燒熱損失

在工業(yè)鍋爐設(shè)備的運行過程中，容易產(chǎn)生不完全燃燒現(xiàn)象，形成熱損失等問題。通過對不完全燃燒階段所產(chǎn)生的熱損失類型予以細(xì)致劃分，可以將其分為化學(xué)和機(jī)械等兩種類型。一方面，機(jī)械不完全燃燒熱損失主要是指尚未燃燒殆盡的煤粒，并在燃燒階段所帶來的熱損失。對于上述為燃燒的炭包來說，若碳包包含于灰渣和飛灰中，那么層燃爐中容易出現(xiàn)漏煤現(xiàn)象，從而帶來熱損失問題。另一方面，對于化學(xué)不完全燃燒熱損失來說，通常是指在實際的排煙過程中，其中含有CO、H2、CH4等可燃性氣體，且此類氣體尚未全部燃燒殆盡，所以容易產(chǎn)生熱損失[2]。

1.3 煤種爐型難以匹配，存在燃煤燃盡困難

在燃煤工業(yè)生產(chǎn)過程中，所使用的鍋爐設(shè)備需要按照一定的煤種情況，為設(shè)計作業(yè)的開展提供助力支持。燃煤的熱值力度和灰分等基礎(chǔ)參數(shù)容易發(fā)生變動，導(dǎo)致煤種與鍋爐之間不相匹配，難以維持兩者之間的適應(yīng)性，所以在燃火過程中存在困難。在通常情況下，前期設(shè)計階段的鍋爐設(shè)計熱值，與實際所產(chǎn)生的熱值之間存在差異。當(dāng)燃燒階段所使用的煤種性能，能夠與燃煤工業(yè)鍋爐設(shè)計要求相匹配時，才能夠持續(xù)維持鍋爐設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中的良性狀態(tài)。對于我國現(xiàn)階段所供應(yīng)的燃煤來說，大多數(shù)是以原煤為主，所以并未經(jīng)過加工和處理，所以燃煤品質(zhì)存在較大差異。

1.4 管理人員節(jié)能意識薄弱

部分單位的管理人員在鍋爐節(jié)能方面存在著意識薄弱的現(xiàn)象，很少會去關(guān)注節(jié)能方面的事項，對于推動鍋爐節(jié)能的積極性較低，從而使得鍋爐節(jié)能難以得到有效的投資與管理。在節(jié)能減排理念越發(fā)重要的今天，若是管理人員空有一身高強(qiáng)的管理能力而缺乏節(jié)能意識，那么就無法實現(xiàn)國家節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標(biāo)，不利于人類的長久生存與發(fā)展。因此，有必要加強(qiáng)對管理人員的培訓(xùn)，確保其具備一定的節(jié)能意識。

2 改善工業(yè)鍋爐能耗現(xiàn)狀的節(jié)能措施

2.1 規(guī)范工業(yè)鍋爐設(shè)備的選用

2.1.1 采用微機(jī)控制技術(shù)

當(dāng)鍋爐的蒸發(fā)量超過了10 t/h的規(guī)定后，需要使用計算機(jī)控制系統(tǒng)，對鍋爐設(shè)備的蒸發(fā)量予以嚴(yán)格管控。對于小型的鍋爐設(shè)備來說，需要結(jié)合實際情況為其配備熱工儀表，發(fā)揮出小型過濾設(shè)備和熱工儀表的實際效用，采用計算機(jī)系統(tǒng)控制方法。從鍋爐設(shè)備的氣壓、水位、給水流量、蒸汽流量、排煙溫度、爐膛溫度、風(fēng)量、燃料消耗以及風(fēng)壓等運行參數(shù)出發(fā)，對實際所顯示的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，基于精準(zhǔn)化的控制形式，加大對給水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)的控制力度，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。在計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平的提升過程中，使微機(jī)的成本價格逐漸降低，可以加快工業(yè)鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)程，基于成熟性和經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)模式，將其滲透于工業(yè)的鍋爐房中，保證鍋爐運行的安全性與穩(wěn)定性，獲得良好的節(jié)煤效果。在使用計算機(jī)控制方法時，能夠?qū)Χ喾N不同類型的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，為統(tǒng)計和考核作業(yè)的開展提供便利性支持，結(jié)合鍋爐設(shè)備的整體運行情況，通過嚴(yán)格考核，保障產(chǎn)量、能耗等數(shù)據(jù)信息的完整性和真實性。

2.1.2 選擇節(jié)能型鍋爐設(shè)備

在工業(yè)鍋爐的運行過程中，為了確保鍋爐的安全性和節(jié)能性，需要在開展鍋爐篩選作業(yè)時，保證鍋爐設(shè)備篩選的適宜性與合理性。首先，需要根據(jù)工業(yè)鍋爐設(shè)備的整體用途，對介質(zhì)予以合理選用，盡量避免使用蒸汽類和過熱蒸汽類的鍋爐，需要使用熱水類和飽和蒸汽類等鍋爐，實現(xiàn)安全性和節(jié)能性等目標(biāo)。

其次，通過對鍋爐的熱效率進(jìn)行分析，應(yīng)確保熱效率能夠超過國家的節(jié)能型鍋爐設(shè)備規(guī)范要求。對于產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良的廠家來說，需要積極與其取得聯(lián)系，并優(yōu)先選用品質(zhì)良好的鍋爐產(chǎn)品。

再次，在篩選節(jié)能型鍋爐設(shè)備時，需要確保設(shè)備能夠滿足熱介質(zhì)參數(shù)要求，并符合熱負(fù)荷等規(guī)定，根據(jù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的工藝特性和生產(chǎn)要求，在綜合考慮生活需求和采暖通風(fēng)基礎(chǔ)上，對熱負(fù)荷進(jìn)行計算，根據(jù)最終的計算結(jié)果，為鍋爐的臺數(shù)和容量篩選作業(yè)提供充足的參考依據(jù)。在鍋爐出力的過程中，需要與用戶的熱負(fù)荷變化趨勢之間保持適應(yīng)性。在一般情況下，燃煤鍋爐的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷需要得到嚴(yán)格管控，并將其控制在額定負(fù)荷的70%～80%的區(qū)間范圍內(nèi)。對于低負(fù)荷的形式來說，則應(yīng)超過額定負(fù)荷的20%～30%左右。需要注意的是，在鍋爐的運行過程中，需要避免鍋爐長期處于低負(fù)荷的運行狀態(tài)。

在鍋爐安裝地區(qū)時，還應(yīng)堅持環(huán)保性和綠色化的發(fā)展要求，加大對鍋爐篩選作業(yè)的管控力度。對于市區(qū)和風(fēng)景區(qū)來說，在鍋爐設(shè)備的安裝過程中，需要對航煤鍋爐層燃爐和燃油燃?xì)忮仩t予以優(yōu)先選擇。

最后，還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐目捎妹悍N特性予以分析，從發(fā)熱量、揮發(fā)份、灰分和含流量等多項指標(biāo)出發(fā)，確保鍋爐設(shè)備篩選的適宜性，所選用的鍋爐能夠?qū)θ紵A段所篩選出的燃料進(jìn)行利用，保障燃料燃燒的有效性，與燃料煤種之間產(chǎn)生良好的適應(yīng)性。對于鍋爐設(shè)備的用煤品質(zhì)來說，需要堅持就地取材的原則，避免長時間的開展運輸作業(yè)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，堅持經(jīng)濟(jì)性與合理性的原則，適當(dāng)?shù)夭捎玫唾|(zhì)煤等燃料。

2.2 工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗措施

2.2.1 分析并處理燃煤鍋爐

對于不同類型的燃煤來說，其自身的品質(zhì)具有差異性，其中所含有的顆粒物各不相同。當(dāng)燃煤的顆粒相對較大時，則會出現(xiàn)不完全燃燒等現(xiàn)象，無法實現(xiàn)對燃煤的充分利用。在鍋爐的燃燒過程中，由于會受到燃煤自身含水量的影響，導(dǎo)致燃火環(huán)節(jié)存在延遲性。當(dāng)燃煤的揮發(fā)性相對較高時，則會加快燃燒的整體效率，當(dāng)燃煤的揮發(fā)性普遍較低，那么在實際的燃燒過程中，則會為著火環(huán)節(jié)帶來較大的難度。為此，當(dāng)燃煤在進(jìn)入到鍋爐設(shè)備的前期階段，會對其進(jìn)行反復(fù)清洗，并保障燃煤篩選的適宜性。對各種燃煤的品質(zhì)進(jìn)行檢查，通過對燃煤的水分、顆粒和揮發(fā)程度進(jìn)行綜合考慮，篩選出合適的燃煤材料，并將其投入到工業(yè)鍋爐設(shè)備中，獲得更加優(yōu)良的燃燒效果，形成高效化的燃燒模式。

2.2.2 關(guān)注并應(yīng)用節(jié)能技術(shù)

在工業(yè)鍋爐的運行過程中，為了提高能源的回收效率和利用效率，并保證工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗措施的合理性，需要對新型節(jié)能技術(shù)予以高度重視，并遵循回收節(jié)能改造整體解決方案的指導(dǎo)，將其放置于工業(yè)鍋爐爐的設(shè)計環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對新型節(jié)能技術(shù)的充分利用。

一方面，在鍋爐的運行過程中，還需要加大對節(jié)能措施設(shè)計的監(jiān)管力度，采取有針對性的鍋爐養(yǎng)護(hù)方法，通過全面了解節(jié)能相關(guān)系統(tǒng)，從冷凝水體系、自控裝置以及燃燒設(shè)備等多種體系入手，對不合理的設(shè)施進(jìn)行重新設(shè)計并加以改造。采取有效的維護(hù)方法，保障體系維護(hù)作業(yè)的實際效用，獲得優(yōu)良的鍋爐設(shè)備節(jié)能性能。另一方面，需要加大對鍋爐節(jié)能技術(shù)的研究力度，以某工廠技術(shù)節(jié)能項目為例（見圖1），從實用性和運用性這兩個層面入手，在工業(yè)鍋爐的運行過程中，發(fā)揮出節(jié)能監(jiān)測、能量回收、節(jié)能添加劑以及鍋爐燃燒等多項技術(shù)的實用價值，保障節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的靈活性和時效性，保障鍋爐節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性。

2.3 適當(dāng)減小空氣系數(shù)

首先，工業(yè)企業(yè)需要在管理人員的過程中，有意識、有目的地開展人員培訓(xùn)作業(yè)，使各部門人員的節(jié)能減排意識得到加強(qiáng)，遵循節(jié)能減排指標(biāo)的規(guī)定要求，提出有效的管理措施，減少能源浪費并降低廢氣排放量，加大對鍋爐房設(shè)備管理力度。其次，還需要設(shè)置高效化的監(jiān)控設(shè)備，并將其應(yīng)用于燃煤工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，從鍋爐設(shè)備的溫度和氧量等兩個層面入手，基于實時化的觀察形式，發(fā)揮出監(jiān)控設(shè)備的實際效用，并采取合理措施，對鍋爐的配風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整。再次，應(yīng)在鍋爐配風(fēng)的過程中，堅持合理化和科學(xué)化原則，在鍋爐前方著火區(qū)和后方燃盡區(qū)中，通過適當(dāng)減少風(fēng)量，在中間燃燒區(qū)中，采取相關(guān)措施增大整體風(fēng)量。最后，需要保證培訓(xùn)內(nèi)容的專業(yè)性，提高鍋爐管理人員的專業(yè)技能水平，并建立完善的管理工作制度，促進(jìn)鍋爐修理作業(yè)的順利實施，改善外墻的保溫形式，降低鍋爐漏風(fēng)等問題的發(fā)生幾率。

表1 某工廠技術(shù)節(jié)能項目的節(jié)能成效

2.4 分時分段形式，節(jié)約消耗材料

從配置、管理等工序入手，對采暖供氣等工序加以處理，發(fā)揮出動力站的實際效用，結(jié)合用料單位的實際情況，明確掌握熱負(fù)荷的大小設(shè)置，根據(jù)當(dāng)天的天氣環(huán)境變化，綜合考慮熱單位的工序狀況。在使用分段分時方法時，應(yīng)嚴(yán)格按照程序設(shè)置，以循環(huán)形式為用人單位進(jìn)行供氣。按照鍋爐設(shè)備的氣量，事先對遠(yuǎn)距離的用熱單位進(jìn)行供氣，或者用熱單位具有預(yù)熱工序時，同樣能夠?qū)⑵渥鳛橄刃泄鈫挝?。?dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)置后，可以采取關(guān)閉供氣或者減少供氣等操作，并對其他單位進(jìn)行供氣，保障供氣作業(yè)的循環(huán)性。采用分段、分時的供氣方式，避免在供氣高峰時期無法保障氣量供應(yīng)的充足性，或者存在氣量過多的不良局面，保障空氣熱負(fù)荷的平衡性。鍋爐能夠以滿負(fù)荷的狀態(tài)穩(wěn)定運行，不僅可以節(jié)省燃煤資源，還可以在高峰時期避免停爐問題的出現(xiàn)，提高鍋爐的整體熱效率。

2.5 加強(qiáng)培訓(xùn)工作，塑造節(jié)能意識

鍋爐節(jié)能策略能否得到落實，在很大程度上取決于單位的管理層人員。我國有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)組織各單位的管理人員實現(xiàn)對節(jié)能概念的學(xué)習(xí)與理解，深入把握為什么要節(jié)能、怎么做才能節(jié)能等方面的內(nèi)容，為管理人員塑造高度的節(jié)能意識，加強(qiáng)對節(jié)能的投資以及管理力度，從而為鍋爐節(jié)能提供一定的保障。此外，基層操作人員也應(yīng)當(dāng)具有一定的節(jié)能意識，而通過對管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，能夠有效實現(xiàn)“以上帶下”，進(jìn)而讓整個單位的人團(tuán)結(jié)一心，共同營造高度的節(jié)能意識。同時，單位自身還應(yīng)當(dāng)設(shè)置一定的監(jiān)管體系，確保節(jié)能策略能夠在各個環(huán)節(jié)中得到落實，避免違規(guī)操作。監(jiān)管體系主要由內(nèi)部監(jiān)管和外部監(jiān)管共同構(gòu)成，內(nèi)部監(jiān)管指的是單位自身的監(jiān)管部門，外部監(jiān)管主要是政府監(jiān)督、輿論監(jiān)督、社會團(tuán)體監(jiān)督以及人民群眾監(jiān)督。

3 結(jié)語

在工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中呈現(xiàn)出了高能耗的現(xiàn)象，且大量的能耗問題來自于鍋爐設(shè)備，在此類問題的干擾作用下，為了促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)化運行，需要采取有針對性的控制措施，結(jié)合工業(yè)鍋爐的整體能耗現(xiàn)狀予以分析，并保障節(jié)能措施的時效性和完善性。通過強(qiáng)化人員的節(jié)能意識，在提高專業(yè)技能水平的同時，提高工業(yè)企業(yè)的鍋爐節(jié)能降耗能力，加快生態(tài)節(jié)能事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。