付東彬 李維 呂海濤
摘要:隨著人們環(huán)保意識的不斷增強,節(jié)能降耗及環(huán)境污染治理力度的不斷加大,鍋爐運行過程中存在的大量污染物及能源消耗問題,受到關注和重視,同時隨著經濟建設的快速發(fā)展與人們物質生活水平的不斷提高,對能源需求量快速增長,而現(xiàn)階段我國人均資源明顯低于其他國家,因此對燃煤鍋爐節(jié)能降耗工作加大推行力度,對于促進我國環(huán)境保護和經濟發(fā)展可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。本文結合燃煤鍋爐節(jié)能減排要求,對其節(jié)能降耗的對策和措施進行分析和探討。
關鍵詞:燃煤鍋爐? 節(jié)能降耗? 節(jié)能意識? 燃料質量管理
目前采用鍋爐燃燒方式進行集中供暖,仍是現(xiàn)階段鍋爐燃燒的重要的方式之一,其在居民居住供暖中得到廣泛應用,并具有較高的便利性,但同時其能源消耗也最大,其鍋爐燃燒所帶來的燃料損耗極大,主要原因涉及了燃料質量、鍋爐自身系統(tǒng)等方面,因此鍋爐燃燒效率提升,對節(jié)能降損措施加強研究和應用,對于促進我國能源可持續(xù)發(fā)展至關重要。
1 燃煤鍋爐節(jié)能減排概述
通常鍋爐通過燃料燃燒的方式形成和產生能源領域中的熱能,利用熱能對水進行加熱,同時,燃煤鍋爐主要利用燃煤運轉設備,根據(jù)具體的燃燒方式,可將其細分為分層燃爐、沸騰式燒爐、室燃、旋風爐等,根據(jù)出渣手段可將其劃分為液態(tài)形式的除渣爐、固態(tài)形式的除渣爐,根據(jù)鍋爐安裝方式可劃分為支承式燃煤鍋爐、懸吊式燃煤鍋爐等。
隨著各行業(yè)領域的快速發(fā)展,技術水平的不斷提升,現(xiàn)階段所生產的新型鍋爐相較之下,在污染治理、能耗降低方面取得了極大的成效。首先,需要對老舊燃煤鍋爐改造或更新加強重視,使節(jié)能減耗工作得以順利開展。其次,需要對充分利用先進的管理方法和技術,進一步升級鍋爐系統(tǒng),有效提升整個鍋爐系統(tǒng)技術水平,確保鍋爐工作流程更加高效、有序[1];同時,需要對燃煤質量不高,導致燃煤中的能量無法充分發(fā)揮的問題予以解決,可通過區(qū)域鍋爐專用燃煤集中配送加工中心建立和完善的方式,確提燃煤質量,并使其能夠在鍋爐工作中得以更全面地應用。再次,隨著科學技術的不斷發(fā)展,以及環(huán)保清潔能源及可再生能源的應用,其作為鍋爐燃料,能夠大幅度減少燃煤資源消耗及燃燒所產生的污染物。最后,需要對節(jié)能降耗的燃燒技術加大研究和實踐應用力度,如層燃燒技術、粉煤灰或水煤漿燃燒技術等,使燃煤利用率及鍋爐運行效率最大程度提升。
2 燃料質量管理及燃燒管理策略
2.1 燃料儲備及配放
作為目前主要的供熱燃料,煤炭質量直接影響著整個供熱系統(tǒng)運行效率,也直接決定著鍋爐供熱系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。因此,首先應對燃料質量加強控制和管理。由于燃煤需要通過運輸、裝卸等過程,才能在鍋爐供熱系統(tǒng)中加以使用,此過程中會形成一定消耗,針對此狀況,國家也對相應的法規(guī)進行了制定,需要在實際運輸和裝卸過程中,嚴格按照相關管理規(guī)定進行操作,使能源損耗最大程度減少。其次,需要根據(jù)燃煤級別,對其采取分級堆放的形式,對燃煤加強存儲管理,并根據(jù)燃燒實際情況,對防護措施進行科學、合理的制定,對燃煤加強保護,使燃煤運輸儲存過程中的燃煤消耗進一步降低,使節(jié)能降耗目的得以實現(xiàn)?,F(xiàn)階段在燃煤堆放中普遍存在著在大量采購后露天擺放的形式,因無任何防護措施,導致燃煤因受到自然環(huán)境的影響而出現(xiàn)不斷消耗的現(xiàn)象,就需要遵循一定原則,對燃煤進行合理分類,并針對不同種類的燃煤,采用更具針對性、更合理的存儲方式。另外,還應對燃煤存儲時間加強控制,應盡可能在半年內使用,導致因長時間儲存而影響燃煤質量,造成損耗量加大。
2.2 燃料質量加強控制
在鍋爐穩(wěn)定運行過程中,燃料質量起到至關重要的作用,尤其是原煤質量,因此需要對燃料質量加強控制。通常需要控制原煤中硫含量和灰含量,確保前者低于15%,后者低于30%。其次根據(jù)鍋爐的實際情況對煤炭顆粒及含水量進行確定,通常采用具有一定黏性的原煤,能夠對灰、硫含量得以保證,在燃燒過程中所產生的二氧化硫和煙塵較少,一旦灰含量過多,會因燃燒細化而形成大量煙塵。另外需要保證原煤的黏性,如果較為干燥,可在燃燒過程中加入適量的水.使原煤黏性提高,防止燃燒進出現(xiàn)不完全燃燒現(xiàn)象。另外,還需要結合原煤的質量和鍋爐燃燒情況,對水的摻入量進行確度,防止因煤炭過濕造而造成燃燒不完全問題出現(xiàn)。
3 鍋爐及供熱系統(tǒng)節(jié)能措施
3.1 企業(yè)節(jié)能意識增強
為了從根源上解決鍋爐節(jié)能降耗的問題,首先,企業(yè)管理者及內部員工需要對節(jié)能減耗與鍋爐運行模式改造之間的內在聯(lián)系提高認識,使企業(yè)節(jié)能減排不斷增強,進而從促進節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)。在實際管理工作中,企業(yè)管理者需要對節(jié)能降耗措施在提高企業(yè)經濟效益和社會效益中的重要作用予以認同,并對只關注經濟利潤提高的傳統(tǒng)思路進行積極轉變。其次,需要加大資金投入,對鍋爐運行模式進行不斷優(yōu)化,并結合鍋爐性能試驗等,使燃燒調整優(yōu)化、節(jié)能減排技術改造指導等順利開展。最后,需要對鍋爐實施節(jié)能降耗改造的長期性有所認識。另外,企業(yè)應對鍋爐運行中仍存在的運行弊端加強分析,對新型鍋爐改造技術加強引進,從鍋爐節(jié)能及環(huán)保兩個方面入手,使綜合生產效益得以有效提升。
3.2 通風措施合理運用
鍋爐在燃燒運行過程中,封閉空間內氧氣含量會隨著燃燒過程發(fā)生的變化,如在鏈條鍋爐燃燒過程中,因燃燒通道采用管狀分布,爐排不斷轉動,管內燃料燃燒的同時,每根管道會沿著管道方向燃燒,會導致順管道頭部及中間位置氧氣含量較低而造成燃料不完全燃燒的問題,在此狀況下,可通過管道前方進行風機安置的方式,一旦出現(xiàn)燃燒不充分的情況,可通過通風,將氧氣輸送至燃燒管道中,使燃料得以充分燃燒。其次可提高鍋爐內每一風室的密閉性,避免出現(xiàn)鍋爐爐膛漏風的情況,并使可燃燒氣體與空氣之間混合效果增強,使燃料燃燒的完整性提高。另外,通過對改造鍋爐引風機和鼓風機,提高其運行的科學性,同時應對火焰狀態(tài)加強掌握,在此基礎上對鍋爐配風情況加大研究力度。例如,火焰呈現(xiàn)出發(fā)暗或紅色時,說明此時出風量過小,因對要鍋爐風量適當加強;火焰過亮,則說明出風量過大,需要對風量進行適當減弱。
3.3 鍋爐循環(huán)水質量加強控制
在鍋爐傳熱過程中,主要采用水循環(huán)方式,但在長時間循環(huán)使用后,極容易產生水垢,燃燒損耗也會隨著水垢厚度的不斷增加而加大,同時水垢不斷堆積會嚴重影響鍋爐的運行的穩(wěn)定性和安全性,甚至會導致鍋爐爆炸等安全事故發(fā)生。所以在鍋爐過程中,應對循環(huán)水質量加強重視,最大限度地減少鍋爐中存在的水垢。另外,為了解決水垢堆積的問題,需要對鍋爐燃燒過程中導致水垢形成的鎂、鈣離子含量加強控制,避免在燃燒過程中形成中碳酸鈣導致水中形成水垢[2]。目前,可通過鈉離于逆流再生的燃燒設備的過用,有效提升水質,同時還可運用真空除氧技術,使原料傳熱效率有效提升,鍋爐運行安全隱患最大程度地減少。
3.4 二次回風技術加強應用
為了有效促進鍋爐燃燒過程中燃料燃燒效率,可通過風量控制,利用二次通風系統(tǒng)加入風量,使燃料充分燃燒得以保證。通過二次通風系統(tǒng)的應用,能夠參鍋爐內部通過氣、煙、塵的混合漩渦的形成,使粉煤灰停留時間及燃燒時間延長,使燃料得以充分燃燒。根據(jù)相關研究和統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn),充分利用一次通風系統(tǒng),能夠使鍋爐內溫度降低,使受熱面熱量利用率及燃燒效率有效提升,通過二次通風系統(tǒng)的運用,能夠進一步提高熱量利用率。另外,在鍋爐燃燒過程中,應對供熱系統(tǒng)的相關閥門進行定期及不定期檢查,避免鍋爐存在漏水問題。
3.5 分層分行給煤技術應用
利用可變形組合式篩分器,結合煤種和粒度變化,采用分層分行給煤燃燒技術,使煤斗落下時煤可以實現(xiàn)分層分行,例如,煤料的細顆粒和沫煤能夠落在上面,大中顆粒落在下層,且煤層外表呈現(xiàn)峰谷相間的態(tài)勢,同時由于波谷處通風阻力相對較濾,橫向增加表面的展開長度,且底部均為蓬松顆粒,在保證給風均勻的情況下,能夠先引燃起火,再將高溫火頭及熱流通過對流的方式向波峰處沫煤直接傳導,使燃燒更加充分,鍋爐熱效率有效提高。
3.6 加強對燃煤鍋爐節(jié)能降耗技術的創(chuàng)新
隨著知識經濟時代的到來,市場經濟的日益昌盛,企業(yè)需要對創(chuàng)新型技術加強重視,使其能夠在可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮重要推動作用。因此對于相關工業(yè)企業(yè)而言,需要對市場競爭實質加強認識,結合自身實際運營及發(fā)展情況,對鍋爐節(jié)能降耗技術創(chuàng)新加強重視,對綠色發(fā)展觀予以樹立,使為企業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅實的基礎。例如,鍋爐制造工業(yè)企業(yè)可與科學研究所、高等院校等加強合作,使專業(yè)人才的理論及技術創(chuàng)新優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,對鍋爐節(jié)能降耗技術加大研發(fā)力度,對鍋爐節(jié)能降耗改造進程進一步推動,并對鍋爐加大防腐處理工作。另外,根據(jù)鍋爐工作中的實際負荷要求,對自動控制系統(tǒng)加強應用,并對鍋爐工作參數(shù)進行及時調節(jié),使鍋爐能夠始終保持最佳運行狀態(tài)[3]。
3.7 制粉系統(tǒng)工作性能改善
為了確保鍋爐制粉系統(tǒng)運行的良好性,使燃燒器噴入爐內煤粉的均勻性、細度得以保證,進而使爐內燃燒率進一步提高,同時,煤粉情況也直接影響著鍋爐爐渣、飛灰含碳量及鍋爐煤耗指標。所以,通過對磨煤機出口分離器進行不斷優(yōu)化改造,能夠使制粉系統(tǒng)工作性能有效改善,磨煤機出口煤粉細度和煤粉濃度切實提升,使鍋爐燃燒效率得以根本改善[4]。另外,需要定期檢查和更換鋼球磨煤機筒內襯板,對磨煤機筒內鋼球進行及時補充,并對其中的運行電流加強監(jiān)視,通過定期清理磨煤機出口分離器,并定期檢查回粉閥,能夠使磨煤機保持最佳磨煤出力、通風出力及干燥出力運行,使制粉系統(tǒng)的良好工作狀態(tài)得以有效保障。
3.8 對鍋爐房人員加強管理,對節(jié)能考核加強重視
鍋爐運行效率與鍋爐房管理人員及司爐人員的專業(yè)能力及技術水平密切相關,因此,需要對鍋爐房管理人員和司爐人員加強培訓教育,使其能夠對系統(tǒng)和設備功熟悉掌握,專業(yè)知識及技能有效提升,確保系統(tǒng)和設備處于最佳運行狀態(tài)。同時還應與考核獎懲相結合,積極組織班組間展開節(jié)能競賽,使相關人員節(jié)能意識和責任心增強
另外,鍋爐房加強燃料管理,對燃料進行合理使用,能夠使節(jié)能降耗目標得以實現(xiàn),其中,司爐人員對燃料量和質提高管理意識至關重要,其需要結合燃料品質的差異性,對燃燒進行合理調節(jié),使燃燒效率有效提升的同時,還需要為管理者進行能效考核提供參考依據(jù)。其中,燃料管理涉及:根據(jù)購貨單據(jù)核對進廠燃料品質,燃料進廠驗收、過秤、記錄入賬等;燃料分區(qū)存放時,應根據(jù)燃料價格、種類、進廠日期進行分區(qū)存放,對燃料特性進行標注;燃料應根據(jù)不同煤種進行混配調整,包括顆粒度、水分等;對燃料消耗進行計量,包括了各班班和每臺鍋爐,并根據(jù)燃料種類對消耗情況進行記錄,確保單耗有比較、能耗有指標,進而為節(jié)能評比開展提供重要數(shù)據(jù)。
5 鍋爐保養(yǎng)與維護措施
5.1 鍋爐內積灰隨時清除
為了有效提升鍋爐熱效率,需要對積灰進行及時清理。現(xiàn)階段在鍋爐積灰清理過程中,通常采用的方式有化學方法、機械方法等,其中由硝酸鉀、硫酸混合粉末組成的化學清灰劑化得以廣泛應用,這也是目前積灰處理的主要手段。化學清灰劑利用高壓空氣噴入后,能夠在爐膛內與煙灰發(fā)生化學反應,有利于灰垢松散而自行脫落。
5.2 對鍋爐本體及管道加強保溫
與外部環(huán)境溫度相較之下,因鍋爐及供熱系統(tǒng)溫度較高,鍋爐本體及供熱系統(tǒng)出現(xiàn)散熱損失難以避免,因此通過在鍋爐本體及管道中加強保溫層設置,能夠使熱損失盡可能減少[5]。另外,在熱損失中,還需要對熱力管網及閥門等漏水加強重視,應對熱力管路進行絕熱保護,盡可能降低熱損失。在熱水管道集氣罐排氣時,通過自動排氣閥或密閉關鎖閥門的運用,能夠盡可能地使用戶亂開閥門放熱水的現(xiàn)象減少。最后,還應對供熱體統(tǒng)中閥門的接頭及散熱器等進行定期檢查,避免出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
5.3 人員節(jié)能意識增強
在鍋爐節(jié)能降耗管理中,需要從成本管理及技術管理兩個方面入手。其中成本管理包括了燃料管理,針對水及蒸汽等鍋爐產品,需要對產量加強計劃,對計量加強分析,同時對鍋爐設備加強維護管理,對停爐檢查制度進行完善,并提高操作人員的節(jié)能意識,使節(jié)能降耗措施能夠有效落實[6]。在技術管理層面,應結合實際運行情況,對相應管理系統(tǒng)進行不斷完善,其中包括了各種計量裝置、燃燒中應有取樣裝置及儀表等;同時,還應對水質化驗室進行設置,使煙氣分析、煤的工業(yè)分析及灰渣含碳量分析等需要得以有效滿足。另外,通過所有操作人員節(jié)能意識的增強,確保鍋爐系統(tǒng)正常運行的同時,對整個供熱系統(tǒng)加強維護管理,確保問題能夠及時發(fā)現(xiàn)和妥善解決。
6 結語
為了進一步提高供暖企業(yè)經濟效益和社會效益,需要對鍋爐供熱系統(tǒng)的節(jié)能降耗加強重視,使企業(yè)和社會可持續(xù)發(fā)展得以有效促進。同時需要對節(jié)能降耗工作的長期性和復雜性提高認識,由于鍋爐供熱系統(tǒng)受到諸多因素的影響,極容易導致大量不必要的能源損耗,因此,需要對鍋爐供熱系統(tǒng)加強改造,對先進技術加強引進,對燃煤的供應質量不斷改善,通過有效措施的運用,使節(jié)能減耗目標得以實現(xiàn)。
參考文獻
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作者簡介:付東彬(1979—),男,本科,工程師,研究方向為特種設備檢驗檢測。李維(1981—),男,本科,工程師,研究方向為特種設備檢驗檢測。呂海濤(1985—),男,本科,工程師,研究方向為特種設備檢驗檢測。