淺析工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀與節(jié)能分析
資源是國家發(fā)展的重要基礎，面對日漸緊張的資源現(xiàn)狀，節(jié)能減排成為了我國當前發(fā)展的主題。工業(yè)鍋爐是我國能源供應的重要設施，70%以上的電能都是由鍋爐產生的，因此，鍋爐節(jié)能成為了當前研究的熱點，本文就當前工業(yè)鍋爐發(fā)電使用的現(xiàn)狀予以分析，并提出相應的改善對策。
目前，鍋爐在現(xiàn)代社會國民經濟各個領域的應用非常廣泛。在我國，鍋爐是火力發(fā)電系統(tǒng)的心臟，70%以上的電能是利用鍋爐產生的蒸汽推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電而獲得的。此外，工農業(yè)（如機械、化工、造紙、紡織等）生產過程中也都離不開鍋爐所提供的蒸汽，供熱通風、空氣調節(jié)工程以及生活熱水供應所需要的熱能也都來自于高溫熱水或蒸汽。因此，鍋爐已成為現(xiàn)代社會生產和人民生活不可缺少的特種重要設備。工業(yè)鍋爐是我國耗能最多的設備之一，每年消耗的能源約占整個國家能源消耗的 1/3。因此，工業(yè)鍋爐節(jié)約耗能成為了我們研究的熱點。
一、 我國工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀
由于國家能源政策及當前油氣價格的因素,在用的工業(yè)鍋爐能耗浪費的主要原因有:鍋爐容量偏小、效率低下、煤種多變、煤質差、排煙溫度高、污染大、系統(tǒng)自動控制水平低、鍋爐結焦、積灰嚴重、水質達不到標準要求、冷凝水綜合利用率低、人員操作水平不高等諸多因素。
(1)鍋爐容量小、熱效率低
近年來熱電聯(lián)產項目逐漸上升,但總體上小容量鍋爐所占比重仍然偏高,且大多數(shù)鍋爐長期在低負荷下運行,造成不完全燃燒和排煙溫度升高,熱損失增大。煤種多變、煤質差。工業(yè)鍋爐的燃煤由于產供緊張,其顆粒度、熱值、灰分等均無法保證。而工業(yè)鍋爐90%以層燃鍋爐為主,層燃鍋爐對煤種的適應性較差,當煤種發(fā)生變化時,其燃燒情況相應也發(fā)生變化,且燃燒時工況也相應變差。
(2)排煙溫度高、污染大
企業(yè)大量使用有機熱載體鍋爐,而有機熱載體鍋燃燒方法大多數(shù)以層燃為主,其排煙溫度長期在300℃～350℃之間,大量高溫煙氣及粉塵SO2、CO2、NO對環(huán)境造成極大污染,熱量流失嚴重。
(3)鍋爐運行自控裝置水平低
在用工業(yè)鍋爐普遍未配置運行監(jiān)測儀表,操作人員在調整鍋爐燃燒工況或負荷變化時,由于無法掌握具體數(shù)據(jù),不能及時根據(jù)負荷變化調整鍋爐運行工況,鍋爐、電機的運行效率受到限制,造成了浪費。
?。?）鍋爐水質超標明顯
依據(jù)GB 1576- 2008《工業(yè)鍋爐水質》標準的規(guī)定，在用工業(yè)鍋爐均應安裝水處理設備或鍋內加藥裝置，但實際上仍有很大一部分工業(yè)鍋爐水質嚴重超標。
?。?）鍋爐受熱面結垢嚴重
由于工業(yè)鍋爐采用的燃料品質參差不齊，水處理設備使用不當，造成鍋爐受熱面結垢比較嚴重。目前清除鍋爐結垢的主要方法為機械方法和化學方法，但由于結垢成分的不同及各鍋爐結構的差異，清除效果不明顯。
?。?）工業(yè)鍋爐煤種多變、煤質差
工業(yè)鍋爐的燃煤由于來源不同，導致煤的種類多變、煤質較差，其顆粒度、成分等也有所差別，因而無法保證爐膛內煤的著火時間及其火焰高度。
2工業(yè)鍋爐節(jié)能分析
綜合以上情況可以看出，工業(yè)鍋爐節(jié)能工作應該從提高其熱效率、降低其排煙溫度等方面入手。
?。?） 適當增大工業(yè)鍋爐容量
盡可能用高效率大容量的工業(yè)鍋爐代替低效率的小鍋爐，這樣可使能源利用率大大提高，因此能取得更大的經濟效益。此外，可以逐步加大開發(fā)熱電聯(lián)產項目的力度，將發(fā)電廠汽輪機的排汽或抽汽用于供熱，可大大減少汽輪機的排汽損失，同時還能節(jié)約煤資源。
(2)推廣工業(yè)鍋爐加裝余熱回收裝置
指導企業(yè)加裝蒸汽“余熱回收裝置”,對有機熱載體路的尾部高溫煙氣進行回收二次利用,使鍋爐排煙溫度降低至150℃～200℃。推廣干冰清洗技術。以前企業(yè)一直采用水和壓縮空氣等機械方法清洗鍋爐的油垢、煤垢,清洗效果差,且易損壞鍋爐爐墻。干冰清洗技術,有效破解了清洗鍋爐結焦的難題,通過高壓空氣將顆粒狀的干冰粒噴射到鍋爐受熱面的表面,利用溫差的物理反應使不同的物質在不同的收縮速度下產生脫離,當-78℃的干冰粒接觸到油垢、灰垢表面后產生脆化爆炸現(xiàn)象,使油垢、灰垢收縮及松脫,隨之干冰粒會瞬間汽化且膨脹數(shù)百倍,產生強大的剝離力,使油垢、灰垢快速徹底地從金屬表面脫落。
(3)推廣工業(yè)鍋爐水處理技術。據(jù)測算,鍋爐本體內部每結垢1mm,整體熱效率下降3%,而且影響鍋爐的安全運行。通過指導企業(yè)采取有效的水處理技術和除垢技術,加強對鍋爐的原水、給水、鍋氺、回水的水質及蒸汽品質檢驗分析,實現(xiàn)鍋爐無水垢運行,整體熱效率平均提高10%。推廣冷凝水回收技術。鍋爐所產生的蒸汽,經過生產用熱設備后會生成冷凝水。推廣純低溫余熱鍋爐應用技術,純低溫余熱鍋爐可利用生產系統(tǒng)中產生的中低溫廢熱來推動低參數(shù)的汽輪機組做功發(fā)電,且不用任何補燃,是企業(yè)提高能源利用效率、降低成本、節(jié)能減排的有效措施之一.
(4)推廣低耗電量的變頻技術。鍋爐在運行過程中,通常都是由操作人員憑經驗手動調節(jié),峰值能耗浪費較大。而采用變頻調速技術的優(yōu)勢在于:電機轉速降低,減少了機械磨損,電機工作溫度明顯降低,檢修工作量減少;電機采用軟啟動,啟動電流從零逐漸上升到額定電流值,不僅節(jié)能而且不會對電網(wǎng)造成沖擊,節(jié)能效果顯著,一般情況下可以節(jié)能30%。
(5)選購合適的煤種。工業(yè)鍋爐所用燃煤的水分、揮發(fā)分對其著火的快慢、燃燒溫度的高低有著顯著的影響。燃煤中要保持適當?shù)乃郑湓诤剂枯^多時，能減少漏煤和飛灰現(xiàn)象的發(fā)生，并使煤層變松，有利于通風。但是如果水分過高，會造成煤著火延后、爐膛內溫度下降、排煙熱損失增大。一般情況下，水分應控制在8%～12%。煤的揮發(fā)分過低，其就不易燃燒。此外，煤的顆粒度對其燃燒程度的影響也非常明顯，煤的顆粒度應適中，3mm以下的碎屑含量不宜超過30%，最大顆粒也不應超過40mm.
3.結束語
由于能源逐漸緊張，對工業(yè)鍋爐進行節(jié)能這一舉措勢在必行。本文對我國工業(yè)鍋爐的運行狀況進行了簡要介紹，同時提出了一些節(jié)能方法。從中可以看出我國工業(yè)鍋爐節(jié)能潛力巨大，但是任重道遠，應該從提高其熱效率、降低其排煙溫度等方面入手，進而達到提高工業(yè)鍋爐效率、經濟運行以及節(jié)能的目的。
