浅析燃煤锅炉运行与节能减排

邱野

通辽发电总厂 内蒙古通辽市 028000

摘要：煤炭作为重要的能源在我国发挥着重要的作用，但同时燃煤也对环境造成了严重的污染。为贯彻国家节能减排政策、增强企业经济效益和社会形象，提高锅炉房设备生产效率，同煤集团晋华宫矿对全矿的锅炉房进行了全面的改造，锅炉改造后，基本实现自动化操作，减少大量锅炉房用工，同时也大大减少了资金投入，为晋华宫矿节约了大量的资金。

关键词：燃煤锅炉；节能减排；技术研究

一、中国燃煤工业锅炉的节能减排技术

1.1强化燃烧技术

一般通过优化炉拱结构和配风、加入添加剂等方法来提高锅炉燃烧效率。通过富氧燃烧减少排烟量，增强辐射传热、燃烧的速度和强度，降低不完全燃烧损失，从而达到节能减排的目的。

1.2冷凝式锅炉

这类锅炉排烟中含有水蒸气，通过水蒸气冷凝使汽化潜热得以利用，从而提高锅炉的热效率。

1.3燃煤火床炉改为燃气炉

燃煤锅炉的烟尘、SO2、NOx和CO2的排放量分别为燃气锅炉的500、4000、4和2倍。而且，全自动燃气工业锅炉的热效率可达90%，比燃煤火床炉高出许多，在天然气存在气源充足的地方，燃气炉具有明显的节能减排优势。

1.4燃用清洁煤

原煤经过洗选，可去除50%-80%的灰分，30%-40%的硫分，所以燃用清洁煤可提高热效率，降低排烟中的烟尘和气体污染物排放量。

二、燃煤锅炉在我国的基本现状以及存在的主要问题

2.1锅炉的热效率低

燃煤锅炉是以煤炭资源作为支撑，但是现阶段很多燃煤锅炉的煤炭燃烧效率不高，造成很多能源浪费，再加上锅炉使用数量比较多，单机容量比较小，锅炉的制造质量有好有坏，很多锅炉无法有效的应用煤炭燃料。

2.2锅炉陈旧，自动控制水平不高

有些燃煤锅炉由于比较落后，并没有配置自动检测以及控制仪表装置，所以操作人员也无法及时结合相关的运行数据就锅炉的运行情况进行及时的调整，不能保障燃煤锅炉一直处于最佳的运行状态，影响了其运行效率的提升，造成很多不必要的浪费以及不达标排放现象的出现。

2.3燃煤质量不稳定

一般工业锅炉选择的燃煤大部分都没有经过加工，所以大部分都是原煤，其热值，颗粒度，灰分等各项指标大部分都无法得到保证，导致锅炉出力受到影响，此外燃料特性和燃烧设备严重不匹配，不能充分利用煤炭资源的热能。

2.4操作人员的专业技术缺乏

缺乏熟练的技术操作人员，这是很多企业在实际生产过程中面临的问题，特别是一些小型锅炉的使用单位对于操作人员的培训工作做得不到位，没有达到上岗要求就直接上岗操作，严重影响锅炉的运行效率，还留下了很大的锅炉运行安全隐患。

2.5水质不达标，结垢严重

水质不达标，结垢明显也直接影响锅炉的运行效率，目前还有很多企业采用燃煤锅炉，但是水质不达标问题非常令人头痛，降低了锅炉的运行效率。

三、推进我国锅炉节能减排工作的建议和措施

3.1锅炉节能减排工作的建议

为推进锅炉节能减排工作的发展，针对我国锅炉的现状，建议如下：

（1）更新、替代低效锅炉：采用新型高效锅炉房系统更新、替代低效锅炉，提高锅炉热效率。采用循环流化床、燃气等高效、低污染工业锅炉替代低效落后锅炉，推广应用粉煤和水煤浆燃烧、分层燃烧技术等节能先进技术。

（2）改造现有锅炉房系统：针对现有锅炉房主辅机不匹配、自动化程度和系统效率低等问题，集成现有先进技术，改造现有锅炉房系统，提高锅炉房整体运行效率。加强对中小锅炉的科学管理，对运行效率低于设备规定值85%以下的中小锅炉进行改造。

（3）推广区域集中供热。集中供热比分散小锅炉供热热效率高45%左右，指导现有集中供热有效范围内的企业逐步以集中供热的方式替代工业小锅炉和生活锅炉。既帮助企业节约了成本，又解决了企业生产场地及环境污染的问题。

（4）建设区域煤炭集中配送加工中心：针对目前锅炉用煤普遍质量低、煤质不稳定、与锅炉不匹配、运行效率低的问题，主要侧重于北方地区，建设区域锅炉专用煤集中配送加工中心，扩大集中配煤、筛选块煤、固硫型煤应用范围。

（5）示范应用洁净煤、优质生物型煤替代原煤作为锅炉用煤，提高效率，减少污染；推广使用清洁能源，水煤浆等。

3.2部分技改措施

（1）给煤装置改造。层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的正转链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得块状、粉状煤混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤，即使用重力筛选将原煤中块状、粉状煤自下而上松散地分布在炉排上，有利于进风，改善了燃烧状况，提高煤的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得5%～20%的节煤率，节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好。投资很少，回收很快。

（2）燃烧系统改造。对于正转链条炉排锅炉，这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置，使之右的节能率。但是，喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则，将增大排烟黑度，影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器，改造效果也与原设备状况相关，原状越差，效果越好，一般可达5%～10%。

（3）采用低耗电量的变频技术对锅炉辅机节能改造。燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，锅炉在运行过程中，通常都是由操作人员凭经验手动调节，峰值能耗浪费较大。采用低耗电量的变频技术节能效果很好。其优势在于：电机转速降低，减少了机械磨损，电机工作温度明显降低，检修工作量减少；电机采用软启动，启动电流从零逐渐上升到额定电流值，不仅节能而且不会对电网造成冲击，节能效果显著，一般情况下可以节能约30%。

（4）推广冷凝水回收技术，对给水系统进行改造。锅炉所产生的蒸汽，经过生产用热设备后会生成冷凝水。蒸汽冷凝水回收利用，尤其用于锅炉给水，将产生显著的经济效益和社会效益。锅炉补给水利用蒸汽冷凝水，有如下好处：热量利用，蒸汽冷凝水回水温度一般为60～95℃，可以提高锅炉给水温度40～60℃，节煤效果明显；冷凝水回收量一般可达到锅炉补给水量的40%～80%，大大节约锅炉软水用量，既节约用水又节约用盐；给水温度的提高，提高了锅炉炉膛温度，有利于煤的充分燃烧；蒸汽冷凝水含盐量较低，可以降低锅炉排污量，提高锅炉热效率；减少了企业污水排放量和烟尘排放量。

（5）旧锅炉更新。这项改造是用新锅炉替换旧锅炉，包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉，用大型锅炉替换小型锅炉，用高参数锅炉替换低参数锅炉，以实现热电联产等，如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉，实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率，所以，节能效益可观，投资回收期较短，长则4～5a，短则2～3a。

四、结束语

（1）燃煤锅炉是烟尘、SO2、NOx和CO2等大气污染物的主要排放源，因此推进燃煤锅炉的节能减排技术研究对于环境空气质量的改善有着重要的经济和社会意义。

（2）节能减排是工业企业降低生产成本、实现可持续发展、提高企业竞争力和社会影响力的重要途径，也是企业义不容辞的社会责任。企业在自身快速发展的同时，应严格执行建设项目“三同时”，持续开展清洁生产，充分挖掘内部管理潜力，深化科技研发的创新，在污染治理和节能减排方面发挥积极的推动作用。

参考文献：

[1]林宗虎.中国燃煤锅炉节能减排技术近况及展望[J]。西安交通大学学报，2016，50（12）：1-5.

[2]林宗虎，徐通模.实用锅炉手册[M].2版.北京：化学工业出版社，2018:1-1293.

[3]王善武，钱风华.工业锅炉行业“十二五”回顾、“十三五”发展展望与建议[J].工业锅炉，2017（1）：1-15.