1、工业锅炉的节能运行及改造摘 要：工业锅炉是一种热能动力设备，在当前被广泛应用，但平均的热效率较低，消耗的能量较多，导致大量的能源被浪费。要想使工业锅炉的热效率得到提高，不仅要对工业锅炉做出技术上的改造，还可以通过优化燃烧的工程状况，实施节能运行以及加强管理等来实现。工业锅炉是当前城市大气污染的主要污染源，工业锅炉能源消耗的节省不仅保护环境，还促进了社会经济的发展。本文就当前工业锅炉使用的概况，对热力系统节能与硬件的节能相结合的，工业锅炉节能运行及改造的意见和措施。 关键词：工业锅炉 节能运行 自动化控制 改造 引言： 工业锅炉是将燃料的化学能向热能转化的设备，在这个过程中需要耗费水电资源和燃料
2、能源，要做好工业锅炉的节能工作，就要做到优化每一个细节，只有这样才能真正做到节能降耗。工业锅炉的发展方向大体为提高容量及热电联产等，但在短期内更新全部的设备是难以实现的，尤其是我国对于特种设备在节能减排方面的要求不断提高，实现工业锅炉的节能运行是很有必要的。 一、当前工业锅炉现状 从当前我国工业锅炉的现状上来看，在操作上和运行管理上设备都比较落后。首先是热效率较低，在工业锅炉中，主体为层燃炉，而实际的运行过程中，经常因为忽略了锅炉尾部受热面的漏风、烟垢、水垢和集灰等问题，导致受热面热阻过大，传热的效果不佳，造成排烟温度较高，部分甚至达到 250 摄氏度以上，过量空气系数超过 2 级，排烟热损失
3、超过 20%。炉膛的燃烧情况不稳定在当前的中小型工业锅炉普遍存在，部分甚至正压燃烧，炉膛里面的烟气流动状况处于紊乱，热损失超标严重，不能完全燃烧，造成锅炉的实际运行效率低于设计效率 20%左右，平均大约为 60%。 其次是整体的技术水平较低，主要为运行调节的智能化程度较低，无法实现燃烧过程的自动化，需要依靠手工来进行操作。在环保和节能方面的技术比较落后，主辅机之间不配套，辅机的性能和效率都较低。运行管理水平较低，设备完好程度低，没有经过相关培训就上岗的现象严重，单位将锅炉的操作认为是简单体力劳动，并没有配备相关的技术人员。在工业锅炉的运行的影响中，燃烧市场环境存在不利的影响，我国的煤炭供应普遍
4、是直接供应原煤，没有进行加工和分类，运行调整很困难，导致机械燃烧增加不完全，热效率较低。 二、工业锅炉加强运行管理的措施 1.加强煤炭质量管理 煤场中的煤如果存放时间过长，要采取一定的措施来降低热值的损失，例如采用分层压紧法把原煤颗粒中的空气排除，降低原煤氧化导致的热值损失，在夏季还能够防止原煤自燃。在煤场里面还可以设置排水和防风装置，以降低自然损失。因为原煤的供应往往呈现卖方市场的特点，企业应该实施合理的配煤技术，来加强燃煤混配以防来煤直烧。可以用非线性的方式完成配置，有效保障燃煤特性，将燃烧的工况稳定下来。传统的线性方案和一般非线性的配煤方案相比，成本会降低 0-13 元左右，平均为 3.
5、3 元。 2.保持高负荷系数 在工业锅炉中经常出现的问题是，锅炉设计的容量和实际负荷偏差相比过大，锅炉通常为低负荷的运行工况，导致运行热效率降低。锅炉的负荷与设计的容量相匹配是很重要的，在运作过程中要减少锅炉低负荷的运行时数。而那些正在投入运行的工业锅炉，企业应该对场内的调度进行优化，均衡负荷。有多台锅炉并用时，要实现大容量锅炉来承担基本负荷，并保持高负荷系数，而小容量的锅炉应该用于调峰。 3.优化自动调节的控制系统 对工业锅炉运行的经济性产生影响的主要参数为炉体温度、氧量、排烟温度和炉渣含碳量等，结合先进的优化和控制算法，会实现炉排炉节煤 5-10%。 4.受热面保持清洁 锅炉在正常运行之后
6、，容易使热面的内外，分别堆积灰垢和水垢，管壁升温，传热热阻加大，影响安全经济的运行。经研究表明，1 毫升的水垢会导致管壁升温 50 摄氏度，1 毫米的灰垢将造成燃料消耗量加大3%。所以，锅炉的受热面保持清洁将对锅炉的经济安全运行产生很重大的影响，使用工业锅炉的时候，要定期对受热面进行清灰和除垢，要始终保持受热面的清洁。 三、工业锅炉节能改造的措施 1.给煤装置的改造 目前的层燃锅炉大多是燃用原煤，里面很多为正转链条炉排锅炉，传统的斗式给煤装置设备，让块和末煤混合堆置在炉排上面，控制锅炉进风，从而影响燃烧。把斗式的给煤改成分层给煤方式，即便用重力筛选把原煤里面块、末自下而上的分不到炉排上面，有助
7、于进风，不仅改善燃烧的情况，还能够提高煤的燃烧率，能够减少灰渣的含碳量，节能的效果依据改造前的锅炉状况而不同，锅炉的状况越差，效果将越好，投入少量的资金就可以得到尽快的回报。 2.燃烧系统的改造 正转链条炉排锅炉技术的改造，是将炉前合适的位置中倒入适量的煤粉在炉膛适当位置上，使得在炉排层燃的基础之上加大悬浮燃烧，会得到大约 10%的节能率。但加入的煤粉量和喷射的位置与速度要控制得当，否则会加大排烟的黑度，对节能效果产生影响。而煤粉锅炉和燃气、燃油等是用新型的节能燃烧器代替旧的燃烧器，改造的效果也和原有的设备状况相关联，原来的状况越差，达到的效果越佳，通常会达到 5-10%左右。 3.炉拱的改造
8、 对于工业锅炉的炉拱，通常是按照设计煤种而配置的，有很多锅炉不可以采用这种设计，致使燃烧的状况不好，直接对锅炉的热效率和出力产生影响。依据实际使用煤种，对炉拱的位置和形状做出适当的改变，能够提高锅炉的燃烧状况和燃烧效率，并减少煤炭的损耗，目前已经有很多煤种的炉拱装置技术。这项改造可以得到大约 10%的节能效果，技术改造的投资在大约半年可以全部收回。 4.控制系统的改造 工业锅炉的控制系统，在进行改造时可以分成两类，第一类是依据锅炉负荷的要求，对引风量、鼓风量、给水量及给煤量等进行实时调节，让锅炉经常处于良好的运作状态中，把原先的手动控制及半自动控制，改进成为全自动控制。这类的改造对负荷变化的幅
9、度很大，并且节能效果较好，通常可以达到大约 10%。第二类是针对于供暖锅炉的，是指在维持足够室温前提之下，按照户外的温度变化，对锅炉的输出热量进行适时调节，以求环保节能及舒适的目的。完成这类的自动控制，会让锅炉的煤炭节省大约 20%。对于燃气锅炉和燃油，具有相同的节能效果，并有更高的经济效益。 5.旧锅炉更新 将新锅炉来替代旧锅炉，例如用新型节能锅来替代旧型锅炉，用高参数的锅炉来替代低参数的锅炉，或者实现热电联产等。将适当台数的大容量循环流化床锅炉来代替多台小容量层燃锅炉。 结论： 当前形势下，我国的社会经济处于快速发展之中，能源对于经济发展的制约日趋严重，在以后很长的时间内，降低能源消耗将是
10、工作中的重点。要加强工业锅炉节能消耗，就需要多种手段措施相结合，工业锅炉的节能运行及改造如能实施上述的各项内容，将会大幅度减少化石燃料和煤炭的消耗，不仅会产生一定的经济效益，还会大幅度减少空气污染物的排放量，有利于改善地区间的生态环境。 参考文献： 1 孙彬彬，赵博，苗琪，刘昭岩. 浅析工业锅炉能效测试现状及对策J. 科技资讯. 2013（08） 2 王善武，吕岩岩，吴晓云，范兵兵. 工业锅炉行业节能减排与战略性发展J. 工业锅炉. 2011（01） 3 刘喜文，苗琪，王鹏，孙光宇. 工业锅炉节能分析及改造措施J. 中国设备工程. 2011（05） 4 章振华. 工业锅炉节能降耗措施的研究J. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2010（01） 5 唐禹明. 工业锅炉节能减排分析及对策J. 应用能源技术. 2011（02）
