時(shí)間：2023-05-29 17:30:03
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工業(yè)鍋爐，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；節(jié)能；措施
中圖分類號(hào)：TK223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、引 言
目前，全國(guó)工業(yè)鍋爐保有量約 50 萬(wàn)臺(tái)，其中燃煤鍋爐約 48 萬(wàn)臺(tái)，占工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?85% 左右。工業(yè)鍋爐普遍熱效率低，污染嚴(yán)重，節(jié)能潛力巨大，鍋爐的設(shè)計(jì)效率通常為 72%~80%，但平均運(yùn)行效率只有約 60%~65%，平均運(yùn)行效率比國(guó)外先進(jìn)水平低，而且每年排放的煙塵也是大氣重要污染源[1]。國(guó)內(nèi)工業(yè)鍋爐運(yùn)行中存在的主要問(wèn)題有：?jiǎn)闻_(tái)鍋爐容量小；設(shè)備陳舊老化；鍋爐平均負(fù)荷小，以至“大馬拉小車”的現(xiàn)象十分嚴(yán)重；鍋爐自動(dòng)化控制水平低；燃燒設(shè)備質(zhì)量低；煤炭質(zhì)量不穩(wěn)定及使用的煤種與設(shè)計(jì)煤種不匹配；缺乏熟練的操作人員及節(jié)能監(jiān)督管理不到位等。
因此，如何更好的節(jié)能降耗，提高鍋爐運(yùn)行的熱效率，已經(jīng)成為工業(yè)鍋爐節(jié)能減排需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。筆者結(jié)合多年的工作體會(huì)和深入研究，提出了以下一些觀點(diǎn)和看法。
二、工業(yè)鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀
近幾年，在我國(guó)各級(jí)政府的重視及重點(diǎn)扶持下，我國(guó)工業(yè)鍋爐行業(yè)得到了迅猛發(fā)展。全國(guó)擁有各級(jí)工業(yè)鍋爐制造許可證的企業(yè)不斷增加，我國(guó)現(xiàn)有鍋爐臺(tái)也迅猛增加。但是鏈條式鍋爐仍然是我國(guó)工業(yè)鍋爐燃燒設(shè)備的主要方式，占我國(guó)工業(yè)鍋爐產(chǎn)量臺(tái)數(shù)60%之多。
（1）污染嚴(yán)重，煤炭消耗量大
工業(yè)鍋爐以燃煤為主，煤礦燃燒排放物污染嚴(yán)重，是眾所周知的高污染能源。目前工業(yè)鍋爐的污染排放量及能源消耗量?jī)H次于電站鍋爐，工業(yè)鍋爐的煤炭消耗量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于建材、鋼鐵等高排放工業(yè)行業(yè)二工業(yè)鍋爐的污剎非放給我國(guó)大中型重點(diǎn)城市造成了嚴(yán)重后果，越來(lái)越引起全社會(huì)的廣泛關(guān)注，工業(yè)鍋爐的節(jié)能減耗勢(shì)在必行。
（2）工業(yè)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷普遍偏低，且平均容量小
長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)大多數(shù)工業(yè)鍋爐處于低負(fù)荷運(yùn)幸引犬態(tài)，一般平均負(fù)荷率在50% ~70%，鍋爐容量愈小，平均負(fù)荷率愈低二工業(yè)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷偏低，這就造成其散熱熱損失比就比同負(fù)荷運(yùn)行條件下的工業(yè)鍋爐增加近一倍，而且容易造成燃煤燃燒速度減慢，鍋爐漏風(fēng)量增大，排煙熱損失大等問(wèn)題。更嚴(yán)重的是，有可能造成工業(yè)鍋爐積灰堵塞和尾部受熱面腐蝕。
（3）鍋爐投務(wù)自身存在不足，檢測(cè)儀表不全，自控裝置水平低
鍋爐設(shè)備自身存在不足，檢測(cè)儀表不全，自控裝置水平低的現(xiàn)象常見(jiàn)于我國(guó)小型工業(yè)鍋爐，它們往往不能及時(shí)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷變化來(lái)及時(shí)調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況，以至于導(dǎo)致工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率低。另外，我國(guó)工業(yè)鍋爐的自身不足還體現(xiàn)在鍋爐本體保溫不好，普遍沒(méi)設(shè)吹灰裝置，鍋爐后部灰坑和爐墻漏漏風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重等
三、工業(yè)鍋爐的節(jié)能降耗措施
（1）控制排煙溫度以減少排煙熱損失
排煙熱損失是鍋爐的主要熱損失之一，可達(dá)10%~20%。眾所周知，排煙熱損失主要取決于排煙溫度和過(guò)量空氣系數(shù)的大小。在鍋爐運(yùn)行中為了減少排煙損失，應(yīng)在保證完全燃燒的前提下盡量保持較低的空氣系數(shù)，盡可能的避免爐體及各部分煙道的漏風(fēng)。排煙溫度也并非越低越好，因?yàn)樘偷呐艧煖囟葎?shì)必要增加鍋爐尾部受熱面，這是不經(jīng)濟(jì)的。同時(shí)還會(huì)增加通風(fēng)阻力，增加引風(fēng)機(jī)的電耗。另外，排煙溫度若低于煙氣露點(diǎn)溫度，將會(huì)引起受熱面的腐蝕，危及鍋爐的安全運(yùn)行。因此，要根據(jù)排煙熱損失和鍋爐尾部受熱面的金屬耗量與煙氣露點(diǎn)溫度等參數(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算來(lái)確定最合理的排煙溫度。要降低排煙熱損失，還需防止鍋爐煙氣系統(tǒng)的煙灰結(jié)垢和堵塞。因此應(yīng)定期檢查鍋爐爐膛及水冷壁以及空氣預(yù)熱器和省煤器的運(yùn)行情況，及時(shí)對(duì)鍋爐進(jìn)行吹灰除垢，保持受熱面的清潔，最大限度的提高傳熱效率，充分利用爐膛中燃料產(chǎn)生的熱量，從而降低了排煙溫度，提高鍋爐運(yùn)行的熱效率。
（2）多應(yīng)用新的工業(yè)鍋爐技術(shù)，逐步改造舊工業(yè)鍋爐
目前，科技日新月異，新技術(shù)的產(chǎn)生與應(yīng)用層出不窮。多應(yīng)用工業(yè)鍋爐相關(guān)的新技術(shù)完成對(duì)舊鍋爐的改造，提高鍋爐運(yùn)行效率，像近幾年的變頻調(diào)速技術(shù)，它可以按工業(yè)鍋爐的負(fù)荷需要調(diào)節(jié)給水量和風(fēng)量，提高了鍋爐燃燒效率；并且增加了煙氣余熱利用裝置，提高了煙氣余熱利用程度，減少了熱量損失，真正使鍋爐達(dá)到了節(jié)能減耗的目的
（3）推廣工業(yè)鍋爐的水處理技術(shù)
水質(zhì)差是影響工業(yè)鍋爐運(yùn)行能量損耗大的一個(gè)重要原因，據(jù)測(cè)算，鍋爐本體內(nèi)部每結(jié)1mm水垢，整體熱效率下降3%，直接影響工業(yè)鍋爐的安全運(yùn)行。我們可以采用先進(jìn)的水處理技術(shù)和除垢技術(shù)，來(lái)提高水質(zhì)，除去水垢。整體提高工業(yè)鍋爐的熱效率，實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐運(yùn)行的節(jié)能減耗。
（4）保證燃料的完全燃燒減少爐渣含碳量
爐渣含碳量反映的是燃料的不完全燃燒熱損失。主要與鍋爐型號(hào)、結(jié)構(gòu)、燃料的品質(zhì)與質(zhì)量、燃燒方式以及運(yùn)行操作技術(shù)有關(guān)。該項(xiàng)熱損失越大，燃燒效率越低，直接影響鍋爐的熱效率。大量節(jié)能監(jiān)測(cè)資料顯示：爐渣含碳量減少 2.5%，可節(jié)約煤 1%。減少爐渣含碳量可以從以下幾個(gè)方面入手：盡可能選用燃用水分小或揮發(fā)份大的煤促進(jìn)燃料的完全燃燒；調(diào)整合理的煤層厚度、進(jìn)煤速度、風(fēng)煤配比等；改進(jìn)鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的不合理。如爐膛過(guò)小，造成熱負(fù)荷低，使燃燒不良；前拱幾何形狀及高度不適，會(huì)使點(diǎn)火推遲；后拱過(guò)高或過(guò)短會(huì)使余煤不能燃燼。
（5）熱效率的監(jiān)測(cè)熱效率是鍋爐的綜合指標(biāo)
對(duì)工業(yè)鍋爐的測(cè)試結(jié)果經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析可知，各項(xiàng)熱損失中，把排煙熱損失、機(jī)械不完全燃燒熱損失、鍋爐外表面散熱損失控制好，就基本控制住了熱損失的 70%~80%。因此，對(duì)鍋爐熱效率的分析，主要應(yīng)從下面幾個(gè)方面入手：鍋爐設(shè)備本身的問(wèn)題，比如爐膛結(jié)構(gòu)是否合理，受熱面積的積灰與結(jié)垢，爐墻是否漏風(fēng)；輔機(jī)的選擇是否配套等；操作運(yùn)行方面：提高司爐人員的操作水平，完善管理及規(guī)章制度。燃料的選用和鍋爐負(fù)荷變化時(shí)生產(chǎn)的安排等等。
（6）提高鍋爐操作人員及鍋爐管理人員的整體素質(zhì)
為了加強(qiáng)工業(yè)鍋爐的運(yùn)行管理，工業(yè)鍋爐行業(yè)在對(duì)鍋爐操作人員和管理人員招聘時(shí)應(yīng)該提高任職資質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)職員的專業(yè)技能培訓(xùn)，只有鍋爐操作人員和管王里人員崗位技能提高了才能更好地對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行周期性維護(hù)，才能確保鍋爐系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)備能夠在最佳狀態(tài)下安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。
綜上所述，工業(yè)鍋爐節(jié)能的具體措施主要有：
1、砌筑適當(dāng)形狀的爐拱，用以提高預(yù)熱溫度和合理組織爐內(nèi)氣流。
2、改進(jìn)燃燒設(shè)備和燃燒方式。
3、加裝鍋爐管束和省煤器
4、改變爐膛輻射受熱面，改進(jìn)氣流對(duì)受熱面的沖刷。
5、加強(qiáng)爐體保溫，減少各門孔、墻縫的漏風(fēng)。在采取節(jié)能降耗措施解決問(wèn)題的同時(shí)，還應(yīng)以技術(shù)先進(jìn)、成熟，經(jīng)濟(jì)合理為原則。
四、結(jié)語(yǔ)
總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的工業(yè)鍋爐耗煤量大，污染物排放量多，運(yùn)行效率低下是目前擺在我們面前嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)。企業(yè)要根據(jù)自己的實(shí)際情況，總結(jié)出行之有效的節(jié)能降耗措施，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。我們相關(guān)人員針對(duì)這些現(xiàn)狀，也需要深入剖析造成如此嚴(yán)峻形勢(shì)的原因，找到問(wèn)題相對(duì)應(yīng)的根本性解決方案。這才能使工業(yè)鍋爐的運(yùn)行在不斷地改進(jìn)中走向可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能道路。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 鍋爐；給水；腐蝕；防治
中圖分類號(hào)TH2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）50-0118-01
0 引言
低壓工業(yè)鍋爐腐蝕的問(wèn)題一直受到各個(gè)使用單位的觀注，都在想方設(shè)法杜絕或降低腐蝕的發(fā)生。由于低壓工業(yè)鍋爐的使用條件不好，使用金屬面積大、用水量大，如果沒(méi)有除氧措施和可靠防腐蝕設(shè)備，鍋爐水中的氧和二氧化碳處于飽和狀態(tài)，腐蝕的情況就很容易發(fā)生。本文就低壓工業(yè)鍋爐存在的腐蝕問(wèn)題，從理論上，對(duì)腐蝕存在的狀況、特點(diǎn)和影響因素等進(jìn)行了闡述，并提出了怎樣預(yù)防氧腐蝕的發(fā)生。
1 鍋爐的腐蝕狀況
改革開(kāi)放以后，工業(yè)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，鍋爐的使用量增大，而有些使用單位并不注意鍋爐防腐問(wèn)題，不按要求定期進(jìn)行除氧，再有鍋爐本身結(jié)構(gòu)的缺陷、鍋爐保養(yǎng)跟不上、運(yùn)行方式不和理等，致使鍋爐受壓部件的氧腐蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這既降低了鍋爐的使用壽命，又使元件滿足不了工作強(qiáng)度要求，最終導(dǎo)致鍋爐需要維修或停止運(yùn)行。
2 氧腐蝕的特征
腐蝕分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕兩類。鍋爐給水系統(tǒng)中發(fā)生的腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與介質(zhì)發(fā)生至少一種電極反應(yīng)的電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。其機(jī)理為，在水分子的作用下，鐵以鐵離子的形式轉(zhuǎn)入溶液中，并且有等量的電子留在金屬表面上，金屬表面帶有負(fù)電，水溶液則帶正電，而鋼材上多余的鐵離子不斷進(jìn)入鍋水中，使金屬表面產(chǎn)生了腐蝕。 另外，水中的溶解氧又是陰極去極化劑，所以水中含氧量與氧腐蝕速度成正比，對(duì)金屬的腐蝕比較嚴(yán)重，即：
Mg（HCO3）2Mg（HO）2+CO2 Ca（HCO3）2CaCO3+H2O+CO2
反應(yīng)后生成的物質(zhì)附著在金屬表面，形成水垢，二氧化碳溶于水形成碳酸，而鐵離子與碳酸進(jìn)行反應(yīng)，即：
Fe+2H2O+CO2Fe（HCO3）2+H2 CO2+H2OH2COH++HCO3
生成的重碳酸鐵[Fe（HCO3）2]對(duì)鍋爐產(chǎn)生腐蝕，重碳酸鐵是溶解于水的，如果鍋水中存在氧，那重碳酸發(fā)生就和氧發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳，即：
O2+4Fe（HCO3）2+ 2H2O4Fe（OH）3+8CO2 Fe（OH）3
又與水溶液中的Fe（OH）2相互碰撞后生成黑銹（Fe3O4）保護(hù)膜。新產(chǎn)生的二氧化碳又變?yōu)樘妓幔g內(nèi)表面，破壞保護(hù)膜。這樣反復(fù)進(jìn)行，直到氧氣全部消耗完為止。
3 產(chǎn)生氧腐蝕的主要原因
3.1水的溫度
在密閉系統(tǒng)中，當(dāng)氧的濃度一定時(shí)，水溫升高，陰、陽(yáng)極反應(yīng)速度增加，腐蝕加快。
3.2水中離子成分
對(duì)鍋爐鋼材的腐蝕產(chǎn)生重要的影響還有水中的離子成分，如OH會(huì)促進(jìn)金屬表面保護(hù)膜的生成，減小腐蝕的危害；水中含有C1，它能破壞鋼材的保護(hù)膜，因而會(huì)促進(jìn)腐蝕的發(fā)生。
3.3鍋水的pH值
因鍋水中含溶解氧，當(dāng)pH值在4和7之間時(shí)，在鋼材表面發(fā)生放出氧和吸收氧的反應(yīng)，產(chǎn)生均勻腐蝕；當(dāng)pH值小于4時(shí)，腐蝕速度加快。當(dāng)pH值大于13時(shí)，由于腐蝕產(chǎn)物變?yōu)榭扇苄訦FeO2-,腐蝕速度再次上升。當(dāng)pH=10~13時(shí)，腐蝕速度下降，因?yàn)樵谶@個(gè)pH值范圍內(nèi)，鋼的表面能生成較完整的保護(hù)膜，從而抑制了氧的腐蝕。
3.4氧的濃度
在發(fā)生氧腐蝕的條件下，氧嘗試增加，一般能加速金屬的腐。工作壓力小于1.6MPa的鍋爐，給水溶解氧的含量必須小于0.1mg/L。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)含氧量控制在0.1mg/L時(shí)，氧腐蝕速度約為0.03mm/年，這樣就可以鍋爐的使用壽命大大延長(zhǎng)。
4 防止氧腐蝕的方法
1）采用鍋內(nèi)加藥方法，控制鍋水PH值。這是防止鍋爐腐蝕最有效、最簡(jiǎn)單的方法。針對(duì)腐蝕形成的原理和過(guò)程，通過(guò)向鍋內(nèi)加入藥劑，有效地控制鍋水中的離子平衡，抑制晶體污染物的生長(zhǎng)與粘結(jié)，使之形成流動(dòng)性的水渣而排除；
2）停用期間也要做好保養(yǎng)，停用腐蝕是金屬損壞的最主要形式之一。停用保護(hù)方法可以分為三類：一是阻止空氣進(jìn)行鍋爐水汽系統(tǒng)內(nèi)部；二是降低鍋爐水汽系統(tǒng)內(nèi)部的濕度；三是使用緩蝕劑，減緩金屬表面的腐蝕；
3）排污水的二次利用。可以使用鄰近鍋爐的排污水，由于防止鍋爐腐蝕主要是消除給水的氧和二氧化碳，那么可以把鄰近鍋爐的排污水，通過(guò)沉淀排出水渣后，作為補(bǔ)給水使用；
4）使用有效的除氧方法。從鍋爐氧腐蝕的影響因素中可以看出，氧的濃度是主要因素，要防止氧腐蝕，主要的方法是減少水中溶解氧的含量。使給水的含氧量降低到最低水平的方法主要有熱力除氧法與化學(xué)除氧法。熱力除氧法是采用熱力除氧器將水中溶解氧除去，它是給水除氧的主要措施。化學(xué)藥劑法除氧是在給水中加入還原劑除去熱力除氧后給水中殘留的氧，它是給水除氧的輔助措施。鍋爐腐蝕問(wèn)題直接關(guān)系到鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和使用壽命，也為使用單位生產(chǎn)管理、安全防范增添了困難。因此，只有從預(yù)防和治理兩個(gè)方面進(jìn)行有效地防治，才能從根本上解決生產(chǎn)工作中這一問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】 工業(yè)鍋爐 高能耗 能效測(cè)試 特種設(shè)備
一、西安市工業(yè)鍋爐能耗現(xiàn)狀
隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛，能源問(wèn)題日益突出。工業(yè)鍋爐作為高能耗的特種設(shè)備，每年所消耗的能源在我國(guó)能源總消耗當(dāng)中約25%。西安市作為工業(yè)鍋爐使用的大市，在用工業(yè)鍋爐共有4000余臺(tái)，每年大約要消耗標(biāo)準(zhǔn)煤400萬(wàn)噸，每年排放物當(dāng)中二氧化硫?yàn)?.4萬(wàn)噸，氮氧化物3萬(wàn)噸，二氧化碳1048萬(wàn)噸，在這些排放物當(dāng)中二氧化硫的排放量占到了西安市所有污染排放的33%。
而長(zhǎng)久以來(lái)煤炭燃燒的產(chǎn)物一直以來(lái)都是困擾西安市，是產(chǎn)生霧霾的主要因素，所以對(duì)于西安市工業(yè)鍋爐能耗和產(chǎn)物排放的有效控制，對(duì)于西安市在“十二五”規(guī)劃當(dāng)中所提到的節(jié)能減排目標(biāo)、環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有非常重要的意義和價(jià)值。
二、影響鍋爐能耗的主要因素
2.1工業(yè)鍋爐的管理水平低
鍋爐使用單位主要管理人員對(duì)節(jié)能不夠重視，司爐人員普遍存在積極性不高，對(duì)節(jié)能表現(xiàn)出不懂、不管、不愿的“三不”態(tài)度，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1）對(duì)燃料的管理長(zhǎng)期處于粗放的狀態(tài)，燃料未進(jìn)行成分檢驗(yàn)、原煤仍處于粗放加工，目前西安地區(qū)的燃煤鍋爐有80%仍然是鏈條爐排，還有近10%的立式手燒爐。
2）鍋爐運(yùn)行效率低，基于生產(chǎn)內(nèi)容和方式不同，各企業(yè)所選用的鍋爐型號(hào)、參數(shù)各不相同，通常配備高于所需蒸發(fā)量的鍋爐，大部分鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)出力都達(dá)不到額定出力的50%，普遍處在“大馬拉小車”現(xiàn)象，長(zhǎng)期處于燃燒不穩(wěn)定，鍋爐散熱損失、不完全燃燒熱損失都比額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)大很多，燃料浪費(fèi)嚴(yán)重。
3）司爐人員專業(yè)技能低，缺乏節(jié)能及操作指示，無(wú)法依據(jù)負(fù)荷、燃料變化等做出必要的調(diào)整。
2.2對(duì)工業(yè)鍋爐的回水和余熱利用率低
目前，西安地區(qū)工業(yè)鍋爐設(shè)備的冷凝水回收利用不足，大多數(shù)的鍋爐都沒(méi)有安裝冷凝水回收裝置，即使安裝的也沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的使用。
在余熱利用方面，大部分燃?xì)忮仩t都沒(méi)有按裝節(jié)能器，排煙溫度和空氣過(guò)量系數(shù)普遍高出TSG G0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》所規(guī)定值，目前大部分鍋爐的節(jié)能器都沒(méi)有采用耐腐蝕鋼材制作，為減少成本一般采用碳鋼制造，易腐蝕，甚至污染鍋爐水質(zhì)，造成使用單位寧可浪費(fèi)，也不愿安裝節(jié)能器。
2.3工業(yè)鍋爐設(shè)備自動(dòng)化程度不高
鍋爐設(shè)備是個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，作為一個(gè)長(zhǎng)期運(yùn)行設(shè)備，其控制系統(tǒng)的優(yōu)劣是影響鍋爐能耗的重要因素，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
1）機(jī)械爐排漏煤量超標(biāo)，側(cè)面密封不合格導(dǎo)致鍋爐漏風(fēng)嚴(yán)重。
2）給煤調(diào)速箱不能根據(jù)爐膛溫度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)爐排轉(zhuǎn)速和煤層厚度，爐排上燃料燃燒不均勻，對(duì)鍋爐內(nèi)燃料的正常燃燒和水冷壁的換熱效率影響較大。
3）當(dāng)鍋爐實(shí)際蒸發(fā)量不恒定時(shí)，出現(xiàn)熱負(fù)荷波動(dòng)的時(shí)候鍋爐輔機(jī)的控制系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行檔次的調(diào)整，導(dǎo)致輔機(jī)運(yùn)行效率低下，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。
4）自動(dòng)裝置配備的不到位，很少在鍋爐出口管道安裝流量計(jì)量?jī)x表，有些使用單位僅在鍋筒上裝有安全附件，其他地方不裝任何安全附件和計(jì)量?jī)x表。
5）在西安地區(qū)有些使用單位緊靠司爐人員的肉眼觀察來(lái)決定給水泵和鼓、引風(fēng)機(jī)的起停，連基本的控制系統(tǒng)都沒(méi)有。
2.4對(duì)工業(yè)鍋爐的節(jié)能監(jiān)管力度不夠
由于管理水平和重視程度的不同，鍋爐使用單位運(yùn)行情況千差萬(wàn)別，節(jié)能水平參差不齊。普遍存在著專業(yè)人員匱乏的現(xiàn)象，在測(cè)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)很多鍋爐的能效不達(dá)標(biāo)，針對(duì)不達(dá)標(biāo)的鍋爐給出了不合格報(bào)告和節(jié)能建議書(shū)，但使用單位并不整改，依然我行我素的現(xiàn)象。目前國(guó)家在這方面只是頒布了相關(guān)的節(jié)能技術(shù)規(guī)范，在本行政區(qū)域內(nèi)并沒(méi)有對(duì)工業(yè)鍋爐的能效進(jìn)行有效監(jiān)管和給出相關(guān)獎(jiǎng)懲機(jī)制。
2.5對(duì)工業(yè)鍋爐的水質(zhì)管理存在漏洞
西安市對(duì)于鍋爐水質(zhì)管理上的漏洞主要表現(xiàn)為“三低一高”，首先這個(gè)低指的是水處理設(shè)備的利用率低、處理人員的配備率低、水質(zhì)達(dá)標(biāo)率低，其次這個(gè)高指的是工業(yè)鍋爐的排污率高，這樣的“三低一高”導(dǎo)致了西安市工業(yè)鍋爐所排放的熱量加大，浪費(fèi)嚴(yán)重。
三、西安市工業(yè)鍋爐能效測(cè)試進(jìn)展
3.1 法律法規(guī)的完善
國(guó)家有關(guān)工業(yè)鍋爐的能效測(cè)試，自標(biāo)準(zhǔn)JB2829-88《工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)》實(shí)施之日起；經(jīng)過(guò)多次修訂和不斷更新，2003年且目前仍然有效的GB/T10180-2003《工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程》代替了GB10180-1988《工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)規(guī)范》。2009年國(guó)家質(zhì)檢總局頒布并實(shí)施了《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》文件，加強(qiáng)了對(duì)高能耗特種設(shè)備的管理。
隨后2010年頒布并實(shí)施了TSG G0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》和TSG G0003-2010《工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則》進(jìn)一步規(guī)范了工業(yè)鍋爐能效測(cè)試的條件和技術(shù)指標(biāo)，相比其他標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)工業(yè)鍋爐的排煙溫度、空氣過(guò)量系數(shù)、熱效率等指標(biāo)提出了更高的要求。如2014年頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47034-2013《工業(yè)鍋爐技術(shù)條件》中技術(shù)指標(biāo)已與上面的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一致。
在能效評(píng)價(jià)方面，特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG G0003-2010《工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則》對(duì)工業(yè)鍋爐能效評(píng)價(jià)還比較籠統(tǒng)，但2014年4月1日起執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47035-2013《工業(yè)鍋爐系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)導(dǎo)則》進(jìn)一步細(xì)化了工業(yè)鍋爐能效評(píng)價(jià)的條件和方法。以及2014年實(shí)施的《中國(guó)特種設(shè)備安全法》中也提出對(duì)特種設(shè)備堅(jiān)持 “安全第一、預(yù)防為主、節(jié)能環(huán)保、綜合治理”的原則。西安市緊跟國(guó)家相關(guān)法律、法規(guī)的步伐，及時(shí)更新標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)并執(zhí)行相關(guān)的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 西安市工業(yè)鍋爐在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的試點(diǎn)運(yùn)行
針對(duì)工業(yè)鍋爐長(zhǎng)期存在著能耗大、運(yùn)行效率低、監(jiān)管力不足等問(wèn)題，我院與日本三浦公司合作開(kāi)展“工業(yè)鍋爐遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)”項(xiàng)目，該項(xiàng)目緊緊圍繞著國(guó)家關(guān)于實(shí)行工業(yè)鍋爐節(jié)能審查監(jiān)管要求的主題，將全市在用工業(yè)鍋爐通過(guò)數(shù)據(jù)采集，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳遞到各使用終端，通過(guò)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工業(yè)鍋爐水質(zhì)和鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。根據(jù)不同鍋爐型號(hào)，我們選擇具有代表性的5家使用單位作為試點(diǎn)，安裝了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并成功投入運(yùn)行。以下是2013年這五家單位工業(yè)鍋爐的運(yùn)行參數(shù)（見(jiàn)表1）：
由表1可以看出，同一臺(tái)鍋爐的運(yùn)行效率最高值和最低值之間最多相差高達(dá)將近20%，這一部分損失和以下原因有直接關(guān)系，使用單位中大部分鍋爐司爐人員缺乏節(jié)能減排的相關(guān)知識(shí)，司爐人員不能根據(jù)負(fù)荷、煤質(zhì)變化等情況正確調(diào)整運(yùn)行鍋爐，從而大大限制了鍋爐性能水平的充分發(fā)揮，造成排煙溫度明顯過(guò)高、爐渣含碳量過(guò)高、過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)大等問(wèn)題。可見(jiàn)通過(guò)對(duì)工業(yè)鍋爐的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)，針對(duì)每臺(tái)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行，便可制定相應(yīng)的節(jié)能方案，節(jié)能降耗潛力巨大。
3.3測(cè)試手段及設(shè)備的革新
（1）鍋爐給水量測(cè)量設(shè)備的改進(jìn)，從原稱重計(jì)量到超聲波流量計(jì)量。針對(duì)西安地區(qū)中小型鍋爐對(duì)給水流量的計(jì)量不受重視，大多數(shù)沒(méi)有安裝流量計(jì)量設(shè)備，測(cè)試時(shí)無(wú)從計(jì)量。稱重計(jì)量雖能提供直觀的數(shù)據(jù)，但比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且精度低。目前測(cè)試中心采用的超聲波流量計(jì)具有精度高，安裝便捷，攜帶方面，對(duì)給水流量的瞬時(shí)變化和累計(jì)流量做出準(zhǔn)確的測(cè)量。
（2）鍋爐煙氣的分析設(shè)備的和測(cè)試方法的革新。長(zhǎng)期以來(lái)所采用的分析方法是奧氏分析儀化學(xué)分析法，它可分析RO2、O2、CO三種煙氣成分。由于煙氣中CO含量通常在0.1%以內(nèi)，奧氏儀最小讀數(shù)為0.2%，故無(wú)法用它來(lái)分析煙氣中的CO。
另外，奧氏儀操作時(shí)必須先分析RO2，完成后在分析O2，順序不能顛倒。在O2吸收劑與空氣接觸部位要加一層輕油，使其與空氣隔絕，否則會(huì)因?yàn)槲湛諝庵蠴2量過(guò)多而影響分析的正確性，且在測(cè)試過(guò)程中，不得使吸收劑在吸收瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)泡泡。奧氏儀測(cè)量的煙氣成分少，操作繁瑣，且測(cè)量結(jié)果精度容易受外界環(huán)境影響，已越來(lái)越不能滿足能效測(cè)試的要求。西安地區(qū)已對(duì)煙氣分析設(shè)備進(jìn)行了革新，目前主要采用國(guó)際先進(jìn)的德圖350加強(qiáng)型煙氣分析儀和移動(dòng)式紅外煙氣分析儀兩種，其具有精度高，安裝便捷且可在線測(cè)試，對(duì)煙氣中多種成分做出準(zhǔn)確測(cè)量。
（3）對(duì)蒸汽濕度進(jìn)行測(cè)量的革新。原來(lái)所使用的主要是氯根法（硝酸銀容量法），這種測(cè)量方法在操作上比較麻煩，流程復(fù)雜，現(xiàn)在西安市對(duì)鍋爐進(jìn)行蒸汽濕度測(cè)量的方法主要采用的是自動(dòng)化程度高的鈉度計(jì)法和電導(dǎo)率法兩種。鈉度計(jì)法測(cè)量結(jié)果精確，可進(jìn)行連續(xù)性的測(cè)量。電導(dǎo)率法檢測(cè)方便快速，靈敏度高。
（4）對(duì)于散熱損失的計(jì)量，西安市也做出了改進(jìn)，最初西安市鍋爐進(jìn)行散熱損失的計(jì)量方法主要是查表法和計(jì)算法，由于我國(guó)沒(méi)有專門的散熱損失試驗(yàn)，一直采用前蘇聯(lián)20世紀(jì)50年代的數(shù)據(jù)，直至今日。近20年來(lái)，我國(guó)鍋爐品種發(fā)展較快，出現(xiàn)大量快裝（整裝）、組裝鍋爐。這種鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、爐墻受高溫輻射面積較少，加上保溫材料好，散熱損失大為減少，采用查表法得到的散熱損失明顯偏大，準(zhǔn)確度不高。而正是為了改變這種計(jì)算不夠準(zhǔn)確的現(xiàn)狀，所以西安地區(qū)對(duì)于鍋爐散熱損失的計(jì)量主要以熱流計(jì)法為主，對(duì)于采用熱流計(jì)較為困難時(shí)，可采用查表法和計(jì)算法，且只對(duì)爐墻表面溫度在50oC以下和采用重型爐墻的散裝鍋爐適用。另外，熱流計(jì)法具有準(zhǔn)確度高之外還具有穩(wěn)定性高、測(cè)量方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
四、提高西安市工業(yè)鍋爐能耗的建議
（1）以工業(yè)鍋爐節(jié)能減排為關(guān)鍵點(diǎn)，強(qiáng)化司爐人員專業(yè)化知識(shí)及操作技能培訓(xùn)，提高司爐人員的操作和管理水平，增強(qiáng)其節(jié)能意識(shí)和責(zé)任心。
（2）針對(duì)工業(yè)鍋爐的冷凝水采取回收技術(shù)，讓回收的這部分冷凝水可作為鍋爐給水進(jìn)行補(bǔ)給，不僅可以節(jié)約鍋爐用水，而且還可以提高給水溫度。鍋爐給水溫度每提高約6oC，可節(jié)約燃料約1%，對(duì)于鍋爐節(jié)能降耗十分必要，同時(shí)還能提高鍋爐熱效率，減少鍋爐污水排放量。
（3）盡可能降低鍋爐的熱損耗，特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》中明確規(guī)定當(dāng)周圍環(huán)境溫度為25oC時(shí)，距門（孔）300mm以外的爐體外表面溫度不得超過(guò)50oC，爐頂不得超過(guò)70oC。在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)仍有一部分工業(yè)鍋爐的局部地方超溫，存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，增大了鍋爐的熱損耗。故及時(shí)拆除或更換不合格保溫材料，使鍋爐爐墻、煙風(fēng)道等各熱力設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有良好的密封和保溫性能。
（4）嚴(yán)格控制空氣過(guò)量系數(shù)，使其盡量達(dá)到《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》的技術(shù)指標(biāo)，因?yàn)榭諝膺^(guò)量系數(shù)影響著燃料的燃燒效率，從而影響鍋爐的熱效率。若在燃燒過(guò)程中空氣量不足，燃燒效率低，將直接導(dǎo)致鍋爐的能效降低，反之，空氣量過(guò)多，鍋爐的煙風(fēng)系統(tǒng)中空氣流動(dòng)加快，熱煙氣沒(méi)有足夠時(shí)間進(jìn)行熱交換，大量熱量被帶走，從而降低鍋爐熱效率。應(yīng)采用變頻技術(shù)，依據(jù)工業(yè)鍋爐的負(fù)荷情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)鼓、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，讓鍋爐一直處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。一方面可以節(jié)約鍋爐燃煤，又可以節(jié)約風(fēng)機(jī)的耗電，節(jié)能效果很好。
（5）降低鍋爐排煙溫度，在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鍋爐排煙溫度每升高10-15 oC時(shí)，排煙熱損失增加1%左右。加大對(duì)在用工業(yè)鍋爐、立式小鍋爐的改造力度，在鍋爐尾部盡可能安裝耐腐蝕節(jié)能器，對(duì)于燃煤鍋爐必要時(shí)可安裝小型空氣預(yù)熱器來(lái)降低排煙溫度，確保鍋爐排煙溫度達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。
（6）預(yù)防受熱面外部積灰和內(nèi)部結(jié)垢，研究表明灰和水垢的換熱系數(shù)為鋼的1/200～1/50， 在測(cè)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)積灰每增加1mm，鍋爐熱損失增加4%～6%，水垢每增厚1mm，多消耗約3%的燃料。故在鍋爐易積灰的地方安裝吹灰裝置，并加強(qiáng)對(duì)鍋爐給水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使給水和鍋水達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的技術(shù)指標(biāo)，從源頭上解決鍋爐結(jié)垢問(wèn)題。
（7）加大對(duì)在用燃煤鍋爐的改造，其中包括對(duì)給煤裝置改造、燃燒系統(tǒng)改造、爐拱改造、鍋爐輔機(jī)改造和層燃鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐，使得在用鍋爐熱效率高，排放污染小，確保該地區(qū)在用鍋爐排放達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（8）工業(yè)鍋爐實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全面推行，建立起技術(shù)先進(jìn)、設(shè)施齊全、功能完備、立足西安、輻射西部及中部地區(qū)的節(jié)能領(lǐng)域能效綜合檢測(cè)與信息服務(wù)平臺(tái)，為政府提供真實(shí)有效的運(yùn)行數(shù)據(jù)，保證了政府對(duì)工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)管職能的實(shí)施落到實(shí)處，同時(shí)也可為各使用單位提高工業(yè)鍋爐熱效率、降低排放污染、降低霧霾污染源提供相應(yīng)的解決措施。
（9）政府還應(yīng)該牽頭進(jìn)行對(duì)工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗的宣傳力度，讓企業(yè)對(duì)鍋爐的節(jié)能降耗意識(shí)上升到與鍋爐的安全使用同等重要的地位，還應(yīng)該建立起對(duì)于鍋爐使用企業(yè)的獎(jiǎng)勵(lì)和扶持的激勵(lì)機(jī)制，針對(duì)鍋爐能耗不合格的企業(yè)申請(qǐng)鍋爐節(jié)能降耗設(shè)置專項(xiàng)的激勵(lì)資金，保證企業(yè)進(jìn)行節(jié)能降耗改造能夠推行。
關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐節(jié)能對(duì)策
中圖分類號(hào)：TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
工業(yè)鍋爐作為工業(yè)和社會(huì)的必須消耗品，為工業(yè)生產(chǎn)提供工業(yè)蒸汽，并且為社會(huì)大眾提供熱水供應(yīng)。工業(yè)鍋爐在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中居重要地位，但是工業(yè)鍋爐能源消耗和污染排放均位居全國(guó)工業(yè)行業(yè)第二，煤炭消耗也遠(yuǎn)高于鋼鐵等其他高耗能工業(yè)行業(yè)，為響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展，改善工業(yè)鍋爐污染排放和能源消耗問(wèn)題，本文就工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀及其節(jié)能減排的措施進(jìn)行相關(guān)探討。
1.工業(yè)鍋爐的工作過(guò)程
工業(yè)鍋爐的功能是生產(chǎn)具有一定溫度的水或蒸汽，其基本的構(gòu)成是鍋筒和爐膛。燃料在爐膛里進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔猓▽⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能），通過(guò)鍋筒受熱面，將熱量傳遞給鍋筒內(nèi)的水。鍋爐的工作過(guò)程概括起來(lái)包括三個(gè)同時(shí)進(jìn)行著的過(guò)程:燃料燃燒過(guò)程、煙氣向水的傳熱過(guò)程和水循環(huán)過(guò)程。
1.1燃料的燃燒過(guò)程
燃料經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)加到煤斗中并落在爐排上，爐排由鏈條帶動(dòng)，將燃料帶入爐內(nèi)，燃料一邊燃燒一邊向后移動(dòng)，燃燒所需要的氧氣由鼓風(fēng)機(jī)在大氣中抽得的空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器送入爐排中的風(fēng)箱后，向上到達(dá)燃料燃燒層。燃燒剩下的灰渣，在爐排末端落入灰斗。
1.2煙氣向水的傳熱過(guò)程
爐膛的四周都布置著水管，稱為水冷壁。由于燃燒放熱，爐膛內(nèi)溫度很高，高溫?zé)煔馀c水冷壁進(jìn)行輻射換熱和對(duì)流換熱，將熱量傳遞給管內(nèi)的水，同時(shí)煙氣受引風(fēng)機(jī)的引力向爐膛上方流動(dòng)，煙氣經(jīng)過(guò)爐膛出口并通過(guò)省煤器（利用煙氣余熱加熱鍋爐給水）和空氣預(yù)熱器（利用煙氣余熱加熱燃料燃燒所需要的空氣）進(jìn)行熱交換后，較低溫度的煙氣經(jīng)除塵、去硫等一系列凈化工藝最后從煙囪排出。
1.3水循環(huán)過(guò)程
經(jīng)過(guò)加溫的熱水流向供熱管網(wǎng)，在循環(huán)泵（循環(huán)泵的功能是克服液流的阻力，使系統(tǒng)按照一定速度流動(dòng)，以保證最遠(yuǎn)環(huán)路系統(tǒng)液體流回?zé)嵩矗┑淖饔孟拢蝈仩t方向流回，經(jīng)補(bǔ)水泵自動(dòng)測(cè)壓補(bǔ)水后，流回鍋爐加溫。
2. 我國(guó)工業(yè)鍋爐的使用現(xiàn)狀
2.4排煙污染大
目前我國(guó)企業(yè)主要采用有機(jī)熱載體鍋爐，這種鍋爐采用的燃燒方法多為層燃，排煙溫度比較大，通常在 300℃以上，并且煙氣中包含了大量的SO2、CO2以及 NO 氣體，這些夾雜著大量污染氣體的高溫?zé)焿m不僅流失了大量的熱量，損耗了能源，所造成的環(huán)境污染也極為巨大。
1.2 鍋爐自動(dòng)化運(yùn)行水平低
當(dāng)前我國(guó)的工業(yè)鍋爐普遍未配置相應(yīng)的運(yùn)行檢測(cè)儀，因此鍋爐操作人員在對(duì)鍋爐燃燒工況和負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整時(shí)往往無(wú)法掌握具體數(shù)據(jù)，不能及時(shí)調(diào)整鍋爐的運(yùn)行工況，導(dǎo)致鍋爐和電機(jī)運(yùn)行效率受到極大限制，造成資源浪費(fèi)。
1.3 鍋爐水質(zhì)超標(biāo)
按照我國(guó)工業(yè)鍋爐水質(zhì)的相關(guān)規(guī)定，在使用工業(yè)鍋爐前均應(yīng)安裝相應(yīng)的水處理設(shè)備和加藥裝置，但是由于技術(shù)水平限制和資金限制，目前仍有一部分工業(yè)鍋爐的水質(zhì)超標(biāo)比較嚴(yán)重。
1.4 鍋爐結(jié)焦和積灰問(wèn)題嚴(yán)重
由于煤炭供需矛盾較大，目前我國(guó)工業(yè)鍋爐所采用的燃煤質(zhì)量往往參差不齊，這就使得燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的粘結(jié)物質(zhì)較多，這些粘結(jié)物質(zhì)積聚于鍋爐受熱面，經(jīng)高溫結(jié)焦和積灰，影響鍋爐效率。而目前清除結(jié)焦和積灰的方法主要是機(jī)械法和化學(xué)法，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，效果也不明顯。
2 我國(guó)工業(yè)鍋爐的節(jié)能措施
目前我國(guó)擁有工業(yè)鍋爐超 50 萬(wàn)臺(tái)，其中 70％是蒸汽鍋爐，剩余為熱水鍋爐，年平均消耗燃煤量約為 4 億 t。由于我國(guó)工業(yè)鍋爐的型式各異，主要的層燃鍋爐（主要為正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐）熱效率較低，普遍低于 80％，而新型高效的低污染循環(huán)流化床鍋爐則應(yīng)用很少。為了改善這一問(wèn)題，對(duì)于五成新以下的鍋爐可進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)于已經(jīng)接近壽命期的工業(yè)鍋爐，則可進(jìn)行適當(dāng)?shù)母?具體的方案如下：①改造鍋爐給煤裝置。將斗式給煤裝置改為分層給煤裝置，運(yùn)用重力篩選把煤由塊到末，自下而上的分布于爐排上，通過(guò)這樣的分層，給予了不同大小煤炭更多的進(jìn)風(fēng)機(jī)會(huì)，因此可以有效改善燃燒情況，提高燃燒率，實(shí)踐表明一般可節(jié)省 10％左右的燃煤，且原本爐況越差，經(jīng)改造后效果越好。②改造鍋爐燃燒系統(tǒng)。該技術(shù)是指從爐前適當(dāng)位置向爐膛噴入適量煤粉，使鍋爐在爐排層燃的基礎(chǔ)上增加一定懸浮燃燒，這樣可以達(dá)到 10％的節(jié)能率。要注意的是該技術(shù)改造對(duì)噴入的煤粉量、噴速和噴入位置要求比較高，改造時(shí)要嚴(yán)格予以控制，否則就會(huì)增加排煙黑度，影響預(yù)期效果。③改造鍋爐爐拱。這項(xiàng)技術(shù)改造中按照實(shí)際煤種的使用，適當(dāng)?shù)母脑鞝t拱的位置和形狀，這樣可以改善煤炭的燃燒狀況，提高其燃燒效率，目前爐拱的配置技術(shù)已經(jīng)比較成熟，通過(guò)該項(xiàng)改造可減少 10%的能耗。④改造鍋爐的輔機(jī)。正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐的主要輔機(jī)是鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，其運(yùn)行參數(shù)直接受鍋爐熱效率和能耗影響，因此可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)速，根據(jù)鍋爐本身的負(fù)荷要求調(diào)整引風(fēng)量，保證鍋爐在最佳條件下運(yùn)行，不僅節(jié)省了鍋爐燃煤，還節(jié)省了風(fēng)機(jī)耗電，效果較好。⑤進(jìn)行舊鍋爐更新?lián)Q代。
本技術(shù)適合于已接近壽命期的鍋爐改造，即用新鍋爐取代舊鍋爐，由于技術(shù)的發(fā)展，目前新型鍋爐相對(duì)舊型鍋爐結(jié)構(gòu)更大型、更節(jié)能、參數(shù)更高，并可實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。因此在進(jìn)行更新時(shí)，可選擇大容量的循環(huán)流化床鍋爐替換多臺(tái)小容量舊型層燃鍋爐。此項(xiàng)改造初期投入較高，但是節(jié)能效益也十分客觀，一般可在 3~5 年內(nèi)收回成本。
3 我國(guó)工業(yè)鍋爐的減排措施
3.1 對(duì)燃料進(jìn)行預(yù)處理
由于鍋爐型號(hào)不同，要達(dá)到最佳使用狀況應(yīng)選擇合適煤種。因此，在燃料進(jìn)爐前應(yīng)該對(duì)煤炭進(jìn)行細(xì)致的篩分和洗選，并合理分配煤炭燃燒；也可運(yùn)用煤炭爐前成型術(shù)，盡可能的節(jié)約燃煤，減少溫室氣體排放，實(shí)踐表明,通過(guò)篩分、洗選等處理后，煤炭中灰分的含量可降低 8％左右，有效提高鍋爐燃燒效率。
3.2 改造燃燒系統(tǒng)
要實(shí)現(xiàn)減排目的，對(duì)現(xiàn)有工業(yè)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改造是十分必要的，目前的主要措施是優(yōu)化鍋爐燃燒室，如安裝省煤器，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制等，一般來(lái)說(shuō)可將燃料效率提高 5％左右。目前此項(xiàng)措施在工業(yè)鍋爐改造上運(yùn)用比較廣泛。
3.3 開(kāi)發(fā)高效的清潔燃燒技術(shù)
鍋爐高效清潔燃燒技術(shù)是當(dāng)前世界范圍內(nèi)研究的課題，我國(guó)也一直致力于研究和制造出使用高效清潔燃燒技術(shù)的工業(yè)鍋爐，目前已經(jīng)有了一定突破，包括以下幾種技術(shù)和設(shè)備：其一，循環(huán)型流化床鍋爐。該技術(shù)設(shè)備融合了鼓泡床與汽化床鍋爐兩者的優(yōu)點(diǎn)，可達(dá) 90％左右，容量較大。其二，拋煤機(jī)鏈條爐排燃燒鍋爐。該技術(shù)設(shè)備融合了拋煤機(jī)與鏈條爐排鍋爐兩者的優(yōu)點(diǎn)。熱效率在 80％以上。其三，翻轉(zhuǎn)型爐排鍋爐。該鍋爐采用了萬(wàn)用爐排，熱效率也在 80％以上，不過(guò)該鍋爐容量相對(duì)較小，適合小規(guī)模使用。其四，改良的水火管鍋爐。改良后的水火管鍋爐效率有較大提高，可達(dá) 80％，較傳統(tǒng)提高了10%，并且節(jié)省了大量的鋼材。
總結(jié)：工業(yè)鍋爐是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品，這類產(chǎn)品的綜合創(chuàng)新需要系統(tǒng)集成優(yōu)化才能產(chǎn)生最大的效能，而工業(yè)鍋爐的系統(tǒng)集成創(chuàng)新是通過(guò)工業(yè)鍋爐監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)節(jié)和控制技術(shù)的實(shí)施才能最終完成。鍋爐使用單位大小不一，節(jié)能技術(shù)也各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況、鍋爐的狀況及煤的狀況等情況綜合分析，最大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。參考文獻(xiàn)：
[1]徐火力.推進(jìn)燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的建議及措施[J].能源與環(huán)境，
2010，(2).
關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；節(jié)能；減排
在能源消耗系統(tǒng)中，鍋爐及供熱系統(tǒng)占有很大的比例。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)年耗煤量約占我國(guó)煤炭產(chǎn)量的三分之一左右。目前我國(guó)工業(yè)鍋爐以燃煤為主，燃煤工業(yè)鍋爐占其總量的 80%以上，平均熱效率為60% ～65% ，遠(yuǎn)低于鍋爐產(chǎn)品 70% ～80%的設(shè)計(jì)和鑒定熱效率。工業(yè)鍋爐普遍存在熱效率低、原材料消耗大、排放高、污染大等問(wèn)題。因此，做好鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)于促進(jìn)節(jié)能減排具有十分重要的意義。
1 工業(yè)生產(chǎn)中鍋爐能源浪費(fèi)的現(xiàn)狀
1.1 不完全燃燒熱損失
不完全燃燒損失包括化學(xué)不完全燃燒熱損失和機(jī)械不完全燃燒熱損失。化學(xué)不完全燃燒熱損失系指排煙中含有尚未燃盡的 CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w所造成的熱損失。機(jī)械不完全燃燒熱損失指未燃燼的煤粒造成的熱損失。這些未燃燒的炭包含在灰渣及飛灰之中，層燃爐的漏煤也造成這種熱損失。
1.2 排煙熱損失
以中小型工業(yè)鍋爐為例，排煙溫度正常情況下應(yīng)在 200℃以內(nèi)，160℃左右較好，排煙溫度每降低 12～15℃，可節(jié)煤 1%。而實(shí)際情況是不少鍋爐的排煙溫度超過(guò)了 200℃，排煙處的過(guò)量空氣系數(shù)為 1.7～2.5，排煙熱損失為 8%～20%。一般來(lái)說(shuō)，排煙溫度低，熱效率相應(yīng)高，經(jīng)濟(jì)效果好，但排煙溫度過(guò)低，會(huì)造成鍋爐尾部受熱面的煙氣結(jié)露，產(chǎn)生低溫腐蝕及堵灰。
1.3 散熱損失某些工業(yè)鍋爐及熱網(wǎng)管道保溫效果差
有的鍋爐某些部件不保溫，有的鍋爐蒸汽管道雖然保溫，但對(duì)保溫管道的維修相當(dāng)少，造成破損、泄漏。在蒸汽管道上，有壓差就有漏損，有溫差就有散熱。
2 我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能技術(shù)
2.1 給煤裝置改造
中國(guó)的層燃鍋爐都是燃用原煤,其中占多數(shù)的正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐,原有的斗式給煤裝置,使得煤塊和煤末混合堆實(shí)在爐排上,阻礙鍋爐進(jìn)風(fēng),影響燃燒。將斗式給煤裝置改造成分層給煤裝置。即使用重力篩選將原煤中塊、末自下而上松散地分布在爐排上,有利于進(jìn)風(fēng),改善了燃燒狀況,提高煤的燃燒率,減少灰渣含碳量。
2.2 燃燒系統(tǒng)改造
對(duì)于正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐,這項(xiàng)技術(shù)改造是從爐前適當(dāng)位置噴入適量煤粉到爐膛的適當(dāng)位置,使之在爐排層燃基礎(chǔ)上,增加適量的懸浮燃燒,可以獲得10%左右的節(jié)能率。但是,噴入的煤粉量、噴射速度與位置要控制適當(dāng),否則,將增大排煙黑度,影響節(jié)能效果。
2.3 爐拱改造
正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐的爐拱是按設(shè)計(jì)煤種配置的,有不少鍋爐不能燃用設(shè)計(jì)煤種,導(dǎo)致燃燒狀況不佳,直接影響鍋爐的熱效率,甚至影響鍋爐出力。按照實(shí)際使用的煤種,適當(dāng)改變爐拱的形狀與位置,可以改善燃燒狀況,提高燃燒效率,減少燃煤消耗。現(xiàn)在已有適用多種煤種的爐拱配置技術(shù)。這項(xiàng)改造可獲得10%左右的節(jié)能效果,技改投資半年左右可收回。
2.4 鍋爐輔機(jī)節(jié)能改造
燃煤鍋爐的主要輔機(jī)―――鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)與鍋爐的熱效率和耗能量直接相關(guān),用適當(dāng)?shù)恼{(diào)速技術(shù),按照鍋爐的負(fù)荷需要調(diào)節(jié)鼓、引風(fēng)量,維持鍋爐運(yùn)行在最佳狀況,一方面可以節(jié)約鍋爐燃煤,又可以節(jié)約風(fēng)機(jī)的耗電,節(jié)能效果是很好的。
2.5 層燃鍋爐改造成循環(huán)流化床鍋爐
循環(huán)流化床鍋爐是煤粉在爐膛內(nèi)循環(huán)流化燃燒,所以它的熱效率比層燃鍋爐高15～20個(gè)百分點(diǎn),而且可以燃用劣質(zhì)煤；由于可以使用石灰石粉在爐內(nèi)脫硫,所以,不但可以在大大減少燃煤鍋爐酸雨氣體SO的排放量,而且,其灰渣可直接生產(chǎn)建筑材料。
2.6 舊鍋爐更新
這項(xiàng)改造是用新鍋爐替換舊鍋爐,包括用新型節(jié)能型鍋爐替換舊型鍋爐；用大型鍋爐替換小型鍋爐；用高參數(shù)鍋爐替換低參數(shù)鍋爐,以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)等。
2.7 控制系統(tǒng)改造
第一,按照鍋爐的負(fù)荷要求,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)給煤量、給水量、鼓風(fēng)量和引風(fēng)量,使鍋爐經(jīng)營(yíng)常處在良好的運(yùn)行狀態(tài)。將原來(lái)的手工控制或半自動(dòng)控制改造成全自動(dòng)控制。第二,對(duì)于供暖鍋爐,在保護(hù)足夠室溫的前提下,根據(jù)戶外溫度的變化,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)鍋爐的輸出熱量,達(dá)到舒適、節(jié)能、環(huán)保的目的。
3 我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐的減排技術(shù)
3.1 燃料預(yù)處理
根據(jù)鍋爐型號(hào)和使用狀況,選擇合理的煤炭品種,進(jìn)行煤炭的篩分、洗選和合理配煤,或者采用煤炭的爐前成型技術(shù),從而以較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)節(jié)約煤炭和減排溫室氣體的效果。
3.2 鍋爐的合理運(yùn)行
我國(guó)鍋爐使用運(yùn)行中的主要問(wèn)題是:容量過(guò)小或負(fù)荷不匹配,操作工的素質(zhì)較低。通過(guò)優(yōu)化鍋爐的合理配置,培訓(xùn)一定數(shù)量的技術(shù)操作人員,其減排的成本也是很低的。
3.3 改造和完善鍋爐的燃燒系統(tǒng)
對(duì)現(xiàn)有鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%～10%。其主要的技術(shù)措施是鍋爐燃燒室的優(yōu)化,比如安裝省煤器、實(shí)行計(jì)算機(jī)控制等。這些措施已經(jīng)在工業(yè)鍋爐上廣泛應(yīng)用,其減排的代價(jià)也比較低。
3.4 采用高效清潔燃燒技術(shù)
第一，循環(huán)流化床鍋爐。該技術(shù)綜合了鼓泡床和高速汽化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn),克服了高速床磨損嚴(yán)重、高溫分離結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于控制的缺點(diǎn)。循環(huán)流化床鍋爐適用的燃料為工業(yè)煤矸石、煙煤、貧煤等,燃燒效率為89%～92%,容量35～130蒸t。
第二，拋煤機(jī)燃燒鍋爐。在拋煤燃燒過(guò)程中,煤粒細(xì)屑拋入爐膛時(shí)呈半懸浮燃燒,較大顆粒落到爐排上繼續(xù)進(jìn)行層狀燃燒。此種燃燒具有著火條件優(yōu)越、燃燒熱、強(qiáng)度高、煤種適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
第三，振動(dòng)爐排鍋爐。振動(dòng)爐排是一種全機(jī)械化、能自動(dòng)撥火、分段送風(fēng)的平面式燃燒系統(tǒng)。該爐燃燒采用煙煤時(shí)可顯著提高熱效率,每年可節(jié)煤500t,年減少CO2排放827t,壽命期內(nèi)可減少CO2排放1.24萬(wàn)t。
第四，翻轉(zhuǎn)爐排(萬(wàn)用爐排)鍋爐。BL型萬(wàn)用爐排是一種用推力送料,類似于往復(fù)爐排的燃燒設(shè)備,屬于一種水冷式層狀燃燒裝置。適用范圍廣,可燃用煙煤、無(wú)煙煤、褐煤或各種廢料及垃圾。此種爐排與鏈條爐排相比,制造成本低、燃燒充分、熱效率高、水冷結(jié)構(gòu)、爐排壽命長(zhǎng)，熱效率可達(dá)80%～82%,鍋爐容量可達(dá)4～20蒸t。
第五，改進(jìn)型水火管鍋爐。水火管鍋爐是我國(guó)的特色產(chǎn)品,是經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐形成的新一代改進(jìn)型水火管鍋爐。該鍋爐效率大于80%,比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高5%～8%。改進(jìn)型水火管鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊,可節(jié)省鋼材30%,制造成本降低20%。
第六，角管式鍋爐。角管式鍋爐可配置各種燃燒設(shè)備,如鏈條爐排、水冷振動(dòng)爐排、往復(fù)爐排、拋煤機(jī)爐排以及流化床等。可滿足各種用途的工業(yè)鍋爐,包括蒸汽爐、熱水爐、余熱爐及垃圾爐。鍋爐熱效率大于85%,容量達(dá)10～130蒸t。1臺(tái)20蒸t的角管式鍋爐,每年可節(jié)煤900 t,每年減少CO2排放1 463 t,壽命期內(nèi)可減排CO2約2萬(wàn)t。
第七，下飼式爐排。下飼式鍋爐爐排調(diào)節(jié)比可達(dá)10∶1,風(fēng)煤比恰當(dāng),燃燒效率高。小型鍋爐熱效率可達(dá)70%～80%,鍋爐容量0.4～4蒸t。1臺(tái)4蒸t該種鍋爐年節(jié)煤293 t,年減少CO2排放397t,壽命期內(nèi)可減排CO2約6 000 t。
4 結(jié)語(yǔ)
工業(yè)鍋爐的節(jié)能工作，是降低能耗、減少環(huán)境污染、造福子孫后代的有益事業(yè)。因此，我們應(yīng)該著眼于未來(lái)，積極貫徹落實(shí)國(guó)家的節(jié)能減排政策，加大對(duì)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作的重視力度，并積極實(shí)施節(jié)能技術(shù)措施，提高鍋爐的運(yùn)行熱效率，達(dá)到鍋爐低耗高效的節(jié)能目的。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；節(jié)能降耗；問(wèn)題；措施
工業(yè)鍋爐是重點(diǎn)的耗能設(shè)備之一，是我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)生活中重要的組成部分，發(fā)揮著重要的作用。因此，為了降低能源消耗，就應(yīng)該采取可行性措施來(lái)保證工業(yè)鍋爐運(yùn)行安全。
一、工業(yè)鍋爐能源浪費(fèi)的原因
（一）耗煤量比較大，運(yùn)行效率低
由于在操作上受操作水平的影響，使鍋爐的運(yùn)行效率低，同時(shí)煤在鍋爐中燃燒的速度太快，這樣就加大了耗煤量。
（二）電量消耗大
由于沒(méi)有對(duì)鍋爐輔機(jī)附屬設(shè)備進(jìn)行配套調(diào)整，在鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，采取的調(diào)節(jié)方式不當(dāng)，這樣就導(dǎo)致電耗不斷增加。
（三）對(duì)蒸汽沒(méi)有進(jìn)行有效利用
由于在鍋爐管道上出現(xiàn)了小孔，當(dāng)工作壓力達(dá)到一定時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)不間斷的泄漏現(xiàn)象，致使蒸汽熱量損失。
二、工業(yè)鍋爐能耗增加的原因
（一）鍋爐設(shè)計(jì)水平較差
鍋爐的爐拱設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有按照煤種的配置進(jìn)行，在鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，使用的燃料不能符合設(shè)計(jì)時(shí)選擇的燃料，這樣就影響了鍋爐燃燒狀況，甚至對(duì)鍋爐的熱效率造成直接影響。
（二）鍋爐運(yùn)行處于低負(fù)荷狀態(tài)
絕大多數(shù)的工業(yè)鍋爐在運(yùn)行的過(guò)程中都處于低負(fù)荷的狀態(tài)，都沒(méi)有進(jìn)行連續(xù)性的運(yùn)行。據(jù)了解，有些工業(yè)鍋爐的負(fù)荷率還達(dá)不到50%。鍋爐在連續(xù)的比較穩(wěn)定的時(shí)候進(jìn)行燃燒，其中的熱效率才能達(dá)到最高。當(dāng)鍋爐在超負(fù)荷的情況下進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，必須增加燃料，并且保證燃料的量，此時(shí)，煤層的厚度開(kāi)始增加，并且加快了煤徘的速度，這樣就使得一些固體沒(méi)有被全部燃燒，而且增大了損失，同時(shí)還要增大送風(fēng)量，以滿足所增加負(fù)荷的基本要求，這顯然就會(huì)使一些氣體沒(méi)有進(jìn)行全部燃燒就跟隨煙氣排走了，不能完全進(jìn)行燃燒的氣體會(huì)使損失增大，此時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)會(huì)有黑煙從里面冒出來(lái)。煤爐運(yùn)行處于低負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，燃煤量會(huì)在很大程度上減少，并且會(huì)降低爐內(nèi)的溫度，對(duì)煤爐的燃燒狀況會(huì)造成一定影響。燃燒的速度開(kāi)始漸漸變慢，給固定的碳燃燒帶來(lái)了很大的困難，并且增加了煤渣中碳的含量，如果此時(shí)煤爐負(fù)荷占據(jù)50%時(shí)，由于爐內(nèi)的溫度開(kāi)始降低，那么就很難保證燃燒狀態(tài)的穩(wěn)定。
（三）鍋爐輔機(jī)附屬設(shè)備沒(méi)有進(jìn)行配套調(diào)整
由于沒(méi)有對(duì)鍋爐輔機(jī)附屬設(shè)備進(jìn)行配套調(diào)整，這樣就與實(shí)際的運(yùn)行產(chǎn)生很大的差距，導(dǎo)致電能出現(xiàn)大量消耗的現(xiàn)象，這是增加鍋爐電耗的最關(guān)鍵的因素。在對(duì)鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于只注重設(shè)計(jì)較大型的鍋爐，這樣就致使輔機(jī)配套功率開(kāi)始變大，然而在實(shí)際操作時(shí)卻仍處于低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，這樣就導(dǎo)致耗電量逐漸增加。
（四）沒(méi)有形成節(jié)能管理的監(jiān)督機(jī)制
由于鍋爐節(jié)能管理起步的時(shí)間比較晚，而且運(yùn)行操作人員的自身素質(zhì)低，再加上節(jié)能管理的監(jiān)督機(jī)制沒(méi)有形成，節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，使得監(jiān)管不能真正落實(shí)到位。
三、工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗的有效措施
（一）滿足鍋爐燃料燃燒條件，提高燃燒效率
要想提高鍋爐燃料燃燒的效率，首先必須滿足燃料燃燒的條件，首先，要保持燃料進(jìn)行完全燃燒，燃料只有進(jìn)行完全燃燒，才能使其燃燒效率提高。其次，燃料燃燒時(shí)要保證空氣量適度，充分的將燃料與空氣混合；再次，保證爐內(nèi)溫度，使燃料能夠進(jìn)行快速的燃燒；最后，要保證燃料在爐內(nèi)所停留的時(shí)間，并且促使燃料與氧發(fā)生反應(yīng)。
（二）對(duì)一些鍋爐進(jìn)行節(jié)能改造
1.對(duì)煤的裝置進(jìn)行改造。通過(guò)改造，對(duì)煤實(shí)行分層燃燒的方法，這樣有助于提高煤燃燒的效率。
2.對(duì)爐拱進(jìn)行改造。爐拱對(duì)煤燃燒會(huì)產(chǎn)生很大的影響，其中的作用主要體現(xiàn)在：（1）促使煤快速的進(jìn)入爐內(nèi)，然后點(diǎn)燃煤火進(jìn)行燃燒；（2）使高溫?zé)煔饬鞲S爐排方向，并且增加前拱溫度，滿足點(diǎn)火燃燒時(shí)需要的熱量，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)化，將其點(diǎn)燃，促使?fàn)t內(nèi)的溫度升高；（3）對(duì)爐內(nèi)的煙氣流進(jìn)行攪動(dòng)，使其進(jìn)行快速燃燒。總之，利用較高的煤質(zhì)時(shí)，可以使用質(zhì)量較好的爐拱，使用質(zhì)量較差的煤時(shí)，可以使用長(zhǎng)而低的爐拱。由于對(duì)煤爐改造所投入的資金較少，其成效卻很快，使其成為鍋爐改造中最為重要的內(nèi)容。
3.對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改造。將氣和煤進(jìn)行混燒，把適當(dāng)?shù)娜細(xì)鈬娙霠t膛中，以達(dá)到助燃的作用。使?fàn)t內(nèi)的溫度提高，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)擾動(dòng)，使燃燒的效率得到提高，并且適應(yīng)負(fù)荷的變化，以提高節(jié)能降耗的效果。
4.對(duì)輔機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。利用變頻調(diào)速的相關(guān)技術(shù)，根據(jù)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷需要滿足的條件，對(duì)數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，將風(fēng)機(jī)和泵調(diào)整到最佳運(yùn)行狀態(tài)，并且提高節(jié)電與節(jié)能的效果。
5.對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，并且滿足鍋爐負(fù)荷的基本要求，對(duì)給煤量實(shí)行自動(dòng)調(diào)整，使其燃燒能夠進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。其中包括對(duì)風(fēng)機(jī)變頻和調(diào)風(fēng)裝置進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，以便將鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整到最佳，從而使鍋爐的熱效率提高。
（三）將排煙的溫度降低
使鍋爐節(jié)能，應(yīng)該考慮將排煙的溫度降低。只有鍋爐排煙溫度降低，才能提高鍋爐運(yùn)行時(shí)提高熱效率。因此，必須對(duì)鍋爐進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使排煙的熱損失減少，如果在用鍋爐的排煙溫度太高時(shí)，可以運(yùn)用以上提到的適合的方式進(jìn)行改造。
（四）對(duì)排煙部位的過(guò)量空氣系數(shù)進(jìn)行有效控制
在爐膛的出口會(huì)有很多空氣系數(shù)逐步增加，并且沿著煙氣的方向，各個(gè)煙道開(kāi)始出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，這樣就會(huì)導(dǎo)致排煙部位過(guò)量空氣系數(shù)的增加，同時(shí)也致使排煙的熱損失增大。當(dāng)煙道中存有冷空氣時(shí)，就會(huì)降低煙氣的溫度，從而減少了受熱面的吸熱量，使排煙的溫度逐漸升高。由于出現(xiàn)了漏風(fēng)的現(xiàn)象，排煙量的逐漸增大，增加了引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷程度，增大了耗電量，因此，應(yīng)該對(duì)排煙部位的過(guò)量空氣系數(shù)進(jìn)行有效的控制。
（五）確保鍋爐必須在額定的狀態(tài)下運(yùn)行
只有保證鍋爐在額定的狀態(tài)下運(yùn)行，才能使其熱效率得到提高。因此，在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，可以按照平均的熱負(fù)荷來(lái)加以確定，以滿足鍋爐運(yùn)行的要求。
（六）對(duì)鍋爐給水進(jìn)行軟化處理
對(duì)水進(jìn)行處理，主要是為了保證鍋爐的受熱面不會(huì)結(jié)垢，如果受熱面結(jié)垢，很可能導(dǎo)致煤耗增加，使熱效率降低，并且會(huì)增加受熱面壁的溫度，很可能會(huì)引發(fā)安全事故。因此，對(duì)鍋爐給水應(yīng)該進(jìn)行軟化處理。
（七）對(duì)跑滿滴漏進(jìn)行及時(shí)維修
造成能源損失的因素還包括跑冒滴漏，在鍋爐房，跑冒滴漏的現(xiàn)象是非常常見(jiàn)的，如果在日常的管理中不能得到高度重視，這種現(xiàn)象就會(huì)經(jīng)常發(fā)生，因此，應(yīng)該重視管理，并且要特別注意，并且定期進(jìn)行檢修。
（八）對(duì)爐墻實(shí)施保溫
對(duì)爐墻的保溫結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，同時(shí)要采用適合的保溫材料。如果出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，那么就應(yīng)該使用較好的保溫材料。
（九）提高鍋爐管理和實(shí)際操作水平
在我國(guó)國(guó)內(nèi)，有很多的學(xué)者提出不需要對(duì)鍋爐實(shí)行強(qiáng)硬的技術(shù)性措施，只要在平時(shí)加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行時(shí)的管理，并且提高操作水平即可。
總結(jié)：
綜上所述，采取工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗的有效措施，應(yīng)該從鍋爐運(yùn)行的實(shí)際情況出發(fā)，避免鍋爐在低負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，而且還要提高鍋爐內(nèi)煤料的燃燒效率，對(duì)鍋爐給水進(jìn)行有效的處理，解決鍋爐電耗增加的種種問(wèn)題，其中最為重要的是應(yīng)該提高鍋爐運(yùn)行管理質(zhì)量和實(shí)際操作水平。同時(shí)需要我們?cè)趯?shí)踐中進(jìn)行不斷的研究和探索。
參考文獻(xiàn)：
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[2]劉屹.淺談工業(yè)鍋爐的節(jié)能措施[J].科技風(fēng)，2010（5）.
關(guān)鍵詞： 工業(yè)鍋爐 計(jì)量 過(guò)剩空氣系數(shù) 節(jié)能
【分類號(hào)】TK229.6
前言
我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐量大面廣， 平均容量小。鍋爐容量在（2-10）t/h的占75% ，燃煤工業(yè)鍋爐占工業(yè)鍋爐總量的80%以上。截止2008年底， 我國(guó)在用工業(yè)鍋爐超過(guò)57萬(wàn)臺(tái)，燃煤工業(yè)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行效率只有65%左右，比國(guó)外先進(jìn)水平低15-20%，年耗燃料約4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤， 約占我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的四分之一。由于鍋爐運(yùn)行效率不高，能源浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重，每年多耗用燃煤約6000萬(wàn)噸，節(jié)能潛力巨大，同時(shí)，燃煤工業(yè)鍋爐排放大量煙塵以及SO2和NOx 等污染物， 成為我國(guó)大氣主要煤煙型污染源之一；因此，搞好燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能是搞好節(jié)能工作的重中之重。
一 工業(yè)鍋爐使用中存在的主要問(wèn)題
根據(jù)多年以來(lái)的燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，造成燃煤工業(yè)鍋爐熱效率較低的主要原因有以下幾個(gè)方面：一是排煙熱損失大，也沒(méi)有安裝省煤器；二是氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒熱損失大，三是爐體保溫不符合要求散熱損失大，經(jīng)過(guò)綜合分析以上原因，主要是由于燃煤工業(yè)鍋爐自控水平較低，儀表配備不全，使鍋爐的燃燒和運(yùn)行調(diào)節(jié)變得難以操作和掌握， 無(wú)法使鍋爐運(yùn)行較快地適應(yīng)工況的變動(dòng)，不能及時(shí)掌握過(guò)量空氣系數(shù)、蒸汽或給水流量、排煙溫度等經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù)。運(yùn)行人員往往不能對(duì)鍋爐的運(yùn)行狀況及時(shí)作出準(zhǔn)確判斷，無(wú)法在鍋爐的燃燒及運(yùn)行工況變化時(shí)， 實(shí)施相應(yīng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)， 使鍋爐處于最佳工況運(yùn)行，造成了不必要的資源和能源浪費(fèi)，從工業(yè)鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況看， 過(guò)量空氣系數(shù)普遍存在嚴(yán)重超出正常范圍的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)對(duì)安裝配備了氧含量?jī)x表的鍋爐分析，配備并安裝氧含量?jī)x表的鍋爐能夠很好的控制過(guò)剩空氣系數(shù)，從而使燃料達(dá)到充分燃燒，并且降低了排煙溫度，提高了鍋爐熱效率。沒(méi)有準(zhǔn)確、可靠的計(jì)量技術(shù)，要想提高燃煤工業(yè)鍋爐效率是十分困難的。
二 計(jì)量技術(shù)在燃煤工業(yè)鍋爐中的應(yīng)用
計(jì)量技術(shù)廣泛運(yùn)用于燃煤工業(yè)鍋爐各個(gè)工序部位，計(jì)量是鍋爐的眼睛和耳朵，沒(méi)有計(jì)量，寸步難行。從原煤的煤質(zhì)化驗(yàn)分析、用煤量的計(jì)量、鍋爐水質(zhì)化驗(yàn)分析、爐膛壓力、爐膛負(fù)壓、爐膛溫度、爐膛含氧量、水位計(jì)、流量?jī)x表、過(guò)剩空氣系數(shù)等。沒(méi)有相應(yīng)的計(jì)量手段，沒(méi)有準(zhǔn)確可靠的計(jì)量?jī)x表、計(jì)量技術(shù)，煤質(zhì)化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、鍋爐用水水質(zhì)就沒(méi)有保證，同樣，沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)量技術(shù)，鍋爐用煤量、產(chǎn)蒸汽量也不能很好的表達(dá)出來(lái)，這對(duì)計(jì)算鍋爐噸煤產(chǎn)汽量、熱效率都很困難，沒(méi)有這方面的數(shù)據(jù)就不能和同類鍋爐效率進(jìn)行比較，對(duì)節(jié)能潛力難以作出客觀的評(píng)價(jià)，影響鍋爐節(jié)能，另外，由于現(xiàn)在使用的泵與風(fēng)機(jī)多為通用產(chǎn)品， 無(wú)負(fù)荷調(diào)節(jié)檔次， 不能隨鍋爐運(yùn)行工況的變動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的變速調(diào)節(jié)， 而僅靠擋板、閥門的節(jié)流來(lái)調(diào)節(jié)流量或壓力，所以，采用變頻調(diào)速技術(shù)能較好的解決這個(gè)問(wèn)題，面對(duì)目前鍋爐多數(shù)處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)， 輔機(jī)不能在高效率區(qū)域運(yùn)行， 輔機(jī)設(shè)備處于高消耗、低輸出的運(yùn)行狀態(tài)， 使得鍋爐自身的電耗比例增加， 造成較大的能源浪費(fèi)。從工業(yè)鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況和我們多年的節(jié)能監(jiān)測(cè)情況看， 過(guò)量空氣系數(shù)是節(jié)能監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)，也是提高燃煤工業(yè)鍋爐效率的一個(gè)重要方面，對(duì)于安裝使用了氧含量?jī)x表的鍋爐，就能很好地根據(jù)氧含量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)約電能，節(jié)約能源。
三 燃燒與過(guò)剩空氣系數(shù)調(diào)控
燃料中的可燃物質(zhì)與空氣中的氧，在一定的溫度下進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)出光和熱的過(guò)程稱為燃燒。因此燃燒的基本條件是可燃物質(zhì)、空氣（氧）和溫度，三者缺一不可。鍋爐正常燃燒，包括均勻供給燃料，合理通風(fēng)和調(diào)整燃燒三個(gè)基本環(huán)節(jié)。只要三者互相配合均勻協(xié)調(diào)一致，即可達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
在鍋爐運(yùn)行中，過(guò)剩空氣系數(shù)是一個(gè)很重要的燃燒指標(biāo)。過(guò)剩空氣系數(shù)太大，表示空氣太多，多余的空氣不但不參加燃燒反而吸熱，增加了排煙熱損失和風(fēng)機(jī)耗電量。過(guò)熱空氣系數(shù)太小，表示空氣不足，燃燒不穩(wěn)定，甚至?xí)ɑ穑瑫?huì)降低鍋爐的熱效率，也造成燃燒損失，所以，只有將送入的空氣量保持在紙幣理論空氣量稍多一點(diǎn)，也就是盡可能低的過(guò)量空氣系數(shù)下，使燃料完全燃燒，就是合理燃燒。
過(guò)量空氣系數(shù)不僅與燃燒損失有關(guān)，還會(huì)影響鍋爐排煙溫度，排煙損失是鍋爐各種損失中叫大的一項(xiàng)，過(guò)量空氣系數(shù)越大，燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣量越多，在相同的排煙溫度下，由煙氣帶走排入大氣的熱量也就越多，設(shè)備的熱效率就越低。過(guò)剩空氣系數(shù)的大小取決于燃料品種、燃燒方式和運(yùn)行操作技術(shù)。
四 鍋爐氧含量?jī)x表的使用
鍋爐氧含量?jī)x表一般由儀表和氧傳感器兩個(gè)部分組成，其測(cè)量原理是把氧傳感器直接插入爐膛或煙道內(nèi)，能快速準(zhǔn)確的反映爐內(nèi)燃燒時(shí)的即時(shí)氧含量，并輸出與氧含量成正比的電信號(hào)，該信號(hào)傳輸給儀表，并通過(guò)儀表顯示其氧含量數(shù)值，現(xiàn)在，隨著科技的發(fā)展，氧含量分析儀表已經(jīng)廣泛使用，它是一臺(tái)以單片微處理器為核心組成的智能化儀表，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)大部分功能，如參數(shù)的修改、上下限報(bào)警設(shè)定、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋粌x表適如與自控裝置配套，還可即時(shí)有效的控制煙道擋板、油門、風(fēng)門等，對(duì)提高燃燒效率、節(jié)約能源、減少污染有十分明顯的效果。
過(guò)剩空氣系數(shù)的掌控是實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐節(jié)能的關(guān)鍵，根據(jù)《燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測(cè)方法》（GB/T15317-2009）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它不僅保證了節(jié)能監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目排煙處空氣系數(shù)符合要求，而且對(duì)排煙溫度的降低、爐渣含碳量的下降、風(fēng)機(jī)節(jié)電等也有一定的作用。
參考文獻(xiàn)：
《燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測(cè)方法》（GB/T15317-2009）
《企業(yè)能源審計(jì)與節(jié)能技術(shù)》 尹洪超
《工廠能源管理》唐克峰
工業(yè)鍋爐是我國(guó)耗能最多的設(shè)備之一，每年消耗的能源約占整個(gè)國(guó)家能源消耗的1/3。而工業(yè)鍋爐耗能是為了生產(chǎn)二次能源――蒸汽或熱水。蒸汽或熱水是通過(guò)熱力管網(wǎng)送往各種用熱設(shè)備由熱力系統(tǒng)；鍋爐管網(wǎng)和用熱設(shè)備組成。因此，節(jié)省工業(yè)鍋爐耗能必需從鍋爐、管網(wǎng)和用熱設(shè)備三方面系統(tǒng)地考慮。而工業(yè)鍋爐效率低的重要原因是鍋爐容量能耗大，能量利用率降低。因此，提高鍋爐熱效率的問(wèn)題已迫在眉睫。目前新制造的鍋爐正在采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)，以及先進(jìn)的節(jié)能手段，來(lái)滿足節(jié)能減排的要求。而對(duì)于一些使用原有鍋爐的小企業(yè)、對(duì)鍋爐了解不夠深入的企業(yè)，又受到改造資金的限制，則感到困難重重，不知從何下手。對(duì)此，有必要在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上提供一些指導(dǎo)和幫助，以解其燃眉之急。
1、實(shí)施節(jié)能的理論模式
該模式暫不考慮新設(shè)備及新技術(shù)的采用，僅從燃燒理論上進(jìn)行節(jié)能分析，尋求節(jié)能方法。根據(jù)常規(guī)的熱平衡理論，我們知道：熱效率η＝Q 吸/Q 燃。可見(jiàn)提高熱效率關(guān)鍵在于提高鍋爐有效吸收的熱量。
Q 吸＝Q 燃- Q1- Q2- Q3- Q4- Q5
Q 吸：鍋爐有效吸收的熱量；
Q 燃：燃料燃燒所放出的總熱量；
Q1：燃料固體未燃盡而損失的熱量；
Q2：燃料氣體未燃盡而損失的熱量；
Q3：排煙帶走的熱量；
Q4：鍋爐外部冷卻損失的熱量；
Q5：灰渣物理熱損失。
從上面公式可以看出，若想提高Q 吸，就應(yīng)盡量使燃料充分燃燒最大限度地釋放出燃燒熱。同時(shí)，盡量減少Q(mào)1~Q5 的熱損失。
2、具體節(jié)能減排指導(dǎo)方法
（1）提高燃料燃燒所放出的總熱量Q 燃
充分燃燒：只有充分燃燒才能最大限度地釋放出燃燒熱。充分燃燒就需要足夠的氧量，而足夠的氧量靠鍋爐的給風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以給風(fēng)應(yīng)保證爐膛內(nèi)具有一定的空氣余量系數(shù)。但此系數(shù)又不可過(guò)大，過(guò)大的給風(fēng)量雖保證了充分燃燒，但也勢(shì)必造成爐內(nèi)氣量的增加，從而導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)功率的加大，使耗電量增加。同時(shí)，引風(fēng)加大也會(huì)造成燃料氣體未燃盡損失（Q2）的增加，得不償失。此系數(shù)對(duì)于工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)可分為如下幾種：鏈條及往復(fù)爐排燃用無(wú)煙煤，其最佳系數(shù)為1.5~1.6；燃用煙煤、褐煤為1.3。若采用拋煤機(jī)，則為1.3~1.4 為宜。對(duì)于手燒爐排，此系數(shù)分別為1.5 和1.4。爐排合理運(yùn)轉(zhuǎn)：爐排的運(yùn)轉(zhuǎn)速度關(guān)系著燃料的燃燒時(shí)間。過(guò)慢易燒損爐排，造成財(cái)產(chǎn)損失；過(guò)快燃料無(wú)法得到充分燃燒，造成燃料損失。此速度應(yīng)在實(shí)際工作中，依據(jù)所燒煤種的燃燒狀態(tài)及爐渣狀況來(lái)具體調(diào)整。保證爐排編排質(zhì)量：爐排的編排質(zhì)量，決定爐排的間隙的大小。過(guò)小則影響給風(fēng)，過(guò)大則造成固體燃料的漏泄，導(dǎo)致?lián)p失。
（2）減少燃料固體未燃盡而損失的熱量Q1
減少Q(mào)1 實(shí)際上也就是增加Q 燃，實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒。在給風(fēng)合理、爐排運(yùn)轉(zhuǎn)合理的情況下，基本可以達(dá)到減少Q(mào)1的目的。但對(duì)于灰分較大、易于結(jié)焦的煤種還應(yīng)盡量選擇往復(fù)爐排。對(duì)于采用鏈條爐排的鍋爐，還應(yīng)增強(qiáng)司爐人員的責(zé)任心，做到勤觀察、勤撥動(dòng)。
（3）減少燃料氣體未燃盡而損失的熱量Q2
欲減少Q(mào)2，應(yīng)保證未燃?xì)怏w在爐膛內(nèi)的存留時(shí)間。可以適當(dāng)?shù)貕旱椭泄肮邦^，提前可燃?xì)怏w的預(yù)燃期。同時(shí)壓低拱頭可以使可燃?xì)怏w改變流動(dòng)方向，相應(yīng)增加可燃?xì)怏w在爐內(nèi)的存留時(shí)間，促進(jìn)了可燃?xì)怏w的充分燃燒，實(shí)現(xiàn)了減少燃料氣體未燃盡而損失的熱量Q2 的目的。
（4）減少排煙帶走的熱量Q3
排煙帶走的熱損失Q3，主要從兩個(gè)方面控制：一是要保證給風(fēng)和引風(fēng)的合理配比。引風(fēng)過(guò)大，則煙氣流速加大，導(dǎo)致Q2 的增加、排煙溫度提高，導(dǎo)致Q3 的增加。引風(fēng)過(guò)小，則鍋爐正壓，導(dǎo)致工作環(huán)境臟，污染環(huán)境，影響司爐人員身體健康。此配比，宏觀上以保證燃煤充分燃燒的基礎(chǔ)上，使鍋爐爐膛火焰觀察口處保持輕微的向內(nèi)吸力即可。它可以通過(guò)給風(fēng)及引風(fēng)閘板的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。二是從鍋爐設(shè)計(jì)方面控制，布置合理足夠的受熱面。在保證合理的給引風(fēng)配比的情況下，增加煙氣回程，使煙氣與受熱面充分換熱，降低排煙溫度，減少Q(mào)3。但要注意，排煙溫度要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，不能過(guò)低，防止造成低溫腐蝕。
（5）減少鍋爐外部冷卻損失的熱量Q4
要想減少鍋爐外部低溫環(huán)境對(duì)鍋爐的影響，就應(yīng)加強(qiáng)對(duì)砌爐質(zhì)量的控制。從安裝、修理、維護(hù)等環(huán)節(jié)上加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控，保證爐墻保溫材料自身質(zhì)量和添充質(zhì)量，保證耐火磚和外墻磚的砌筑質(zhì)量。使?fàn)t體外墻表面溫度盡可能地低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的溫度，實(shí)現(xiàn)減少Q(mào)4 的目的。
（6）減少灰渣物理熱損失Q5
灰渣物理熱損失Q5，這是一個(gè)必然的熱損失。只能在不影響其它因素的情況下適當(dāng)放緩爐排運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使其充分放熱。或?qū)で笃渌椒▉?lái)利用這部分余熱
3、小結(jié)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái), 我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展,能源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸制約越來(lái)越明顯, 今后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)能源消耗仍以煤炭為主, 且供應(yīng)將更加緊張。工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗已列為國(guó)家節(jié)能重點(diǎn), 通過(guò)以上措施的實(shí)施, 可有效地提高鍋爐效率, 降低工業(yè)鍋爐能源消耗。鍋爐進(jìn)行合理的節(jié)能改造后的收益是相當(dāng)可觀的，而上述節(jié)能方法指導(dǎo)適用于眾多在用的鏈條鍋爐，但我國(guó)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)廠家多、爐型多、即使是相同生產(chǎn)廠家，相同型式的鍋爐，存在的問(wèn)題也不盡相同，所以改造鍋爐要因爐制宜，因煤制宜，區(qū)別對(duì)待，切忌“一刀切”。鍋爐改造要做到具體問(wèn)題具體分析、綜合治理，同時(shí)力求改造量小、施工期短、投資少、見(jiàn)效快和高水平。
當(dāng)然為了促進(jìn)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排事業(yè)的發(fā)展, 我們要從管理上尋找創(chuàng)新的突破口, 使管理成為工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的軟實(shí)力, 積極建議國(guó)家建立健全我國(guó)在工業(yè)鍋爐燃料政策、能效標(biāo)識(shí)、節(jié)能產(chǎn)品等各個(gè)層面上的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn), 使工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排建立在全社會(huì)督促的良好環(huán)境之下, 形成全社會(huì)節(jié)能減排的共識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：小型工業(yè)鍋爐；節(jié)能改造；技術(shù)；分析
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.059
0 引言
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)能夠成為當(dāng)前全球最為關(guān)注的問(wèn)題，我國(guó)當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中的鍋爐主要是燃煤鍋爐，其不但產(chǎn)生的能耗極大，而且會(huì)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生嚴(yán)重污染。該種現(xiàn)象和當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的節(jié)約要求以及綠色發(fā)展理念相悖。基于此，在當(dāng)前的工業(yè)鍋爐節(jié)能改造具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
1 案例概況
在某印染廠中所使用的循環(huán)流化床鍋爐功率為25t/h，型號(hào)為SHFx25-2.45/400-W，其主要參數(shù)如表1所示。
2 存在問(wèn)題
在該鍋爐使用中，給煤系統(tǒng)只有一級(jí)破碎和一級(jí)篩選體系，給煤整體顆粒較大，煤質(zhì)劃分不均勻，因此，會(huì)對(duì)爐膛的燃燒穩(wěn)定性和基本效率產(chǎn)生極大影響，另外，由于局部溫差較大，蒸發(fā)量減小等還會(huì)使得飛灰量增加，最終使得鍋爐尾部受熱面受到嚴(yán)重?fù)p傷。現(xiàn)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的基本需求，鍋爐的平均出汽量為12t/h，而該鍋爐的最小運(yùn)行負(fù)荷為6t/h，而最大運(yùn)行負(fù)荷為16t/h。由于鍋爐的運(yùn)行功率變化速率較快，并且長(zhǎng)期處于低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，因此鍋爐實(shí)際運(yùn)行效率較低。
3 工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術(shù)的分析
一是對(duì)于給煤系統(tǒng)的改造。即在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上采取二次破碎和篩分體系，提升煤質(zhì)的粒度分布，從而達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)要求，最終實(shí)現(xiàn)燃燒效率提升，增加出汽量。
二是對(duì)于爐膛內(nèi)部的改造。在小型鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)因?yàn)椴扇」呐萘骰簿哂懈鼜?qiáng)的優(yōu)勢(shì)，基于此，在循環(huán)流化床鍋爐改造過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將之前的高速床改造為鼓泡床，而稀相區(qū)和密相區(qū)的燃燒份額也應(yīng)當(dāng)由之前的5：5變?yōu)?：8.保證上層爐膛溫度降低到400℃以上，使得分離器不能對(duì)產(chǎn)生的碳顆粒形成攔截。而為了保證爐膛的基本溫度，必須對(duì)上部稀相區(qū)受熱面積進(jìn)行調(diào)整，從而保證溫度的平衡性。另外，為了減少最低流化風(fēng)速對(duì)于鍋爐燃燒的影響，從而使密相床界面減小，提升稀相區(qū)的燃燒份額，減少密相區(qū)燃燒的比例。
三是對(duì)于旋風(fēng)分離器的改造。因?yàn)楣I(yè)鍋爐長(zhǎng)期處于低負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，在此狀態(tài)下煙氣量會(huì)顯著減少，旋風(fēng)分離器的工作效率顯著降低，最終使得飛灰量含碳量急劇升高。而為了在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下保證旋風(fēng)實(shí)際工作的基本效率。借助中科院研制的高溫旋風(fēng)分離技術(shù)，對(duì)本設(shè)備進(jìn)行改造，提升其實(shí)際運(yùn)行能力。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的煙氣量，應(yīng)當(dāng)將旋風(fēng)分離器入口截面的高度由之前的1.7m，減少至1.3m，中心筒的直徑則應(yīng)當(dāng)由900mm縮小至650mm，從而有效提升分離器的實(shí)際工作效率。
四是對(duì)于二次風(fēng)輸送系統(tǒng)的改造。二次風(fēng)使用的基本效果完全取決于二次風(fēng)速，而在該系統(tǒng)中風(fēng)管截面通常會(huì)按照額定設(shè)計(jì)進(jìn)行制造，因此通常為固定數(shù)值。當(dāng)其偏離設(shè)計(jì)負(fù)荷點(diǎn)和生產(chǎn)負(fù)荷產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，二次風(fēng)速也會(huì)產(chǎn)生變化。在之前設(shè)計(jì)的二次風(fēng)系統(tǒng)在低負(fù)荷狀態(tài)下并不會(huì)完全工作，因此其循環(huán)流化床流動(dòng)環(huán)-核結(jié)構(gòu)中心缺氧的基本問(wèn)題將會(huì)更加突出。而為了保證在不同工況下都能夠具有相同的二次風(fēng)速，在每個(gè)二次風(fēng)管中加裝調(diào)節(jié)閥門，并按照負(fù)荷的變化對(duì)其進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，經(jīng)過(guò)流態(tài)重組改裝之后將少量二次風(fēng)系統(tǒng)重新安裝到系統(tǒng)中，最終對(duì)氧氣混合和擴(kuò)散條件的改善。
五是將空氣預(yù)熱器拆除。在系統(tǒng)中增加一組高效省煤裝置，根據(jù)該工廠的實(shí)際生產(chǎn)需求，定型機(jī)的排放熱氣溫度設(shè)定為140℃，因此可以將其通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)直接接入鍋爐，作為助燃空氣。由于在原有鍋爐煙道中增加了省煤器，而受到其空間尺寸以及煙氣側(cè)向阻力的影響，在增加全新省煤器時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足以下幾種要求，即結(jié)構(gòu)緊湊、阻力較小，轉(zhuǎn)熱效果較強(qiáng)，避免磨損、避免灰塵積壓、避免腐蝕出現(xiàn)。根據(jù)相關(guān)部門煤器入水標(biāo)準(zhǔn)100℃計(jì)算，最終產(chǎn)生的排煙溫度將會(huì)降到155℃。在省煤器結(jié)構(gòu)設(shè)置時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取高效的傳熱螺旋翅片管，其具有傳熱能力較強(qiáng)、整體結(jié)構(gòu)緊湊、避免磨損、煙氣阻力較小、不易積灰堵灰等優(yōu)越性。另外，由于煙道轉(zhuǎn)彎區(qū)域距離安裝位置較近，為了避免煙氣轉(zhuǎn)彎時(shí)的流暢性，將省煤器設(shè)計(jì)為兩組，并上下垂直安裝，相互之間水平扭轉(zhuǎn)90°，以保證翅片能夠從兩個(gè)方向?qū)煔庑纬烧鳌Ｔ诠娘L(fēng)機(jī)吸入到定型的熱風(fēng)機(jī)中之后，鼓風(fēng)機(jī)的出口截面有限，因此會(huì)產(chǎn)生一定阻力，所以必須增加煙道的截面面積。另外，在過(guò)熱器和省煤器中加裝吹灰器，能夠通過(guò)定期吹灰對(duì)其傳熱效果極大提升。
4 結(jié)語(yǔ)
由于我國(guó)小型工業(yè)鍋爐數(shù)量較大，分布范圍較廣，實(shí)際生產(chǎn)情況較為復(fù)雜，基本不存在某一種鍋爐適合于所有生產(chǎn)需求。但是在鍋爐改造過(guò)程中所使用的方式方法和分析思路基本相同。基于此，對(duì)于部分典型案例進(jìn)行分析具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；高熱量；高耗能；節(jié)能減排
圖文分類號(hào)：TF54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1分析現(xiàn)階段工業(yè)鍋爐在節(jié)能減排方面的各種問(wèn)題
1.1高熱量高污染
1.1.1鍋爐容量小、熱效率低。近年來(lái)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)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(zhǎng)期在低負(fù)荷下運(yùn)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(zhì)差。工業(yè)鍋爐的燃煤由于產(chǎn)供緊張，其顆粒度、熱值、灰分等均無(wú)法保證。而工業(yè)鍋爐90%以層燃鍋爐為主，層燃鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性較差，當(dāng)煤種發(fā)生變化時(shí)，其燃燒工況相應(yīng)也發(fā)生變化，且燃燒時(shí)工況也相應(yīng)變差。
1.1.2排煙溫度高、污染大。企業(yè)大量使用有機(jī)熱載體鍋爐，而有機(jī)熱載體鍋燃燒方法大多數(shù)以層燃為主，其排煙溫度長(zhǎng)期在300℃～350℃之間，大量高溫?zé)煔饧胺蹓mSO2、CO2、NO對(duì)環(huán)境造成極大污染，熱量流失嚴(yán)重。
1.2自控裝置水平低
鍋爐運(yùn)行自控裝置水平低，在用工業(yè)鍋爐普遍未配置運(yùn)行監(jiān)測(cè)儀表，操作人員在調(diào)整鍋爐燃燒工況或負(fù)荷變化時(shí)，無(wú)法掌握具體數(shù)據(jù)，不能及時(shí)根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整鍋爐運(yùn)行工況，鍋爐、電機(jī)的運(yùn)行效率受到限制，造成了浪費(fèi)。
1.3能源浪費(fèi)嚴(yán)重
在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)能源浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤為主，燃煤工業(yè)鍋爐仍將是主導(dǎo)產(chǎn)品，同時(shí)也是我國(guó)主要的煤煙型污染源。根據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局的統(tǒng)計(jì)資料：目前，全國(guó)在用工業(yè)鍋爐保有量50多萬(wàn)臺(tái)，約180萬(wàn)蒸噸/小時(shí)。燃煤鍋爐約48萬(wàn)臺(tái)，占工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?5%左右，平均容量約3.4蒸噸/小時(shí)，其中20蒸噸/小時(shí)以下超過(guò)80%。113個(gè)大氣污染防治重點(diǎn)城市中約有燃煤工業(yè)鍋爐24萬(wàn)臺(tái)，90萬(wàn)蒸噸/小時(shí)，均占全國(guó)的1/2。工業(yè)鍋爐主要用于工廠動(dòng)力、建筑采暖等領(lǐng)域，每年耗原煤約4億噸。
2節(jié)能減排的具體實(shí)施辦法
2.1降低燃耗的方法是提高燃料利用率
2.1.1在設(shè)計(jì)過(guò)程中爐膛容積應(yīng)保證燃料的充分燃燒和被爐氣所充滿，有利于向料坯的傳熱。它隨燃料種類、燃燒方式、燃燒器的布置及熱負(fù)荷的不同而有所差異。不同的燃料產(chǎn)生的單位熱量所具有的廢氣體積是不同的，因而所需的燃燒空間大小是不一樣的。一般發(fā)熱值越高，廢氣體積相應(yīng)越小（實(shí)際消耗燃料及空氣少）。在爐膛內(nèi)的熱量相同的條件下所流過(guò)的廢氣量是不相同的，所以在決定爐膛尺寸時(shí)必須考慮這個(gè)特點(diǎn)，同時(shí)在確定燃燒空間大小時(shí)，還要考慮到在什么空間內(nèi)要求燃料燃燒完全的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中計(jì)算所得的爐高數(shù)值是設(shè)計(jì)爐膛高度的依據(jù)之一。但在最后確定高度時(shí)必須綜合地考慮爐膛高度應(yīng)保證在燃燒裝置安放得下、爐內(nèi)氣體流動(dòng)和傳熱狀況維持正常的前提下盡量不使?fàn)t膛過(guò)高。同時(shí)要注意使整個(gè)爐膛內(nèi)充滿爐氣并能滿足組織火焰的要求。
2.1.2爐底結(jié)構(gòu)應(yīng)能使物料下表面由爐內(nèi)冷卻水管滑道造成的“黑印”盡量減輕消除。工業(yè)的爐的爐底承受加熱件的重量、裝出料時(shí)的碰撞和摩擦、氧化鐵皮的侵蝕以及旋轉(zhuǎn)過(guò)程溫度的反復(fù)變化，因此要求爐底上層的耐火材料具有抗高溫、耐急冷急熱、磨、不與氧化鐵皮起化學(xué)反應(yīng)等性能。需將設(shè)計(jì)所得的參數(shù)包括整個(gè)爐底的重量、鋼機(jī)的推程、步距、上下行程等作為設(shè)計(jì)爐底機(jī)械的原始數(shù)據(jù)。
2.2高煙囪排放
煙囪是最常用的一種排煙裝置，爐內(nèi)煙氣通過(guò)煙道，依靠煙囪排入大氣。排煙方式分為自然排煙與機(jī)械排煙兩類，煙囪必須有獨(dú)立的基礎(chǔ)，不能與煙道基礎(chǔ)相連。煙囪底部應(yīng)設(shè)計(jì)人孔以備燒烤煙囪、扒灰和修理內(nèi)襯之用。在煙囪設(shè)計(jì)的過(guò)程中根據(jù)煙囪的高度計(jì)算所得的排放濃度與允許排放濃度作的比較，確定采用的煙囪高度并按煙囪系列尺寸選用煙囪直徑和高度。通過(guò)設(shè)計(jì)雖然不降低排放物的絕對(duì)數(shù)量，但可降低有害物質(zhì)的著地濃度，煙囪越高著地濃度越低。煙氣中的SOx被大氣稀釋這是一種局部解決的方法 ，所以落到地面時(shí)濃度已很稀無(wú)害于動(dòng)植物的生存。但它并不能從根本上消除SO2對(duì)大氣的總污染，這種方式僅僅起到緩和污染的作用。
2.3燃料的選用和改質(zhì)
2.3.1燃料中含有的硫在燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2，在氧化條件下SO2能被氧化成SO3，再與水汽相遇便生成H2SO4具有很強(qiáng)的腐蝕性。SO2除直接危害人體健康外，對(duì)環(huán)境的危害是以酸雨的形式出現(xiàn)的。因此在選用燃料時(shí)采用低硫或不含硫燃料或通過(guò)洗煤等措施降低煤中的含硫量。再就是從燃料燃燒的過(guò)程中脫硫采用煙氣脫硫技術(shù)。目前煙氣脫硫是一個(gè)主要的SO2控制方法，它將煙道廢氣中SO2成分脫除或回收，從而使煙氣中SO2的污染大降低。
2.3.2大氣中的NOx主要來(lái)源于燃料的燃燒過(guò)程。NOx吸收并散射光線，在空氣中與光化學(xué)氧化劑、顆粒物以及日光發(fā)生一系列的復(fù)雜的反應(yīng)而形成光化學(xué)煙霧，不僅降低能見(jiàn)度而且對(duì)人體的健康有很大危害。防治 NOx的方法有兩種：一是通過(guò)燃燒技術(shù)的改進(jìn)來(lái)抵制它的生成。二是從煙氣中將NOx除去，即煙氣脫除NOx。此外還可采用高煙囪稀釋法。這雖沒(méi)有減少向大氣的排放量但對(duì)減輕局部地區(qū)的污染是有效的。
2.4影響燃燒操作條件的三個(gè)主要因素
燃燒操作條件的影響比較復(fù)雜涉及的因素較多，這里介紹三個(gè)主要因素：空氣燃燒比、燃燒溫度和燃燒時(shí)間。空氣燃料比增加表示空氣量增多，燃燒完全排煙中的煙塵濃度會(huì)下降。一般而言煙氣出口濃度降低煙塵濃度將增大。提高燃燒溫度和延長(zhǎng)在高溫區(qū)的停留時(shí)間都會(huì)使煙塵量下降。因?yàn)槿紵a(chǎn)生的炭黑、油灰和飛灰可燃物質(zhì)都是固體物質(zhì)，其燃燒速度決定于氧化劑擴(kuò)散到固體表面上的擴(kuò)散速率，以及表面上的反應(yīng)速率。高溫時(shí)對(duì)于炭黑和小粒徑的油灰及飛灰的燃燒速率，化學(xué)反應(yīng)速率是主要影響因素。所以對(duì)大粒徑的顆粒擴(kuò)散速率的影響就不能忽視。
2.5排煙治理
在燃料燃燒的過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化并有可能形成大小不一的細(xì)微碳粒，這些以氣體漂浮的灰分以顆粒狀存在，是煙氣中灰塵的主要來(lái)源。為了減輕煙囪排出煙氣中有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，應(yīng)該改進(jìn)燃燒技術(shù)創(chuàng)造良好的燃燒條件，保證燃料的完全燃燒。當(dāng)煙氣的含塵量高于排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時(shí)可考慮在煙道中設(shè)置除塵裝置，各種除塵裝置都有其效果最佳的工況條件，不符合這些條件時(shí)除塵效率將大為降低。當(dāng)采用強(qiáng)制排煙時(shí)除塵裝置要安裝在排煙機(jī)之前，這樣可以減少或避免煙氣中粉塵對(duì)排煙機(jī)的磨損而且含塵煙氣處在負(fù)壓條件下不會(huì)產(chǎn)生粉塵飛出的問(wèn)題。為使輸送含塵氣流至除塵器的管道內(nèi)不產(chǎn)生積灰，保證除塵系統(tǒng)的正常工作，要求水平管段內(nèi)的流速在 10～12m/s以上。
結(jié)語(yǔ)
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展，能源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約越來(lái)越明顯，工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗已列為國(guó)家節(jié)能重點(diǎn)，鍋爐是高能耗設(shè)備，但是通過(guò)以上措施的實(shí)施，可有效地提高鍋爐效率，降低工業(yè)鍋爐能源消耗，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：鍋爐控制系統(tǒng)；PID 調(diào)節(jié)器；組態(tài)
中圖分類號(hào)： TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
鍋爐是特種壓力容器設(shè)備, 它是化工、發(fā)電、供熱、煉油和制糖等工業(yè)及民用部門必不可少的重要的動(dòng)力設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用, 鍋爐的控制系統(tǒng)和方式越來(lái)越引起人們的重視, 而且對(duì)控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高, 任何一種優(yōu)質(zhì)的鍋爐如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)的控制裝置, 則無(wú)法完全體現(xiàn)鍋爐的優(yōu)點(diǎn), 控制系統(tǒng)的水平已經(jīng)成為衡量鍋爐好壞的一個(gè)至關(guān)重要的指標(biāo)。在實(shí)際運(yùn)行中, 控制的方式及控制運(yùn)行的程度是保證鍋爐高效運(yùn)行的必要保證, 如果沒(méi)有先進(jìn)的控制, 鍋爐的高效率就無(wú)從談起。鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)要求可以對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行自動(dòng)控制與監(jiān)視, 完成對(duì)工業(yè)鍋爐的給水、給風(fēng)、給煤、燃燒等系統(tǒng)的管理與控制, 通過(guò)人機(jī)接口部分可以采集系統(tǒng)中所有重要參數(shù), 進(jìn)行存儲(chǔ)和記錄, 并與高效控制器通訊, 鍋爐的操作者可以通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐運(yùn)行的監(jiān)視、管理、操作。
一、工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)鍋爐 30多萬(wàn)臺(tái),年產(chǎn)約8萬(wàn)t/h左右,其中90 %以上是燃煤鍋爐,每年消耗原煤占全國(guó)原煤產(chǎn)量的三分之一左右。這些鍋爐的管理和運(yùn)行水平較低,多是人工操作,鍋爐事故屢有發(fā)生,運(yùn)行效率比設(shè)計(jì)效率普遍降低5%一 10 %。國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家,工業(yè)鍋爐控制已完全徽機(jī)化了,單位能耗比我國(guó)低 50 % 左右。他們并與管理計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),更能合理利用能源。我國(guó)有些用戶在鍋爐改造時(shí),上了工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),但生產(chǎn)廠生產(chǎn)的鍋爐配置工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的還很少。從1985年全國(guó)第一次徽電子技術(shù)改造機(jī)械設(shè)備會(huì)議上確定了工業(yè)爐窯改造為三大突破口之一以后,經(jīng)過(guò)5年的努力,利用微 電子技術(shù)改造的工業(yè)鍋爐約5 000~600。臺(tái),并取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,節(jié)約了能源 (按節(jié)煤5% ~ 10 %計(jì)算,全國(guó)每年可節(jié)煤達(dá)2000多萬(wàn)噸) 和原材料,提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量,還減少了大氣污染,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)條件。
二、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
鍋爐控制系統(tǒng)需檢測(cè)參數(shù)，包括鍋爐入口水溫、壓力，出口水溫、壓力，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、爐膛負(fù)壓、空氣預(yù)熱器入口負(fù)壓、除塵器入出口負(fù)壓、引風(fēng)機(jī)負(fù)壓、爐膛溫度、排煙溫度。其中大多數(shù)需要隨時(shí)觀察的參數(shù)要通過(guò)控制系統(tǒng)傳到控制室操作臺(tái)上顯示。鍋爐控制系統(tǒng)的工藝流程如下圖所示：
1、鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鍋爐是一個(gè)多輸入、多輸出、多回路、非線性的相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜的控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)參數(shù)與被調(diào)節(jié)參數(shù)之間，存在著許多交叉的影響，調(diào)節(jié)難度非常大。我們將系統(tǒng)控制分散成給煤控制，送風(fēng)控制，汽包液位控制，爐膛負(fù)壓控制等一系列閉環(huán)控制。
1.1給煤控制
鍋爐燃燒系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的基本任務(wù), 是使燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量, 適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的需要,同時(shí)還要保持經(jīng)濟(jì)燃燒和鍋爐的安全運(yùn)行。
1.2送風(fēng)控制
風(fēng)煤調(diào)節(jié)是通過(guò)負(fù)荷規(guī)則調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)“加負(fù)荷時(shí), 先加風(fēng)后加煤; 減負(fù)荷時(shí), 先減煤后減風(fēng)”的控制規(guī)則。送風(fēng)控制系統(tǒng)應(yīng)與給煤控制相協(xié)調(diào), 控制在一定的風(fēng)煤比, 維持燃燒處在最佳狀態(tài)。
1.3爐膛負(fù)壓控制回路
爐膛負(fù)壓反映了送風(fēng)量與之間的平衡關(guān)系, 目標(biāo)就是要保證鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中, 始終保持在微負(fù)壓的穩(wěn)定狀態(tài), 以保證其安全有效運(yùn)行。
1.4汽包液位控制
鍋爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù), 是使給水量跟蹤鍋爐的蒸發(fā)量并是汽包液位保持在工藝允許的范圍內(nèi)。液位控制是有以下三種:
a.單沖量控制, 即以水位為唯一調(diào)節(jié)信號(hào)的單參數(shù)、單回路控制系統(tǒng);
b.雙沖量控制, 即以蒸汽流量作為補(bǔ)充信號(hào)的雙參數(shù)控制系統(tǒng);
c.三沖量控制, 即以給水流量、主蒸汽流量作為補(bǔ)充信號(hào)的三參數(shù)控制系統(tǒng)。其中三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)還可分為三沖量單級(jí)調(diào)節(jié)和三沖量串及調(diào)節(jié)。
1.5過(guò)熱蒸汽出口溫度控制
蒸汽過(guò)熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)任務(wù)是保證過(guò)熱蒸汽出口蒸汽溫度在允許的范圍內(nèi), 保護(hù)過(guò)熱器,使過(guò)熱器管壁溫度不超過(guò)允許的溫度范圍。通過(guò)以上各控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)鍋爐控制系統(tǒng)的整體控制目標(biāo), 各子系統(tǒng)的控制器都是用 PID 調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2、鍋爐的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)
鍋爐的保護(hù)系統(tǒng)是鍋爐控制系統(tǒng)的重要組成部分。其保護(hù)內(nèi)容取決于鍋爐設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)、容量、技術(shù)特性和運(yùn)行方式，設(shè)有氣壓保護(hù)、汽包水位保護(hù)、鍋爐滅火保護(hù)、連鎖保護(hù)和緊急停爐保護(hù)等。
三、監(jiān)控中心的監(jiān)視、管理
1、組態(tài)
全面掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，監(jiān)控系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并采集鍋爐有關(guān)的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。系統(tǒng)具有豐富的圖形庫(kù)，通過(guò)組態(tài)可將鍋爐的設(shè)備圖形連同相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)顯示在畫(huà)面上；除此之外，還能將參數(shù)以列表或分組等形式顯示出來(lái)。監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)，按照設(shè)定好的控制策略,發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)鍋爐系統(tǒng)的設(shè)備的運(yùn)行,從而保證鍋爐高效、可靠運(yùn)行。
2、診斷故障與報(bào)警管理
監(jiān)控中心可以顯示、管理、傳送鍋爐運(yùn)行的各種報(bào)警信號(hào)，從而使鍋爐的安全防爆、安全運(yùn)行的等級(jí)大大的提高。同時(shí)，對(duì)報(bào)警的檔案管理可使業(yè)主對(duì)于鍋爐運(yùn)行的各種問(wèn)題、毛病、弱點(diǎn)等了如指掌。為保證鍋爐系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)將根據(jù)所監(jiān)測(cè)的參數(shù)進(jìn)行故障診斷，一旦發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)將及時(shí)在操作員屏幕上顯示報(bào)警點(diǎn)。報(bào)警相關(guān)的顯示功能使用戶定義的顯示畫(huà)面與每個(gè)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，這樣，當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，操作員可立即訪問(wèn)該報(bào)警點(diǎn)的詳細(xì)信息和按照所推薦采取的應(yīng)急措施進(jìn)行處理。本監(jiān)控的報(bào)警管理軟件有多種報(bào)警優(yōu)先級(jí)。所有報(bào)警和回路狀態(tài)都記錄在報(bào)警、事件日?qǐng)?bào)中，以便于日后檢索。此外，所有低、高、緊急報(bào)警都自動(dòng)進(jìn)入報(bào)警匯報(bào)顯示中，如需要，還可對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行優(yōu)先級(jí)過(guò)濾，這樣操作員就可首先處理優(yōu)先級(jí)高的報(bào)警，而次要的報(bào)警以后處理。各個(gè)測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值偏離正常值到一定的程度都應(yīng)視為異常，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警。
3、歷史記錄運(yùn)行參數(shù)
監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)將維護(hù)鍋爐運(yùn)行參數(shù)的歷史記錄，另外監(jiān)控系統(tǒng)還設(shè)有專門的報(bào)警事件日志，用以記錄報(bào)警／事件信息和操作員的變化等。 歷史記錄的數(shù)據(jù)根據(jù)操作人員的要求，系統(tǒng)可以顯示為瞬時(shí)值，也可以為某一段時(shí)間內(nèi)的平均值。歷史記錄的數(shù)據(jù)可有多種顯示方式，例如曲線、特定圖形、報(bào)表等顯示方式；此外歷史記錄的數(shù)據(jù)還可以由以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的多種應(yīng)用軟件所應(yīng)用。歷史數(shù)據(jù)可歸檔保存或在光盤或磁盤中保存，歸檔后的歷史均可以由監(jiān)控系統(tǒng)的軟件很方便地調(diào)入。
4、運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算
鍋爐控制系統(tǒng)運(yùn)行的某些運(yùn)行參數(shù)不能夠直接測(cè)量, 如年運(yùn)行負(fù)荷量、蒸汽耗量、補(bǔ)水量, 冷凝水返回量、設(shè)備的累積運(yùn)行時(shí)間等。監(jiān)控系統(tǒng)提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)處理算法, 根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行參數(shù), 將這些導(dǎo)出量計(jì)算出來(lái)。
結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)的鍋爐控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)鍋爐的熱備控制，其系統(tǒng)切換時(shí)間小于50ms，同步數(shù)據(jù)容量可達(dá)16K，同步數(shù)據(jù)傳輸速度為2M bit/sec。其通訊網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況的不同而異，能夠支持工業(yè)以太網(wǎng)、R S - 2 3 2 、DEVICENET、DH+、CONTROLNET 等。I/O 模塊支持帶電插拔，用戶可以采用不同I/O點(diǎn)數(shù)的模塊，最大支持32 點(diǎn)/ 塊 I/O。
參考文獻(xiàn)
[1]Jonas berge.過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)總線—工程、運(yùn)行與維護(hù)[J].
關(guān)鍵詞：水質(zhì)；工業(yè)鍋爐；結(jié)垢；腐蝕
中圖分類號(hào)： TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1引言
以水為介質(zhì)的工業(yè)鍋爐作為動(dòng)力源和熱源是生產(chǎn)和人民生活中廣泛使用的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。在鍋爐內(nèi)，水吸收燃料燃燒放出的熱量而產(chǎn)生熱水（熱水鍋爐）或蒸發(fā)為蒸汽。如果使用的水質(zhì)不良，水中含有較多的有害雜質(zhì)，這種水不經(jīng)任何處理進(jìn)入鍋爐，則必然會(huì)使運(yùn)行中的鍋爐產(chǎn)生結(jié)垢、金屬腐蝕等危害。因此，鍋爐水處理工作是確保鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，延長(zhǎng)鍋爐使用壽命的重要措施，尤其在當(dāng)前提倡節(jié)能減排的形勢(shì)下，鍋爐水處理發(fā)揮著重要作用，也是鍋爐最基礎(chǔ)的技術(shù)管理工作。為了保證鍋爐水處理的有效性，我國(guó)于1979年頒布了第一版鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其編號(hào)為GB1576-79《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，使我國(guó)的鍋爐水處理工作走向科學(xué)化、正規(guī)化。在三十年的生產(chǎn)實(shí)踐中，分別于1985年、1996年、2001年及2008年進(jìn)行修訂，逐漸完善，并更名為《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。筆者所在單位，天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，2008年度共對(duì)本市在用鍋爐3260臺(tái)進(jìn)行了鍋爐水質(zhì)檢驗(yàn)，其中1336臺(tái)次鍋爐水質(zhì)不合格，占總數(shù)的40.98%。主要問(wèn)題存在于鍋爐給水硬度、溶解氧以及鍋水堿度、PH、溶解固形物招標(biāo)。新四區(qū)及五縣超過(guò)60%的鍋爐未進(jìn)行水處理，直接使用地下水及自來(lái)水作為鍋爐的給水。鍋爐普遍存在結(jié)垢現(xiàn)象。平均一至三年進(jìn)行一次酸洗除垢作業(yè)，既浪費(fèi)能源又污染環(huán)境，同時(shí)降低鍋爐使用壽命。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，加強(qiáng)鍋爐水質(zhì)監(jiān)督管理工作任重道遠(yuǎn)。
2水垢的形成及其危害
水垢的形成過(guò)程
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，如果鍋爐給水硬度不合格，水進(jìn)入鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間后，經(jīng)過(guò)不斷地蒸發(fā)、濃縮，當(dāng)達(dá)到過(guò)飽和程度時(shí)，在鍋爐受熱面上就會(huì)結(jié)生一些不溶性固態(tài)附著物，這種以固體析出的沉淀物即稱為水垢。水垢的結(jié)生是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。工業(yè)鍋爐中常結(jié)生鈣、鎂水垢，以碳酸鹽水垢居多。鍋爐受熱面上結(jié)生的水垢，有一次水垢和二次水垢之分，一次水垢又稱初生水垢。一次水垢是生成水垢的鈣、鎂鹽類直接在鍋爐受熱面上析出的產(chǎn)物，而二次水垢則是鈣、鎂鹽類在鍋水中形成水渣以后，重新附著在受熱面上的產(chǎn)物。
水垢對(duì)鍋爐的危害
鍋爐鋼板、管路因過(guò)熱而被燒損
人們稱水垢是鍋爐的“百害之源”，關(guān)鍵是水垢的導(dǎo)熱性能很差。物質(zhì)的導(dǎo)熱性能一般用其導(dǎo)熱系數(shù)（λ）的大小來(lái)衡量，即單位時(shí)間內(nèi)、單位溫度差、垂直通過(guò)單位厚度導(dǎo)熱介質(zhì)的熱量（千卡/米˙小時(shí)·℃）。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鍋爐鋼板小數(shù)十倍到數(shù)百倍。其中混合水垢是由多種金屬鹽類和金屬氧化物構(gòu)成，很少有單一類型水垢的垢樣。當(dāng)鍋爐受熱面結(jié)有水垢時(shí)，傳熱情況變壞，使?fàn)t管從火焰、煙氣吸收的熱量不能很好地傳遞給水，從而使受熱面溫度升高，金屬?gòu)?qiáng)度下降，容易造成鍋爐爐管起鼓包、變形以至爆破。此外，爐管結(jié)垢后管內(nèi)流通截面積減小，水循環(huán)阻力增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞正常的鍋爐水循環(huán)和冷卻，造成爐管燒損。
浪費(fèi)燃料降低鍋爐出力
當(dāng)鍋爐結(jié)有水垢時(shí)，會(huì)使鍋爐受熱面的傳熱情況變壞，排煙溫度升高（排煙損失增加），由于水垢導(dǎo)熱系數(shù)很低，阻礙了傳熱，從而降低了鍋爐熱效率，增加燃料消耗或降低鍋爐出力。試驗(yàn)證明對(duì)于工作壓力為1.4兆帕的鍋爐，結(jié)生一毫米厚的混合水垢，可浪費(fèi)燃料5-8%。
增加鍋爐檢修量并危及安全
鍋爐受熱面結(jié)垢后，非常難以清除，需經(jīng)常清垢或酸洗鍋爐，而酸洗鍋爐很容易給鍋爐造成腐蝕，同時(shí)酸洗廢液的排放對(duì)環(huán)境造成污染。特別是水垢引起鍋爐的金屬蠕脹、裂紋、泄漏、爆管等故障，不僅損害了鍋爐壽命，而且需要大量的人力、物力進(jìn)行檢修，同時(shí)也威脅著人身安全，影響了安全生產(chǎn)。
防止工業(yè)鍋爐結(jié)垢的措施
鈉離子交換水處理
目前，根據(jù)天津市的水質(zhì)情況，絕大部分工業(yè)鍋爐可以采用鈉離子交換的水處理方法，使鍋爐給水軟化，防止鍋爐結(jié)生水垢。當(dāng)含有鈣鎂離子的原水，流經(jīng)離子交換器（軟木器）中的鈉離子樹(shù)脂層時(shí)，水中的鈣鎂等陽(yáng)離子被樹(shù)脂中的鈉離子所置換 ，從而將在鍋爐內(nèi)形成水垢的鈣、鎂鹽類，轉(zhuǎn)換為易溶性鈉鹽，而使水得到軟化。經(jīng)鈉離子交換樹(shù)脂軟化后的水質(zhì)，其硬度可以降低至0.03mmol/L以下，甚至可以完全消除，使水質(zhì)達(dá)到GB1576—2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。根據(jù)水源和鍋爐參數(shù)的不同，除了上述鈉離子交換以外，還可以采用氫離子交換法，陰陽(yáng)離子交換法，電滲析除鹽法，反滲透除鹽法等。
鍋內(nèi)加藥處理法
國(guó)家工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB1576—2001）規(guī)定額定蒸發(fā)量≤2噸/小時(shí)，且額定蒸汽壓力＜1.0兆帕的蒸汽鍋爐，以及額定功率≤4.2兆瓦非管架式承壓的熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐可以采用鍋內(nèi)加藥處理。鍋內(nèi)加藥處理具有投資少，對(duì)原水水質(zhì)適用范圍廣、操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)行等優(yōu)點(diǎn)。鍋內(nèi)加藥水處理方法的實(shí)質(zhì)是針對(duì)產(chǎn)生水垢的原因和過(guò)程，向鍋內(nèi)投加適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，使水中能夠形成水垢的物質(zhì)在鍋內(nèi)變成松散的非粘結(jié)性的、可流動(dòng)的水渣，沉降于鍋筒或聯(lián)箱的底部，通過(guò)排污排出鍋爐，達(dá)到防止或減緩水垢生長(zhǎng)或金屬腐蝕的目的。鍋爐的腐蝕與防護(hù)
3鍋爐腐蝕
金屬表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而遭到破壞的現(xiàn)象成為腐蝕。鍋爐金屬的腐蝕嚴(yán)重威脅鍋爐的安全運(yùn)行，因此日益引起人們的重視。
3.1氧對(duì)鍋爐的腐蝕
水中溶解氧氣是加速電化學(xué)腐蝕的重要因素。氧腐蝕在鍋爐中主要是起陰極去極化作用。氧氣是強(qiáng)烈的去極劑，能夠吸收陰極的電子。在含有氯離子的電解質(zhì)溶液中（鍋水），鐵原子失去2個(gè)電子，變成二價(jià)鐵離子，氯和水得到電子而變成氫氧根離子。二價(jià)鐵離子于氫氧根離子結(jié)合成氫氧化亞鐵。Fe(OH)2在水溶液中很不穩(wěn)定，容易與水中溶解氧發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)：
4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
由于生成三價(jià)的氫氧化鐵沉淀，致使陽(yáng)極處溶液中的Fe2+濃度降低，起到了“去極化”的作用，從而加劇腐蝕，而且隨著溶解氧濃度的增加，腐蝕速度隨之加快。因此，水中溶解氧存在時(shí)，便會(huì)造成鍋爐設(shè)備及管道的氧腐蝕，金屬表面則出現(xiàn)大小不等的小鼓包，清除掉腐蝕產(chǎn)物后，金屬表面則出現(xiàn)大小不等的凹坑。有的呈潰瘍狀蝕坑，嚴(yán)重者出現(xiàn)穿孔泄漏。氧腐蝕易發(fā)生在給水管道和鍋爐省煤器中，有的鍋爐沒(méi)有省煤器或省煤器是鑄鐵制造，當(dāng)給水不采取除氧措施時(shí)，溶解氧可以大部分或全部進(jìn)入鍋爐內(nèi)，其中一部分被蒸汽帶走，造成蒸汽管路及凝結(jié)水管路腐蝕，另一部分氧則造成鍋爐腐蝕。一般腐蝕鍋筒和下降水管。熱水鍋爐由于給水循環(huán)量較大。溶解氧帶入鍋內(nèi)的機(jī)會(huì)多，因此造成的氧腐蝕比蒸汽鍋爐更加嚴(yán)重。正是由于上述因素，工業(yè)鍋爐水質(zhì)指標(biāo)對(duì)給水溶解氧含量做出明確規(guī)定。
