工業鍋爐高能耗的問題分析與節能減排的對策探討

林奕鋒

【摘 要】能源是社會經濟發展必不可少的重要物質資源。隨著經濟發展速度日益加快，人們生活水平逐漸提高，對能源的需求也與日俱增。面對能源需求量日益增大的趨勢，開展工業鍋爐節能減排環保技術，是提高能源利用效率，實現可持續發展的有效途徑。本文針對我國工業鍋爐整體效率水平低下，高能耗的現狀，分析了工業鍋爐使用中普遍存在的問題，進而提出推進我國燃煤工業鍋爐節能減排工作的措施與對策。

【關鍵詞】工業鍋爐；高能耗；節能減排

我國是當今世界鍋爐生產和使用最多的國家。監測數據顯示：2012年上半年，全國工業鍋爐的產量達19.4萬蒸發量噸，同比增長2.71%。同年6月份，我國生產工業鍋爐4.17萬蒸發量噸，同比增長4.53%。我國工業鍋爐中，總數及總容量的85%以上為燃煤工業鍋爐。2010年，中國工業鍋爐燃煤排放二氧化硫約1000萬噸、氮氧化合物約200萬噸、粉塵約100萬噸，廢渣約9000萬噸，是我國僅次于燃煤發電的第二大煤煙型污染源。

1.工業鍋爐高能耗的問題分析

1.1工業鍋爐自控水平較低

我國的燃煤工業鍋爐多為開環控制，不能根據外界用能變化自動調節鍋爐運行狀態，使鍋爐的燃燒和運行調整變得難以操作和掌握。另外，在用工業鍋爐普遍存在未配置運行監測儀表，監測儀表不全或者失靈等問題，操作人員在調整鍋爐燃燒工況以及負荷變化時，往往由于運行人員缺少數據，不能及時根據負荷變化調整鍋爐運行工況，造成鍋爐、電機運行效率受到限制，無法使鍋爐處于最佳工況運行，形成嚴重浪費。

1.2使用煤種與爐型要求不匹配，造成燃煤著火、燃盡困難

燃煤工業鍋爐是按一定煤種設計，只有當燃用與設計煤種性能匹配時，鍋爐運行才能處于較好狀態。而我國供應的燃煤大多數是原煤，沒有經過加工處理并且煤質差別很大，燃煤粒度、熱值、灰分等經常發生變化，導致煤種與爐型不適應，著火困難，熱值往往低于鍋爐的設計熱值。以層燃燃燒為主要燃燒方式的鍋爐難以適應此種燃料，使得鍋爐輸出功率降低，燃燒不完全，熱效率下降，污染嚴重。

1.3鍋爐水質普遍達不到標準要求，結水垢現象嚴重

按照GB/T15762008 《工業鍋爐水質》標準規定，蒸汽鍋爐、承壓熱水鍋爐的給水應采用鍋外化學處理，然而，目前很大一部分工業鍋爐沒用使用水處理設備，工業鍋爐水質嚴重超標。鍋爐采用的天然水中含有鈣、鎂、氯等離子以及溶解氧，進入鍋爐后會導致鍋爐結垢、腐蝕、汽水共騰等現象，嚴重時造成鍋爐使用不安全、壽命縮短，浪費大量人力、財力等。據有關數據表明，鍋爐每結生水垢1mm，浪費燃料5%～8%。我國現有在用工業鍋爐54 萬多臺，每年全國工業鍋爐大約耗煤6 億噸，但由于鍋爐水處理不當、蒸汽冷凝水回用率低、燃燒不完全等原因造成相當巨大的燃料損失。

1.4司爐人員素質普遍不高，節能技術水平較低

目前，我國工業鍋爐運行操作人員的技術水平普遍偏低。大部分工業鍋爐運行人員仍缺少對鍋爐全面系統的技術學習和培訓，尤其缺乏實際操作技能的培訓，對鍋爐基礎知識、操作運行知識等缺乏全面了解和掌握。司爐工本來是一個知識面較廣的技術工種，但由于多年來的陳舊思想意識和社會偏見，使許多年輕的司爐工事業心不強。另外，由于缺乏合理的考核獎懲制度，使其節能減排意識淡薄，經濟運行能力較差，直接影響鍋爐的能耗指標。

2.推進工業鍋爐節能減排的對策探討

節能減排是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，節能減排工作關系到經濟社會的可持續發展，是全面貫徹落實科學發展觀，轉變經濟增長方式，進一步增強我國綜合競爭力的重大舉措。下面筆者結合目前導致工業鍋爐高能耗的主要原因，提出幾點對工業鍋爐節能減排較可行的措施與對策。

2.1開展鍋爐熱效率測試，保證鍋爐高效運行

近年來，國家在對鍋爐的設計圖紙進行審查時，重點大多放在安全性能方面，而對于鍋爐熱效率是否達到國家標準，沒有具體審查。目前，我國鍋爐的設計絕大多數是制造廠自己設計，許多廠家在設計時首先考慮的是成本和利潤，為了使鍋爐銷售的利潤最大化，銷售單位配置的配套設備往往要低于鍋爐原設計的配套設備，從而造成鍋爐在實際運行時，其實際熱效率大大低于設計熱效率的結果。另外，鍋爐運行幾年后，由于鍋內結垢以及鍋外積灰等方面的原因，使鍋爐熱效率大大降低，而使用單位通常對此并不知情，造成能耗大大增加。

2.2改造現有鍋爐房系統

針對現有鍋爐房主輔機不匹配、自動化程度和系統效率低等問題，集成現有先進技術，改造現有鍋爐房系統，提高鍋爐房整體運行效率。具體來說：（1）對層燃鍋爐控制系統節能改造主要集中在按照鍋爐的負荷要求，實時調節給煤量、給水量等，特別是采用燃燒自動調節，可以大幅提高燃燒效率，降低過量空氣系數，使鍋爐處于良好的運行狀態，提高鍋爐熱效率。（2）層燃鍋爐的主要輔機的運行參數與鍋爐熱效率和耗能量直接相關，用適當的變頻調速技術，按照鍋爐的負荷需要調節給水量和鼓、引風量，可使鍋爐在最佳狀況運行，不僅節約鍋爐燃煤，還可以節約耗電量，節能效果較好。

2.3加強鍋爐水質管理和水處理技術工作

鍋爐水質的好壞直接影響鍋爐的安全經濟運行。據測算，鍋爐本體內部每結1毫米水垢，整體熱效率下降3%，而且影響鍋爐的安全運行。按照有關法規和標準加強水處理的使用、管理以及監督是保證鍋爐安全經濟運行的重要措施。采用有效的水處理技術和除垢技術，通過防垢、除垢，合理控制鍋爐的排污率，加強對鍋爐的原水、給水、鍋水、回水的水質以及蒸汽品質檢驗分析，努力實現鍋爐無水垢運行，減少熱損失，達到節能減排的目的。

2.4實施工業鍋爐的爐拱改造

正轉鏈條爐排鍋爐的爐拱是根據設計煤種配置，但由于我國供應的燃煤大多數是原煤，不少鍋爐無法燃用設計煤種，導致煤種與爐型不適應，燃燒狀況不佳，直接影響鍋爐的熱效率。建議按照實際使用的煤種，適當改變爐拱的形狀和位置，改善燃燒狀況，提高燃燒效率，減少燃煤能耗。實施此項爐拱改造技術預計可獲得約10% 的節能效果。

2.5加強人員管理，注重專業知識與技能培訓

鍋爐房的管理人員和司爐工的技術水平對鍋爐運行效率起重要作用，通過開展對工業鍋爐相關作業人員的節能知識和技能培訓，實施合理的考核獎懲，提高鍋爐操作人員和管理人員的專業知識水平和節能意識，切實提高其安全經濟運行和節能降耗的綜合能力。

3.結論

目前，我國工業鍋爐的現狀是主要燃料以煤炭為主，運行能效較低，污染物排放量較大。要改善低能耗高排放的現狀需要繼續加強工業鍋爐節能減排的技術研究，做到軟硬節能和系統節能的有效結合，使其能相互補充，相互完善。工業鍋爐節能減排任重道遠，只有在政府的積極倡導和有力監管下，通過制造企業、用戶和其他相關部門的共同努力，才能不斷提高工業鍋爐的能源利用效率，充分發揮有限資源的最大作用。

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