对工业锅炉节能减排的探索

   “我国作为一个人口和发展中的大国，近年来能源的消费量剧增，随着经济的高速发展，各项建设取得了巨大的成就，但也付出了很大的资源和环境代价。针对日益快速增长的能源消耗和日趋严峻的环保压力，国务院审时度势修订了能源政策，强调“能源开发与节能并举，把节能放在首位”，号召国民在能源消耗利用上实行“节能减排”，并制定了“节能减排”约束性指标，推动能源资源节约型和环境友好型社会建设。”

    ■文/石 斌

   当前我国工业锅炉能源资源浪费情况十分严重，节能潜力很大。因此，做好锅炉的安全经济运行，使锅炉设备在最优状态下工作，对于促进“节能减排”具有十分重要的意义。

    问  题

   由于国家能源政策及当前油气价格的因素，在用的工业锅炉能耗浪费的主要原因有：锅炉容量偏小、效率低下、煤种多变、煤质差、排烟温度高、污染大、系统自动控制水平低、锅炉结焦、积灰严重、水质达不到标准要求、冷凝水综合利用率低、人员操作水平不高等诸多方面因素。

   1．锅炉容量小、热效率低。近年来热电联产项目虽然逐步上升，但总体上小容量锅炉所占比重仍然偏高，且大多锅炉长期在低负荷下运行，造成不完全燃烧和排烟温度升高，热损失增大。

   2．煤种多变、煤质差。工业锅炉的燃煤由于产供紧张，其颗粒度、热值、灰分等均无法保证。而工业锅炉90%以层燃锅炉为主，层燃锅炉对煤种的适应性较差，当煤种发生变化时，其燃烧工况相应也发生变化，且燃烧时工况也相应变差。

   3．排烟温度高、污染大。企业大量使用有机热载体锅炉，而有机热载体锅炉燃烧方法大多数以层燃为主，其排烟温度长期在300℃～350℃之间，大量高温烟气及粉尘SO2、CO2、NO对环境造成极大污染，热量流失严重。

   4．锅炉运行自控装置水平低。在用工业锅炉普遍未配置运行检测仪表，操作人员在调整锅炉燃烧工况或负荷变化时，由于无法掌握具体数据，不能及时根据负荷变化调整锅炉运行工况，锅炉、电机的运行效率受到了限制，造成了浪费。

   5．锅炉水质超标明显。依据GB1576-2001《工业锅炉水质》标准的规定，在用工业锅炉均应安装水处理设备或锅内加药装置，但实际上仍有很大一部分工业锅炉水质严重超标。

   6．锅炉受热面结焦、积灰严重。由于能源的紧张，工业锅炉采用的燃料品质参差不齐，粘结性物质增多，锅炉受热面结焦、积灰严重。目前清除锅炉结焦、积灰的主要方法为机械方法和化学方法，但由于结焦、积灰成分的不同及各锅炉结构的差异，清除效果不明显。

    对  策

   针对以上的问题，质监部门应指导企业积极推广节能装置与技术，使在用锅炉提高效能，减少浪费。

   1．推广工业锅炉加装余热回收装置。指导企业加装蒸汽“余热回收装置”，对有机热载体炉的尾部高温烟气进行回收二次利用，使锅炉烟气温度降低至150℃～200℃。

   2．推广干冰清洗技术。以前企业一直采用水和压缩空气等机械方法清洗锅炉的油垢、煤垢，清洗效果差，且易损坏锅炉炉墙。干冰清洗技术，有效破解了清除锅炉结焦的难题，通过高压空气将颗粒状的干冰粒喷射到锅炉受热面的表面，利用温差的物理反应使不同的物质在不同的收缩速度下产生脱离，当-78℃的干冰粒接触到油垢、灰垢表面后产生脆化爆炸现象，使油垢、灰垢收缩及松脱，随之干冰粒会瞬间汽化且膨胀数百倍，产生强大的剥离力，使油垢、灰垢快速彻底地从金属表面脱落。

   3．推广工业锅炉水处理技术。据测算，锅炉本体内部每结1毫米水垢，整体热效率下降3%，而且影响锅炉的安全运行。通过指导企业采取有效的水处理技术和除垢技术，加强对锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质及蒸汽品质检验分析，实现锅炉无水垢运行，整体热效率平均提高10%。

   4．推广冷凝水回收技术。锅炉所产生的蒸汽，经过生产用热设备后会生成冷凝水。在一般的热电厂、造纸企业、化纤企业、石油化工、宾馆等行业，锅炉补给水利用蒸汽冷凝水，有如下好处：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。（5）减少了企业污水排放量和烟尘排放量。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。

   5．推广低耗电量的变频技术。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。而采用变频调速技术的优势在于：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%。

   6．推广区域集中供热。热电联产与热、电分产相比，热效率提高30%，集中供热比分散小锅炉供热热效率高45%左右。质监部门应引导企业采用区域集中供热工程，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。

   7．推广使用清洁能源。根据当前能源价格居高不下，企业成本上升的不利因素，指导企业进行生物质、垃圾及油改气工程。水煤浆、桔杆、固体垃圾及天然气等清洁能源基本上能完全利用，其热效率在95%以上。

   8．推广纯低温余热锅炉应用技术。纯低温余热锅炉可利用生产系统中产生的中低温废热来推动低参数的汽轮机组做功发电，且不用任何补燃，是企业提高能源利用效率、降低成本、节能减排的有效措施之一。

    建  议

   1．建立和完善节能减排指标体系。地方政府应尽快出台制定鼓励节能减排和促进新能源发展的具体配套措施及优惠政策，各级职能部门建立协作联动机制，努力形成整体合力，大力开展对锅炉等特种设备节能的宣传教育，营造浓厚的工作氛围，提高全民节能意识，充分发挥各行业协会及技术机构的支撑作用，共同推进工业锅炉节能减排工作。

   2．充分发挥企业节能减排的主体作用。鼓励企业加大节能减排技术改造和技术创新投入，增强自主创新能力。完善和落实锅炉使用单位节能减排的各项管理制度，提高锅炉热效率，加强对锅炉运行人员和管理人员的节能技能培训考核，强化能源计量管理。

   3．推进集中供热和在用锅炉的节能改造。进一步推进区域集中供热，加强对锅炉燃烧系统、锅炉辅机、控制系统及其他保温及冷凝水回用等进行技术改造，进一步降低能源消耗。

   4．加快建立节能技术服务体系。制订出台发展节能服务产业的指导意见，促进节能服务产业发展。培育节能服务市场，加快推行合同能源管理，开展锅炉效能测试工作，通过效能测试，了解锅炉经济运行状况的优势，找出造成能量损失的主要因素，指明减少损失、提高效率的主要途径。

    （作者单位：浙江省嘉兴市特种设备检测院）