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燃煤鍋爐和燃氣鍋爐的節能環保設計
作者: 北極星大氣網 來源: 北極星大氣網 時間:2019年12月28日 聯系
摘要:隨著我國經濟、社會的不斷發展,我國工廠、企業的日常生產以及居民的日常生活中利用的自然資源越來越多。但是在利用自然資源的過程中,給環境也帶來了一定的負面影響,比如在使用供熱鍋爐燃燒燃煤產熱時,排放的煙氣、產生的爐渣都對環境造成了不利影響,迫切需要工作人員采取節能技術及一系列措施來提高供熱鍋爐的節能環保效果。基于此,本文首先提出集中供熱鍋爐系統運行中常見問題,進而提出環保與節能措施,以期為相關工作提供指導與借鑒。

關鍵詞:供熱鍋爐;節能環保;影響因素;節能技術

在工業技術不斷發展的背景下,資源消耗與污染問題一直是集中供熱鍋爐升級改造中需要重點關注的問題,傳統的鍋爐系統無法順應新時期節能環保理念。特別是在“十三五規劃”下,對鍋爐使用企業節能降耗提出了明確要求,社會人群對鍋爐燃燒中的節能環保也愈加重視。與此同時,由于煤炭資源價格持續攀升,無法控制生產成本。這就需要根據現有的浪費、能耗大等問題提出節能環保措施,在可以保障供熱質量基礎上,降低煤炭等資源的使用率,降低企業運營成本。

一、影響供熱鍋爐節能環保的因素

1.供熱鍋爐爐渣中的含碳量

供熱鍋爐爐渣中的含碳量也是一個衡量供熱鍋爐節能環保效果的重要因素。工作人員要想讓供熱鍋爐節能環保地進行工作,可以選擇通過降低供熱鍋爐爐渣中的含碳量這一方法來實現。使用一些水分含量較高的燃煤作為供熱鍋爐運行的原料,就會使得供熱鍋爐爐渣中的含碳量過高,這是因為水分含量較高的燃煤在供熱鍋爐內往往不能充分燃燒,會有相當一部分的殘余,這不僅讓供熱鍋爐爐渣中的含碳量大大增加,還會增加對燃煤的消耗,因為要想讓供熱鍋爐達到目標溫度,就必須需要消耗掉更多的燃煤,這使得供熱鍋爐的節能環保效果大大降低。同時,對于供熱鍋爐的工作參數設定的不合理,也會導致供熱鍋爐爐渣中的含碳量增加。事先設定的供熱鍋爐工作參數會在供熱鍋爐運行過程中產生影響,如果工作參數設定的不科學、合理的話,容易導致一些燃煤還沒有完全燃燒就排到了爐膛外,導致燃煤的大量浪費,增加供熱鍋爐爐渣中的含碳量。

2.鍋爐設備落后老舊

現如今,很多鍋爐使用單位都面臨設備老舊,自動化水平低,設計燃料與使用燃料不匹配等問題。在使用過程中未能按要求布置尾部煙氣處理措施,一般使用負壓燃燒技術,但是由于鍋爐運行人員水平低,在操作過程中不注意,使得鍋爐漏風嚴重,再加上燃料燃燒不充分,這樣一來就導致了鍋爐熱效率低,浪費能源,而且對環境污染也十分嚴重。

3.運行管理因素

一般情況下,燃煤工業鍋爐的設計熱效率要高于鍋爐的實際運行效率,且這兩者之間的差一般在10%~30%。而之所以出現上述狀況,與燃煤鍋爐的運行管理密切相關。通常情況下,燃煤工業鍋爐運行中的排煙溫度108~150℃,且這一數據直接影響鍋爐的節能性。實踐表明,排煙溫度變化與排煙熱損失變化呈正比關系,排煙溫度升高,排煙熱損失便增大。在燃煤工業鍋爐實際運行過程中,工作人員未能合理調節鍋爐風量,導致鍋爐溫度升高,負壓增大,煙速變快,或由于燃料選擇不合理,燃料未能充分燃燒,燃料進入鍋爐尾部煙道后,進行了二次燃燒,導致排煙熱損失加大。

二、治理措施

1.加強對供熱鍋爐的監控管理工作

加強對供熱鍋爐的監控、管理工作,及時掌握供熱鍋爐的工作狀態,可以確保供熱鍋爐的正常供熱,還可以提高供熱鍋爐的節能環保效果。可以安排工作人員定期、定時對供熱鍋爐進行檢查,準確地測量、統計好供熱鍋爐的運行溫度和各種參數,從而確保供熱鍋爐能夠正常、節能環保運行。

2.控制鍋爐排煙溫度

鍋爐排煙溫度高低是反映鍋爐設計、運行狀況及設備良好水平的一個綜合性參數。鍋爐運行中,由于運行人員操作不當引起排煙溫度升高或煙氣量增大,都會增大排煙熱損失,降低鍋爐熱效率。運行中降低排煙熱損失可以從防止受熱面結渣和積灰來考慮。如果鍋爐受熱面積灰和結渣,由于灰垢的傳熱系數很小,這樣一來就會是鍋爐的吸熱量減小。同樣大的鍋爐受熱面積,如果結渣和積灰,傳給工質的熱量將大幅度減少,會提高爐內和各段煙溫,從而使排煙溫度升高。運行中,合理調整風、粉配合,調整煤層厚度和爐排速度,調整風速和風率,防止爐膛局部溫度過高,均可有效地防止受熱面結渣。在鍋爐運行中應對受熱面定期進行吹灰、除渣。

3.優化燃燒

首先,對于煤燃工業鍋爐的使用,需采取強化燃燒的措施。在鍋爐實際運行過程中,相關單位、工作人員結合鍋爐具體結構形式,科學選擇燃燒方式,優化燃燒,從而達到提高鍋爐實際熱運行效率,降低鍋爐燃煤損耗的目的。具體而言,在燃煤工業鍋爐實際運行過程中,可結合鍋爐實際情況以及工業產品實際生產需求,將燃燒室結構與爐拱進行優化改造,同時采用分層燃燒、富氧燃燒、半沸騰燃燒等技術強化燃料燃燒,降低固體不完全燃燒熱損失以及氣體不完善燃燒熱損失,最終達到提高鍋爐熱效率的目的。此外,在具體操作過程中,常見的鍋爐燃燒技術方法有固定爐排鍋爐燃燒以及鏈條爐排鍋爐燃燒,上述兩種燃燒技術雖能在一定程度上滿足工業生產要求,但存在燃料燃燒率低、污染物排放量等問題,為解決上述問題,相關單位、工作人員應盡可能采取更節能、更環保的循環流化、煤粉燃燒、水煤漿燃燒等更加先進、合理的燃燒技術,以提高鍋爐燃燒效率,降低燃料損耗。在上述幾項燃煤工業鍋爐燃燒方式中,循環流化燃燒技術具有相對明顯的引用優勢,如有顯著的脫硫效果、較高的燃燒率且適用于多種燃料,在具體操作過程中可考慮采用。

4.使用變頻技術

循環供熱設備中的水泵及風機等設備消耗能量比較大,傳統集中供熱風機和水泵無法通過用戶需求對熱負荷頻率進行調節,大型工業企業在控制流量過程中利用截留及擋板風量實現,并沒有降低設備消耗能量,還會因為設置閥門及擋板帶來了消耗。所以,利用變頻技術和補水泵變頻定壓實現設計,通過用熱量和室外溫度對水泵運行參數進行調整,從而節能。由于循環供熱過程中的鍋爐會由于某些原因導致漏水,為了能夠使設備正常的運行,可以對其注入水。要想使管網能夠正常的運行,就要實現補水裝置的安裝,從而保證穩定的壓力。

5.加強教育培訓,提高操作人員節能意識

在燃煤工業鍋爐運行過程中,水質處理人員、集控運行人員的能力素質、專業技術水平以及節能環保意識直接影響鍋爐實際運行效果,影響鍋爐燃燒的耗煤量。因此,為提高燃煤工業鍋爐的節能性,相關單位需對操作人員做好教育培訓,提高操作人員對節能環保知識的知曉率,增強操作人員節能環保意識,確保其在操作過程中能嚴格按照具體的技術標準規范合理操作,有效減少誤操作引起的燃料損耗率。除定期組織操作人員參加節能減排方面的培訓活動外,單位還需通過專業化考核加強對操作人員的督查,如在技術類考核過程中加入節能減排技術考核,以此督促操作人員加強對燃煤工業鍋爐節能減排知識與技術的學習,提高操作人員實際操作技術水平,促進鍋爐實際運行熱效率的提高。

結束語

就目前形式來看,燃煤工業鍋爐可能仍將是我國的主導產品,隨著我國對能源供應結構政策的變化以及對環保要求的日益嚴格,節能已經成為電能、天然氣、石油和煤以外的全新能源。我國鍋爐今后要朝著高節能、高效率及燃燒充分的方向發展,所以,促進燃煤燃氣鍋爐的改造,有效實現節能環保目標,為我國重點任務。




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