淺析工業鍋爐使用現狀與節能分析
資源是國家發展的重要基礎，面對日漸緊張的資源現狀，節能減排成為了我國當前發展的主題。工業鍋爐是我國能源供應的重要設施，70%以上的電能都是由鍋爐產生的，因此，鍋爐節能成為了當前研究的熱點，本文就當前工業鍋爐發電使用的現狀予以分析，并提出相應的改善對策。
目前，鍋爐在現代社會國民經濟各個領域的應用非常廣泛。在我國，鍋爐是火力發電系統的心臟，70%以上的電能是利用鍋爐產生的蒸汽推動汽輪發電機組發電而獲得的。此外，工農業（如機械、化工、造紙、紡織等）生產過程中也都離不開鍋爐所提供的蒸汽，供熱通風、空氣調節工程以及生活熱水供應所需要的熱能也都來自于高溫熱水或蒸汽。因此，鍋爐已成為現代社會生產和人民生活不可缺少的特種重要設備。工業鍋爐是我國耗能最多的設備之一，每年消耗的能源約占整個國家能源消耗的 1/3。因此，工業鍋爐節約耗能成為了我們研究的熱點。
一、 我國工業鍋爐使用現狀
由于國家能源政策及當前油氣價格的因素,在用的工業鍋爐能耗浪費的主要原因有:鍋爐容量偏小、效率低下、煤種多變、煤質差、排煙溫度高、污染大、系統自動控制水平低、鍋爐結焦、積灰嚴重、水質達不到標準要求、冷凝水綜合利用率低、人員操作水平不高等諸多因素。
(1)鍋爐容量小、熱效率低
近年來熱電聯產項目逐漸上升,但總體上小容量鍋爐所占比重仍然偏高,且大多數鍋爐長期在低負荷下運行,造成不完全燃燒和排煙溫度升高,熱損失增大。煤種多變、煤質差。工業鍋爐的燃煤由于產供緊張,其顆粒度、熱值、灰分等均無法保證。而工業鍋爐90%以層燃鍋爐為主,層燃鍋爐對煤種的適應性較差,當煤種發生變化時,其燃燒情況相應也發生變化,且燃燒時工況也相應變差。
(2)排煙溫度高、污染大
企業大量使用有機熱載體鍋爐,而有機熱載體鍋燃燒方法大多數以層燃為主,其排煙溫度長期在300℃～350℃之間,大量高溫煙氣及粉塵SO2、CO2、NO對環境造成極大污染,熱量流失嚴重。
(3)鍋爐運行自控裝置水平低
在用工業鍋爐普遍未配置運行監測儀表,操作人員在調整鍋爐燃燒工況或負荷變化時,由于無法掌握具體數據,不能及時根據負荷變化調整鍋爐運行工況,鍋爐、電機的運行效率受到限制,造成了浪費。
（4）鍋爐水質超標明顯
依據GB 1576- 2008《工業鍋爐水質》標準的規定，在用工業鍋爐均應安裝水處理設備或鍋內加藥裝置，但實際上仍有很大一部分工業鍋爐水質嚴重超標。
（5）鍋爐受熱面結垢嚴重
由于工業鍋爐采用的燃料品質參差不齊，水處理設備使用不當，造成鍋爐受熱面結垢比較嚴重。目前清除鍋爐結垢的主要方法為機械方法和化學方法，但由于結垢成分的不同及各鍋爐結構的差異，清除效果不明顯。
（6）工業鍋爐煤種多變、煤質差
工業鍋爐的燃煤由于來源不同，導致煤的種類多變、煤質較差，其顆粒度、成分等也有所差別，因而無法保證爐膛內煤的著火時間及其火焰高度。
2工業鍋爐節能分析
綜合以上情況可以看出，工業鍋爐節能工作應該從提高其熱效率、降低其排煙溫度等方面入手。
（1） 適當增大工業鍋爐容量
盡可能用高效率大容量的工業鍋爐代替低效率的小鍋爐，這樣可使能源利用率大大提高，因此能取得更大的經濟效益。此外，可以逐步加大開發熱電聯產項目的力度，將發電廠汽輪機的排汽或抽汽用于供熱，可大大減少汽輪機的排汽損失，同時還能節約煤資源。
(2)推廣工業鍋爐加裝余熱回收裝置
指導企業加裝蒸汽“余熱回收裝置”,對有機熱載體路的尾部高溫煙氣進行回收二次利用,使鍋爐排煙溫度降低至150℃～200℃。推廣干冰清洗技術。以前企業一直采用水和壓縮空氣等機械方法清洗鍋爐的油垢、煤垢,清洗效果差,且易損壞鍋爐爐墻。干冰清洗技術,有效破解了清洗鍋爐結焦的難題,通過高壓空氣將顆粒狀的干冰粒噴射到鍋爐受熱面的表面,利用溫差的物理反應使不同的物質在不同的收縮速度下產生脫離,當-78℃的干冰粒接觸到油垢、灰垢表面后產生脆化爆炸現象,使油垢、灰垢收縮及松脫,隨之干冰粒會瞬間汽化且膨脹數百倍,產生強大的剝離力,使油垢、灰垢快速徹底地從金屬表面脫落。
(3)推廣工業鍋爐水處理技術。據測算,鍋爐本體內部每結垢1mm,整體熱效率下降3%,而且影響鍋爐的安全運行。通過指導企業采取有效的水處理技術和除垢技術,加強對鍋爐的原水、給水、鍋氺、回水的水質及蒸汽品質檢驗分析,實現鍋爐無水垢運行,整體熱效率平均提高10%。推廣冷凝水回收技術。鍋爐所產生的蒸汽,經過生產用熱設備后會生成冷凝水。推廣純低溫余熱鍋爐應用技術,純低溫余熱鍋爐可利用生產系統中產生的中低溫廢熱來推動低參數的汽輪機組做功發電,且不用任何補燃,是企業提高能源利用效率、降低成本、節能減排的有效措施之一.
(4)推廣低耗電量的變頻技術。鍋爐在運行過程中,通常都是由操作人員憑經驗手動調節,峰值能耗浪費較大。而采用變頻調速技術的優勢在于:電機轉速降低,減少了機械磨損,電機工作溫度明顯降低,檢修工作量減少;電機采用軟啟動,啟動電流從零逐漸上升到額定電流值,不僅節能而且不會對電網造成沖擊,節能效果顯著,一般情況下可以節能30%。
(5)選購合適的煤種。工業鍋爐所用燃煤的水分、揮發分對其著火的快慢、燃燒溫度的高低有著顯著的影響。燃煤中要保持適當的水分，其在含屑量較多時，能減少漏煤和飛灰現象的發生，并使煤層變松，有利于通風。但是如果水分過高，會造成煤著火延后、爐膛內溫度下降、排煙熱損失增大。一般情況下，水分應控制在8%～12%。煤的揮發分過低，其就不易燃燒。此外，煤的顆粒度對其燃燒程度的影響也非常明顯，煤的顆粒度應適中，3mm以下的碎屑含量不宜超過30%，最大顆粒也不應超過40mm.
3.結束語
由于能源逐漸緊張，對工業鍋爐進行節能這一舉措勢在必行。本文對我國工業鍋爐的運行狀況進行了簡要介紹，同時提出了一些節能方法。從中可以看出我國工業鍋爐節能潛力巨大，但是任重道遠，應該從提高其熱效率、降低其排煙溫度等方面入手，進而達到提高工業鍋爐效率、經濟運行以及節能的目的。
