燃气锅炉节能运行措施研究
摘 要：对于燃气锅炉节能挖潜将为社会带来巨大的经济效益。就燃气锅炉在运行方面存在的问题以及节能运行的经验做一个简略的探讨。
关键词：燃气锅炉；节能运行
文献标识码：A
doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.16.108
1 概述
随着工业技术水平的迅速发展，燃气锅炉在各领域的应用已经十分广泛。近年来，国家对于环境空气质量监管的日趋严格，各地区都相继进入了一个“煤改气”的大发展时期，不久的将来燃气锅炉将成为各领域工业用锅炉绝对的主力军。对于燃气锅炉节能挖潜将为社会带来巨大的经济效益。本文就燃气锅炉在运行方面存在的问题以及节能运行的经验做一个简略的探讨。
2 燃气锅炉节能运行中存在的主要矛盾问题
燃烧所需要的，除了可燃物质燃气，还要有足够的氧气，事实上，燃烧所需要的氧气，几乎都来自空气。除此之外，足够高的温度也是必不可少的。总的来说，燃烧的条件包括：一定比例可燃物质，氧分子，和一定的温度。这样做的目的是控制分子间的内力，简单来说，分子在碰撞时能够破坏原始的物质，激发出新的物质并组合在一起，形成一种化学反应，生产新的产物，这个过程需要一定的时间，才能使反应顺利完成。根据能量守恒定律，进入锅炉系统的燃气释放的总能量q应该等于从锅炉系统流出的总能量，包括炉水吸热量q1，循坏水吸热量q2，不完全燃烧损失q3，散热q4，排烟q5。即：q=q1+q2+q3+q4+q5。
从上式我们不难看出要想实现节约燃料必须减少不完全按燃烧损失q3；散热q4和排烟热损失q5。其中排烟热损失q5即是能量损失最大的地方也是最具有回收利用价值的。要想充分利用燃料燃烧所产生的能量就要尽量降低排烟温度，但是在实际运行过程中降低排烟温度会使得锅炉产生大量的冷凝水，给锅炉造成腐蚀进而缩短锅炉的使用寿命。锅炉排烟温度越低产生冷凝水的量也越大，对锅炉造成的危害也就越大，。也就是说锅炉排烟温度越低，运行成本越低，对锅炉的危害性越大，使用成本越高；锅炉的排烟温度度越高，运行成本越高，但是对锅炉危害性越小，使用成本越低。这一对矛盾是影响燃气锅炉节能运行的主要问题。
3 降低锅炉排烟温度的方法途径
一个途径是增加尾部受热面，即加装锅炉节能器来降低排烟温度。在烟气从锅炉尾部出口出来之后进入锅炉节能器，吸收烟气的部分热量，从节能器出来的低温烟气再进入烟囱排放，锅炉节能器将吸收的热量加热锅炉回水，从而提高了回水温度，在降低排烟温度的同时，提高了锅炉的热效率。布置锅炉节能器还有一个显著的优点，节能器提高了锅炉回水温度，可以显著减少锅炉本体产生的冷凝水，对锅炉本体是一种保护，但是节能器本身冷凝水量是非常大的，所以产生的腐蚀也非常大，但是节能器与锅炉本体是分开布置，出现腐蚀渗漏等状况维修更换节能器的成本是远远低于锅炉成本的。
另一个途径是布置尾气余热回收装置。尾气余热回收装置要在尾部烟气通道增加喷淋塔，通过喷淋水与烟气充分混合实现热交换，将烟气携带的大量热量由喷淋水带走，降低了排烟温度，高温的喷淋水由循环水泵加压通过热交换器或其他机理加热锅炉回水，从而实现烟气余热的回收利用，降低了排烟温度，节约了能耗，减少了运行成本。尾气余热回收装置比节能器节能效果要好得多，有的装置甚至可以将烟气内水蒸汽的潜热回收。但是尾气余热回收装置投资大，设备较多，额外增加的运行成本也多，故障率也高，节能器简单可靠，无机械部件故障率运行成本为零。具体那种方法更适合还要锅炉使用单位根据自身的特点状况自行论证。
4 减少锅炉冷凝水的运行措施
通过增加锅炉尾部受热面或烟气余热回收装置可以将锅炉排烟热损失充分回收，在锅炉运行的时候提高锅炉负荷，减少运行台数，尽量减少多台锅炉低负荷联机运行的状况。锅炉本体排烟温度尽可能提高，尽可能地避免让锅炉本体产生冷凝水的状况出现，从而减少了冷凝水对锅炉的腐蚀，延长了锅炉使用寿命。烟气中携带的未利用的能量交给尾部受热面来回收利用，既节约了锅炉使用成本也节约了燃气消耗的运行成本，从而实现了节能降耗的目的，增加了企业的经济效益。
5 结语
随着我国国民经济的迅速发展和工业水平的不断提高，燃气锅炉的应用越来越广泛。特别是近年来，空气环境质量问题成为政府格外关注的重大问题，在今后一个时期燃气锅炉的推广使用和发展必将进入一个全新的階段。研究解决影响燃气锅炉节能运行的各种问题，不断提高燃气锅炉运行效率，节能降耗，减少排放，将给企业和全社会带来巨大的经济效益和社会效益。
作者：李英杰
摘要：锅炉是供热系统中的重要组成设备，保证内部燃料的充分燃烧，提高能源利用效率，是一项系统性的研究，与供热系统运行效益及城市生态建设有着密切的关联性。然而受到多种因素的制约，供热锅炉烟气污染问题一直存在，严重影响了城市经济发展及生态健康。本文通过对供热锅炉烟气污染的主要因素进行分析，指出锅炉热效率、炉渣含碳量、排烟温度是造成能耗过高的重要原因。然后提出行之有效的节能环保措施，仅供参考。
关键词：供热锅炉;烟气污染;节能环保
引言：可持续发展背景下，供热锅炉运行产生的烟气污染和能耗问题愈发受到社会各界的关注，有毒有害气体侵蚀着人体健康，破坏了生态环境，人们的生活家园不复美丽，头顶的天空被灰雾所笼罩，城市居民饱受雾霾的侵扰，生活和出行遭遇极大不便。应大力开展供热锅炉烟气污染治理工作，在鍋炉设计和运行阶段采取节能环保技术措施，减少有毒有害气体的排放，遏制污染问题的滋生，降低供热系统运行能耗，从而推动城市经济建设和生态建设的齐头并进。
一、供热锅炉烟气污染和节能环保的影响因素
1、锅炉热效率
锅炉性能优劣及能源损耗的主要检测标准之一是热效率，利用多样化的方式提升锅炉的热效率，可以有效抑制污染问题，达成环保节能的目标。锅炉作为燃烧燃料，源源不断生成高温水的设备，以热效率为切入点，探索烟气污染的形成原因，是比较可行的思路。供热系统运行过程中，有很多因素会造成锅炉热效率的降低，比如说，供热锅炉的设计不合理，密闭性较差，导致大量热量散失，锅炉运行效率大受影响，污染气体随之扩散到空气中。操作人员违反了相关制度规范，没有落实日常性检查和养护措施，供热锅炉带病运行，能源利用效率不高，能耗却在持续增长，烟气污染问题极为普遍。同时还加大了风险隐患，难以保证供热系统的运行安全。
2、炉渣含碳量
供热锅炉通常是利用燃烧煤炭获得能源，无论煤炭是否充足燃烧，产生的气体都会不同程度的污染大气环境，是引发大气污染的罪魁祸首。炉渣含碳量过高意味着煤炭的燃烧不够充分，能源利用率较低，是实际生产中应该极力避免的情况，具体影响因素有：一是煤炭的含水量较大，超过了标准数值，致使煤炭不能充分发生化学反应，一氧化碳气体浓度偏高，烟气污染由此而生;二是煤炭的粒径超标，在锅炉中只有煤炭的外部结构发生反应，煤炭内部仍处于原始状态，说明煤炭利用率远远不符合要求;三是炉膛温度没有达到煤炭充分燃烧所需的温度值，加大了煤炭不充足燃烧的几率;四是没有合理设置供热锅炉的运行参数，二次风压控制不当，煤炭资源浪费及烟气污染现象屡见不鲜。
3、锅炉排烟温度
在供热锅炉的运作过程中，排烟温度过高引起的热量散失，大大增加了能耗。强化对锅炉排烟温度的控制，确保不超过预先设定的阈值，提高供热锅炉运行效率，之于控制能源损耗指明了方向。供热锅炉运行期间经常出现这样一类现象，即操作人员为了控制锅炉排烟温度，使用功率较大的引风机，使得能耗控制难度进一步上升，生产成本投入过大，与节能环保生产理念相背离。新时代下，明确烟气污染的危害及节能环保的重大意义，基于当前供热锅炉设计和运行管理工作中的现存问题，探索多元化、系统化、科学化的措施，最大程度减少供热锅炉能量损耗，提高供热锅炉的运行效率，促进能量的高效转化，防范烟气污染，是相关单位及人员义不容辞的责任和使命。
二、供热锅炉烟气污染防控及节能环保措施分析
1、改善锅炉设计质量
之所以供热锅炉频频出现烟气污染和能耗过高的问题，究其原因在于供热锅炉的设计缺乏合理性，性能较差，与供热系统运行需求有着不小的距离。从源头上控制供热锅炉烟气污染，需完善锅炉的设计方案，科学计算炉膛尺寸、容量、受热面的面积等，对所得结果进行验证，确保各项数据在供热锅炉中的应用切实可行，以此实现对煤炭燃烧和排烟温度的严格管控。除此之外，还要调整吹灰方式，如果当前吹灰频率低于2MPA，应该利用各种维修机会予以修改，以取得更加满意的效果，使得供热锅炉的运转效率随之提升。通过优化供热锅炉的基本参数，调节供热锅炉内部温度，对受热面的位置进行重新定位，防止受热面受到污染，降低能源损耗，促进供热锅炉的安全稳定运行。
2、控制燃料的质量
一方面，科学配置燃料中各组成成分的比例，将煤炭与其他物质进行充分混合，旨在降低燃料的含水量和含泥量，维持供热锅炉的高速运转。一般来说，煤炭平均热值约为8371.7kJ，对添加物的种类和用量有着一定要求，不同热值、粒径、含水量和挥发性的燃料混合调配，可使燃料性能更加趋于理想状态，显著提高燃料的燃烧效率，使得供热锅炉的排烟温度明显下降，烟气污染得以缓解。对煤炭粒径予以控制，粒径分为粗、中、细三个标准，按照2：5：3的比例混合，尽可能减小含泥量，对于减少排渣热损失、降低排烟温度、提高热传导效率效果突出。
另一方面，明确含水量较高对燃料燃烧反应产生的负面影响，严格控制含水量数值，位于35%以下最为合适。否则燃料在供热锅炉内部的燃烧效率低，火焰温度不能达到规定标准，更容易出现不完全燃烧的情况，污染物质经由排烟管道进入大气层，酿成严重的环境污染问题。高温气体在排烟管道中还会进行二次燃烧，致使排烟温度升高，能量损耗不可估量。供热锅炉操作人员应认真仔细的检测燃料的质量，尤其是要加强含水量的测定，确定燃料质量合格才能投入使用，预防燃料在烟气管道的二次燃烧，实现对供热锅炉排烟温度的控制，达成节能环保的目的。
3、密切监控供热锅炉运行状况
对供热锅炉进行精细化的管理，充分掌握供热锅炉的运作情况，动态调整其运行参数，提高运行效率，控制烟气污染和能耗问题，体现节能环保措施的应用价值。生产过程中，在供热锅炉上安装精密仪表，采用数字化、信息化管理模式，对供热锅炉实施集中化、个性化的管理，为供热锅炉的日常性检查和维护提供可靠支持。一旦发现供热锅炉运行问题，采用恰当对策，提高供热锅炉运行效率和运行安全。管理人员应具备较强的专业素质能力和责任心，根据实际生产需求对供热锅炉运行参数进行调整，考虑使用分层装置对煤炭粒径进行筛选和分配，降低炉灰含碳量，优化锅炉热效率，节约煤炭资源。
结语：低碳经济时代，供热锅炉烟气污染与能量损耗的控制已然成为决定企业社会经济效益的重要因素。加强对供热锅炉设计质量的控制，严格控制燃料的含水量和含泥量，采用现代信息技术，密切监控供热锅炉运行状况，对供热锅炉实施集中化、个性化的管理，是节能环保的有效措施。能够推动供热锅炉性能发挥及稳定运行，保证燃料的燃烧充分，排烟温度有所下降，社会经济的可持续发展得以成为现实。
参考文献：
[1]陈东，周业培，汤阳.燃煤锅炉燃烧效率提升及节能环保要点分析[J].内蒙古煤炭经济，2019(06)：3-4.
[2]张中云.供热锅炉烟气污染分析及节能环保措施研究[J].中国金属通报，2020(03)：229-230.
[3]李艳红.供热锅炉烟气污染分析及节能环保措施研究[J].能源与节能，2018(06)：73-74+82.
作者：张华斌
摘 要：锅炉直接影响燃煤电厂正常的电能生产，是燃煤电厂的核心生产装置。当前，很多电厂的锅炉燃煤利用率都不高，其需要结合实际生产情况进行节能改造，深入挖掘节能降耗潜力，进一步提高燃煤利用率和经济效益。本文首先分析了电厂锅炉节能改造的重要性，然后研究了相关影响因素和电厂锅炉节能改造存在的问题，最后提出了具体的节能改造措施，以供相关人员参考。
关键词：电厂;锅炉;节能改造;能源利用率
中海石油舟山石化有限公司运行五部安装有3台锅炉，1#、2#锅炉是杭州锅炉集团研发制造的循环流化床锅炉，3#锅炉由无锡锅炉厂生产。炉膛采用∏形布置方式，进行固態排渣与气力出灰，同时采用四电场除尘方式，即脱硫+臭氧+湿电除尘组合工艺。为了进一步提高燃煤利用率，提高企业经济效益，人们需要对锅炉改造进行全面系统的分析。
1 电厂锅炉节能改造的重要性
随着电厂精细化管理水平的不断提升，人们对能源利用率、发电稳定性和污染物排放标准提出了更高的要求[1-2]。锅炉作为重要的耗能单元，是电厂升级改造的重要对象。近年来，电厂自动控制系统不断升级，已经基本实现信息化，可以满足电厂内部的信息化管理需要，这也为节能改造提供了技术支持。当前，煤炭仍然是火力发电厂发电的重要能源，处理后的煤炭会在炉膛内燃烧，再加热蒸汽锅炉，形成高压水蒸汽来驱动汽轮机运行，最终带动发电机组稳定运行来实现发电。锅炉是电厂的重要机械设备，通过提高锅炉运行效率及燃煤利用率、优化生产工艺，电厂可以降低发电成本，提高经济效益。传统电厂锅炉具有较大的节能改造潜力，其内部结果示意如图1所示。
2 电厂锅炉节能改造的影响因素
2.1 规格型号与运行参数
锅炉的规格型号与运行参数应该满足电厂发电的实际需要，符合燃料类型及发电规模的要求[3-4]。当前，人们应该重点关注锅炉节能改造。锅炉的规格型号及运行参数会影响燃料消耗，其容量应该与发电需求相匹配，这样才能更好地保证锅炉稳定运行，避免出现过载或大马拉小车的问题。如果匹配不合理，就会存在能耗高的问题，不利于保证电厂锅炉的安全性和稳定性。
2.2 自动化程度
电厂自动化控制水平会对锅炉运行精度与准确性产生很大的影响，也事关燃料利用率与污染排放水平。锅炉改造的重要目标是提高自动化控制程度，进一步提高锅炉运行安全水平。例如，安装超压报警装置和污染排放报警指示装置，采取水位联锁控制方式，可以保证锅炉安全运行，为后续的维护保养提供数据支持。自动化控制水平与生产运行的配合程度也会影响电厂的运行效率，只有锅炉燃烧工况与自动控制实现良好配合，才能真正发挥自动化控制的作用，为电厂安全生产提供良好的保障，否则会引发其他运行故障和安全问题[5]。
2.3 设备保温性能
电厂锅炉的燃料利用率与散热损失、保温性能有直接关系，保温性能差是锅炉能耗高的重要原因。锅炉的保温性能与保温材料选择有关，为了提高技术经济性，不同部位应该选择不同的保温材料，还应该考虑介质温度、部件外形尺寸等因素，环境温度比较低的部位和异形结构部位应该选择合适的保温材料，避免出现过多的散热损失。
2.4 用水质量
锅炉用水质量是节能改造的重要影响因素，锅炉运行期间需要及时补充原水，排出生产污水。原水为进入锅炉的水源水，可以为自来水、河流水和水库水等。给水是直接进入锅炉的水，分为补给水和生产回水。生产回水为锅炉运行期间没有受到污染的低温水、凝结水，通过处理后可以再次循环使用，可以提高水资源的利用率。用水质量应该与锅炉结构、运行参数相匹配，避免锅炉出现严重的结垢与腐蚀，防止锅炉安全事故的发生，同时提高锅炉蒸汽品质，保证生产出高质量的电能。
2.5 工作人员职业素养
电厂工作人员的整体素质会对锅炉改造产生很大的影响，具有较高技术水平和职业道德的工作人员可以保证锅炉改造顺利进行。电厂锅炉的节能改造离不开较高素质的工作人员。当前，电厂专业技术人员数量较少，老龄化问题比较严重，对电厂节能改造顺利开展具有抑制作用，其技术水平和职业道德素质有待提升。如果技术人员没有掌握锅炉改造原理和应用技术，不了解燃料的利用率与锅炉热转化效率，操作不当，就会增加电厂锅炉运行负荷，给电厂安全运行带来隐患，导致节能改造措施不能得到有效落实。
3 电厂锅炉节能改造措施
3.1 优化锅炉使用规划
火力发电厂会安装多个锅炉，每个锅炉的规格型号与运行参数都不相同，在发电过程中发挥的作用也不一样，不同锅炉间的发电任务分配会影响锅炉整体能耗，人们需要提前对锅炉使用进行科学规划，确保节能改造项目顺利开展。电厂需要结合不同锅炉的运行效率，对供汽量进行合理分配，燃煤经济性高、发电性能好的锅炉要承担更多的负荷，使锅炉始终运行在性能曲线优化区间，不存在过载及大马拉小车的问题。为了提高锅炉蒸汽利用率，电厂可以将锅炉余热送入城市供热管网，在解决城市供暖问题的同时，创造更多的经济效益。锅炉余热类型和回收利用方式如表1所示。
合理设置排气量，对输水器进行定期维护与保养，可以进一步提高锅炉热能利用率。锅炉重要部位需要安装传感器，对其实际运行状态进行实时监测，以便获取准确的运行参数，为节能改造提供科学的数据支持，同时根据锅炉运行信息调整工况，提升锅炉运行效率。电厂应该从锅炉内部入手进行节能改造规划，提高自动化控制的覆盖范围，实现风室和其他部位的自动化控制，其间采用计算机总控及锅炉串联反馈的控制方式。同时，要充分考虑停机对节能改造的影响，规划好节能改造内容和流程，提高节能改造效率。
3.2 提高锅炉保温质量
锅炉保温性能的提升离不开性能良好的保温材料，电厂需要根据锅炉部件的热力学特点和表观尺寸进行前期规划设计，避免出现热能浪费现象，提高燃煤利用率。对于不同燃烧条件的锅炉来说，不同部位采用不同的保温材料：运行温度在300～600 ℃的设备或动力管道可以采用硅酸钙、硅酸铝复合保温材料;运行温度不超过300 ℃的设备和管道可以应用岩棉或矿棉作为外保温材料。如果锅炉运行环境温度比较大，那么低温状态运行下的设备与管道可以采用带有防潮层的保温材料，避免环境因素对设备或管道造成腐蚀。锅炉设备异形部位(如阀门、弯头等)可以采用质量轻且不易脱落的保温材料。
3.3 加强水质管理
锅炉水质关系到结垢及腐蚀情况，电厂需要加强对锅炉水质的管理，进一步提高锅炉水质。锅炉给水水质管理方面，需要将给水悬浮物、胶体物质直径控制在10.4 mm以下，把水中的油脂、砂石、矿物胶体等杂质完全滤除，杂质的存在会增加锅炉结垢及腐蚀的可能性，使炉壁生成坚硬垢体，不利于热量的传递，其还存在较大的安全隐患。给水溶解物质粒径应该控制在10 mm左右，其主要包括水体溶解的气体及矿盐等，不仅会腐蚀锅炉，还会降低锅炉热传导性能，导致燃料浪费，甚至会产生水、汽共沸问题和爆管事故。污水控制方面，电厂需要将连续排污口设置在低于正常水位90 mm左右的位置，蒸发量维持在1%，每次排污时间保持在25 s左右，人们应该结合锅炉电导率来确定重复排污次数，使锅炉污水排放形成振荡效果。
3.4 推广热管换热器
热管换热器可以提高锅炉热能利用率，具有很高的推广应用价值，其内部由多个热管组合起来，形成表面换热结构，热能传导效果较好。热管换热器可以在不接触介质的条件下对锅炉燃烧排放烟气中的热能进行回收利用，还可以缓解烟道漏风现象。回收后的热能可用于城市供热管网加热，避免出现热能浪费现象，同时，热管换热器可以进行低温除尘，降低烟气污染物含量，达到较好的节能降耗效果。
3.5 加大员工培训力度
当前，很多企业都将人力资源作为衡量自身综合实力的指标，锅炉节能改造的顺利实现离不开高素质的人才队伍。电厂应该定期开展技能培训或组织外出学习活动，不断提高员工的整体素质，让员工意识到节能降耗对企业发展的促进作用，主动学习和掌握锅炉节能降耗的相关知识与技能，严格按照规范要求操作设备，避免出现失误操作而造成设备损坏。同时，电厂要建立科学合理的奖惩机制和竞争上岗机制，充分调动员工的积极性，为锅炉节能降耗创造良好的条件。
4 结语
电厂锅炉节能改造可以提高燃煤利用率，优化锅炉与发电机组的配合，更好地保障电厂安全生产，提升经济效益和环境效益。在推进节能改造的过程中，电厂要将不同锅炉合理串联起来，引入先进的自动化控制系统，对锅炉装置进行全面改造，不断提升自动化控制水平，进一步节约人力成本，最终提高能源利用率，促进自身的持续健康发展。
参考文献：
[1]王永辉.电站锅炉燃烧优化系统研究[J].电站系统工程，2020(4)：43-44.
[2]张晓秋，赵璇，何志强.关于锅炉水处理节能减排的措施研究[J].中国石油和化工标准与质量，2020(11)：50-51.
[3]黄殿奎.我国中小型煤粉电站锅炉节能技术应用策略[J].中国設备工程，2020(8)：166-167.
[4]王卫良，王玉召，吕俊复，等.大型燃煤电站锅炉能效评价与节能分析[J].中国电力，2020(4)：177-185.
[5]王静.电站锅炉风机节能改造中的相关问题分析[J].科技经济导刊，2020(10)：87.
作者：赵保生
锅炉是我国耗能最多的设备之一，每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。锅炉耗能是为了生产二次能源——蒸汽或热水。蒸汽或热水是通过热力管网送往各种用热设备。锅炉、管网和用热设备组成了热力系统，该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积。由此可见，锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低，而且也决定于热力系统的能源利用率。因此，节省锅炉耗能必需从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。
许多企事业单位只重视锅炉本身的技术改造，提高出力和热效率，而对能量的综合利用考虑得较少，忽视了管网和用热设备的滴漏散热，结果是锅炉愈改愈大，热效率虽有很大的提高，但耗能却很多，能源利用率不高。因此，要提高锅炉的能源利用率，除了要提高工业锅炉本身的热效率外，还要实行锅炉的供热系统节能、软件节能与硬件节能相结合的全方位节能策略。
软件节能要重视并抓好燃料供应管理和运行操作人员的培训工作。让燃料去适应锅炉，比改造锅炉见效快投资少，应作为节能的主要措施。应有技术人员负责锅炉、管网和用热设备的管理。司炉工应进行操作培训，经锅炉安全监察部门考试合格，发给操作证明后方可上岗。
硬件节能包括燃料加工(原燃的洗选、混配、筛分、破碎、成型煤等)，采用新工艺、新设备，改造旧工艺、旧设备等。改进管网和用热设备基础上，对锅炉的容量和热效率提出合理的要求，避免改造锅炉或更新的盲目性。
所以锅炉的节能主攻方向应放在锅炉、管网和用热设备组成的供热系统上。
一、管道保温
蒸汽管道、热水管道及各种用热设备都会向周围的空气散失热量，另外为了安全的目的，必须对输汽、水管道保温。
保温用绝热材料应符合以下要求：
1)导热系数低、绝热性能好。导热系数λ<0.12千卡/米.时.℃
2)管内介质达到最高温度时，性能仍较稳定，而且机械性能良好，一般抗压强度不低于3公斤/厘米2。
3)当热介质温度大于120℃时，保温材料不应含有有机物和可燃物。只有当介质温度在80℃以下时，保温材料内可含有有机物。
4)保温材料要求吸湿性小，对管壁无腐蚀，易于制造成型，便于安装。 符合上述要求的保温材料有膨胀珍珠岩、碱玻璃纤维、泡沫塑料、石棉和矿渣棉等。
保温层的厚度一般按以下原则确定：
1)保证管道的热损失在规定值以下。
2)保温层表面温度不超过55～60℃。
3)保温层的经济厚度为应使保温层的费用及热损失折合为燃料费用之和最小。 为减少蒸汽管道的散热损失，应尽可能采用小的管径，并缩短输送距离，同时应使其压降较小。在输送蒸汽前将汽压降低到最低必须的数值。如压降较大，则应利用其作功。对于动力装置，应采用高温高压蒸汽;对于工艺用汽，应采用低压和小的过热度。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。
二、利用好热水供暖
热水供暖可以节约大量燃料20～40%。因为它没有凝结水和二次蒸发损失。其次，热水供暖管道散热损失小。蒸汽供暖管道漏汽损失较大。蒸汽锅炉需要连续和定期排污，而热水锅炉只需少量的定期排污。最后，热水供暖可根
据室外环境温度的变化，灵活地对热水进行质量调节，达到既节约燃料又保证供热质量的要求。
热水采暖的缺点是外部管网的投资比蒸汽供暖要大，尤其是供水和回水的温差较少时更为显著。热水采暖循环泵的容量大，消耗电能多，增加了运行费用。随着供热半径的扩大，提高供水温度是必然趋势。提高供回水温差可减少循环水量，降低管网费用，节省电能。但是大多数单位实际采用的供水温度多低于100℃，根据我国目前条件，应提高供水温度130℃系统的运行管理水平，有重点地推广150℃。将区域锅炉房的供回水温差提高到0～60℃是可能的。设计管网时，选用经济比压降，使热网费用最小。对于集中供热的干管，经济比压降值约为40～60pa，支管内的比压降为200～300pa。管内流速推荐1.5m/s，但不得低于0.67m/s，以免流速过低造成管道弯曲，引起过大的热应力。 它由热源、热网和热用户组成。
三、热管换热器回收锅炉烟道余热
热管是一种高效传热元件，由热管组成的换热器体积小、重量轻、传热功率大，流动阻力小等许多优点。热管换热器属于热流体互不接触的表面式换热器，作为锅炉的尾部受热面，可充分利用锅炉的排烟余热，提高锅炉效率，节约能源。可用作为热管空气预热器、热管式省煤器和热管式热水器。热管式空气预热器用来加热燃烧用的空气，不仅可以降低排烟损失，而且采用热空气可大大加强燃烧，能有效地降低灰渣含炭量和化学不完全燃烧损失，因此可大大提高工业锅炉效率。热管省煤器用来加热锅炉给水，热管热水器用来加热生产和生活用的热水，都可以提高能源的利用率，应用也很普遍。
四、蒸汽蓄热器
蒸汽蓄热器是利用水的蓄热能力把热能储存起来的一种装置，它是由蓄热器本体和控制蒸汽进出自动调节阀两个主要部分组成的。
当蒸汽使用量不大时，将剩余蒸汽以通过喷嘴进入容器，使蓄热器内的水温和压力逐渐上升，直到额定压力下的饱和温度，完成热能的储存。当蒸汽使用量增大时，就由蓄热器供汽，蓄热器内的压力就下降。蓄热器的工作压力受锅炉压力的限制，当锅炉额定压力与汽压有很大的压差时，蓄热器单位容积所产生的蒸汽量就多，使用蓄热器的经济效益就高。在采用蓄热器时，宜选用工作压力较高的锅炉，用汽部门按不同压力分类，分别配置蒸汽管路，以提高蓄热器工作的经济性。
综上所述，锅炉的节能有系统节能、软件节能与硬件节能相结合等措施。我们要有效地利用蒸汽，回收和利用余热蒸汽。对各种管道进行保温，利用热管换热器、蒸汽蓄热器等装置进行节能。只要真正重视能源的节约和合理利用，采取各种有效措施，就可不断地提高工业锅炉的能源利用率，使有限的能源，发挥更大的作用，为国民经济的发展奠定坚实的物质基础。
【摘要】人们对于能源的需求量随着人们日益提升的生活水平在急剧提升，在面对如今能源需求量超荷的情形，开展供热锅炉的节能减排技术有着毋庸置疑的必要性和重要性。发展供热锅炉节能减排技术可以提高能源的利用率。因此，本文分析了供热锅炉节能环保受到影响的主要因素，从日常维护管理和节能改造技术两个方面对供热锅炉节能环保技术进行了阐述。
【关键词】供热锅炉;节能;减排;环保
1. 供热锅炉节能环保的影响因素分析
1.1供热锅炉排烟温度需要严格控制
做好供热锅炉的节能工作首先应对供热锅炉排烟的温度加以控制。对于锅炉而言，排烟热损失，是主要的热损形式之一。为了控制好供热锅炉的节能，就需要将排烟热损失降低到最小的程度。具体而言，排烟热损失是由于排烟的温度高于外界气温温度。做好供热锅炉排烟温度的严格控制，确保温度能够被控制在一个相对稳定的范围内。需要注意的是，也并非排烟的温度越低，其消耗就越少，如果排烟温度过低，就会让锅炉尾部受热面增加，使得供热锅炉运行成本增加;同样地，排烟温度并不是越高就越好，排烟温度增高会提高通风的阻力，导致引风机的电耗增加，使得供热锅炉的节能效果无法得到满足。
所以，为了让供热锅炉保持在一个适宜的温度，就需要对供热锅炉排烟温度进行严格控制，能够根据排烟热的损失以及烟气露点和尾部受热面的金属耗量等做好技术方面的经济核算。
1.2供热锅炉炉渣含碳量需要降低
供热锅炉的节能减排措施要求使供热锅炉炉渣含碳量降低。供热锅炉炉渣含碳量，是影响供热锅炉节能的另一个十分重要的因素。造成锅炉炉渣含碳量过高，一般是煤炭能源的燃烧不充分，而造成该情况的原因，可以分为燃煤水分过大、煤粒度过大、炉膛温度过低锅炉运行参数不合理等几个方面。
a) 锅炉运行参数不合理。该情况会导致煤炭燃烧时接受的O2 不足，温度不够，加之煤风配比不合适等，导致燃烧不完全，在该情况下，煤炭也按照一般的程序被排出炉膛，大量的煤炭被浪费掉，限制了供热锅炉节能，应调整运行参数，达到降低炉渣含碳量的目标;
b) 煤炭粒度过大。一般情况下，煤粒度过大会因为燃烧时间较短，仅仅将表面的煤炭燃烧，而深层的煤炭则没有充分燃烧，均不利于供热锅炉环保，因此需要充分燃烧供热锅炉内的煤，使之有效促进锅炉的高效率运行;
c) 燃煤水分。燃煤水分则是会影响到煤炭的燃烧情况，或者对热量的发挥有较大影响，也对供热锅炉的运行造成一定影响;
d) 炉膛温度过低。炉膛温度过低使得供热锅炉无法正常进行节能运行。 1.3锅炉炉体外表面温度进行有效控制
炉体外表面的温度指标是锅炉散热损失的直接反应。如果锅炉炉体外表的温度要高于周边温度，那么就会导致锅炉热能的流失，造成不必要的热能浪费。在锅炉炉体外表的温度方面，影响锅炉散热大小的因素有两种：第一，相对于表面积大小。锅炉容量的相对表面积越大，那么输出的供热锅炉热能也就越大;第二，锅炉外壁的温度。相对这一点，供热锅炉受到锅炉炉体外表面温度的影响更为显著，外壁的面积越大，其温度越高，同时，向四周环境的散热量也就越大。所以，做好锅炉炉体外表温度的控制，才有利于散热损失的降低。 1.4供热锅炉热效率需要提升
在锅炉的节能保护方面，热效率是锅炉的综合指标，同样也可以提升供热锅炉的热效率，满足供热锅炉的节能。就供热锅炉节能环保的影响而言，锅炉作为能源的转换设备，热效率也是锅炉的综合系统的直接体现，对供热锅炉有着直接的意义。目前，供热锅炉出现较低的热效率主要是因为在设计炉膛上不够合理、操作人员水平的影响以及锅炉超负荷运行之后，没有及时检修锅炉造成的。想要提升供热锅炉热效率，就应该考虑到锅炉炉膛的设计，做好操作人员专业技术水平的提升，确保日常的检修，才能够满足供热锅炉的
2.供热锅炉节能环保技术
供热锅炉的节能环保技术，可以从及时监控供热锅炉的运行、设置分层给煤装置实现节煤、改变锅炉鼓、引风机调节方式，实现供热锅炉的环保运行。 2.1 及时监控供热锅炉的运行
及时监控供热锅炉的运行， 不仅提高了供热锅炉的运行效率，对于供热锅炉的环保也不容小觑。及时监控供热锅炉的运行，对于不同的锅炉房应采取不同的措施，分散的锅炉房应安装仪表进行检查，集中锅炉房应装配微机实行监控。监控锅炉的运行，对锅炉房管理人员也提出了较高的要求，管理人员在监控供热锅炉运行的过程中，应把握好三个关键点，一是根据室外气温条件，计算供热指标，及时了解供热锅炉的运行情况。二是确定供热量、耗煤量、供回水温度的时间，充分掌握供热锅炉的温度时间。三是司炉工应按供热指标规定进行额定供热和按需调节。
2.2 设置分层给煤装置实现节煤
设置分层给煤装置实现节煤，也是实现供热锅炉环保的有效措施。在煤装置上，减少燃煤量，可以利用分层给煤装置实现节煤。目前在锅炉上多采用重力位移式分层给煤装置，使进入煤斗的煤在粒度上均匀化，再经过分层装置的筛分，使煤在进炉时根据大、中、小不同粒径合理进行煤层分布，可显著改善燃烧状况，降低炉灰含碳量，提高锅炉热效率和锅炉出力。几年的运行实践表明，采用此项措施后，锅炉燃烧效率一般提高8%~15%，锅炉含碳量降至8%~15%，炉膛温度提高100℃ ~150℃，大量节约了采暖用煤。 2.3 改变锅炉鼓、引风机调节方式
改变锅炉鼓、引风机调节方式，是实现供热锅炉节能环保的重要环节。锅炉鼓、引风机节电采用变频调速。鼓、引风机传统的调节方式是通过调节风门档板开度来控制风量，并不节电。采用变频调速技术后，可以通过变频调速器改变电源的频率，进而调整鼓、引风机的转速，达到调节风量的目的。由于锅炉在整个供暖期内95~98% 的时间因为非满负荷运行，因此采用此项技术，可使锅炉鼓、引风机节电35%~40%。重视供暖锅炉节能，可降低能源的浪费。与此同时，改变锅炉鼓、引风机调节方式，不但提高了供热的社会效益和经济效益，而且还促进了节能环保产业的发展，使节能服务实现可持续发展。
3.锅炉节能改造技术
锅炉节能的技术途径很多，但总体上可从两方面入手，其一是热能转换过程;其二是热能利用过程。热能转换过程是指燃料从化学能转变为热能的燃烧过程，这一过程涉及燃烧的设备与技术;热能利用过程是指通过一定的装置和专门的系统及技术将燃烧放出的热量有效地传递并被工质吸收，产生要求参数的蒸汽和热水。通常采用先进的传热材料和工艺技术来实现高效传热，达到节能目的。 3.1炉拱改造
我国链条炉炉拱的传统设计是由一个拱面形状相当讲究的高而短的前拱以及一个短而高、单调、上倾的后拱所组成(见图1)。这种炉拱的组合必然使链条炉前后两部份烟气乃至相邻烟气形成屏柱状各自分别上升，互不干涉，从而导致炉膛前部温度很低，新煤着火困难。同时炉内烟气的混合也很差，燃烧不完全，致使炉温偏低。因此，应压低传统结构前拱的拱高并引伸拱长，将其改造成一人字形前拱，保护煤闸门使其不直接暴露于热辐射中。不致因其承受高温而被烧毁。且能使新煤因前拱的升温而承受其辐射热从而引燃着火(见图2)。同时，也有必要将后拱改造成为超低、偏长且具有下倾和带镜边出口的人字形后拱。这种后拱能将链条炉中后部的高温烟气深度地送入与之配合的人字形前拱，且能在那里形成旋涡从而延长了高温烟气停留的时间，以提高火焰充满度，强化了烟气的混合和飞灰的分解，可促使前拱因之而升温。此外，它还能使烟气中携带的燃烧着的煤颗粒随气流旋转而纷落于新煤上，令新煤具备有明火引燃的条件。这种人字形后拱重新组织并引导了高温烟气的流动，使气流混合更充分，燃料燃烧更完全.不仅能使拱温上升，同时也提高了炉温。近年来双人字形炉拱先后在全国数十家锅炉厂使用，利用该技术改造的锅炉已有700余台。改造后平均可提高热效率10个百分点。
3.2分层燃烧
均匀分层燃烧技术主要从四个方面提高燃烧效率。一是用均匀给煤技术解决煤仓颗粒不均而导致的炉排上煤层横断面颗粒不均匀影响燃烧的问题;二是用均匀分层给煤技术使煤层颗粒按下大上小逐级均匀排列，使煤层任何断面上的分层颗粒一致，解决了原始密实煤层通风不良缺氧燃烧的问题;三是能使煤层上面小颗粒煤，在火床上跳跃起来半沸腾燃烧;四是使燃煤中的煤粉在火床上方空间，类似煤粉炉悬浮燃烧。实践证明，均匀分层燃烧技术可以提高了锅炉煤种适应性，提高煤的燃烧效率，同时可消除局部温度高、烧毁炉排密封件、老鹰铁和炉排膨胀不均的问题。分层给煤装置结构见图3。
3.3煤粉复合燃烧
链条锅炉加煤粉复合燃烧技术将链条炉排和煤粉这两种不同的燃烧方式结合，在燃烧过程中，分为两个过程。
(1)炉排燃烧过程：链条炉排不断循环转动，把煤带进炉排上，煤层随着炉排不断地从炉前向炉后移动，并在移动中依次进行预热干馏，着火燃烧和燃尽，最后排出炉渣。
(2)煤粉燃烧过程：煤从煤斗下来经漏煤管到给煤机，给煤机根据锅炉负荷大小调整给煤虽，均匀地将煤分配给风扇磨煤机。煤的干燥采用高温烟气或热风作为干燥剂，高温烟气接至炉膛上部，通过抽烟管进入磨煤机并与部分空气混合作为一次风。煤在磨煤机内撞击成粉末，随一次风从燃烧器中部喷入炉内。炉排和煤粉共用一台鼓风机，鼓风机吸入冷空气，经预热器预热后分为两路，一路通向炉排送风管道，为炉排送风，另一路通向燃烧器作为二次风。炉排和煤粉燃烧后的烟气经辐射受热面，对流受热面最后通过引风机排入烟囱。
煤粉靠炉排火点燃，煤粉燃烧形成的高温火焰提高了炉膛温度，为链条炉排上的煤层着火提供了丰富的热源，使难以着火的煤能顺利着火燃烧。从而使锅炉在负荷多变特别是改烧劣质煤情况均能达到稳定燃烧。
4.结语
随着我国经济持续快速发展，能源紧张、环境恶化的问题日益突出，节约能源，改善环境质量已成为我国可持续发展亟待解决的问题。对供热锅炉来说，加强对既有供热系统的节能改造，提高能源利用率，不仅可以减少资源的浪费，同时也可以减少废弃物的排放，对提高空气质量、改善生存环境，具有极其重要的意义。
【参考文献】
[1]范秀茹.浅谈供热系统节能措施[J].黑龙江科技信息，2011(11). [2]王英华.锅炉及供热系统的节能降耗技术问题[J].安徽建筑，2011(1). [3]董霁.供热采暖系统的节能措施[J].科技风，2010(4). [4]彭悝.燃煤锅炉节能减排技术改造[J].轻工科技，2012(1) [5]刘桂荣,李林.锅炉综合节能技术改造实践[J].中州煤炭，2010(10). [6]张文民.供热锅炉运行中的节能分析[J].内蒙古石油化工，2012(2).
1、做好分场节能降耗工作动员，从节约一滴水、油、电、煤做起，努力降低各项生产消耗。
2、加强煤场管理工作，合理储存、堆放、取用，做好新煤和旧煤、高热煤及混合煤的掺配工作。通过合理掺配有效提高锅炉的燃烧稳定性和燃煤利用率，降低煤耗。
3、加强锅炉燃烧调整，掌握锅炉低负荷稳燃调节技术，减少锅炉稳燃用油，控制好锅炉运行的烟气含氧量，降低锅炉排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉燃烧效率，确保锅炉稳定经济运行。
4、可通过技改增加锅炉底部邻炉加热装置，缩短锅炉启动时间，降低启炉用油。
5、煤粉锅炉启动时，在热风温度达到要求后，应及时投入制粉系统，保证制粉出力，缩短升温升压时间，以便尽早建立稳定燃烧工况，降低启炉用油。
6、锅炉运行中保证制粉系统磨煤机运行工况在最佳状态，在煤粉细度规定值内保证最大给煤量及通风量，保证磨煤机最大出力。运行时不应当通过开冷风来对磨煤机出口温度进行控制。若出口温度过高或过低，应通过调节给煤控制。
7、锅炉油枪改用2.0mm小口径雾化片，稳定控制燃油压力1.3---2.0Mpa范围内，在保证雾化效果的同时，有效节约锅炉启动、稳燃用油。
8、加强燃烧调整，保证脱硫、脱硝数据在经济合理范围内，建立脱硫脱硝数据定期校验工作，掌握各环保数据变化与脱硫剂、氨水的变化曲线，降低石灰石粉、氨水的消耗量。
9、通过燃烧调整将飞灰可燃物煤粉炉控制在3%以下,流化床锅炉控制在5%以下，降低机械不完全燃烧热损失。
10、凡有设备出现泄漏，必须在最近一次具备消缺检修条件时进行处理，消除设备内、外漏，避免汽水及各种原材料的损失。
11、锅炉运行积极主动联系水质化验员，及时掌握锅炉水质，调整好锅炉连续排污量，减少不必要的炉水外排，减少热、水损失。
12、消防池内潜水泵保证正常备用，及时启泵回收#6炉冷取水回水，防止外排。
13、锅炉分场环境卫生冲洗水改接高压冲渣水或用污水站二次利用水，各炉段冲渣水母管加装冲洗水接口，杜绝利用新水，达到节水目的。
锅炉分场
2016.2.2
摘要：
文章以燃气锅炉相关信息为出发点，对“煤改燃”潜在问题与原因进行分析，从而带出五项节能技术。
关键词：
燃气锅炉;供热;节能
1燃气锅炉供热潜在问题与具体原因
1.1潜在问题
潜在问题主要有：①单位面积内的燃气锅炉供热存在偏高的情况，差异很大。事实上，单位面积内的耗气量最大、最小应该分别控制在14～15m3/m2与9～10m3/m2内;②大多数燃气锅炉都存在使用周期缩短、冷凝水腐蚀等问题。
1.2具体原因
跟踪燃气锅炉供热得到：设计者与作业人员会结合燃煤锅炉运行指标与工作要求进行工作，事实上并不清楚燃煤锅炉和燃气锅炉之间的现实差异。①和燃煤锅炉进行比较：额定效率和锅炉容量间有很大区分。就容量来看：燃煤锅炉处于0.7～46MW(1～65t/h)时、额定效率占72%～82%，此时锅炉容量最大，工作效率最好。从燃气锅炉的角度来看：当容量在0.7～29MW(1～40t/h)、额定效率占86%～92%时，锅炉效率与容量呈正比关系，燃煤锅炉下降速率更大;②和燃煤锅炉相比，锅炉负荷率与效率有很大差异，负荷低，其工作效率必定不高。负荷率达到40%，效率就只有38%。对于燃气锅炉，通过比例就能调整燃烧机。调试有保障时，基于30%～100%非负荷，额定效率与锅炉效率基本等同。
2进行“煤改燃”时各步骤存在各种问题
主要表现为：①普遍忽略了“煤改燃”论证方案“煤改燃”是整个步骤最易忽略的部分，同时也是最关键的领域。很多时候，设计者与甲方都不会分析热负荷计算以及改气后的锅炉配置与选型，只是粗略保留燃煤配置，将更多精力放在锅炉厂家与招标中，这是最大的失误。方案科学与否，关系着后续节能工作运行;②燃气锅炉供热节能技术在设计时贯彻不扎实。受各种因素影响，设计时根本没有仔细分析燃气锅炉技能技术，然后对应用与工作带来不良影响。
3燃气锅炉节能关键
3.1提高燃气锅炉效率
(1)提高锅炉平均运行速率。通过综合分析：比例调节燃烧机是最好的选择，并且能保障厂家调试到位、规范、科学，将测试报告作为检验质量的参考。这样才能控制在30%～100%的非负荷现状下实施，并且让额定效率与平均效率持衡。(2)为改善锅炉群作业效率，配置与选型关系着后续工作与布局。选型期间，必须正视：①让锅炉组合拥有很好的调整水平;②最小锅炉出力要和最低负荷匹配;③机械故障不包含燃气锅炉问题，与煤锅炉进行比较，抢修过程更加便利;④满负荷工况不能让燃气锅炉工作，由于排烟温度与损失都很大，所以会消耗更多。
3.2提高管网输送效率
结合建筑节能设计要求，不是节能建筑管网的输送效率预设为85%，第一步、二步节能管网的输送效率都是90%。从实践反馈的信息来看：如果基础值是85%，则偏高，需要结合锅炉房实际情况进行测量。对管网输送效率构成影响的因素主要体现在水力失调、泄露与保温上，国外大多数体现为保温损失。由于供暖失调与外管网失衡出现热损失相对较少，从数据反馈的信息来看：不属于节能的建筑，输出热源达到44W/m2热量，通过管网，将损失2W/m2;如果是二次管网，将损失5W/m2，结尾不能调节的损失将近7W/m2，到用户剩下30W/m2。如果是一步节能建筑，其热量热源输出约38W/m2，通过一次网之后将损失2W/m2，如果是二次网就会损失5W/m2，末尾不能调整的损失约6W/m2，到用户剩下25W/m2。根据以上数据：管网的输送效率只有66%与68%，说明室内供暖与外管网水平失衡产生的热量比例相对较大，需要结合实情改善。当前燃气成本开销相对较高，所以必须尽最大努力减少损失。为确保工作效益，最好确保水力与室温调控持平。
4节能系统
以国外节能技术与工作经验为基础，不断优化节能系统。这种系统主要由气候补偿、回收烟气冷凝热、变频风机、调控室温、水力平衡系统组成。
4.1气候补偿系统
气候补偿系统的优势体现在：①根据室外温度反映的情况，调控供水，杜绝高室温，同时将能耗控制在允许范围;②结合人类活动以及太阳辐射情况，调整时间;③结合室外温度，调整运行曲线与分段;④结合锅炉房维护结构与设备状态，随时对二次用户以及供水温度进行纠正;⑤当锅炉所处回水温度较高时，应该避免冷凝水与锅炉腐蚀，尽量保障锅炉使用周期。
4.2气候补偿器
最好的运行曲线潜藏在气候补偿器中，也就是结合各种数据，计算出供水温度，将三通阀开度控制在一定范畴，如此二次出水温度才符合计算要求.
5烟气冷凝热回收系统分析
不同燃料烟气成分之后，可以得知在不同燃料烟气成分中，水蒸气容积比例分别为：天然气20%、油12%、煤4%。由于甲烷是构成天然气的核心成分，氢占了很大比重，一旦燃烧必定和氧发生作用，出现水蒸气，从而使天然气冒烟占水蒸气面积的比例最大。1000g水蒸气所带的热量约2400kJ，锅炉(0.7MW/h)滋生的水蒸气约30～40kg，等同于25～33h内需要带走的热量(0.7MW)。所以热损失相对较大，应该回收热量，减小燃气损耗，改善锅炉热效率。当前，锅炉排烟温度减小到70℃，最小可以在40℃左右。水蒸气所处的烟气露点温度约58℃左右，一旦和小于露点介质接触，势必冷凝成水，并且释放热量。在这期间，能够回收的烟气热量有以下构成：①显热，在减小烟温的条件下达成，排烟温度在70～80℃。测试得到的结果是，烟温减小20～50℃，锅炉热效率就能提升1%～3%;②潜热汽化，利用冷凝水蒸气成水的方式达成，通过测试发现：锅炉热效率可以提高3～5%。如果综合两者，锅炉热效率也能提升3～8%，而锅炉自身的热效率高达90%。如果是通过改变锅炉自身以达到改善热效率的方法并不可靠，只会消耗更多。通过烟气冷凝的方式进行热能回收，以不影响锅炉自身效率为基础，将锅炉热效率提升3～8%，是目前收益最大、投资最小的节能途径。
6结束语
将节能技术应用到燃气锅炉供热节能系统，不仅能改善系统智能状态，还能帮助整个系统降低能耗。在应用节能系统时不需要太专业的知识，具有自动控制、操作简易等特点。目前，处在供暖时段的能源非常紧张，更科学、合理的应用燃气、节省能源是必须解决的问题。燃气锅炉节能系统的节能效果明显，具有很高的供暖质量，经济、社会效益非常可观。
关于电力工程锅炉节能排污技术的探讨
摘要:排污是电力工程锅炉管理的一个重要环节,本文从锅炉排污的的概念、排污装置的合理使用、排污热量的回收利用等方面进行了阐述和说明,以达到重视电力工程锅炉排污、安全生产、节约能源的目的。
关键词:电力工程 排污装置 锅炉排污 安全生产 节约能源
1 概述
控制好电力生产锅炉中锅水的水质符合的标准,使炉水中固态溶解物在一定限度以内,需要从锅炉中不断地排出碱量、含盐较大的水渣、松散状的沉淀物、污泥等,这个过程就称为锅炉排污。
电力生产锅炉排污,分为连续排污和定期排污两种方式。其中,连续排污又称为表面排污,它是不断地将水面附近的高浓度的盐分锅水排出,使锅水的碱度和溶解物符合锅炉水质标准;另外,定期排污又称为间断排污,它是定期地从锅炉水循环系统的锅筒或者下集箱的底部排放出锅水中的悬浮物、水渣或者其它沉积物。
正确地进行锅炉排污是保障锅内水质良好,减少锅内结垢、预防金属腐蚀和蒸汽污染的有效办法。但是,如果排污不当,操作过程不合理,会造成严重后果,轻则损坏阀门管道,浪费燃料或者排污量增加,重则形成水垢腐蚀,影响传热并降低受压元件的强度或造成锅炉内严重缺水,危及锅炉的安全运行。所以,锅炉的排污意义重大,设计、安装、运行等操作管理人员应该特别重视,从排污中减少损失,从而达到节能高效的目的。
2 电力工程锅炉节能技术
随着我国电力生产体制改革的不断深入,以及竞价上网的不断推广,节能降耗已成为降低产品的生产成本、提高产品的质量重要手段之一。变频调速技术,不仅顺应了生产自动化发展的要求,而且,新技术的利用不断推动整个电力行业的进步,同时也开创了一个节能高效的新时代。
2.1 分析变频调速技术的节能表现 在电力的生产中,人们一般常用的手段是调节阀门、风门或者挡板开度的大小来调整泵与风机转动设备。这样不论生产的需求如何,风机必须按照规定转速运转,如果运行情况变化,则阀门、风门、挡板的节流损失消耗能量浪费。
在电力的生产过程中,控制精度不仅受到很大的限制,还容易造成大量的能源浪费和设备损耗,导致生产成本增加,设备使用寿命缩短等问题。风机、泵类设备多数是利用的是异步电动机驱动的方式运行的,所以,存在启动电流大、机械冲击、电气保护性差等很多缺点,这些因素不仅降低设备使用寿命,而且如果负载出现机械故障的时候不能保护设备,经常出现泵损坏,同时电机也被烧毁的现象。
最近几年来,我国处于节能的迫切需要同时对产品质量要求也不断提高,加上采用变频调速器易操作、控制精度高、免维护、可以实现高功能化等特点,采用变频器驱动的方法开始取代以往的控制方案。使用变频调速技术改变电机转速的方法,比采用阀门、挡板调节更加节能,设备运行情况也会得到明显的改善。
2.2 从系统设计方面进行改进 在整个设计初期,就应该仔细考虑如何降低厂用电耗,锅炉发电机组的厂用电水平就基本接近煤粉锅炉发电机组的。在电厂进行设计的初期,设计单位、锅炉厂、辅机制造厂以及设计院等部门要进行频繁
,应该讨论辅机容量选择、系统配置、阻力计算等很多方面的问题,从而为厂用电的降低打好良好的基础。
2.3 锅炉节能改造方案 从各个电厂的实际情况看来,很难确保给水在最佳工况点附近运行较长时间,只好通过给水调节阀的节流改变管道阻力特性曲线来改变泵的运行工况,提高水泵的效率,降低驱动机械的能耗。所以,为了降低水泵的能耗,除了提高水泵本身的效率,降低管路系统的阻力,合理配套并实现经济调度外,建议加装液力耦合器来实现对锅炉给水泵的变速调节。
目前很多电厂采用的是母管制给水系统,这种系统根据所需给水量的变化,增减运行泵的台数,即所谓台数调节法。如果台数比较多,那么采用这种方法也可以使各泵的运行情况接近于高效,所以运行经济性也是比较好的。有些给水系统还配备了流量大小各不相同的给水泵,根据负荷进行大小泵搭配运行,即所谓经济调度,这样运行经济性会更好些。但是,为了最大限度地提高运行经济节能性,最理想的方案还是变速调节,因为台数调节法仍然存在一些节流损失,而且在变负荷时泵的运行效率仍然有些降低。
3 电力工程锅炉排污
3.1 锅炉的排污装置 锅炉排污装置,包括锅炉本身范围内的排污,排污阀及锅筒内部排污导管等装置。其中,排污导管要求有足够长度并且要水平安装,导管的一端要封死,并且每台锅炉应安装独立的排污管,且排污管应尽量减少转弯,保障排污畅通且能接到安全的地点,以及排污管和锅筒、集箱、排污阀的连接部分要牢固、无腐蚀现象。排污阀一般是利用闸阀、扇形阀或者斜截止阀。排污阀的直径为大约为20~65mm,规定的蒸发量大于等于1t/h或工作压力大于等于0.7Mpa的锅炉,排污管必须装两个串联的排污阀。在进行锅炉排污时,排污
,所以在停止排污后,要将逐渐冷到室温。为了减小排污阀的频繁承受温度压差、积垢腐蚀磨损、热冲击、振动等恶劣的作业环境,串联的排污阀也有规定的操作顺序。连接顺序通常为锅筒(或下集箱),阀1(慢阀),阀2(快阀)。排污时先开阀1再开阀2(因为阀2承受压差,易损坏),停止排污时先关阀2,再关阀1(因为阀2承受压差,易损坏),这样的操作顺序可以使阀1处于无压差下启、闭,作业条件好,使用寿命长。在维护修理的时候,我们只需要重点检查或更换阀门2就可以了。其中,阀1是慢开阀,通常使用斜球式排污阀或者慢开闸门式排污阀,也就是普通的闸阀,它必须具备有抗炉水碱性腐蚀的特性,阀2是则快开阀,通常使用摆动闸门式、齿条闸门式阀门来满足排污的动作及时间要求。
3.2 锅炉排污的热量回收 锅炉的排污率一般是锅炉容量的3~10%,为了使这部分排水带出的热量不被浪费,我们通常会回收利用,一般是在锅炉房内要设置定期排污和连续排污膨胀器,将因降压后产生汽水的炉水分开并分别加以利用。锅炉产生的蒸汽通常是通入大气式热力除氧器,给给水的除氧,锅炉产生的污水则是通过换热器降温利用热量后再安全地排入地沟。
4 小结
我们通过合理正确的锅炉排污去除水中的杂质、水垢、泥污,不仅很好的控制锅水的碱度及含盐量,使炉水水质符合国家的标准,还保证了受热面的清洁,延长了锅炉的使用寿命,其中排污余热的充分利用,还达到了节能的效果。
这样看来,设计单位、制造单位、安装单位、使用单位等必须重视锅炉节能排污的问题,理解节能排污的意义,根据排污量的大小,正确操作利用排污装置,
充分的回收利用排污的余热。这些,都有益于保障锅炉安全、可靠、长期地运行,并且减少电力生产中不必要的损失,达到节约高效的目的。
参考文献:
[1]江蛟,CFB电厂厂用电分析及降低措施,2004.
[2]工业锅炉实用手册,江苏科学技术出版社,1995.
[3]工业锅炉技术大全,科学普及出版社,1990.
[4]热水锅炉安全技术监察规程.
[5]工业锅炉,1992.
[6]工业锅炉技术管理手册,东北工学院出版社.
摘要：
本文主要就锅炉全生命周期的安全高效运行与节能减排，展开了相关的分析与探讨，首先就造成锅炉安全运行事故的原因及技术突破予以了简要的概述，然后针对具体的安全高效运行设计展开深入的研究，其中主要包括电站锅炉、燃煤工业锅炉、燃油燃气锅炉、余热锅炉等四方面内容的设计工作，结合本次研究基于运行设计，提出了烟气深度冷却技术、除尘增效技术等相关节能减排技术。最终希望借助于本文的分析研究能够给相关的设计人员提供一些可供参考的内容。
关键词：
锅炉;全生命周期;安全高效运行;节能减排
锅炉设备的危险性较大且能耗较高，同时也是确保国民经济健康发展的关键基础设施。近些年来，锅炉设备的设计与制造已经取得了极大的技术发展与突破，实现了更大容量、更高蒸汽参数的持续发展，然而此过程当中也面临着诸多的难题，例如高温耐热钢的炼制及设计等相关技术依然还未能够取得实质性的突破，使得锅炉安全事故频发，因此就锅炉全生命周期的安全高效运行，以及节能减排工作展开相关的分析与探讨，具有十分重要的作用与价值，据此下文之中将主要就这一问题展开具体的阐述。
一、概述
锅炉具备有高危险性，因此导致的安全事故时有发生，而造成锅炉在日常的运行过程当中存在有安全隐患的因素主要有：第一，高温耐热钢的炼制及生产技术还不能取得新的突破;第二，以前的设计选型技术达不到高温耐热钢的实际要求;第三，锅炉耐热材料在实际生产与制造时所选用的焊接、弯制以及热处理等技术依然无法达到新材料应用的需求;第四，不具备有高效的离线检测、在线监测、安全评估方法等;第五，缺少安全有效的锅炉与燃烧器整体结构优化设计方式。由于锅炉的安全高效运行牵涉到了动力工程、工程物理、材料科学、测量控制等多学科内容，因此其具体的运行设计机制十分复杂，且难度极高;并且锅炉的安全高效运行所牵涉的诸多方面因素在过程控制当中，大多会出现互相耦合。因而，传统以往单一性的学科研究与运行设计技术已经难以应对在复杂环境下运行的锅炉运行，以及由于材料耦合从而造成的锅炉失效技术难题。
二、安全高效运行设计
(一)电站锅炉
在电站锅炉的设计过程当中，安全高效的设计其核心即为对所选材料以及结构设计的高效应用，在本次研究当中运用高温耐热钢非均匀成核蠕变寿命预测法，给予锅炉厂家与发电厂家的高温耐热钢型号选取作出了明确的依据判定，由锅炉的选型设计过程中保障了对耐热钢材的准确选取，进而再通过对锅炉选型的合理设计来确保实现安全高效的运行。通过对削弱炉膛出口残余旋转的新结构设计，指出了在炉膛出口的烟气偏差值判定准则数为XJ，并由此便可促进对炉膛以及燃烧器构造的合理优化，能够显著的缓解炉膛出口的热偏差值，同时也可促使炉膛之中水冷壁结渣与腐蚀情况得以改善，进而避免了过热器与再热器发生爆裂事故。通过对高效煤粉燃烧器的应用，能够借助于燃烧器的着火稳定性与安全性，实现燃料更为广泛的适应以及提升燃烧效率。以上技术发明现已得到了大规模的普及应用，且常以600MW与1000MW的超(超)临界锅炉设计当中应用较多。这也就由材料的选型以及锅炉设计的优化方面为电站锅炉的全生命周期安全高效运行，打下了坚实的基础，创造出了极大的社会经济价值。
(二)燃煤工业锅炉
在长时间的火力发电过程中，由于供应来源的煤质材料较为多变，且负荷改变幅度较大，由于导致燃煤工业锅炉长期处于热效率不足、水循环稳定性较差等运行困境，这同时也是限制锅炉容量扩大化的重要原因之一。针对工业锅炉采取新的结构设计，明确配风装置以及具体的设计方法，可由本质上改善燃煤锅炉长期所存在的问题。当前较为常用的燃煤工业锅炉产品当中，以29MW~140MW国产系列较为先进，并且此系列的产品性能已经在某些方面实现了对国外垄断技术的超越，现已应用于我国的多家企业之中，满足了燃煤工业安全高效运行的目的。
(三)燃油燃气锅炉
燃油燃烧器是此类锅炉的绝对核心部件，同时也是限制这一类型锅炉发展的主要制约因素。我有由于在燃烧器的检测技术方面存在空白，因此长期以来需要国外进口，其成本十分高昂。而经过我国相关科研单位与相关高校所开展的技术攻关合作，目前在这一领域当中已经取得了极大的突破，我国自主研发的油气燃烧器测试设备，已经具备了对于烟气与燃烧器功率曲线的测绘功能，能够针对燃烧器的输出功率、燃烧效率以及相应的安全性予以同时检测，弥补了我国在这一方面的不足。所设计研发出的0.35MW~7MW系列产品已经得到了国内多家企业的购置，给予油气燃烧器及锅炉安全高效设计作出了重要的技术贡献。
(四)余热锅炉
余热锅炉是对工业发电的余热进行回收的一项锅炉设备，在这一方面我国的发展时间较短，由于没有足够的基础理论研究工作，在对于设备的积灰、磨损、腐蚀、烟气泄露等设计方面依然具有较大的盲目性。而伴随着近些年来尤其是“十一五”与“十二五”等相关科研项目的不断深入，在此方面的设计工作已经取得了较大的突破，其中一项较为可行的设计方案支出，采用烟尘特性数据规范设计思路，打破了传统的思路概念，在这一设计过程当中设计团队人员创造性的提出了突扩形烟风通道导流装置设计，并对钢珠撒播与入口多级防磨装置进行了改进，有效的解决了余热锅炉的积灰、磨损、腐蚀等相关问题，并提出了余热锅炉的热力计算标准，并且设计出了2500t/d~6000t/d系列水泥窑，对有毒烟气余热锅炉进行了高效的处理，这一技术已经得到了十分广泛的应用，有效的促成了余热锅炉的安全高效运行。
三、节能减排技术
(一)烟气深度冷却技术
此项技术通常是运用在采取静电除尘前后，亦或是应用在脱硫塔前后进而来提升烟气深度冷却器的置换系统，并对于排烟温度及其余热采取处理，同时促成发电功率的热能能够得到极大的提升，且使得整体机组的热循环效率得到明显的增强。烟气深度冷却器常常也被人们制作低温省煤器、烟气余热应用装置等。在低烟温度环境下，为了有效地降低烟气深度冷却器的实际重量，通常选用外翅片来对传热管进行加强处理，进而达到换热元件的功能性。由于翅片管中往往会附着有一定的残存水分，因此烟气在经过之时翅片管便会吸收到相应的热量，从而促使水温升高。烟气深度冷却器能够借助于加热工质水来实现对于烟气余热的回收，并且此部分余热还可应用在以下几个方面：第一，加热凝结水，降低由汽轮机之中的抽气量，促使汽轮机的发电性能得以显著提升;第二，加热网水可应用在集中供热，同时也可用在冷暖空调的热源中;第三，应用在加热脱硫之后的低温烟气，来降低烟囱的腐蚀状况，并且能够显著的去除烟囱当中的“烟羽”情形;第四，可充当暖风器的一部分热力来源，共同参与至锅炉燃烧的冷空气当中;第五，在开展静电除尘前应当加装烟气深度冷却设备，促使电除尘器当中的温度值能够得以显著的下降，并且也可减小烟气体的流量，使得烟气流速下降，并且是飞灰比电阻下降，也能够使的电除尘器的工作效率得到显著的提升。
(二)除尘增效技术
目前我国所实行的《火电厂大气污染物排放标准》当中明确规定了对氮氧化物的排放控制程度，并且严格了二氧化硫、盐城等物质的排放限定数值;对于一些环境承载性较差，且较易出现重大环境问题的地区实行了更为苛刻的地方排放标准，旨在增强对燃煤锅炉汞，以及相关化合物的排放控制。当前我国大量的燃煤机组均运用静电除尘技术进行烟尘的排放，要想促使目前的电除尘器出口烟尘，能够符合以最新的排放标准规范，首先需强化监管措施，提高维护与运行工作的不断优化处理。第一，利用烟气深度冷却除尘增强技术，针对现役的发电机组予以全面性的技术改造升级，以达到30mg/m3，并通过与WFGD协同配合，尽力实现20mg/m3;第二，运用移动电极式除尘技术，能够满足于20mg/m3的处理标准;第三，选用电袋复合技术能够达到20mg/m3的处理标准;第四，针对某类特定的煤种选取烟气调质技术，能够实现30mg/m3的排放标准;第五，应用颗粒聚合技术可达到燮20mg/m3的排放标准;第六，湿式电除尘技术的排放效果最佳可达到燮10mg/m3的排放标准。
四、结语
总而言之，在目前的众多电力生产方式当中，火力发电依旧具备有高校、清洁、使用以及稳定等特点。为了促进对火力发电的不断完善，就应针对发电所用锅炉的材料、设计、制造以及运行等多项核心技术予以深入研究。目前我国在此方面的研究与应用依然处于对世界先进国家的模仿与引进阶段，相关的产业自主发展依然还有相当漫长的一段过程，还需要广大的设计参与人员为之做出不懈的努力。
参考文献：
[1]智育平,窦智航,马宁等.基于全生命周期的生产商回收锅炉设备研究[J].装备制造技术,2014,(11).
[2]刘韵,师华定,曾贤刚等.基于全生命周期评价的电力企业碳足迹评估———以山西省吕梁市某燃煤电厂为例[J].资源科学,2013,(4).
[3]胡文平,李兵,张方炜等.煤燃烧全生命周期在线监测系统开发与应用[C].2014年中国电机工程学会年会论文集,2014.
[4]胡文平,李兵,张方炜等.煤燃烧全生命周期在线监测系统开发与应用[C].全国电站辅机及汽轮机热力系统节能降耗技术论坛论文集,2013.
[5]吴昊.基于风险评价的A公司电站锅炉国际分包项目的进度管理[D].上海交通大学,2013.
[6]贾哲,彭文莉,李元丰等.浅议多晶硅生产企业特种设备管理的思路及措施[J].中国化工贸易,2015,(30).
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