燃煤锅炉和燃气锅炉的节能环保设计

摘要：随着我国经济、社会的不断发展，我国工厂、企业的日常生产以及居民的日常生活中利用的自然资源越来越多。但是在利用自然资源的过程中，给环境也带来了一定的负面影响，比如在使用供热锅炉燃烧燃煤产热时，排放的烟气、产生的炉渣都对环境造成了不利影响，迫切需要工作人员采取节能技术及一系列措施来提高供热锅炉的节能环保效果。基于此，本文首先提出集中供热锅炉系统运行中常见问题，进而提出环保与节能措施，以期为相关工作提供指导与借鉴。

关键词：供热锅炉；节能环保；影响因素；节能技术

在工业技术不断发展的背景下，资源消耗与污染问题一直是集中供热锅炉升级改造中需要重点关注的问题，传统的锅炉系统无法顺应新时期节能环保理念。特别是在“十三五规划”下，对锅炉使用企业节能降耗提出了明确要求，社会人群对锅炉燃烧中的节能环保也愈加重视。与此同时，由于煤炭资源价格持续攀升，无法控制生产成本。这就需要根据现有的浪费、能耗大等问题提出节能环保措施，在可以保障供热质量基础上，降低煤炭等资源的使用率，降低企业运营成本。

一、影响供热锅炉节能环保的因素

1.供热锅炉炉渣中的含碳量

供热锅炉炉渣中的含碳量也是一个衡量供热锅炉节能环保效果的重要因素。工作人员要想让供热锅炉节能环保地进行工作，可以选择通过降低供热锅炉炉渣中的含碳量这一方法来实现。使用一些水分含量较高的燃煤作为供热锅炉运行的原料，就会使得供热锅炉炉渣中的含碳量过高，这是因为水分含量较高的燃煤在供热锅炉内往往不能充分燃烧，会有相当一部分的残余，这不仅让供热锅炉炉渣中的含碳量大大增加，还会增加对燃煤的消耗，因为要想让供热锅炉达到目标温度，就必须需要消耗掉更多的燃煤，这使得供热锅炉的节能环保效果大大降低。同时，对于供热锅炉的工作参数设定的不合理，也会导致供热锅炉炉渣中的含碳量增加。事先设定的供热锅炉工作参数会在供热锅炉运行过程中产生影响，如果工作参数设定的不科学、合理的话，容易导致一些燃煤还没有完全燃烧就排到了炉膛外，导致燃煤的大量浪费，增加供热锅炉炉渣中的含碳量。

2.锅炉设备落后老旧

现如今，很多锅炉使用单位都面临设备老旧，自动化水平低，设计燃料与使用燃料不匹配等问题。在使用过程中未能按要求布置尾部烟气处理措施，燃煤锅炉一般使用负压燃烧技术，但是由于锅炉运行人员水平低，在操作过程中不注意，使得锅炉漏风严重，再加上燃料燃烧不充分，这样一来就导致了锅炉热效率低，浪费能源，而且对环境污染也十分严重。

3.运行管理因素

一般情况下，燃煤工业锅炉的设计热效率要高于锅炉的实际运行效率，且这两者之间的差一般在10%~30%。而之所以出现上述状况，与燃煤锅炉的运行管理密切相关。通常情况下，燃煤工业锅炉运行中的排烟温度108~150℃，且这一数据直接影响锅炉的节能性。实践表明，排烟温度变化与排烟热损失变化呈正比关系，排烟温度升高，排烟热损失便增大。在燃煤工业锅炉实际运行过程中，工作人员未能合理调节锅炉风量，导致锅炉温度升高，负压增大，烟速变快，或由于燃料选择不合理，燃料未能充分燃烧，燃料进入锅炉尾部烟道后，进行了二次燃烧，导致排烟热损失加大。

二、治理措施

1.加强对供热锅炉的监控管理工作

加强对供热锅炉的监控、管理工作，及时掌握供热锅炉的工作状态，可以确保供热锅炉的正常供热，还可以提高供热锅炉的节能环保效果。可以安排工作人员定期、定时对供热锅炉进行检查，准确地测量、统计好供热锅炉的运行温度和各种参数，从而确保供热锅炉能够正常、节能环保运行。

2.控制锅炉排烟温度

锅炉排烟温度高低是反映锅炉设计、运行状况及设备良好水平的一个综合性参数。锅炉运行中，由于运行人员操作不当引起排烟温度升高或烟气量增大，都会增大排烟热损失，降低锅炉热效率。运行中降低排烟热损失可以从防止受热面结渣和积灰来考虑。如果锅炉受热面积灰和结渣，由于灰垢的传热系数很小，这样一来就会是锅炉的吸热量减小。同样大的锅炉受热面积，如果结渣和积灰，传给工质的热量将大幅度减少，会提高炉内和各段烟温，从而使排烟温度升高。运行中，合理调整风、粉配合，调整煤层厚度和炉排速度，调整风速和风率，防止炉膛局部温度过高，均可有效地防止受热面结渣。在锅炉运行中应对受热面定期进行吹灰、除渣。

3.优化燃烧

首先，对于煤燃工业锅炉的使用，需采取强化燃烧的措施。在锅炉实际运行过程中，相关单位、工作人员结合锅炉具体结构形式，科学选择燃烧方式，优化燃烧，从而达到提高锅炉实际热运行效率，降低锅炉燃煤损耗的目的。具体而言，在燃煤工业锅炉实际运行过程中，可结合锅炉实际情况以及工业产品实际生产需求，将燃烧室结构与炉拱进行优化改造，同时采用分层燃烧、富氧燃烧、半沸腾燃烧等技术强化燃料燃烧，降低固体不完全燃烧热损失以及气体不完善燃烧热损失，最终达到提高锅炉热效率的目的。此外，在具体操作过程中，常见的锅炉燃烧技术方法有固定炉排锅炉燃烧以及链条炉排锅炉燃烧，上述两种燃烧技术虽能在一定程度上满足工业生产要求，但存在燃料燃烧率低、污染物排放量等问题，为解决上述问题，相关单位、工作人员应尽可能采取更节能、更环保的循环流化、煤粉燃烧、水煤浆燃烧等更加先进、合理的燃烧技术，以提高锅炉燃烧效率，降低燃料损耗。在上述几项燃煤工业锅炉燃烧方式中，循环流化燃烧技术具有相对明显的引用优势，如有显著的脱硫效果、较高的燃烧率且适用于多种燃料，在具体操作过程中可考虑采用。

4.使用变频技术

燃气锅炉循环供热设备中的水泵及风机等设备消耗能量比较大，传统集中供热风机和水泵无法通过用户需求对热负荷频率进行调节，大型工业企业在控制流量过程中利用截留及挡板风量实现，并没有降低设备消耗能量，还会因为设置阀门及挡板带来了消耗。所以，利用变频技术和补水泵变频定压实现设计，通过用热量和室外温度对水泵运行参数进行调整，从而节能。由于循环供热过程中的锅炉会由于某些原因导致漏水，为了能够使设备正常的运行，可以对其注入水。要想使管网能够正常的运行，就要实现补水装置的安装，从而保证稳定的压力。

5.加强教育培训，提高操作人员节能意识

在燃煤工业锅炉运行过程中，水质处理人员、集控运行人员的能力素质、专业技术水平以及节能环保意识直接影响锅炉实际运行效果，影响锅炉燃烧的耗煤量。因此，为提高燃煤工业锅炉的节能性，相关单位需对操作人员做好教育培训，提高操作人员对节能环保知识的知晓率，增强操作人员节能环保意识，确保其在操作过程中能严格按照具体的技术标准规范合理操作，有效减少误操作引起的燃料损耗率。除定期组织操作人员参加节能减排方面的培训活动外，单位还需通过专业化考核加强对操作人员的督查，如在技术类考核过程中加入节能减排技术考核，以此督促操作人员加强对燃煤工业锅炉节能减排知识与技术的学习，提高操作人员实际操作技术水平，促进锅炉实际运行热效率的提高。

结束语

就目前形式来看，燃煤工业锅炉可能仍将是我国的主导产品，随着我国对能源供应结构政策的变化以及对环保要求的日益严格，节能已经成为电能、天然气、石油和煤以外的全新能源。我国锅炉今后要朝着高节能、高效率及燃烧充分的方向发展，所以，促进燃煤燃气锅炉的改造，有效实现节能环保目标，为我国重点任务。