关于燃煤锅炉的节能环保改造分析

（景德镇市特种设备监督检验中心，江西  景德镇 333000）

摘  要：本文主要针对当前燃煤工业锅炉的高污染、高耗能与低效率的现状，对燃煤工业锅炉存在的问题进行分析与阐述，并提出燃煤工业锅炉的节能环保改造对策，以实现经济效益与社会效益的全面提升。

关键词：燃煤工业锅炉； 节能环保； 改造

我国的工业锅炉大多以燃煤为主，涉及的范围广、数量大，因此每年消耗标准煤约为4亿吨，占我国原煤生产总量的25%。工业锅炉的平均实际热效率只有约60%。每年排放烟尘、SO2 和CO2 分别为600万吨，630万吨和超过750万吨。所以燃煤工业锅炉的热效率和污染排放对中国的节能、环境保护和可持续发展的影响事关重要。

1 我国工业燃煤锅炉现状

1.1  燃煤锅炉整体质量不佳

由于我国工业锅炉受到制造体系、设计等多方面原因限制，工程技术人员在设计产品时，多关注受热面本体及炉型选择，却忽略了对燃烧设备的研究，设计停留在表面层次，而技术水平长期落后。一般制造企业的规模小，资金有限、设备不足等原因，所以中小容量的锅炉链条炉排技术进步缓慢，严重影响工作效率。虽然有些企业已经在项目运作中引进了先进的燃烧设备，提高了链条炉排的质量与技术水平，在生产方面有了进步。但是国内燃烧设备市场由于不合理竞争的影响，除个别大型链条炉应用了先进技术外，大多数炉排厂家仍选用传统技术。其中存在的问题主要有豁口、漏煤、漏风、调风门不严、炉排风室相互串风、锅炉横向风压分布不均匀等，这些都严重影响了燃料在炉内的正常燃烧，降低了锅炉的整体运行效率。

1.2 锅炉运行效率低

我国燃煤工业锅炉的设计效率一般为72-80%，但实际运行热效率多在60-65%之间，比设计热效率低10个百分点以上。其主要原因有：普遍存在锅炉运行负荷低，炉渣含碳量高，过量空气系数大，排烟温度高。

1.3 锅炉辅机配置不佳

当前，我国使用的燃煤锅炉，对负荷的适应能力普遍偏低。即使有些锅炉的辅机严格按照定额配置，但是大多数锅炉处于低负荷运行状态，浪费了大量的能源与成本，同时也造成锅炉机组的燃烧率、换热率等降低。另外，我国工业锅炉的配套辅机中，附件的质量水平十分低，且噪音大、耗煤量大、可靠性与稳定性差，严重影响了锅炉性能的发挥。

2  燃煤锅炉的节能环保改造措施

2.1 炉膛拱型的优化

在火床炉中，炉拱发挥引煤燃火的作用，并控制炉内的空气工况。经过前拱与后拱的合理搭配工作，可保持较好的炉内空气动力，确保燃料着火面加大，并实现充分燃烧，提高对燃煤的适应性，并改善炉膛的充满度。通过增加锅炉中的受热面，可减少飞尘排放，灰渣充分燃烧，将热损失能量降到最少。随着空气动力的增加，也可确保炉内烟气中的可燃气体及携带的飞尘等充分燃烧，提高炉膛中的温度，保证炉内工作达到最高效率与最高质量水平。可见，前拱与后拱是否合理搭配，对提高锅炉的热效率、减少环境污染、提高煤种适应力等具有重要作用，可有效实现锅炉的高效、可靠运行。

2.2 合理配风

合理配风主要目标是实现锅炉燃烧的连续性与经济性。在层燃锅炉中，风量的分配情况一般根据燃烧要求来决定，以此实现煤种的充分燃烧，提高锅炉效率。在锅炉运转过程中，应尽量避免各风仓之间出现相互串风现象。尽量均匀分配应力。一般合理配风主要从以下几点着手：首先，改良风仓的结构。实现各风仓的密封改造，以方便调节燃烧状况，避免燃烧时的风量匮乏。同时改善风仓的密封度与结构，可实现均匀供风；其次，选择恰当的鼓风机和引风机，实现经济运行。鼓风的风量应保持科学合理，确保燃煤可以同空气中的氧气充分燃烧，减少产生黑烟及飞灰现象；再次，烟道的合理布置，可有效避免尾部漏风，提高烟道密封性。通过计算锅炉的烟气阻力，科学布置烟道，可减少阻力，提高除尘器的工作效率与工作效果。

2.3 改善给煤装置

在燃煤锅炉中，给煤装置大多为闸板式装置，燃煤经过煤闸板的挤压后，形成非常密实的煤层，由于在炉排中的煤粒大小分布不均匀，因此在煤屑粒径较大的位置就可能出现“火龙”或者“火口”现象，而且他地方的通风则相对减少，造成通风困难，煤层的不均匀燃烧，也可能造成“跑红火”，降低锅炉的热效率。为了避免以上现象，提高大颗煤粒的完全燃烧，最好的办法就是采取分层给煤装置。根据锅炉运转中出现的实际问题，以及不同煤种的不同特点等，为了确保锅炉能有效出力，提高炉排的工作进度，实现整体工作效率与工作质量的提高。可适当调整驱动链轮的数量，以此提高工作速度，同时保证调节煤层厚度的范围。

由于我国不同地区使用的煤种、质量等差别比较大，经过改造的分层给煤装置，应根据煤种、煤粒度及煤的挥发程度等调节炉排传动速度及煤层厚度，极大提高了锅炉的适应性。通过对燃煤按照颗粒来进行选择，在炉排上面形成分散式排列，并形成小颗粒与煤粉浮在表面、中颗粒在中间、大颗粒在下面的三层结构，有效降低了通风阻力，而煤粒之间的空隙，提高了通风面积，确保煤层的均匀通风。在鼓风机的作用下，附着在表面的煤粉以半悬浮式进行燃烧，提高煤粒与空气的接触面积，同时加快燃烧速度，利于煤粒的充分燃烧。另外，分层给煤装置还可有效减少漏煤量，减少飞灰环境污染，提高炉膛内的温度，加快工作效率。

2.4 尽量避免结焦现象

炉内发生结焦后，会对锅炉的管壁造成侵蚀，影响锅炉使用寿命，严重时会导致爆管危险。因此，加大对结焦现象的控制或者治理手段，对燃煤锅炉运转的安全性与经济性十分重要。

为避免炉内结焦，可以选用合适的清灰剂。清灰剂主要由硝酸钾、硝酸钠、催化剂构成。清灰剂进入炉膛后，在高温作用下完全分解，并与锅炉受热面的结渣、结焦等接触，使其脱落、分解，并起到助燃作用。这样既保证了锅炉的清洁、提高热传递速度，也可减缓锅炉受热面被腐蚀，延长使用寿命，确保锅炉的安全运行，降低成本。

另外，选用新型激波吹灰器，通过激波作用，通过撞击、震荡、冲刷锅炉的空预器、过热器等，使其表面的积灰结焦可破碎脱落。由于这种设备的吹灰效果好，且吹灰较为彻底、成本低廉、回报高，因此使用非常广泛，可取代传统吹灰设备，实现锅炉的节能环保。

2.5 确保富氧燃烧

当燃煤锅炉需要扩容，或者存在煤渣的含碳量过高、火焰温度不足、烟气林格曼黑度不达标、锅炉出力不够、燃烧不充分等问题时，应适当采取富氧燃烧处理，提高炉膛中的氧气含量，确保燃煤的充分燃烧。另外，通过这种方法还可有效降低炉内空气过剩系数，减少烟气排放，可实现节能约5%-15%，提高锅炉的处理能力。

3  结束语

由上可见，加快对燃煤锅炉的节能环保改造，提高其工作效率，是当前面临的重要问题。以我国的发展状况来看，工业锅炉的数量多、应用范围广，但是存在着很多问题和不足，具有更大的节能潜力空间。随着资源、环境与经济的可持续发展战略提出，节能已成为石油、天然气、电能、煤之外的又一种全新能源。今后我国锅炉的发展必然朝着高效率、高节能、燃烧充分、清洁生产的方向迈进。因此，加快改造燃煤锅炉，实现节能环保目标，是我国当前一项刻不容缓的任务。

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