供热锅炉节能减排措施综述_锅炉节能减排措施
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供热锅炉节能减排措施综述
【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。
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