浅析工业锅炉运行效能分析与研究

浅析工业锅炉运行效能分析与研究

李召廉刚

河南中烟黄金叶生产制造中心河南省郑州市450000

摘要：我国锅炉的节能潜力很大，在用的工业锅炉以链条炉排锅炉居多，当前推广应用的节能改造技术，大部分是针对链条炉排锅炉的。本文以锅炉热效率反平衡法为基础，从人员、设备、煤种等方面分析各种热损失的原因，给出了一些工业锅炉运行节能途径及措施。

关键词：工业；锅炉；节能；途径

引言

随着科学技术水平的不断提高，我国各行各业进入了新的发展阶段，工业锅炉的应用范围也在不断扩大。当前能源短缺与环境破坏是工业生产发展中的要点问题，而工业锅炉在其应用过程中的能效利用率，不仅关系着燃料的使用效率，同时也影响着排放物的处理要求以及对环境的影响。

一、工业锅炉节能分析

（一）强化锅炉管理人员节能意识

锅炉管理人员缺乏节能意识是导致锅炉运行中能耗较高的主要原因之一。这以问题主要体现在以下几个方面：首先，很多锅炉管理人员对锅炉运行中的能耗问题不关心，缺乏主动管理意识；其次，锅炉管理人员缺乏必要的节能管理能力及管理经验，导致不能够有效的控制管理过程中的能耗问题；再者，锅炉应有的能耗剂量设备及器具缺乏，不能够有效的对锅炉运行中的能耗进行统计，导致能源消耗严重。

（二）加强司炉人员操作技能培训

司炉人员操作不当是工业锅炉运行中能源过度消耗的又一重要原因。首先，司炉人员普遍存在文化水平低的现象，从而缺乏必要的节能意识，在工作中不能够有效的控制能源的利用；其次，司炉人员对必要的操作技能掌握不全面，且缺乏系统全面的培训，从而导致操作不当而引起的能源消耗过度；再者，司炉人员的工作环境较差且待遇不高，导致其工作积极性较差且流动性大，不利于锅炉运行中节能措施的开展。

（三）提高锅炉运行中水质管理水平

锅炉运行中水质管理力度不足也是导致能源消耗问题的重要原因。锅炉本体内部每结垢1mm，整体热效率下降2%~3%，而且影响锅炉的安全运行。企业应采取有效的水处理技术和除垢技术，加强对锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质及蒸汽品质检验分析，及时修理出现故障的水处理设备，提高水处理人员和化验人员的能力和素质，根据水质化验结果指导锅炉排污，实现锅炉无水垢运行，将锅炉整体热效率提高。由于锅炉所产生的蒸汽，经过换热系统后会生成冷凝水，尽最大可能回收利用冷凝水也是企业提高能源利用效率、降低成本、节能减排的有效措施之一。

（四）增大工业锅炉容量

尽可能用高效率大容量的工业锅炉或煤粉锅炉代替低效率的小锅炉，这样可使能源利用率大大提高，因此能取得更大的经济效益。此外，可以逐步加大开发热电联产项目的力度，将发电厂汽轮机的排汽或抽汽用于供热，可大大减少汽轮机的排汽损失，同时还能节约煤资源。

（五）提高锅炉能量回收效率

锅炉能量回收效率较低也是锅炉运行中能源消耗的重要原因。首先，由于燃料问题及设备问题，导致锅炉运行中存在严重的机械不完全燃烧现象q4及排烟温度q2过高、过量空气系数偏大的问题，导致大量的能量损失；其次，冷凝水不能够有效的回收利用。这主要是因为在锅炉的设计中，没有充分的考虑冷凝水的回收利用问题，因此没有进行冷凝水回收装置的安装，导致冷凝水存在不合格现象而无法有效回收；再者，在进行冷凝水装置的安装时，没有充分考虑工业锅炉冷凝水系统的酸腐蚀问题，进而导致冷凝水含铁杂质比较高，影响其利用。

二、工业锅炉运行中节能途径及措施探讨

（一）管理人员节能意识应逐步加强完善节能

监管体系是做好工业锅炉运行中节能工作的基础。笔者根据公司锅炉工序能耗计算公式，提出对锅炉实行“能耗等级加档次”评比管理办法，鼓励锅炉使用单位发挥主观能动性，达到锅炉节能减排的目标。具体思路如下：锅炉能耗分四个等级（分别为特等、一等、二等、三等），每个等级分三个档次，将锅炉煤、水、电消耗及蒸汽产量实行量化管理，结合绩效工资，使锅炉每个运行班组良性竞争，解决目前烧多烧少一个样，烧好烧坏一个样的局面，切实有效提升锅炉热效率。

（二）司炉工运行水平在培训中逐步提高

加强对司炉人员的培训及管理是开展节能工作的重要措施之一。首先，加强对司炉人员的专业技术培训，确保其在司炉过程中操作的规范性，避免因不规范操作而影响节能工作的开展；其次，加强对司炉人员的节能意识培养，通过节能宣传及组织开展节能相关活动，来使得司炉人员明白节能工作开展的重要性，以提高责任心及节能意识，积极配合节能工作的开展；再者，建立完善的人员管理制度，对司炉人员进行严格的选拔及考核，确保其具备司炉工作能力，并通过增加司炉人员福利待遇等措施，来提高司炉人员的稳定性及工作积极性，促进节能工作的有效落实。

（三）燃烧调节的方式

1、合理的过量空气系数

过量空气系数是指实际供给的空气量与理论空气量的比值。如果过量空气系数增大，使排烟量增加，排烟热损失q2升高，但空气量较大会使燃烧比较完全，化学不完全燃烧热损失q3和机械不完全燃烧损失q4降低，因此，使这三种热损失的总和最小就是最佳的过量空气系数。对于链条锅炉一般将过量空气系数保持在1.3~1.5之间，使锅炉始终处于最佳燃烧工况。

2、控制漏风

漏风主要发生在炉膛、烟道中，漏风对于锅炉的运行效率影响很大。炉膛漏风主要是从炉底，看火孔、人孔门、炉顶及安装测点处有大量的冷风进入，这将严重影响锅炉的经济性以及安全正常的运行。漏风使炉膛的温度降低，所以要保持原有的出力，就要增加燃料量的投入，从而使排烟的容积增大，最终使排烟热损失q2提高。

3、调节燃烧

对链条炉的燃烧进行调节，实际上就是要在保证锅炉燃烧可以充分提供蒸汽负荷以及供暖需求的同时，保证链条炉的安全运行以及燃烧的经济性。在具体的燃烧调节过程中，主要是实现对燃烧的控制，而在燃烧控制中又包括炉排转速控制、煤层厚度控制、炉膛负压控制和送风控制等。在对燃烧系统的调节过程中，首先必须要保证锅炉主汽压力的稳定性维持，在实现对燃料方面缺陷的克服同时，保证出力和负荷之间的协调；其次是要保证锅炉内空气量与燃料量之间的协调，从而提高锅炉燃烧的经济性；第三是需要保证送风量和引风量的协调性，维持炉膛的微负压，保证锅炉的安全性。

（四）加大对链条锅炉炉排改造

链条炉过量空气系数过高的主要原因在于锅炉炉排本身的问题，具体包括风室之间串风、隔断不严密以及炉排位置漏风。可以考虑对炉排进行改造，首先可以对炉排的侧板进行改动，主要是从前墙线到前挡风门处做改动，调整前轴标高，重新改动减速机基础标高，使减速机前移，这样前轴中心线到锅炉前墙距离增大，使炉排运行平稳；其次，炉排侧板重新设计布置，中间成框架结构，使进风口面积增大，整个炉排面布风均匀；第三，将大鳞片炉排更换为相互搭接的炉排；第四，风室内排灰装置全部更换，将排灰板高度提高并拖拉灵活，不漏风，密封严密；最后，将炉排外侧几个进风管改造成一个整体风箱，使送风在大风箱内基本形成稳压。

三、结语

通过对工业锅炉能耗现状与节能措施的研究，我们可以发现，在工业锅炉的实际应用中，其能耗是较大的，影响其能耗的因素也是多方面的。要针对这些影响因素，从实际出发，制定出合理有效的降低能耗、提升节能效果的措施。

参考文献：

[1]赵辉,邱征宇,汪宏,etal.工业锅炉运行能效分析与研究[J].节能技术,2018,v.36；No.208(02):67-71.

[2]工业锅炉与分散式供能系统效率分析[J].工业锅炉,2010(1):7-12.

[3]杜宇轩,居建龙,杨恒忠.工业锅炉运行工况热效率分析[J].节能,2018(6).