工業(yè)鍋爐運行中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用

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【摘要】工業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈，但工業(yè)生產(chǎn)會浪費大量能源，有違黨和國家提出的“生態(tài)環(huán)?！钡睦砟睢Ｌ貏e是在工業(yè)鍋爐運行的過程中，資源浪費的情況仍然存在，因此，如何利用技術(shù)減少工業(yè)鍋爐運行中的資源浪費是論文研究的重點?；诖?，論文主要對工業(yè)鍋爐運行中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能降耗；工業(yè)鍋爐；應(yīng)用

1引言

工業(yè)鍋爐是一種熱力設(shè)備，主要功能是輔助工業(yè)生產(chǎn)和供暖，也是工業(yè)領(lǐng)域中最重要的耗能設(shè)備之一。在我國使用的工業(yè)鍋爐中，燃煤鍋爐是最常見的一種。因為燃煤鍋爐在運行的過程中會消耗大量能源，并且運行的效率比較低，所以必須在工業(yè)鍋爐運行過程中施加一定的節(jié)能手段達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2我國工業(yè)鍋爐運行現(xiàn)狀分析

2.1工業(yè)鍋爐容量較小

在我國工業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)鍋爐容量小是一個非常普遍的問題，容量較小的工業(yè)鍋爐在經(jīng)過長時間運行后，內(nèi)部燃料得不到充分燃燒，鍋爐排煙溫度過高，小型工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)過程中會導(dǎo)致部分熱量損失。

2.2工業(yè)鍋爐受熱面結(jié)焦

在全球能源愈發(fā)緊缺的背景下，工業(yè)鍋爐運行中使用的燃料類型各不相同，所選擇的燃料是否合理直接對鍋爐造成影響，可能會導(dǎo)致工業(yè)鍋爐受熱面結(jié)焦，鍋爐內(nèi)部積灰嚴(yán)重。同時工業(yè)鍋爐在經(jīng)過長時間運行后，因其內(nèi)部燃料得不到充分燃燒，也會導(dǎo)致工業(yè)鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)大量積灰。由于鍋爐內(nèi)部積灰有較強黏性，會在工業(yè)鍋爐運行過程中吸附在鍋爐內(nèi)部受熱面，導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)[1]。

2.3工業(yè)鍋爐運行自控裝置水平低

工業(yè)鍋爐在運行過程中需要有檢測儀表輔助工作，并結(jié)合檢測儀表給出的數(shù)據(jù)參數(shù)制定維護(hù)工業(yè)鍋爐平穩(wěn)運行的方案，但當(dāng)前我國有一些工業(yè)鍋爐上并未裝配檢測儀表。2.4控制系統(tǒng)自動化程度低雖然當(dāng)前我國工業(yè)鍋爐運行已朝著自動化的方向發(fā)展，但是因為技術(shù)不完善，自動化程度不高，無法有效保證工業(yè)鍋爐在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，尤其是部分小型的工業(yè)鍋爐，在對其進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)的過程中，多數(shù)都會出現(xiàn)一些問題，工業(yè)鍋爐普遍處于低效率的狀態(tài)下運行[2]。

3工業(yè)鍋爐概述

3.1基本原理分析

工業(yè)鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)化設(shè)備，是通過燃燒將化學(xué)能變?yōu)闊崮?，并將工業(yè)鍋爐內(nèi)部的水轉(zhuǎn)化為水蒸汽供用熱設(shè)備使用，所以工業(yè)鍋爐的主要作用是供熱。由于我國的能源結(jié)構(gòu)還是以煤炭為主，在對工業(yè)鍋爐進(jìn)行設(shè)計的過程中，因為工業(yè)鍋爐本身容量較小，需要涉及比較復(fù)雜的參數(shù)信息，煤自然也成了為工業(yè)鍋爐運行提供動力的主要燃料。在工業(yè)鍋爐運行的過程中，我們首先需要將煤炭轉(zhuǎn)化為煤粉或者盡量小的煤炭顆粒，因為這樣可以讓煤得到充分燃燒。從一定程度上講，工業(yè)鍋爐的運行目的是轉(zhuǎn)換燃燒的熱量，通過水蒸汽的方式達(dá)到供熱的目的，因此，工業(yè)鍋爐主要就是供熱的目的，起到發(fā)電功能的工業(yè)鍋爐還是比較少見的。

3.2工業(yè)鍋爐的構(gòu)造分析

實際上，工業(yè)鍋爐是鍋和爐2個部分組成的，鍋表示工業(yè)鍋爐的水循環(huán)系統(tǒng)。在工業(yè)鍋爐運行過程中，鍋主要負(fù)責(zé)吸收鍋爐內(nèi)部的熱能并將熱能與水結(jié)合起來，讓水轉(zhuǎn)化為水蒸汽的同時向水蒸汽增添一定汽壓，讓水蒸汽具備一定能量。工業(yè)鍋爐中水循環(huán)系統(tǒng)主要由汽包、下降管、水冷壁、省煤器等裝置組成。例如，在工業(yè)鍋爐運行過程中，為達(dá)到節(jié)能減排的目的，通常會將省煤器裝配到工業(yè)鍋爐軌道尾部的垂直或水平煙道當(dāng)中，可以有效節(jié)省多余的能源。汽包實際上是一個專門盛放水和水蒸汽的容器，在連接省煤器的過程中，汽包是必不可少的一個裝置，需要與集箱、下降管組合在一起共同構(gòu)成工業(yè)鍋爐的水循環(huán)系統(tǒng)。在工業(yè)鍋爐運行過程中，可以在鍋爐內(nèi)部加熱水，并在汽包能聚集水蒸汽，最終通過主蒸汽管道完成熱量傳遞。在工業(yè)鍋爐中，爐實際上是一個燃燒裝置，主要作用是處理相應(yīng)的熱能，通過燃燒的方式釋放出熱量。爐主要由燃燒器、爐排、爐膛、爐墻等裝置構(gòu)成。以煤炭燃料為例，當(dāng)工業(yè)鍋爐需要運轉(zhuǎn)而燃燒煤炭時，可以在工業(yè)鍋爐的爐中進(jìn)行燃燒，并通過燃燒的方式釋放大量熱能。

4工業(yè)鍋爐運行中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用

4.1增大工業(yè)鍋爐容量

在工業(yè)鍋爐運行過程中，小容量的工業(yè)鍋爐其內(nèi)部燃料無法得到充分燃燒，運行效率相對較低，可能會導(dǎo)致大量熱量浪費，因此可以適量增大工業(yè)鍋爐的容量，使用高效的大容量工業(yè)鍋爐替代低效的小容量工業(yè)鍋爐。同時在材料的選擇與使用方面要更加仔細(xì)，例如，在使用煤炭燃料之前，可以將煤炭粉碎為煤粉，讓煤粉可以在工業(yè)鍋爐中得到充分燃燒，逐漸加大開發(fā)熱能的力度。

4.2工業(yè)鍋爐內(nèi)部結(jié)焦、積灰問題的處理

4.2.1預(yù)防鍋爐內(nèi)部之所以會結(jié)焦，與燃料的選擇與使用有很大聯(lián)系，尤其是在燃燒燃料的過程中，如果燃料無法得到充分燃燒，在工業(yè)鍋爐經(jīng)過長時間的運行后會導(dǎo)致大量料灰堆積，不利于工業(yè)鍋爐排煙，影響工業(yè)鍋爐的熱效率。處理工業(yè)鍋爐內(nèi)部結(jié)焦現(xiàn)象應(yīng)以預(yù)防為主，從燃料的選擇到燃燒燃料都需要經(jīng)過精確的設(shè)計，在燃料得到充分燃燒的同時增加工業(yè)鍋爐的熱效率，是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗的有效方式。

4.2.2處理當(dāng)鍋爐內(nèi)部已經(jīng)形成結(jié)焦后，需要及時對結(jié)焦、積灰現(xiàn)象進(jìn)行處理。通常我們采用定期清理的方式向鍋爐中投入適量清灰劑。在投入清灰劑的過程中，工業(yè)鍋爐最好處于運行狀態(tài)，因為清灰劑在高溫的情況下會和工業(yè)鍋爐內(nèi)部結(jié)焦發(fā)生反應(yīng)，讓結(jié)焦快速從鍋爐內(nèi)部受熱面上脫落。通常最佳的處理方式為：小型工業(yè)鍋爐1月投放1次清灰劑；大型工業(yè)鍋爐1月投放2～3次清灰劑。在處理工業(yè)鍋爐內(nèi)部積灰現(xiàn)象的過程中，如果是初步積灰的狀態(tài)，則可以使用吹灰的方式清除積灰，具體使用何種方法還需要結(jié)合工業(yè)鍋爐的實際情況選擇。值得一提的是，當(dāng)工業(yè)鍋爐中積灰情況嚴(yán)重時，積灰會附帶煙氣中大量二氧化碳和三氧化碳以及水蒸汽，在工業(yè)鍋爐停止運行的狀態(tài)下發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，給工業(yè)鍋爐的清理與運行帶來較大負(fù)面影響，因此，相關(guān)人員在對工業(yè)鍋爐運行情況進(jìn)行管理的過程中，要密切觀察工業(yè)鍋爐的結(jié)焦、積灰情況，及時上報、及時處理，避免因結(jié)焦、積灰影響工業(yè)鍋爐熱效率造成資源浪費。

4.3提高工業(yè)鍋爐熱效率

4.3.1減少熱量損失提高工業(yè)鍋爐熱效率的基礎(chǔ)應(yīng)減少工業(yè)鍋爐運行過程中的熱量損失情況，可以采用提高絕熱材料質(zhì)量或加厚保溫材料的方式，在這個過程中我們需要對保溫材料、絕熱熱量進(jìn)行積極保養(yǎng)與維護(hù)，避免材料損壞、受潮等情況。工業(yè)鍋爐的散熱情況除了與保溫材料有密切聯(lián)系外，還和工業(yè)鍋爐的負(fù)荷情況有很大的關(guān)系。當(dāng)工業(yè)鍋爐處于低負(fù)荷狀態(tài)運轉(zhuǎn)時，工業(yè)鍋爐內(nèi)部的散熱量與散熱面幾乎不會發(fā)生變化，同時燃料的消耗量也會減少，但是會增加等量燃料的散熱損失。

4.3.2保證燃料完全燃燒為保證工業(yè)鍋爐內(nèi)部燃料完全燃燒，針對于煤粉鍋爐我們可以通過搭建二次回風(fēng)系統(tǒng)的方式在鍋爐內(nèi)部形成煙氣漩渦。鍋爐內(nèi)部煤粉燃料在煙氣漩渦的作用下懸浮時間會得到大幅增長，煤粉燃料的燃燒更加充分。同時使用二次回風(fēng)系統(tǒng)可以使?fàn)t膛內(nèi)溫度梯的溫度降低，爐膛內(nèi)受熱面的利用率將得到提高，所以提高工業(yè)鍋爐熱效率為目的使用二次回風(fēng)系統(tǒng)的效果是非常好的。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在對工業(yè)鍋爐運行情況進(jìn)行管理的過程中，二次回風(fēng)系統(tǒng)的使用可以提高工業(yè)鍋爐5%～10%的熱效率。

5結(jié)語

在工業(yè)鍋爐運行的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)過度消耗能源的情況，在能源愈發(fā)緊缺的背景下，工業(yè)鍋爐的低效率運行顯然不符合國家制定的節(jié)能減排的目標(biāo)。在對工業(yè)鍋爐運行進(jìn)行管理的過程中，我們發(fā)現(xiàn)影響節(jié)能降耗技術(shù)施展的主要原因是燃料無法得到完全燃燒、鍋爐保溫性不強、鍋爐內(nèi)部積灰結(jié)焦現(xiàn)象嚴(yán)重等，在鍋爐內(nèi)部負(fù)荷發(fā)生變化、燃料熱量無法得到充分釋放、工業(yè)鍋爐的熱效率較低的情況下，能源消耗的問題會越來越嚴(yán)重，因此需要通過使用節(jié)能降耗技術(shù)的手段，達(dá)到節(jié)能減排的目的，提高工業(yè)鍋爐運行的效率和經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】單雨.節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運行中的應(yīng)用[J].世界有色金屬,2020(21):168-169.

【2】羅文忠,孫禹.淺談節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)鍋爐運行中的應(yīng)用[J].中國金屬通報,2020(10):115-116.

作者：廉洪強 單位：江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院