茂名瑞派石化工程有限公司 广东
1存在的问题
1.1设备老旧，污染严重
上世纪70年代至今，受益于大量新型材料及自动化技术的研发，工业锅炉实际运行效率已大大提升。但是部分化工厂目前采用的供热锅炉仍为建厂初期老旧工业锅炉，其存在自动化水平低，设计燃料与使用燃料不匹配、由于设备腐蚀导致的散热损失增大、缺乏烟气处理措施等诸多问题。生产企业老旧锅炉运行不仅存在安全隐患，对环境污染也十分严重。
1.2排烟热损失严重
根据锅炉热平衡数据及运行经验，排烟热损失为工业锅炉运行效率最主要的影响因素。在供热锅炉系统设计中，考虑到排烟温度若低于烟气中露点可能导致的设备受热面酸腐蚀问题，大中型锅炉排烟温度一般为110℃～180℃，该温度下的烟气携带大量的潜热及显热损失在大气中。根据生产运行经验，一般排烟温度提高10 ~15℃，排烟热损失约增加1%。另外，现代燃煤锅炉一般使用负压燃烧技术，由于工程项目施工水平参差不齐，炉体及烟道各处严密性难以保证导致锅炉漏风严重，使得炉内过量空气系数过大，炉内平均温度降低，增大了锅炉排烟量，排烟热损失严重。
1.3 化学不完全燃烧热损失严重
化学不完全燃烧热损失是由于部分一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体并未参与燃烧就随烟气排除所产生的热损失。一般来说，挥发分较大的燃料，其化学不完全燃烧热损失相对会大些。在工程设计中，一次风与二次风的配合，火焰在炉膛内的充满度以及炉膛中的空气动力情况均为其重要影响因素。另外，燃煤锅炉若采用层燃炉，煤层厚度过大也会导致还原区CO生成量增大，从而增大燃料的化学不完全燃烧热损失。
1.4运行管理水平低
部分企业出于成本的控制，在使用过程中未能按要求布置尾部烟气处理措施，使得排放硫化物及氮氧化物浓度超出现行环保规范要求，导致环境恶化。运行人员水平理论及实操水平参差不齐，节能环保意识淡薄，生产岗位不负责任等问题。如某生产单位锅炉在运行过程中未经常性吹灰以保持受热面清洁，由于受热面的结渣，传热恶化，导致排烟温度上升，使得锅炉排烟温度升高、排烟容量增大，导致排烟热损失进一步加大。因而锅炉运行管理水平在很大程度上决定着锅炉效率高低及环保。
2工业锅炉供热系统的优化措施
2.1控制锅炉排烟温度，降低排烟热损失
锅炉排烟温度高低是反映锅炉设计、运行状况及设备性能的一个综合性参数。如前所述，在锅炉运行中，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。因此，在运行中可通过减少受热面结渣和积灰等措施降低排烟热损失。当锅炉受热面积灰和结渣时，锅炉的吸热量将大大减小，原设计锅炉受热面积因结渣和积灰，传给工质的热量将大幅度减少，导致炉内各段烟温提高，从而使排烟温度升高加大排烟热损失。
因此，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；另外，在锅炉运行中应对受热面定期进行吹灰、除渣，使受热面保持清洁，保证设备传热性能。
2.2采用新技术，提高烟气余热利用效率
如前所述，锅炉的排烟损失为锅炉主要热损失，若能够有效的利用这类损失，锅炉的经济性就能得到极大提升。锅炉烟气余热的利用主要可包括三方面：预热空气、加热给水和加热燃料，合理应用其排烟热损失可大大提升锅炉整体效率。
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预热空气，在锅炉尾部受热面设置空气预热器，利用烟气余热加热鼓风机来助燃空气，能够使进入炉膛的空气温度得以提升，同时使排烟损失降低。
烟气余热加热燃料多用于燃气及燃油的锅炉，通过锅炉排烟温度提升燃料的进入燃烧器温度，促使燃油粘度降低，流动性加强进入燃烧器后得到较好的雾化，从而燃料得到充分燃烧，排烟损失得到极大降低。
烟气余热加热给水，使给水吸收进入锅炉前吸收更多热量接近饱和温度以减少燃料消耗量及降低排烟温度。对于热网供热系统，还可以通过烟气余热作为加热器，利用相关设备加热循环水，提高供热系统热效率，降低排烟热损失。
2.3优化选材，降低散热损失
一般来说，锅炉散热损失为锅炉炉墙、锅筒、集箱及各种管道设备等温度高于周围温度而引起的散热损失。综合生产实践经验，影响散热损失的主要因素为炉墙外表面积和外表面温度等。炉墙外表面积一般根据炉型基本都是确定的，因此主要影响因素为炉墙外表面温度，因此在设计时应选择考虑选用导热系数较低的绝热材料，炉墙的外表面设计温度应经技术经济比较后确定。
2.4优化燃烧器选型，加强热工监测
其一，从燃烧器选择上，优先采用变频电动机完全预混的比例式辐射燃烧机，在任何输出功率下，空气和燃料的配比都能保持在最佳状态，在保证燃烧质量的前提下，减少过量空气系数，减少氮氧化物的产生，提高燃烧效率，降低电耗。
其二，在工程设计中应考虑锅炉燃烧参数的检测技术的先进性及合理性。优化自动化系统运行水平。锅炉的热工监测技术是提高锅炉运行水平的重要辅助条件，而燃烧检测技术的改进的首要任务是对运行过程中存在的测量精度、合理性及品质等问题进行研究与分析。在测量技术提升的前提下，实际工作中应实时监控燃烧锅炉中的燃烧情况，如果燃烧不充分，应由工作人员及时地将问题进行解决。在建模测量的过程中，采用人工网络智能方式，运用其工艺机理，建立对象数学模型，采用上述技术可以有效地控制锅炉在燃烧过程中的环节运行。
2.5做好安检工作，消除安全隐患
在工业锅炉运行过程中，锅炉漏风是常见问题，漏风问题的发生很难完全避免。而一旦漏风问题未及时处理，则锅炉送风机、一次风机、引风机消耗能量增大，锅炉具有很多人孔门，检查孔，防爆门等，这些成为锅炉漏风的主要源头，对此，在点炉前，应对各个可能漏风的位置进行检查，保障锅炉处于全封闭状态。同时，在锅炉运行中，应组织班组对各个锅炉进行漏风检查，及时堵漏。对烟道进行检查，若磨损、腐蚀较为严重，应及时更换；为有效控制漏风问题，应有效控制炉膛负压，炉底液压，空气与烟气的压差等，减少漏风问题。如此，全面控制锅炉漏风问题，保障锅炉充分燃烧，充分发挥锅炉作用。
结语：综上所述，工业生产效率及生产成本与锅炉的燃烧方式以及燃烧效率息息相关。在环境要求越趋严格的今天，对于高耗能的化工行业来说，其节能潜力非常巨大。因此，工业企业在实际生产中要通过强化节能环保技术的应用，凭借新技术、新材料、优化生产管理等方式做好锅炉供热的节能环保工作，同时，相关监管部门应加强监管力度，对违规企业严格考核，助力实现新型化工生产，为能源可持续发展尽一份力量。
参考文献：
[1]豆永飞.浅谈在用燃煤工业锅炉节能环保现状及治理措施[J].山东工业技术,2019(07):74-75.
[2]田秀.化工分析与生产过程中的节能降耗[J].山西化工,2019,39(01):30-32.
[3]韩乐,徐鸿力.供热工业锅炉节能技术分析[J].南方农机,2019,50(03):132+143.
论文作者:邓才广
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
标签：锅炉论文; 排烟论文; 损失论文; 烟气论文; 温度论文; 燃料论文; 空气论文; 《中国西部科技》2019年第10期论文;