摘要：我国处在工业化、城市化发展阶段，环境问题与能源问题的矛盾日益突出。天然气与煤炭相比，具有明显的低碳环保优势，提高天然气在能源中的比重是我国能源结构优化调整的战略举措。燃气锅炉燃烧原理为燃气经配风后使用燃烧器喷入锅炉炉膛，采用火室燃烧。其特点为燃烧热强度大，易于实现自动化、智能化控制；并且可以有效降低烟尘排放浓度，减少烟尘对环境的污染。因此目前新建供热锅炉房大部分均为燃气锅炉房。本文提出采用高效洁净燃烧技术的必要性与重要性，并提出促进燃煤工业锅炉燃烧效率提升的对策，最后对常用的燃煤工业锅炉烟气节能环保技术进行论述。
关键词：集中供热、烟气污染、节能环保
一、采用煤炭高效洁净燃烧技术的必要性分析
燃煤工业锅炉燃用原煤及其低效燃烧技术造成较严重的能源浪费和环境污染，为解决这一困境，目前最有效的途径之一是实施煤炭高效洁净燃烧技术替代原煤层燃或室燃技术。选择低硫、低灰、中高挥发分的烟煤制备煤粉，高热值和高挥发分的焦煤、弱黏煤、肥煤、贫煤等成浆性较好的煤制备水煤浆。由于水煤浆、煤粉都拥有燃尽率高、表面积大、粒度细的特征，并且制备、储存以及燃烧过程处于全封闭状况，在避免出现二次污染的同时还可以减低燃烧的损失。煤粉燃烧技术的优势与运用较为明显，煤粉锅炉通过运用预热燃烧空气、加大煤粉局部浓度、多级配风以及提高火焰速度等方式，达到燃烧效果稳定的目标。同时，增加比表面积、减小煤粉粒径、降低着火点和燃尽温度，实现了燃烧效率的大幅度提高，并起到抑制生成氮氧化物的作用。燃烧器空气分级与炉膛空气分级的燃尽风技术，以空气分级来控制煤粉在炉内的分阶段燃烧过程。首先，使煤粉在缺氧环境下燃烧，这对于抑制氮氧化物的生成具有很好的效果。接着，煤粉进一步燃烧，由于燃烧温度较低，再加上空气量多，因此同样会起到对氮氧化物抑制的作用。
二、集中供热锅炉运行中存在的问题
1.燃烧不充分
集中供热锅炉在正常运行的条件下，大部分煤炭资源都可以被充分燃烧，燃烧损失在近些年发展中也有所改善。通常情况下，集中供热锅炉燃烧率都可以控制在80%以上，不完全燃烧率占据15%～20%之间。虽然燃烧率相比过去有了很大提升，但是依然有部分无法充分燃烧，提高了锅炉的热损率。一是不完全燃烧会降低煤炭资源利用率，提高生产成本；二是不完全燃烧会产生粉尘、一氧化碳等有害物质，会直接污染大气。
2.锅炉的排烟量、温度
要想让供热锅炉节能环保，必须要找到影响供热锅炉节能环保效果的因素，从这些因素入手对供热锅炉进行改进，才能使供热锅炉节能环保地进行供热。而在影响供热锅炉节能环保的因素当中，首当其冲的就是供热锅炉的排烟量和温度。供热锅炉排放出的烟温度非常高，也可以看作是含有的热量非常大，因此，供热锅炉如果一直大量排烟，自身的热量就会流失相当大的一部分，使得供热锅炉的温度大大降低，不得不再消耗大量的原材料来将温度提升回去，这极大增加了供热锅炉的损耗。
3.火灾自动报警系统
火灾自动报警在燃气锅炉间炉体上方顶棚设置固定式CO探测器，并按规范要求设置相应的数量和确定报警阀值。当燃气浓度达到爆炸下限的25%时，燃气浓度检测报警器应进行报警，快切阀立即自动切断气源，同时启动事故通风机。锅炉房内的所有电气设备和仪表均采用防爆型。
三、燃煤锅炉提高燃烧效率的建议
1.使燃料在炉膛内均匀分布
燃料受热的均匀性，燃料是否可以及时着火、完全燃烧，燃料与空气接触混合的程度，都与燃料进入炉膛的均匀程度有密切关系。如，链条锅炉煤层厚度在炉排上的颗粒分布、均匀性以及密实程度直接影响煤层的通风率、导热性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当然，在通风率、导热性处于不理想状态时，会出现局部异常燃烧的情况，不但影响燃烧效率，同时还会导致排放污染物量的增多。另外，燃料的均匀程度决定循环流化床锅炉流态化状况，并且燃烧的稳定性也会受到较大影响。
2.使用变频泵
通常采用循环水泵配变频控制柜，使水泵可实现变频运行，从而可根据负荷变化进行流量调节，实现节能运行。但是使用变频泵要在水力平衡的基础上使用，当室外供热管网水力失调的时候，就会出现循环水泵变频减低供暖系统总循环水量，就会使管网近端用户的供水流量从超过使用量到适用量，但远端用户的供水流量将会从正常降到少量。在燃气锅炉房设计时，如果没有解决好室外供热网水力失调，就进行循环水泵变频器的安装，不仅不能解决水力失调问题，还会浪费投资。同时也需要调节补水泵的转速及流量，从而能快速、及时、连续的补充系统的漏水量，使系统能安全稳定的运行，同时避免补水泵长期处于额定运行状态，有效地降低了电耗。
3.合理配置燃烧器
排烟损失是需要重点解决的一个环节，主要影响因素为排烟量、过量空气系数。在锅炉燃烧中提升过量空气系数，会提升锅炉系统的排烟量，提升锅炉系统的热损，提高能源损耗和空气污染。据有关调查结果表明，排烟温度为250℃时，空气过量系数会提高0.1%，降低0.9%供热效率。所以针对此类问题，过量空气系数必须要符合行业标准，在生产系统当中合理配置燃烧器，结合锅炉型号、类型选择燃烧器，选择相匹配的燃料，确保煤炭资源的燃烧率，让火焰充满内胆，使煤炭充分燃烧，减少一氧化碳和粉尘排放量。
4.在供热锅炉中设置分层给煤的装置
可以通过在供热锅炉中设置分层给煤的装置来对燃煤的用量进行控制，具体操作是先在分层给煤装置上对煤炭进行分配，再根据供热锅炉的实际需要向炉膛中放煤。通过利用分层给煤装置，可以对供热锅炉炉膛内的燃煤量进行精确控制，不会出现燃煤过少或者过多的情况，从而提高供热锅炉对燃煤的利用率，确保燃煤能够在供热锅炉的炉膛内充分燃烧，充分发挥作用。
四、燃煤锅炉节能环保要点分析
现阶段，对锅炉烟气氮氧化物的处理技术主要有干法与湿法两类。主流的排烟脱硝技术以干法为核心，应用氨选择性催化还原技术。在控制烟气氮氧化物排放时，主要是:①锅炉尾部烟气净化排放前处理;②对燃烧情况进行调整与控制;③通过改进工艺、设备，从源头上降低。而锅炉烟气环保技术主要有EBA脱硝技术、SNCＲ脱硝技术以及氧化脱硝技术等。(1)低氮燃烧技术。氮燃烧技术通过调整燃烧过程、含氧量以及燃烧温度等方式达到降低氮氧化物排放量的目的。因为低氮燃烧技术是从源头控制氮氧化物，无须后期尾部处理，再加上该技术的运行成本较低，因此近年来运用较多。（2）SNCＲ脱硝技术。SNCＲ脱硝技术的全称为非催化还原技术，优势为建设周期短、施工简单、投入资金少、无须更换引风机以及对煤种变化不敏感等。该技术在老旧锅炉的改造方面取得效果非常显著。但是，SNCＲ脱硝技术存在脱销效率低、具有二次污染、设备腐蚀大、氨泄漏率高等问题，需要配合其他技术一起运用。（3）EBA脱硝技术。EBA脱硝技术利用高能电子加速器产生的电子束(500kV～800kV)辐照处理烟气，将排放的SO2、氮氧化物转化为硫化铵与硝酸铵。目前，日本、美国、德国等国家已经构建了工业示范项目，我国也形成了EBA脱硫脱硝示范工程，自主开发电子束技术。
结束语
供热锅炉的排烟量、排烟温度、炉渣含碳量、热效率等因素都会对供热锅炉的节能环保效果产生影响，相关工作人员在操作供热锅炉时应用变频调速技术等节能技术，所以需要采用综合降耗、防污技术手段，通过减少热损、有害气体、污水，提高锅炉运行效率，从而达到环保与节能效果，确保集中供热锅炉运行效益。
参考文献
[1]杨毅.集中供热锅炉的环保与节能及控制技术分析[J].中国科技纵横,2011(5):101-102.
[2]焦振明.城市集中供热锅炉运行中的节能环保技术分析[J].科技创新与应用,2012(3):200-202.
论文作者:王康,李翔
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/12
标签：锅炉论文; 技术论文; 炉膛论文; 节能论文; 集中供热论文; 燃煤论文; 氧化物论文; 《基层建设》2019年第22期论文;