摘要：随着社会的发展，我国能源消耗量十分巨大，导致我国能源储备呈现严重不足的情况。为了落实工业锅炉的节能减排行动，从提高锅炉的使用效率入手进行分析，从工业锅炉的水处理进行分析，从而提出可行性的、效果良好的节能减排策略。本文着重针对工业锅炉的节能减排与水处理的重要性进行阐述，进一步分析工业锅炉节能减排与水处理存在的不足，进而提出相应的解决策略，以供参考。
关键词：工业锅炉；能效；节能减排；问题；对策
引言
随着我国工业的迅速发展，社会对锅炉水处理工作提出了更高的要求，而我国的水资源一直很匮乏，工业锅炉用水存在着能源浪费和烟雾排放过大的现象，对国家利益和生态环境产生重大的损坏，造成这种情况的主要原因是工业锅炉用水处理不当，同时处理锅炉水质就是给锅炉系统提供优质水，对于蒸汽的质量、锅炉的使用寿命与安全经济运转都有重要的影响。因此，工业锅炉水处理既关系到锅炉的节能减排，也关系着锅炉系统的安全、经济以及环保的运行。
1工业锅炉节能减排与水处理的重要性
首先工业锅炉作为重要的供热设备，消耗着大量的能源，占据着我国整个能源消耗领域很大的比例，因此针对工业锅炉进行节能减排，能够有效的缓解我国能源紧缺的现状。为我国能源和经济的可持续性的发展提供了可靠的基础[1]。其次工业锅炉的水处理的控制和优化，是实现工业锅炉节能减排的重要手段和途径。根据工业锅炉水处理的不同方法进行分析：一则是锅炉外水处理：称为钠离子交换软化法，通过钠离子，有效的去除工业锅炉中水的硬度，降低硬度水在锅炉设备上的结垢概率。首先切实的保障锅炉的形态和受热温度，从而规避锅炉爆炸现象。其次有效的降低了工业锅炉燃烧的热效率。最后合理的提高了工业锅炉的能量消耗率。二则是锅炉内水处理：通过在锅内加药剂，与锅内发生化学反应，首先有效的减少了结垢的物质量。其次有效的降低了锅炉内腐蚀以及结垢的概率。最后有效的控制了锅炉的给水与炉水的质量标准[2]。从而达到了节能减排的效果。
2燃煤工业锅炉节能减排影响因素分析
2.1燃料因素
燃料种类是影响燃煤锅炉耗煤量的主要因素。在实际运行操作过程中，绝大多数单位未严格按照设计要求选购挥发分、灰熔点、灰分、焦渣、发热量等特性参数符合要求的煤种，且在使用过程中未能严格控制燃料的颗粒度、水分等参数指标，最终导致实际使用的燃料特性指标不符合锅炉操作设计要求，锅炉实际运行热效率低[2]。例如，600MW燃煤锅炉对燃料的要求较高，对燃料的灰分、水分、粒度都有明确、精准的指标要求，但大部分单位在实际操作过程中，往往贪便宜、图便利，就近采购燃料或是选择未经加工的原煤而非选择成型的燃料。与已经过加工处理且成型的燃料相比，原煤的性能质量不稳定、粒度不均匀、灰分高、难以完全燃烧，导致锅炉运行热效率低、热损失高。
2.2水质因素
在工业生产中，锅炉是十分重要的能源转换设备，而在能源转换过程中，水质是十分重要的载体，因此，水的质量也是影响燃煤锅炉节能性的重要因素，若水质处理不合理、不达标，将导致燃煤锅炉热效率降低，耗煤量增加。现阶段，部分燃煤锅炉使用单位在水质处理方面存在以下问题：首先，缺乏科学合理的水处理方式与先进的水处理设备，这导致水处理效果不高，原水硬度不符合工业生产要求，锅炉给水也难以达到标准要求。在水质不达标的情况下，不仅会增加原水用量，造成水资源的浪费，也会使设备的生产运行存在安全隐患。其次，锅水指标调控不当，给锅炉安全和节能运行带来严重隐患。
3我国工业锅炉节能减排中的问题
3.1燃煤质量
我国当前普遍采用的工业燃煤主要是以无烟煤，烟煤和贫煤这几种为主。不同的工业锅炉对燃煤的要求不同，比如层燃烧锅炉在设计之初就考虑到了燃煤受热面积，排风口等因素，所以对使用过程中所需的燃煤种类有着明确要求，如果我们不使用标准类型的燃煤就很难使锅炉效果得到最大程度的发挥。
3.2除氧率偏低
工业锅炉除氧一般采用热力除氧法，此方法需要消耗很多蒸汽，造成锅炉蒸汽有效利用热能降低，同时工业锅炉给水温度升高使省煤器平均进水温度增加，导致省煤器换热温差减小，锅炉尾部烟道排烟温度增加，即工业锅炉尾部烟道排烟热损失升高。
3.3燃烧设备
当前我国很多生产锅炉的企业并没有给予燃烧装置足够的重视，企业中没有成立专门的部门对如何发挥出燃烧装置作用以及如何节能减排做出研究讨论，很多企业都只是选择把燃烧装置和其他配件一起送到工厂进行加工装配，而工厂也只会依照图纸进行作业，不会对装置进行研究和二次设计。所以目前市场上很多锅炉的燃烧装置都或多或少的存在一些瑕疵，甚至有些工厂出产的燃烧设备还有严重的质量问题。
3.4运行控制
现在市场上的大部分锅炉都是采用PID技术进行控制的，这种传统技术并不智能化，它无法根据锅炉运行的实际情况来改变锅炉的工作状态，也无法显示工作进程中的各项具体数据。应用这种技术就说明，一旦锅炉开始运行工作，操作人员就无法再对其进行调试和操控，如果锅炉内部发生问题，我们也不能及时地采取措施，锅炉也就不能完全发挥作用了。
3.5回收率偏低
工业锅炉凝结水的热量高达蒸汽热量的20%以上，当锅炉压力、温度越高时，其所具有的热量就越高，占蒸汽总量的比例也就越多，则回收利用工业锅炉凝结水的热量是提高锅炉热效率的重要途径之一。目前，工业锅炉凝结水大部分没有回收和利用，或者回收与利用的比例很低，即工业锅炉凝结回水经常含有较多杂质和氧化铁等金属腐蚀物质无法进行回收利用，造成水资源和能量的大量浪费。
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4工业锅炉的节能减排措施
4.1加强工业锅炉水质检测工作
从工厂自身角度出发，首先应当自工厂厂长到下面每个员工，提高对锅炉水质检测工作的重视程度，清楚的认识锅炉水处理工作的重要性和现实意义。其次应当合理的进行锅炉水的处理作业。通过配备齐全专业的水质化验工作人员，加大工业锅炉水的处理力度，根据实时检测的水质，及时的调整水处理方法和用药的剂量。如果专业水平不够的情况下，可以聘请外部的专业人士到工程，结合实际的水质情况，科学配比药量，合理控制排污量，切实的降低环境的污染程度，合理的缩减工厂运作的成本。从年检单位的角度出发，在开展锅炉的内外以及水质的年检工作过程当中，首先检测工作单位应当大力的进行锅炉水处理的宣传教育活动。使所有使用锅炉的工厂深化锅炉水处理的思想理念，从而落实到实际的锅炉水处理的工作当中。其次不仅仅在年检期间与工厂建立联系，在平时也应当加强沟通和交流，实时了解和掌握水质的情况，以及工厂周围的生态情况。
4.2提高工业锅炉能量利用率的有效措施
首先，从事工业锅炉的管理人员以及操作人员需要进一步提高其专业技能水平，定期组织强化培训，提高其专业知识，并能够建立合理的考核制度以及奖惩制度，开展运行班组间的节能竞赛，从一定程度上提升工作人员的节能意识以及工作责任心，并且需要对所管理的设备进行维护检修，提高水质管理工作，定期需要对锅炉设备上的灰尘进行清理。其次，采用冷凝水的回收技术，给水系统需要进行改造。合理利用蒸汽冷凝水，尤其是锅炉补给水能够减少软化水的用量，提高锅炉给水温度，降低煤耗。强化对于炉体、蒸汽管等相关管道设备的隔热措施，进一步提高保温效果。目前工业燃煤锅炉的辅机包括鼓、引风机，其运行参数从一定程度上会影响锅炉的热效率以及能量消耗。因此，可以采用变频技术，按照其实际负荷调整引风量和鼓风量，进一步使其维持在最佳的运行状态，可以将传统手工式控制改为全自动控制，减少人力输出，进一步提高操作精确度。
4.3定期处理垢渣及废液
工业锅炉水汽系统水垢达到1mm以上或受热面锈蚀比较严重时，应该进行除垢措施，其除垢的方式有酸洗、碱煮及运行除垢，其中酸洗的除垢方式效果较好，但有时对锅炉系统的损伤也是较严重的。工业锅炉酸洗除垢应该制定科学合理的程序和工艺才能保证除垢率和控制最小金属腐蚀速率，而对于新安装的锅炉，在正式运行前应进行碱煮，使金属受热面形成较好的钝化保护膜，同时可以消除生成的水垢的影响因素。
4.4优化燃烧
首先，对于煤燃工业锅炉的使用，需采取强化燃烧的措施。在锅炉实际运行过程中，相关单位、工作人员结合锅炉具体结构形式，科学选择燃烧方式，优化燃烧，从而达到提高锅炉实际热运行效率，降低锅炉燃煤损耗的目的[4]。具体而言，在燃煤工业锅炉实际运行过程中，可结合锅炉实际情况以及工业产品实际生产需求，将燃烧室结构与炉拱进行优化改造，同时采用分层燃烧、富氧燃烧、半沸腾燃烧等技术强化燃料燃烧，降低固体不完全燃烧热损失以及气体不完善燃烧热损失，最终达到提高锅炉热效率的目的[5]。
4.5加强教育培训，提高操作人员节能意识
在燃煤工业锅炉运行过程中，水质处理人员、集控运行人员的能力素质、专业技术水平以及节能环保意识直接影响锅炉实际运行效果，影响锅炉燃烧的耗煤量。因此，为提高燃煤工业锅炉的节能性，相关单位需对操作人员做好教育培训，提高操作人员对节能环保知识的知晓率，增强操作人员节能环保意识，确保其在操作过程中能严格按照具体的技术标准规范合理操作，有效减少误操作引起的燃料损耗率。除定期组织操作人员参加节能减排方面的培训活动外，单位还需通过专业化考核加强对操作人员的督查，如在技术类考核过程中加入节能减排技术考核，以此督促操作人员加强对燃煤工业锅炉节能减排知识与技术的学习，提高操作人员实际操作技术水平，促进锅炉实际运行热效率的提高。
4.6合理排污
在工业锅炉正常运行过程中，使用单位在保证水汽质量的前提下进行科学地合理地对锅炉系统排污，当有连续排污且排污量较大时，应安装连续排污扩容器或换热器等附属设备回收排污水热量，达到节能减排的目的。工业锅炉可以安装自动排污设备来合理控制排污水量，其排污量根据炉水的溶解固形物含量或电导率的大小来确定，不得盲目进行排污，而当炉水指标超过相关标准值时，应优先采用加药进行锅炉水质调节处理，不应该长期通过排污来降低其项目指标，既要保证锅炉水质品质，同时也要保证锅炉系统的节能减排和安全经济运行。
4.7对燃料进行预处理
由于地区内各企业所使用的锅炉类型不尽相同，所以在锅炉正式开始工作前，我们应对其将要采用的燃煤类型进行细致的洗选，挑出真正适合的燃烧材料并进行合理的分配。除此之外，我们还可以选择应用煤炭炉前成型术来降低污染物的排放量。目前部分企业已经开始采取这种方案，在实践中我们发现，经过洗选处理后的煤炭中灰分含量大大降低，燃料得到充分燃烧，锅炉的工作效率也随之提升，企业效益也增加了。
结语
综上所述，针对我国工业锅炉水处理工作不到位的现状，首先应当从思想和认识上提高各个工厂单位对工业锅炉水处理作业的重视程度，并且加大对工业锅炉节能减排的宣传和教育力度。其次应当从实际行动中去加大工厂水处理的检查力度以及水质的检测工作。通过采取特种设备检验单位实施年检作业与工厂单位自检作业相结合的方式，进一步深化工业锅炉水处理以及水质达标的工作。通过工业锅炉节能减排与水处理的行动，切实的改善锅炉水排放的污染情况。有效的降低工厂单位的运作成本和资源的浪费情况。从而提高工业锅炉能源的利用效率。
参考文献：
[1]李旭华,鹿玉芳.锅炉水处理节能减排的现状和意义[J].中国化工贸易,
2018,10(10):147.
[2]付啸宇.略论当前工业锅炉节能减排现状、存在问题及对策[J].商品与质量•学术观察，2013（5）：115-115.
论文作者:赵洋洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/2
标签：锅炉论文; 工业锅炉论文; 节能论文; 水处理论文; 水质论文; 燃煤论文; 操作论文; 《电力设备》2019年第15期论文;