工业锅炉节能状况分析与建议论文

2023-11-27 17:24:40 来源: 作者:yeyuankang
摘要:环境治理已成为国家管理和社会建设的重要组成部分。优化资源利用路径,提高资源节约水平势在必行。贯彻落实能源资源节约和环境保护对国家发展、人民生活和企业建设具有积极作用,也是国家可持续发展战略的有效举措。本文从工业锅炉的角度分析了存在的问题,并深入探讨了提高工业锅炉节能水平的措施。
摘要:环境治理已成为国家管理和社会建设的重要组成部分。优化资源利用路径,提高资源节约水平势在必行。贯彻落实能源资源节约和环境保护对国家发展、人民生活和企业建设具有积极作用,也是国家可持续发展战略的有效举措。本文从工业锅炉的角度分析了存在的问题,并深入探讨了提高工业锅炉节能水平的措施。
关键词:工业锅炉;节能;环保;绿色生产
能源资源供应在工业生产中具有十分重要的意义。很多工业企业在生产过程中需要消耗大量的电力、水力和矿产资源。然而,当前许多工业生产设备性能相对落后,能源资源转化率相对较低,导致资源利用率严重下降。例如,在工业锅炉的生产运行过程中,需要燃烧大量的煤炭等资源来提供热能,但却表现出较低的热能转化效率,从而增加了能源资源的消耗量,同时生产效率也较低。因此,使用工业锅炉时会造成大量能源资源的浪费。这就要求相关研究人员从工业锅炉的应用现状出发,利用现代科学技术手段提高工业锅炉能源资源的使用效率,降低能源资源的消耗量,促进工业行业的健康稳定发展。
1工业锅炉能源资源消耗现状
1.1工业锅炉发展现状
由于节能减排和可再生能源的使用等要求,我国的锅炉产品结构和燃烧方式也发生了一定的改变。其中包括流化床锅炉、生物质锅炉、余热锅炉等。循环流化床技术越来越完善,在垃圾处理和生物质利用等领域也得到了一定的应用。在工业锅炉领域,企业的领导层和科研工作者不断进行技术革新,不断研发新的技术,已经成为推动工业锅炉产业可持续发展的重要力量。尽管目前小型工业锅炉(10t/h)的产量逐年减少,逐步被其他高效清洁燃料(如燃气)锅炉所取代,但在大中城市以外的广大乡村和城镇仍然存在巨大的市场需求。此外,由于区域集中供热和热电联产等节能降耗措施的实施,35吨及以上的大型工业锅炉设备数量迅速增长,在全国范围内的比重从2019年的1%增至2021年的3.14%,而2009年的比重则从2006年的9.04%增至2009年的30.87%。
1.2工业锅炉水质管理
工业锅炉水质管理不达标是最为常见的现象之一,主要集中在以下四个方面。首先,存在较高的锅炉排污率,部分企业在污水处理过程中没有严格按照行业规定和国家标准进行处理,导致排污率没有得到合理调节,同时也会产生严重的热量浪费。其次,处理水资源的工作人员匹配率相对较低。再次,工业锅炉的水质达标率普遍不高。最后,长期以来,锅炉配置的水处理设备使用率一直处于较低水平。因此,可以看出,在工业锅炉水质资源应用和管理方面,提高水质管理水平是一个突出的问题,也是严重影响水质的关键因素。如果企业管理者不能高度重视这类问题,将会导致工业锅炉能源资源消耗量的增加。
1.3工业锅炉能量回收利用
工业锅炉能量回收利用率相对较低的现象主要集中在以下三个方面。首先,回收利用冷凝水的效率相对较低,并且工作落实不足。由于设计配套的回收冷凝水装置不完善,导致不能有效地回收和处理冷凝水。其次,锅炉排烟系统和燃烧系统在实际使用过程中存在完全匹配及合理性不足的问题。由于锅炉排烟系统和燃烧系统在设计阶段存在一定的不匹配现象,会导致系统在运行过程中出现大量的热能损失,无法有效利用烟气的余热。最后,回收冷凝水的装置设置不够合理化。在安装回收冷凝水装置时,没有对冷凝水系统的酸腐蚀性等问题进行系统性和全方位的考虑,最终导致冷凝水中含有较高的铁杂质,无法进行有效的回收利用。
1.4缺乏先进的工业锅炉配套设备
由于工业锅炉辅助设备配置不合理、不完善、不先进,导致能源资源消耗过高,这也是工业锅炉在使用过程中存在的主要问题。工业锅炉设备的配置问题主要表现在自动控制装置配置不够健全,鼓风机、引风机、水泵、锅炉水处理设备、脱硫脱硝、除尘等相关配置的质量相对较低,同时锅炉本体和管道的保温效果相对较差,密封性不够严密。
1.5工业锅炉管理、操作人员的专业技术水平相对不高
从事工业锅炉管理的管理人员在对待能源资源使用和管理的问题上,缺乏较全面、成熟的能源资源节约意识和节能减排意识,从而导致锅炉在运行和生产过程中出现能源资源的高消耗。工业锅炉操作人员专业技术水平普遍偏低而导致的工业锅炉能源资源消耗量过大的现象主要体现在两个方面。
一方面,部分工业锅炉的管理人员在管理能源资源和燃烧原料时存在粗放型管理的现象,不懂得如何合理管理、使用能源资源,认为节约能源资源并非是自己的分内之事,而是有专业的管理人员负责管理。这种现象的出现会造成工业锅炉的操作人员在使用燃料时,没有对其成分进行全面的化验、分析、洗选、筛分或合理的分配能源资源,而是直接将其投入到锅炉中进行燃烧,从而造成燃料不能够充分燃烧,出现大量燃料浪费的现象,同时还在一定程度上降低锅炉的热效率。
另一方面,部分管理、操作人员认为工业锅炉的能源资源节约难以在管理工作、使用过程中实现,他们认为锅炉本身具有专业的节能方案及措施,所以在实际的工作过程中,不能将节约能源资源和降低能源资源消耗的措施落实到位,进而导致锅炉出现偏高的能源资源消耗现象。
2工业锅炉设备的选择与使用
工业锅炉是将能源的化学能转变为热能的装置,在这种转变阶段中需要耗费能源、电能和水。要做好节能工程,必须从设备上采取措施。
2.1选用节能、环保型锅炉
为了满足工业锅炉的安全、节能和环保性能要求,我们必须选择符合国家相关标准技术要求和质量合格的锅炉。工业锅炉的选择方法如下:
①根据用途选择。承压热水锅炉主要用于生活,而承压蒸汽锅炉主要用于生产。
②根据锅炉参数选择。根据设计和供热或生产负荷的要求,选择合适的锅炉数量和容量。燃煤锅炉的输出应该能够满足热负荷的变化。通常,燃煤锅炉的负载范围为额定负荷的70%~80%,低负载不应低于额定负荷的20%~30%,并且要注意防止长时间的低负载运行。
③根据锅炉热效率选择。锅炉的热效率应不低于国家规定的最低值,优先选择质量好、热效率高的生产厂家的产品。
④根据燃料选择。根据使用地区对燃料的规定和要求(如煤燃料的热值、挥发性、灰分、水分、硫含量、磷含量等技术指标),选择合适的燃煤锅炉。燃煤锅炉通常选择就近使用当地的煤种,对燃气种类有很大的适应性。如果可能,可以选择本地的低质煤,避免长距离输送,从而节约生产成本。同时,也应在经济上合理的情况下选择低质煤。
⑤根据锅炉使用区域的环保技术要求选择。在市中心、景点、严禁烟火等地区,应选择燃油、燃气或电锅炉。
2.2自动控制系统及安全保护联锁装置
蒸汽锅炉的蒸发量≥10t/h或热水锅炉的热功率≥7MW时,应配备自动控制和安全保护装置。自动控制和安全保护联锁装置可以对锅炉的工作温度、压力、水位、给水、炉膛温度、排烟温度、送风、燃料供应、点火等主要工作参数和程序进行数字指示和记录,精确管理给水系统和燃料系统,并记录各种运行数据,方便统计和分析锅炉的运行状况,从而实现锅炉的安全、节能和环保运行。对于高温锅炉,在正常工作状态下进行质量和能耗的考核。随着计算机应用技术的发展,工业锅炉的自动控制和保护系统逐渐完善,自动控制系统和安全保护装置将逐步应用于工业锅炉房,对工业锅炉的安全、节能和环保性能将发挥重要作用。
3减少工业锅炉消耗,提升锅炉热效率
3.1加强锅炉及节能新产品的开发、引进,抓好在用锅炉节能减排的实施
制定工业锅炉节能科学技术研发鼓励政策和相关措施,加强技术支持、科技攻关力量以及对工业锅炉节能新产品开发和新技术的支持力度。深入开展工业锅炉节能科学技术基础性和应用性的研究,积极进行工业锅炉燃烧技术、传热技术、能源利用技术、节能监测技术等节能科学技术研发,为企业节能工作的有效实施提供科技保障。应更多地研究、使用先进节能工业锅炉产品技术,如循环流化床锅炉、高效率贯流型锅炉、水煤浆锅炉、冷凝型燃气锅炉等。同时还可以引进并吸收国外的先进工业锅炉节能科学技术。对能耗较高的工业锅炉实施节能技术改造,主要包括工业锅炉给煤装置技术改造、燃煤体系技术改造、工业锅炉辅机节能技术改造、控制系统改造,以及从层燃锅炉向循环流化床锅炉转型等。在供热体系中,可以增设凝结水热回收设备和高热烟尘余电处理设备,设置工业锅炉变压蓄电器,并配备工业锅炉自动化控制排放设备和排污热能回收膨胀装置等,以提高工业锅炉的整体运行效能。
3.2加强锅炉的维修与保养,做到管理节能
从技术上实施锅炉保养计划和强制的经济运行指标,确定与锅炉环保相关的保温、自控设备、燃煤设施、排烟温度、空气氧浓度、过量空气系数等控制指标,并适时调整锅炉燃烧的各项技术指标,及时调整锅炉燃烧工况,对燃煤锅炉和管线加强保温以降低热损失,防止工作中的“跑、冒、滴、漏等”现象。在燃料中加入有效的清灰剂或清渣剂,保证锅炉受热面的清洁。改善锅炉的燃烧系统,以改善燃料的燃烧质量。组织管理运行人员加强培训与技能交流,提升锅炉节能技术和管理运行人员的专业技术水平。
3.3强化锅炉水处理,确保锅炉水质达标
加强对锅炉运行期间水处理工作质量的监督检查。在锅炉运行现场检查中,将水处理设施的正常性能、水处理工作人员配置情况和结垢腐蚀等情况列为检查的重点内容。对未安装或未采用水处理设备、长期损坏、水质检测结果不合格、结垢超标的锅炉,在资格合格后方可运行。加强对锅炉水处理药剂质量、除垢企业、冷凝水回收企业和企业的监管力度,进一步完善锅炉运行水处理售后服务领域。规定锅炉使用单位应安装与锅炉运行用水量和当地水质条件相适应的水处理设备,并实施将锅外用水管理与锅内加药剂水质调节有机结合的水质管理方法,以确保锅炉运行水质符合标准要求。
4工业锅炉节能潜力探索
4.1设计、制造及安装
工业锅炉的平均热效率通常在90%以下,根据能效测试结果分析,这主要是由于质量控制和运营管理方面存在的问题。为了进一步提高锅炉的热效率,必须对工业锅炉的设计、生产和使用过程进行管理。在具体管理上,需要根据锅炉的能效测试结果建立分级制度。此外,在调节锅炉运行参数时,必须严格按照锅炉热效率分级制度中的水动力计算、热量和烟风阻力计算等技术要求进行科学调节,以实现节能生产的目标。另外,在对工业锅炉设计、生产和安装过程进行有效监管时,监督检验单位应根据相应的监督管理规程、标准和技术要求,特别是对工业锅炉的设计、安装和能效测试报告等内容进行监管。同时,还应利用现代科学技术先进方法,有效控制工业锅炉的热效率,以确保燃料在工业锅炉的正常运行中完全燃烧,提升其效率和管理水平。
4.2使用、保养及维修
要实现工业锅炉的节能运行效果,需要在选择工业锅炉时考虑实际工作需要。具体而言,企业需要根据自身的生产状况和技术要求选择适当大小的工业锅炉,避免“大马拉小车”的情况,并采用集中控制多台较小容量工业锅炉的方法来降低运行热量损失。此外,由于工业锅炉的节能运营效率也受到运营人员的实际工作能力和水平的影响,因此需要重视对运营员工综合素质和专业技术水平的培养,使员工能够进行燃烧调节和燃烧试验,并结合企业实际情况改造不符合辅机附件。为了保持承压锅炉合理工况的运行状态,可以更新设备并改装给水泵、变频风机等。此外,还需要根据采用的生产工艺流程处理蒸汽和冷凝水等,以进一步降低能耗。
4.3环保、节能改造
为了顺利推进节能减排工作,我国已经采取了一系列措施,其中包括对节能能力超过一万吨标准煤以上的企业进行现金激励。此外,地方政府还根据具体情况建立了相应的节能制度激励措施,主要是为了激励地方工业锅炉技术改造项目的实施,以实现节能型企业的目标任务。具体而言,如果企业申请进行环保、节能改造,并满足奖励要求,就可以享受到地方政府提供的现金奖励。不过,在缴纳激励经费时,可能需要先按照政府审核的内容进行缴纳,待考核通过后才能进行清算。此外,由于企业技术改造和工业锅炉更换是提高工业锅炉效率的主要途径,所以各级政府相关部门需要根据企业节能技术改造中实际使用的相应工艺,如循环流化床燃烧、热管传热和变频控制等,来实现节能提高的目标。
4.4锅炉热损失
在工业锅炉的节能管理中,必须特别注意对锅炉的热能损失进行分析。首先,要解决因排烟温度过高而导致的热能损失问题。为此,必须合理利用烟气余热,遵循“高质好用”的原则。同时,还需要定期检查和处理高温锅炉中的水垢和灰尘问题,以减少锅炉热效率下降的情况。其次,要掌握好理论空气系数,在未完全燃烧的情况下适当调节炉膛的空气系数,以减少因空气系数过小而导致的不完全燃烧现象,从而提高热效率。
5结语
总的来说,由于环境问题日益严峻,人们对环保意识的关注也日益增加,开始更加重视环保与经济的关系。随着环保意识的提高,人们越来越关注锅炉的节能减排。面对中国锅炉所面临的困难,技术人员应进一步探讨和研究,并提供正确可行的处理方法,以有效推进中国的锅炉节能环保工作。此外,政府也应提高对锅炉运营的管理水平,通过全面更新锅炉设施,提高燃烧质量,使其符合节能减排要求,为中国的环保管理水平的提高做出贡献。
参考文献:
无
