燃煤鍋爐節能環保改造措施探討

時間:2022-07-14 09:43:53

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燃煤鍋爐節能環保改造措施探討

摘要:近年來我國不斷加快資源節約型環境友好型社會建設工作,并提出了綠色發展的理念,我國傳統經濟的發展以犧牲環境為代價,隨著生態環境污染的嚴重化,黨中央加強了相關企業生產過程中的排放標準。使用燃煤鍋爐過程中會向外界排放大量的煙氣,如果煙氣未進行有效處理,則會對大氣環境造成嚴重的污染。文章主要針對燃煤鍋爐改造過程中存在的問題進行分析,并提出相應的節能環保改進建議。

關鍵詞:燃煤鍋爐;節能環保;問題;措施

我國煤炭資源豐富,并且銷售價格較低,使得當今各大行業的鍋爐多以煤為燃料,但是燃煤鍋爐存在消耗能源量較大、煙氣排放量大、熱效率低的缺點。我國每年消耗煤炭4億噸,鍋爐在實際工作中的熱效率不到60%,在這一過程中的煙氣排放量達600萬噸,并且還產生SO2和CO2污染[1]。燃煤鍋爐的使用嚴重影響了生態環境的健康發展,但是由于技術、經濟、成本等因素的限制,也不能取消煤炭鍋爐的使用。為了解決這一問題,要不斷加強對燃煤鍋爐的節能和環保的改造工作,以實現煙氣排放達到相關標準,實現經濟和環境的可持續健康發展。

1燃煤鍋爐改造中存在的問題

燃煤鍋爐的煙氣排放不達標,主要是由于鍋爐內的煤炭燃燒不充分從而產生黑煙,黑煙中含有大量的含硫化合物和含碳化合物,當含硫量較高時容易形成酸雨,并且煙氣產生的過程伴隨有很大一部分熱量的散失[2]。針對以上問題,深入研究過濾改造中上述問題產生的主要原因,發現由于燃煤鍋爐的整體質量不高、鍋爐運行效率低、鍋爐輔助設備配置不完善的原因,使得煙氣難以達到排放標準,也未能實現節能環保的需要。

1.1燃煤鍋爐整體質量不高

當前燃煤鍋爐在生產過程中受到設計、制造工藝等因素的限制,設計人員在設計鍋爐的過程中更多是關注爐型和受熱面本體的選擇,而忽略了對于燃燒設備的研究設計工作,設計工作停留于表面化,生產技術水平有待提高。大部分企業的生產規模較小,企業資金受限、儀器設備嚴重不足,這部分企業在采用燃煤鍋爐的選擇過程中傾向于選擇中小容量的鍋爐,而該類型的鍋爐鏈條排放技術發展滯后,嚴重影響企業的生產效率。部分企業采用先進的燃燒設備,實現鏈條爐排技術的快速發展,但是由于運行成本的限制,大部分企業仍采用傳統的燃燒設備,其中的調風門嚴密性不足、漏煤、漏風、鍋爐橫向風壓不均勻等問題嚴重降低了鍋爐的運行效率。

1.2鍋爐運行效率低

燃煤鍋爐的設計過程,鍋爐運行效率一般設計在72~80%,但是燃煤鍋爐的實際運行過程中的熱效率一般在61~66%之間,由于在實際運行中煙氣的排放溫度很高,帶走了部分熱量,此外鍋爐實際運行過程中的負荷量與標準負荷量相比偏低,空氣系數過大等因素都會使得燃煤鍋爐效率的降低[3]。1.3鍋爐輔助配置不完善燃煤爐的實際運行過程中,大多數企業的鍋爐處于低負荷運行狀態,這就在一定程度上降低了鍋爐的熱效率,并且未實現資源的充分利用。過夜燃煤鍋爐的輔助設施不完善,并且設備的質量水平難以達到安全生產的要求,在運行過程中,產生巨大的噪音,并使得耗煤量大大增加,整體運行的穩定性較差,嚴重影響燃煤鍋爐的優良性能的正常發揮。

2燃燒鍋爐改造中的節能環保改造措施分析

2.1爐膛拱型的優化

爐拱作為火床爐的重要組成部分主要承擔引煤燃火的職責,并對火床爐內的空氣狀況進行控制[4]。在工作過程中前、后拱的合理搭配,以實現爐內的空氣狀況良好,促進燃料的充分燃燒過程,提高燃煤的適應性,爐膛的充滿度得到有效改善。同時前后拱的優化實現了燃煤鍋爐排放的煙氣中的飛塵以及顆粒實現充分燃燒,爐膛溫度升高,使得燃煤鍋爐達到了最高的熱效率。由此可知爐膛拱型的優化使得鍋爐的受熱面積增加,使得灰渣充分燃燒,減少煙氣中的飛塵,有效降低了熱量損失。

2.2合理配風

配風工作主要在用來提升燃煤鍋爐的連續性和經濟性。常用的層燃鍋爐中,要實現風量的合理分配需要以燃燒要求為依據,以實現燃料的充分燃燒,提升鍋爐的熱效率。在實際運行過程中,為實現合理配風的需要,必須加強應力的均勻分配工作,同時避免各風倉之間的相互串風[5]。第一、對傳統的風倉結構進行優化改良。對各風倉的密封性進行優化,以實現在燃料因空氣量導致燃燒不充分情況進行調節風量,避免因風量過大或者過小導致鍋爐熱效率的降低,同時在改造過后才能中要實現風倉結構和密封度的改善,以實現供風的均勻性要求。第二、選擇鼓風機或者引風機,以實現配風的需要以及運行的經濟性的要求。鼓風機和引風機可以通過人工控制風量的大小,以實現燃料與空氣充分混合以加快燃料的完全燃燒,減少煙氣的排放。第三、合理科學布置煙道。煙道布置是否科學合理直接影響除塵器的工作效果和廢煙的排放情況。加強煙道布置的科學性可以避免因管道尾部密封性不足,致使煙氣漏放,此外還強化了除塵器的工作效果,實現了環保排放的目標。

2.3改善給煤裝置

一般的給煤裝置采用的是閘板石裝置,該裝置將燃煤在通過閘板時進行擠壓形成密實的煤層,由于煤粒的形狀和大小不均勻,當煤粒過大時就可能產生火口現象,而且在通風狀況不好的情況下可能導致燃料的燃燒不充分,從而產生大量黑煙和顆粒狀物質,難以達到節能環保的需要。為了解決上述裝置中存在的缺陷,采用了分層給煤裝置。它可以實現根據燃料的不同特點和鍋爐運行的實際狀況進行確定給煤量,并且通過驅動鏈輪的數量的調整可以對工作速度進行調節,同時保證煤層厚度在合理范圍內[6]。由于不同地區的煤種特點不盡相同,相應燃燒過程條件過程也不相同,分層給煤裝置很好的解決了這一問題,很大程度上提高了鍋爐的適應性。分層給煤裝置主要是根據燃煤顆粒的大小進行煤層在爐排表面的分布,在爐排表面按照由下至上的排列為:大顆粒、中顆粒、小顆粒和煤粉。這一分層結構的排布能夠有效降低通風阻力,實現了燃料與空氣的充分接觸,為充分燃燒提供了條件。此外分層給煤裝置有助于漏煤量的減少,實現節能的需要。

2.4盡量避免結焦現象

在鍋爐長期運行過程中如果使用過程不注意,很可能使得鍋爐內部產生結焦。結焦會對鍋爐內壁造成腐蝕,降低鍋爐的使用壽命,結焦現象比較嚴重時甚至會導致管壁爆裂。因此在運行過程中要助于結焦現象的防止。使用合適的清灰劑可以避免鍋爐內部的結焦現象的發生。清灰劑主要由硝酸鈉、催化加、硝酸鉀混合構成,在爐膛內加入清灰劑后由于催化加和高溫的條件使得硝酸鈉和硝酸鉀完全分解并于鍋爐表面的結渣發生化學反應,使其脫落,從而實現鍋爐內部的清潔。

3結束語

由于燃煤鍋爐的廣泛應用,燃煤鍋爐的高能耗和煙氣排放污染嚴重已成為現代環保工作的重要治理工作之一,但是當燃煤鍋爐的實際運行中還存在許多不足,為了響應我國資源節約型環境友好型社會的建設的號召,要不斷加強燃煤鍋爐的節能環保改造,加強運行過程中各環節的控制和操作方法的科學化。

作者:張志宇 單位:陜西省榆林市神木縣店塔鎮神木北站神朔鐵路分公司綜合段

參考文獻:

[1]黃榮華,馬憲國.降低鍋爐排煙溫度可行性及節能效益分析[J].上海節能,2011(02):326-328.

[2]李永臣.鍋爐“四管”泄漏事故原因分析及對策[J].應用能源技術,2011(01):120-121

[3]何心良.我國工業鍋爐使用現狀與節能減排對策探討[J].工業鍋爐,2010(03):01-03.

[4]薛慧慧.淺談燃煤鍋爐的節能環保改造措施[J].中國新技術新產品,2015(08):176-176.

[5]馬波勇.關于燃煤的節能環保改造分析[J].化學工程與裝備,2012(01):89-90.

[6]陳會麗,劉新尚,宋傳靜.淺談工業鍋爐節能技術[J].中國科技縱橫,2011(19):32-35