摘要:伴随我国国民经济的蓬勃发展,锅炉制造业取得了长足的进步。然而,随着我国对安全、节能和环保方面的要求逐年提高,如何推进行业健康稳步发展,已成为工业锅炉行业未来发展面临的新课题和严峻挑战。文章通过阐述工业锅炉能源浪费的主要表现,提出了针对这些问题的节能减排技术措施,并分析了节能减排中面临的问题。
关键词:锅炉;节能减排;资源环境
伴随我国国民经济的蓬勃发展,近年来工业锅炉制造业取得了长足的进步。其突出成效是,行业标准日益规范,技术水平逐步提高,产品品种不断增加,经济规模显著扩大。然而,在行业高速发展的过程中,也付出了很大的资源和环境代价。随着我国对安全、节能和环保方面的要求逐年提高,如何在推进行业健康稳步发展、确保工业锅炉安全运行的形势下,进一步加速推进节能减排工作的开展,已成为工业锅炉行业未来发展面临的新课题和严峻挑战。
一、节能减排现状堪忧
我国工业锅炉制造业经历了数十年的发展,特别是改革开放推进行业驶上发展的快车道。由于市场需求的不断加大,生产企业数量增加较快,行业规模不断扩大。纵观工业锅炉行业的发展,虽成绩斐然,但仍有隐忧。
(一)行业总体技术水平有待提高
目前行业中仍存在生产厂家过多、生产分散,多数企业生产能力较为低下、企业间发展不均衡、生产集中度不高等问题。经调查,虽然大部分企业通过转换经营机制,使企业活力有效提升、市场反应能力明显增强,但部分企业仍然缺少长期发展战略,致使企业自主开发和创新能力不强、投入不足,导致产品开发的档次和水平依然不高,产品性能质量没有显著提高。显而易见的问题是,市场竞争处于低级化,行业总体技术水平、经济效益提高不快。
(二)能源浪费现象严重
我国的能源结构以煤为主,量大面广的工业锅炉要消耗大量的煤炭,同时也是我国主要的煤烟型污染源。据中国电器工业协会工业锅炉分会调查分析:我国目前在用燃煤工业锅炉约47万余台,每年消耗标准煤约4亿吨,约占我国煤炭消耗总量的四分之一。然而,燃煤工业锅炉平均运行效率仅达65%左右,这一指标比国际先进水平低15～20个百分点。
二、节能减排面临的困难
由于国家能源政策及当前油气价格的因素,在用的工业锅炉能耗浪费的主要原因有:锅炉容量偏小、效率低下、煤种多变、煤质差、排烟温度高、污染大、系统自动控制水平低、锅炉结焦、积灰严重、水质达不到标准要求、冷凝水综合利用率低、人员操作水平不高等诸多因素。
(一)锅炉容量小、热效率低
近年来热电联产项目虽然逐步上升,但总体上小容量锅炉所占比重仍然偏高,且大多锅炉长期在低负荷下运行,造成不完全燃烧和排烟温度升高,热损失增大。煤种多变、煤质差。工业锅炉的燃煤由于产供紧张,其颗粒度、热值、灰分等均无法保证。而工业锅炉90%以层燃锅炉为主,层燃锅炉对煤种的适应性较差,当煤种发生变化时,其燃烧工况相应也发生变化,且燃烧时工况也相应变差。
(二)排烟温度高、污染大
企业大量使用有机热载体锅炉,而有机热载体锅炉燃烧方法大多数以层燃为主,其排烟温度长期在300℃～350℃之间,大量高温烟气及粉尘SO2、CO2、NO对环境造成极大污染,热量流失严重。
(三)锅炉运行自控装置水平低
在用工业锅炉普遍未配置运行检测仪表,操作人员在调整锅炉燃烧工况或负荷变化时,由于无法掌握具体数据,不能及时根据负荷变化调整锅炉运行工况,锅炉、电机的运行效率受到了限制,造成了浪费。
三、采取措施
(一)技术方面
针对以上的问题,质监部门应指导企业积极推广节能装置与技术,使在用锅炉提高效能,减少浪费。
1.推广工业锅炉加装余热回收装置。指导企业加装蒸汽“余热回收装置”,对有机热载体炉的尾部高温烟气进行回收二次利用,使锅炉烟气温度降低至150～200℃。推广干冰清洗技术。以前企业一直采用水和压缩空气等机械方法清洗锅炉的油垢、煤垢,清洗效果差,且易损坏锅炉炉墙。干冰清洗技术,有效破解了清除锅炉结焦的难题,通过高压空气将颗粒状的干冰粒喷射到锅炉受热面的表面,利用温差的物理反应使不同的物质在不同的收缩速度下产生脱离,当-78℃的干冰粒接触到油垢、灰垢表面后产生脆化爆炸现象,使油垢、灰垢收缩及松脱,随之干冰粒会瞬间汽化且膨胀数百倍,产生强大的剥离力,使油垢、灰垢快速彻底地从金属表面脱落。
2.推广工业锅炉水处理技术。据测算,锅炉本体内部每结1毫米水垢,整体热效率下降3%,而且影响锅炉的安全运行。通过指导企业采取有效的水处理技术和除垢技术,加强对锅炉的原水、给水、锅水、回水的水质及蒸汽品质检验分析,实现锅炉无水垢运行,整体热效率平均提高10%。推广冷凝水回收技术。锅炉所产生的蒸汽,经过生产用热设备后会生成冷凝水。推广纯低温余热锅炉应用技术,纯低温余热锅炉可利用生产系统中产生的中低温废热来推动低参数的汽轮机组做功发电,且不用任何补燃,是企业提高能源利用效率、降低成本、节能减排的有效措施之一。
3.推广低耗电量的变频技术。锅炉在运行过程中,通常都是由操作人员凭经验手动调节,峰值能耗浪费较大。而采用变频调速技术的优势在于:电机转速降低,减少了机械磨损,电机工作温度明显降低,检修工作量减少;电机采用软启动,启动电流从零逐渐上升到额定电流值,不仅节能而且不会对电网造成冲击,节能效果显著,一般情况下可以节能约30%。
(二)政策方面
为扭转工业锅炉行业当前的被动局面,需要聚集全行业的力量,围绕国家节能减排战略、抓住新的发展机遇,统一认识和行动,进行工业锅炉节能减排共性和关键技术及相关机制、体制的创新。行业未来的工作重点是加速产品结构调整,推进节能减排,研发高技术含量产品,以实现工业锅炉行业可持续发展,尽快实现国家节能减排战略对工业锅炉行业提出的目标和要求。
1.建立和完善节能减排指标体系。地方政府应尽快出台制定鼓励节能减排和促进新能源发展的具体配套措施及优惠政策,各级职能部门建立协作联动机制,努力形成整体合力,大力开展对锅炉等特种设备节能的宣传教育,营造浓厚的工作氛围,提高全民节能意识,充分发挥各行业协会及技术机构的支撑作用,共同推进工业锅炉节能减排工作。
2.充分发挥企业节能减排的主体作用。鼓励企业加大节能减排技术改造和技术创新投入,增强自主创新能力。完善和落实锅炉使用单位节能减排的各项管理制度,提高锅炉热效率,加强对锅炉运行人员和管理人员的节能技能培训考核,强化能源计量管理。
3.加快建立节能技术服务体系。制订出台发展节能服务产业的指导意见,促进节能服务产业发展。培育节能服务市场,加快推行合同能源管理,开展锅炉效能测试工作,通过效能测试,了解锅炉经济运行状况的优势,找出造成能量损失的主要因素,指明减少损失、提高效率的主要途径。
四、结语
工业锅炉的节能工作,是降低能耗、减少环境污染、造福子孙后代的有益事业。因此,我们应该着眼于未来,积极贯彻落实国家的节能减排政策,加大对工业锅炉节能减排工作的重视力度,并积极实施节能技术措施,提高锅炉的运行热效率,达到锅炉低耗高效的节能目的。
参考文献
赵钦新,等.工业锅炉安全经济运行.北京:中国标准出版社,2003.
解鲁生.供热锅炉节能与脱硫技术.中国建筑工业出版社,2004.
陈信疆.调整锅炉燃烧方式以适应煤质变化的探讨.能源与环境,2005,(1).
王桂斗.我国燃煤工业锅炉及其配套除尘设备的运行现状及管理对策.大众科技,2005,(4).