陆广平
摘要：就锅炉本体设计及其烟气、排污、凝结水等余热资源的有效利用等方面做有关简述。
关键词：锅炉；节能；余热回收；凝结水
中图分类号：TK219文献标识码：A
近年来，能源问题日益成为影响国民经济可持续发展的重要因素之一，我国一直在大力倡导建设节约型社会的方针。提高工业锅炉的能源综合利用水平，降耗增效，不仅关系到用能企业自身经济效益的问题，也直接影响到国计民生，具有普遍的社会意义。
工业锅炉的节能应从多方面着手。
1加强能源管理
加强和提高企业能源科学化管理水平，建立完善的规章制度，规范企业的用能管理，做好能源计量和统计，使能源管理工作规范化、标准化、现代化，这是企业节能降耗、降低生产和运行成本的基本保障。
2采用节能新技术
多方面、多角度地采用节能新技术，不断挖潜，使企业单位产量能源、物耗大幅度下降，实现少投入、多产出，对于大幅度提高企业的市场竞争力和增强企业的发展后劲，具有极其重要的现实意义。建议企业着重从锅炉的燃烧效率、热能利用、凝结水循环回收使用和鼓、引风机的节电等方面入手。
2.1提高锅炉燃烧效率
提高工业锅炉的燃烧效率，炉拱的优化设计至关重要。
(1)燃用烟煤、木材的锅炉，燃料燃点较低，着火容易，对炉拱要求相对不高，后拱可相对短而高。对于结构较小的快装卧式锅壳式水火管锅炉，无炉拱甚至在炉拱坍塌的情况下燃烧都可进行。但整个燃烧区域温度低，燃烧效率极低。在炉拱坍塌的情况下烟气流程变短，排烟温度高，烟气含碳黑颗粒，烟囱冒黑烟，燃烧不充分，浪费大量的能源，且污染环境。因此对那些燃烧效果不好的锅炉一定要改进炉拱的结构。
(2)燃用无烟煤的锅炉对炉拱的要求较高，不少锅炉厂设计的无烟煤锅炉在燃用无烟煤方面取得了成效，但还很不尽人意。对于大于4t/h的链条锅炉可采用双“人”拱技术或浇筑炉拱改造。
双“人”拱燃烧技术的特点是烟气流可在喉口处涡旋燃烧，提高烟气在喉口的停留时间，并可提高煤层的着火温度，有助于无烟煤的点火。
无烟煤的燃烧特点是着火温度高、灰熔点低、燃烧时间长，要求炉拱低而长。采用浇筑拱可任意设计拱的曲线，有利于把火焰反射区集中在新燃料区，提高点火温度，提高燃烧效率。
2.2利用烟气余热
必须控制并减少锅炉排烟热损失及做好烟气的余热利用。排烟热损失取决于烟气体积、排烟温度及优化过量空气系数。在运行中应做好风量的调整，不让锅炉的空气系数太高，造成锅炉效率下降。
锅炉容量≤4t小的工业锅炉基本都未配备省煤器和空气预热器，应尽可能加装省煤器和空气预热器（对于燃油锅炉，减少排烟热损失是关键）。
对于容量≤2.0t小的锅炉可在烟道出口加装相当于省煤器的烟道预热水箱，可降低排烟温度20～30℃，提高给水温度30～40℃，增加热烩168000～340000kJ。
锅炉容量在2.0t/h至6t/h的锅炉没安装省煤器和空气预热器可考虑加装烟道预热水箱和热管空气预热器，将排烟温度控制在155～160℃，提高锅炉的效率。
一般情况下，锅炉容量≥20t/h的工业锅炉都装有省煤器和空气预热器，用来回收烟气余热。但有时烟气回收并不理想，排烟温度仍然过高，超过165℃，在这种情况下，可考虑加装热管空气预热器来回收烟气余热。
热管空气预热器节能效果十分明显。例如：一台排烟量为5000m3/h、排烟温度166℃的蒸汽锅炉，加装热管空气预热器后，回收烟气热量7000kcal/h，折算成标准煤的煤汽比，由原来的7.85t汽／t标煤提升至8.3t汽／t标煤，提高5.3%，标煤节煤率6.22％。
2.3回收利用排污余热
为了保持锅水标准及减少炉内沉淀物，锅炉必须排污。排污量过少，达不到炉水标准；排污量过多造成热量和水量损失。锅炉连续排污水余热的回收利用，可采用连续排污扩容器。锅炉连续排污水进入膨胀器后迅速扩容降温降压，释放二次蒸汽，经汽水分离被引入除氧器或热交换器加以回收利用。降温降压后的排污水接、热交换器加热化学软化水或原水，回收部分余热。
2.4应用凝结水回收技术
蒸汽热力系统效率除受管网保温效果、疏排水能力和换热设备效率影响外，凝结水的回收利用好坏对其影响最大。
为了保持用汽设备的最高效率，设备中形成的凝结水应尽快排出，也就是说，排出凝结水的温度越高，设备的效率就越高，而这时凝结水所含的显热也越大。蒸汽使用压力在0.1~1.0MPa，凝结水显热占蒸汽总热量平均在25％左右。
凝结水作为蒸汽凝结后的必然产物，具有可观的热能利用价值。蒸汽在用汽设备中，放出潜热冷凝后，经疏水器排出凝结水，通过回收管网，凝结水汇集到集水罐中。再通过凝结水回收装置输送到锅炉或其他用热处，如除氧器等。这套系统的作用在于回收凝结水的热量（包括闪蒸汽热量）和软化水。
传统的开式凝结水回收系统较之先进的密闭式回收系统有着无法根除的弊端，以下通过两种回收方式的比较，可见其详。
(1)开式凝结水回收系统。
此系统只需采用一些简单装置，投资较少。与将凝结水直接排放相比，仍有一定的节能效果。水泵的特性决定开式回收系统只能输送70℃以下的热水，当水温超过70℃时水泵将产生汽蚀，水温赶过70℃就需用冷水进行降温，才能保证水泵的正常运行。但因热损较大，凝结水与空气接触后易使空气中的氧溶于水中，造成锅炉腐蚀严重。开式系统已逐渐失去使用价值。
(2)密闭式凝结水回收系统。
整个回收过程包括回收管网和集水罐。回收系统带压运行，凝结水始终不与大气接触，可以减少高温饱和凝结水和二次闪蒸量，保持凝结水原有品质。由于不与空气接触，不增加凝结水中的含氧量，防止锅炉和管道受到氧腐蚀，使凝结水的热量得到比较充分的利用。凝结水的热烩占该饱和温度蒸汽热烩的20％左右。因此采用密闭式凝结水回收系统不仅可得到较好的锅炉给水，还能节约20％的热能。
密闭式凝结水回收系统目前已在化工、橡胶、制材、制药和啤酒制造等行业得到广泛的采用。
2.5采用变频器节约电能
不少的锅炉在选配风机和水泵时通常都放大配置，不少锅炉的风机、水泵在运行中只占到负荷的50%～70%，严重存在“大马拉小车”的现象，影响锅炉燃烧工况。
锅炉风机型号偏大，运行时根据负荷的变化经常要调整工况，通常都采用风门闸板来调节流量，浪费大量的电能。采用变频器后电机起动时可采用软起动，运行时风量的调节根据频率的变化来调整电机的转速，使风机的风压和流量曲线更为平稳，可节约大量的电能和资金。
不少的工业锅炉在运行时都采用间歇式给水或采用阀门调节水量，造成有省煤器的工业锅炉时而有水时而无水，使排烟温度时高时低，锅炉效率下降，电机频繁起动造成电耗上升。采用变频器后可调节电源的频率，改变电机的转速，从而改变水泵的流量，保证锅炉的连续进水，达到节能的目的。
3结语
企业工业锅炉能源利用水平的提高，实现整个热力系统的科学化、合理化改进，彻底清除跑、冒、滴、漏现象，可以使企业在获得可观的节能效益及综合社会环境效益的同时，生产安全也得到更强有力的保障。