浅谈燃煤锅炉的节能环保改造措施

陈凤

摘要：我国煤炭资源丰富，并且销售价格较低，使得当今各大行业的锅炉多以煤为燃料，但是燃煤锅炉存在消耗能源量较大、烟气排放量大、热效率低的缺点。我国每年消耗煤炭 4 亿吨，锅炉在实际工作中的热效率不到 60%，在这一过程中的烟气排放量达 600 万吨，并且还产生 SO2 和 CO2 污染。燃煤锅炉的使用严重影响了生态环境的健康发展，但是由于技术、经济、成本等因素的限制，也不能取消煤炭锅炉的使用。为了解决这一问题，要不断加强对燃煤锅炉的节能和环保的改造工作，以实现烟气排放达到相关标准，实现经济和环境的可持续健康发展。文章主要针对燃煤锅炉改造过程中存在的问题进行分析，并提出相应的节能环保改进建议。

关键词：锅炉;燃煤节能;环保;改造措施;脱硫除尘;余热利用

1燃煤供暖锅炉供热中存在问题的分析

1.1 燃煤供暖锅炉自身先天不足降低了能源利用率

从锅炉构造和运行工况中我们可以看出煤炭在锅炉中很难完全燃烧，不管是在烟气或是炉渣中都会有未燃尽的碳。不仅如此，炉排也存在着受热不均的现象，虽然煤炭在进入炉膛前都会经过筛煤器将大块煤炭筛离出来，但是筛离的不彻底，使得煤层内部不易燃尽造成炉渣中含煤量偏高。还有就是锅炉水冷壁管和對流管容易在部分区域发生明显脱碳现象和沿晶裂纹致使塑形下降，造成脆性爆破。管道在维修时需要退火停炉，炉膛内没有燃尽的煤直接会退入出渣机中，所以爆管不仅影响锅炉正常的使用还造成能源的很大浪费。造成水冷壁管和对流管腐蚀爆裂的主要原因有两种情况：一种是由于 PH 过高，游离的氢氧化钠会在锅水中产生，随着其浓度的增加会使管道表面的保护膜溶解并于管道中的铁发生化学反应生成氢和亚铁酸钠，开始反映不是很剧烈，但腐蚀物使热阻变大，导致其下部温度升高、盐浓度增加，腐蚀因此会越来越强烈;另一种是由于 PH 过低，锅水带有酸性直接破坏管道内膜使管道金属面暴露在锅水之中，锅水与其反应生成原子态氢，随着氢原子扩散渗透进管道金属面的加剧，使钢内碳不断与其反应，出现脱碳现象造成管道壁变薄，在水压作用下出现爆破。

1.2 燃煤锅炉运行中对环境造成的影响

燃煤锅炉之所以会污染环境，这就是要从锅炉燃烧物煤炭的成分说起，众所周知，它的主要成分有碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分等。其中硫是煤中的一种有害元素，硫燃烧生成二氧化硫或三氧化硫气体，污染大气，对人体有害，这些气体又与烟气中水蒸汽凝结在受热面上的水珠结合，生成亚腐蚀金属。不仅如此，含硫烟气排入大气还会造成环境污染;在就是氮元素在高温下可与氧反应生成氮氧化物，它是有害物质。在阳光紫外线照射下，可与碳氢化合物作用而形成光学氧化剂，引起大气污染;而灰分是煤中不能燃烧的固体灰渣，由多种化合物构成，如直接丢弃在土壤中会严重污染环境，降低土壤肥力，阻碍植物生长。简单的讲，只要是燃煤锅炉，不管是燃煤蒸汽锅炉还是燃煤热水锅炉，其中煤燃烧时硫元素的排放物还有氮氧化物的合成物以及灰分等排放到空气和土壤中，对造成空气和土壤形成污染。

2燃煤锅炉的节能环保改造措施

2.1 炉膛拱型的优化

在火床炉中，炉拱发挥引煤燃火的作用，并控制炉内的空气工况。经过前拱与后拱的合理搭配工作，可保持较好的炉内空气动力，确保燃料着火面加大，并实现充分燃烧，提高对燃煤的适应性，并改善炉膛的充满度。通过增加锅炉中的受热面，可减少飞尘排放，灰渣充分燃烧，将热损失能量降到最少。随着空气动力的增加，也可确保炉内烟气中的可燃气体及携带的飞尘等充分燃烧，提高炉膛中的温度，保证炉内工作达到最高效率与最高质量水平。可见，前拱与后拱是否合理搭配，对提高锅炉的热效率、减少环境污染、提高煤种适应力等具有重要作用，可有效实现锅炉的高效、可靠运行。

2.2 合理配风

合理配风主要目标是实现锅炉燃烧的连续性与经济性。在层燃锅炉中，风量的分配情况一般根据燃烧要求来决定，以此实现煤种的充分燃烧，提高锅炉效率。在锅炉运转过程中，应尽量避免各风仓之间出现相互串风现象。尽量均匀分配应力。一般合理配风主要从以下几点着手：首先，改良风仓的结构。实现各风仓的密封改造，以方便调节燃烧状况，避免燃烧时的风量匮乏。同时改善风仓的密封度与结构，可实现均匀供风;其次，选择恰当的鼓风机和引风机，实现经济运行。鼓风的风量应保持科学合理，确保燃煤可以同空气中的氧气充分燃烧，减少产生黑烟及飞灰现象;再次，烟道的合理布置，可有效避免尾部漏风，提高烟道密封性。通过计算锅炉的烟气阻力，科学布置烟道，可减少阻力，提高除尘器的工作效率与工作效果。

2.3 尽量避免结焦现象

炉内发生结焦后，会对锅炉的管壁造成侵蚀，影响锅炉使用寿命，严重时会导致爆管危险。因此，加大对结焦现象的控制或者治理手段，对燃煤锅炉运转的安全性与经济性十分重要。为避免炉内结焦，可以选用合适的清灰剂。清灰剂主要由硝酸钾、硝酸钠、催化剂构成。清灰剂进入炉膛后，在高温作用下完全分解，并与锅炉受热面的结渣、结焦等接触，使其脱落、分解，并起到助燃作用。这样既保证了锅炉的清洁、提高热传递速度，也可减缓锅炉受热面被腐蚀，延长使用寿命，确保锅炉的安全运行，降低成本。另外，选用新型激波吹灰器，通过激波作用，通过撞击、震荡、冲刷锅炉的空预器、过热器等，使其表面的积灰结焦可破碎脱落。由于这种设备的吹灰效果好，且吹灰较为彻底、成本低廉、回报高，因此使用非常广泛，可取代传统吹灰设备，实现锅炉的节能环保。

3结束语

综上所述，工业锅炉节能改造的以上各项内容实施后，效果均能较大幅度地减少燃料以及电能的消耗，今后我国锅炉的发展必然朝着高效率、高节能、燃烧充分、清洁生产的方向迈进。因此，加快改造燃煤锅炉，实现节能环保目标，是我国当前一项刻不容缓的任务。

参考文献：

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[2] 贾立夫， 郭蔚彤. 燃煤锅炉改造中存在的问题及节能环保改造措施[J]. 内燃机与配件

[3] 豆永飞. 浅谈在用燃煤工业锅炉节能环保现状及治理措施[J]. 山东工业技术， 2019， 000（007）：74-75.

（作者单位：齐齐哈尔房产建筑段）