节能降耗技术在工业锅炉运行中的应用

单 雨

（天津国电津能滨海热电有限公司，天津 300467）

锅炉是主要的耗能设备之一，是一种广泛应用于工业生产、住宅供暖等各个领域的一种热力设备。我国当下所使用的工业锅炉以燃煤锅炉为主，由于其能耗较大，实际的运行效率较低，故应以当前工业锅炉的实际运行状况为基础，对其采取行之有效的节能减耗的措施。作为除煤炭、石油、天然气和电力等四种重要能源之外的“第五能源”——节约能源，节能降耗技术的广泛应用存在着相当重要的现实意义。在传统的工业锅炉的应用中，相当一部分工业锅炉的能耗水平都高于国家标准的合格水平，且高能耗直接导致了资源的浪费与损耗。因此，节能降耗技术的广泛运用能够提高锅炉运行的热效率，除此之外还有效地提升了其运行的稳定性和经济性，并且有效地减少了锅炉的能源消耗，起到了节能减排的积极效果，达到了减少污染与降低成本的目的。本文通过对节能降耗技术在工业锅炉运行中的实际应用的探讨以及对工业锅炉实际能耗过高的原因的分析，对当前降耗技术的实际应用进行归纳总结，为工业企业对其锅炉系统进行有针对性的节能降耗工作提供参考。

1 工业锅炉耗能分析

1.1 工业锅炉能耗指标

锅炉是能够将燃料完全燃烧所放出的热量转化成水和蒸汽的耗能设备，有着为机械提供运转所需要的热能的重要职能。锅炉能耗是指在统计期内锅炉消耗的一次能源、二次能源和能耗工质水等折算为标准煤量的综合能耗。

JB/T50158《工业锅炉能耗分等》是用来评定锅炉耗能情况的指标，其能耗分等标准如表1所示。

表1 锅炉能耗分等表

我国当前工业锅炉的使用仍以高能耗的锅炉为主。在工业锅炉调研数据中，一级能耗的节能锅炉的使用率非常低，在所有锅炉的使用中占比不到1/10，而三级能耗的锅炉的占比高达1/2。

从当前的锅炉使用情况来看，目前工业锅炉节能锅炉的更换率很低，高能耗锅炉依然是使用首选。从实际调查中发现，大部分高能耗锅炉不仅设备有待更新改进，在使用和管理上的流程也十分落后，所以导致了当前工业锅炉的使用成本居高不下，不仅使工业锅炉的寿命大大降低，所消耗的能源也十分惊人。

1.2 影响工业锅炉能耗的主要因素

影响锅炉能耗的因素主要分为人为管理因素和运行条件因素两种，本文只对后者进行研究探讨。

导致工业锅炉能耗较大的运行条件因素主要包括如下几种：

（1）锅炉在参数设定上，实际运行与设计参数不一致、所用炉型没有匹配合适的燃料，使锅炉运行起来所需要的能源消耗过高。在选择工业锅炉的型号时，应首先进行正确的计算来确定所选择的锅炉容量，而后根据提供的燃料种类选择炉型。目前燃煤炉是我国使用最广泛的工业锅炉，其普遍存在运行负荷比额定负荷低的情况，故其设计效率一般情况下比热效率高。

（2）控制系统的自动化程度低。由于大部分现有工业锅炉的自动化程度仅限于能够保证锅炉较为安全地运转，不少小型锅炉长期处于维护保养不足状态，相当一部分甚至长期处于非正常状态。锅炉运行效率普遍仅有60%～70%，处于较低状态。

（3）锅炉所用耗能设备的保温性较弱。目前在用的工业锅炉炉体及耗热设备普遍采取的简易保温措施使锅炉有着管道阀门漏气漏水、热能损耗过多等不足，传输过程中有过多热量散失掉，造成了严重的浪费。

（4）锅炉的给水质量较低，冷凝水回收利用工作较差。由于水处理管理工作无统一标准，因此参差不齐，导致许多工业锅炉给水水质达不到GB/T1576《工业锅炉水质》的要求标准，因此结垢比较严重，有的锅炉水垢厚度可达5ram，不仅会对锅炉受热面传热造成一定程度的影响，甚至会危及到锅炉的安全运行。冷凝水的回收利用更是欠缺，冷凝水的直接排放不仅会使燃料的损耗增加，还使能够成为高质量的锅炉给水的蒸馏水白白浪费。

2 节能降耗技术在工业锅炉运行中的应用

根据当前影响工业锅炉能耗的主要因素对节能降耗技术在工业锅炉运行中的应用进行探讨。目前针对工业锅炉的运行，可使用的节能降耗优化方式主要有如下几种。

2.1 供风系统的优化

从提升燃料利用率角度，通过供风系统的优化达到节能降耗的目的。对工业锅炉的供风优化节能改造主要包括总风道均风改造、密封改造、各风室的均风改造、给煤改造、风门改造和调风改造等等。沿炉排横向出流空气的分配的不均匀会影响燃料的燃烧率，使之燃烧不充分，造成燃料的损耗；沿炉排纵向分段调风符合燃烧所需合理调风的要求；由于存在着供风无泄漏的需要，整个供风系统的所有环节都应有良好的密封性能。

因此对于供风系统的优化，各项措施都应以均匀配风、有效调风和良好密封为基础来进行。供风系统密封性能的改进包括对风室、风门、侧密封、总风道、分风道以及炉排等各个结构节点的密封性能的改善和提高。

对供风系统的优化能够使沿炉排横向出流空气的分配相较于改造之前，能够让燃料的燃烧线齐平、燃料燃烧变得更均匀，减少燃料沿炉排横向燃烧不均情况的出现，从而达到减少燃料消耗的目的。

2.2 保温系统的优化

从减少热损耗角度，通过保温系统的优化达到节能降耗的目的。当前不少在用工业锅炉炉体、蒸汽管道及耗热设备都缺乏必要的保温措施，大量热能在锅炉燃烧的过程中散失，能量的白白流失造成了十分严重的热能浪费。在不对锅炉本身进行任何改造的前提下，通过在锅炉尾部加装气水换热器（省煤器）或气气换热器（空气预热器）有效回收排烟高温热量，用以生产热水甚至蒸汽（气气换热器时，提高入炉空气温度），降低排烟温度，改善后面除尘设备工作条件，提高锅炉整体热效率、有效减少燃料消耗量，同时降低锅炉排放对周围环境的污染。

此外，蓄热器在供热系统中的适当应用可以在热消耗多变条件下使锅炉能够以额定负荷状况维持稳定运行，从而提升工业锅炉的热效率。

2.3 蒸汽凝结水回收利用

除了上述两种方法，还可选用回收工业锅炉冷凝水来提高锅炉热效率、降低锅炉能耗。冷凝水作为高质量的蒸馏水，是锅炉给水优良选择，加强水汽循环系统处理措施，提高冷凝水回收率，不仅可以达到节水的目的，还可以使锅炉中的结垢减少。

经过处理后的冷凝水水质达到GB/T1576-2008《工业锅炉水质》的要求时，可作为锅炉给水直接输入给锅炉，这样既能够提升工业锅炉的给水水质，其热量也能够得到很好的利用。

除了可以降低锅炉的结垢速率外，还可以消除腐蚀性杂质，达到节约能源、降低损耗的目的。

3 结束语

本文对节能降耗技术在工业锅炉运行中的应用进行了探究和分析，提出了多种节能降耗措施在工业锅炉运行中的具体应用方法，对工业锅炉提高能源利用水平以及减少能源损耗提供了一定的推动作用。

希望本文的研究能够为工业锅炉的节能减排降耗工作提供一定的思路与帮助，实现降低生产成本、提升生产效益的发展目标。