煤作為全球不可再生資源當(dāng)中的重要組成部分,是人類賴以生存的資源之一。我國(guó)不僅是產(chǎn)煤大國(guó),也是煤礦資源需求的主要國(guó)家之一。工業(yè)鍋爐消耗了大量的煤炭資源,同時(shí)也是煤煙污染源。我國(guó)目前的燃煤鍋爐約占47萬(wàn)余臺(tái),每年消耗煤約有4億噸,占我國(guó)煤炭總量的四分之一,而燃煤鍋爐運(yùn)行效率僅占65%左右,要低于國(guó)際先進(jìn)水平15%~20%,因此在我國(guó)節(jié)能長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃中,將鍋爐列入到十大節(jié)能的工程之首。燃煤鍋爐一方面要綜合考慮治理角度;另一方面也要結(jié)合我國(guó)的國(guó)情,研發(fā)適合中國(guó)的爐型、煤種和新型節(jié)能技術(shù),同時(shí)為其提供多種可實(shí)施的方案,這樣才能真正的推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)。
一、鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀及分析
1.運(yùn)行狀況
我國(guó)長(zhǎng)期也來(lái),鍋爐在運(yùn)行中普遍存在“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象,大部分的鍋爐都處在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行,一方面是因?yàn)橛脩艉驮O(shè)計(jì)部門(mén)在選擇鍋爐時(shí),考慮到日后的發(fā)展和需要等因素,所以在選擇鍋爐數(shù)量和容量時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超過(guò)實(shí)際的需求量的現(xiàn)象;另一方面,鍋爐運(yùn)行中負(fù)荷會(huì)隨著用熱負(fù)荷、用氣的變化在一定范圍內(nèi)波動(dòng),造成大部分鍋爐長(zhǎng)期處在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。我國(guó)鍋爐的平均負(fù)荷率在50%~70%間,實(shí)際的運(yùn)行效率經(jīng)常會(huì)低于定熱效率的10~15個(gè)百分點(diǎn),最終造成能源的浪費(fèi)。
2.燃煤質(zhì)量
我國(guó)鍋爐使用的燃煤主要是無(wú)煙煤、貧煤和煙煤等,不同地區(qū)所提供的燃煤質(zhì)量相差很大,部分地區(qū)使用煤種也經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化。我國(guó)燃煤鍋爐是以層燃鍋爐為主的,而層燃鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性是很低的,由于此類鍋爐在設(shè)計(jì)中受到了熱面布置形式、爐拱裝置、面積大小的結(jié)構(gòu)均按照設(shè)計(jì)煤種所設(shè)計(jì)的,所以當(dāng)煤種發(fā)生變化時(shí),鍋爐的燃燒情況必然會(huì)發(fā)生變化,也使得鍋爐的管理人員無(wú)法準(zhǔn)確掌握煤質(zhì)的情況,搞不清楚運(yùn)行的規(guī)律,也就無(wú)法采取相應(yīng)的措施。這樣不僅增加了鍋爐污染物的排放,也降低了鍋爐運(yùn)行的熱效率。
3.燃燒設(shè)備
我國(guó)大部分的鍋爐制造企業(yè)只側(cè)重于鍋爐外觀的設(shè)計(jì),對(duì)鍋爐設(shè)備并沒(méi)有過(guò)多的研究,燃燒設(shè)備通常都是交給所謂專業(yè)的配套廠生產(chǎn),而這所謂的配套廠也只是根據(jù)圖來(lái)加工,缺少研究能力。所配備的燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)不夠合理,部分制造相當(dāng)粗糙、裝備間隙較大,在運(yùn)行中非常容易跑偏,受熱后及其容易變形,造成爐排漏風(fēng)、漏煤等,這樣必然會(huì)造成灰渣中含碳量過(guò)高,路排風(fēng)室間無(wú)法封閉,造成風(fēng)室間相互串風(fēng),降低了風(fēng)量的調(diào)節(jié)性能,嚴(yán)重的影響了鍋爐的正常燃燒和運(yùn)行效率。
4.運(yùn)行控制
目前我國(guó)燃煤鍋爐的控制水平偏低,并且通常使用的是PID或多位式,無(wú)法根據(jù)外界的變化調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)行情況,缺少可以顯示出鍋爐運(yùn)行的參數(shù)儀表。運(yùn)行管理人員在調(diào)整時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)缺少數(shù)據(jù),無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)鍋爐運(yùn)行狀況作出判斷,無(wú)法在鍋爐運(yùn)行和燃燒工況發(fā)生變化時(shí),采取相應(yīng)的調(diào)整措施,使鍋爐處在最優(yōu)狀態(tài)下運(yùn)行。
5.輔機(jī)配套