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中图分类号 TK 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0214-01
近年来,工业锅炉技术得到了较快的发展,一方面是为了满足广大人民对生活质量提高的的不断要求,另一方面为了节约日渐减少日益昂贵的能源,减少污染物排放,保护环境。节能减排已是我国经济和社会发展的一项长远的战略方针,我国能源消费快速增长已引起中央政府甚至国外相关方面的极大关注,2008年,我国的总能耗已经达到28亿吨标准煤,如果这样延续下去,2011年底,我国将超过美国成为世界第一能耗大国,到2020年,我国总能耗可能达到70亿吨标准煤,从资源供应,环境容量,生态退化能源安全来说,这个总量是我国这块土地无法承受的,因此,在工业锅炉节能技术改造过程中,相关部门对于不同的使用单位采取了鼓励措施,引导其因地制宜制定节能方案。现在探析一下目前导致工业锅炉高能耗的主要因素和几种对工业锅炉节能降耗的措施。
1 导致工业锅炉高能耗的因素
1)我国锅炉制造厂在研制节能减排炉型方面技术力量薄弱,自1987年以来,工业锅炉行业规模由当初的551家企业,现已增至到原来的两倍多,但是相对来说增加的企业绝大多数是规模比较小,生产技术比较落后,再加上整体来讲我国的工业锅炉企业制造技术参差不齐,大多都是采用传统的技术或只有少量的技术更新,具有自己的自行设计和开发能力的很少,这就使得我国的部分企业的技术力量更为薄弱。虽然我国实行了许可证制度后,部分工业锅炉制造企业通过技术改造,使得锅炉工艺的装备有了一定的提高,但是总体的技术力量还是很低的,只是在高耗的基础上功能,在一定程度上制约着研制节能减排的炉型的开发。
2)温度过高,浪费燃料 由于技术、设计、运行管理不善等原因,工业锅炉普遍存在排烟温度过高的问题,从烟囱中排入大气的废气温度平均高达250摄氏度以上,造成大量热量散发损失空中,不仅浪费燃料而且还污染空气容易造成温室效应。
3)加强对锅炉管理人员及司炉人员节能技术培训,现存在的问题是:司炉人员对节能的意识性不强,素质较低,节能技术水平欠佳。这与我国传统的错误的职业偏见有关,长期以来,司炉工被看作简单的体力劳动者,锅炉使用单位配备技术人员从事工业锅炉运行管理工作的不多,而运行操作人员的文化技术水平普遍偏低,在这种情况下根本谈不上经济运行和节能降耗。司炉工本来是一个知识面较广的技术工种,但由于多年来的陈旧思想意识和社会偏见,使许多年轻的司炉工事业心不强,加之缺乏合理的考核奖惩制度,使节能意识淡薄,经济运行能力较差,直接影响到锅炉的能耗指标。
2 工业锅炉节能降耗的措施
1)加强管理、注重考核。首先要对锅炉房的管理人员和操作人员进行强化培训,经常向他们讲授节能减排的事例,提高锅炉操作人员和管理人员专业知识和增强对节能减排的意识。定期对工作人员进行考核,实行合理的奖惩政策,对工作中积极表现,善于发现和学习新技术的工作人员进行合理的奖励,以鼓励其他人员的积极性。
2)提高规模小的锅炉制造厂技术水平,引进先进设备和生产工艺,鼓励研制和开发节能减排炉型的开发,使新炉型具有结构简单,节省材料,易于操作,安全可靠等多项优点。技术创新是节能减排成果的具体实施技术,需要在设备结构、着火、燃尽、传热、积灰、脱硫和除尘等技术层面上进行不断的创新,改良或改革现有落后的技术,提出具体节能减排潜力的新方案,这需要我国工业锅炉制造业和工业锅炉用户相互支持,相互配合,共同探索,若有一方被动,节能减排就会出现
困难。
3)排烟温度,影响排烟温度因素中与锅炉燃烧调整有关主要有漏风、风量与受热面积灰、结焦,因此在运行中要减少漏风、保持受热面清洁、选择合适空气量。采用省煤器,尽可能的利用排烟余热,将管网系统和用气设备的疏水部分集中到热水箱回收,不能回收的串联安装截止阀,疏水阀,以使疏水排放尽可能地减少,而热量更多的被利用。
总之,为了促进工业锅炉技术的快速发展,我们不仅要从技术上提高创新的能力,还要加强在工作中的管理能力,积极建议国家建立健全我国工业锅炉燃料政策,能效标识,使工业锅炉得节能减排建立在全社会督促的良好环境之下,形成全社会节能减排的共识。
参考文献
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关键词:煤炭工业;节能减排;煤矸石;锅炉燃烧技术
自改革开放以来,我国经济水平不断提高,城市化进程加快,但是在大搞经济建设的同时,生态环境也遭受到了前所未有的破坏,能源的日益匮乏引起了国家政府的高度重视。节能减排倡议书中明确指出,2016年全国煤耗量必须控制在30亿吨,二氧化硫、二氧化氮等有毒气体排放量不能超过2000万吨。在此背景下,我国煤炭工业节能减排势在必行,关乎到国家与社会的健康、稳定、和谐。
1我国煤炭工业节能减排现状综述
煤炭工业是我国国民经济的支柱,无论是产量,还是消耗,在世界上都是名列前茅的,而且在未来相当长的一段时间内,这种现状也难以有所改变。这就导致我国煤污染现象十分严重,集约水平低,传统的开采手段再加上煤炭利用率不高,与发达国家相比还有着不小的距离。另外,在开采煤炭的过程中对其他资源的损耗过高,资料显示,开采2t煤就会消耗15t左右的硫矿、铁矾、铝矾等物质。从环境角度分析,污染范围广,治理难度大,污染水体、气体以及废物都是开采、运输、应用时产生的垃圾,造成水质、土质、气体质量日益下降,使环境受到严重破坏。为提高环境质量和能源利用率,一种新型的高效清洁技术受到了普遍的关注与重视。21世纪初,这种技术在我国大力推广,使煤炭工业逐渐走向节能减排的可持续发展道路。
2煤炭工业节能减排技术分析
2.1煤炭加工
煤炭加工是一种提高煤炭资源利用率的先进技术,使煤炭更加清洁、干净。其加工方式主要是通过物理、化学等手段对原煤进行脱硫、除尘,在保证煤炭质地均匀的同时,还能够满足差异化需求。目前,煤炭加工技术主要以型煤和水煤浆技术为主,型煤主要由粒度较小的煤灰和杂质煤组成,我国对型煤的研究已经有60多年,比如环保、生物、烟煤等型煤技术正在逐渐完善,并且这些技术也是我国未来在型煤研究方向上的主要课题;水煤浆技术发展到今天,突破了传统的研磨少、研磨分散、优先分配等限制,通过精细设备的加工能够使煤浆迅速堆放成型,在浓度、制浆范围等方面有着历史性突破,每年产量在9.0×106~1.2×107t不等,是煤炭加工中十分重要的技术之一。
2.2燃烟的控制和治理
这项技术最早是从20世纪60年代末由我国专业领域人士提出,由于科技水平限制,只是利用风力设备达到除尘目的。时至今日,除尘技术有了不小的进步,利用静电、布袋或是增加湿度等机械化手段提升除尘效率。目前,脱硝脱硫除尘一体化是治理燃煤油烟的主要方式,在此基础上增设勘测系统进行除尘监测。针对一氧化氮、二氧化氮等毒气的治理,一种方法是利用气体回排降温,另一种方法是分层供风分散燃烧面积,其中,脱硝技术以SCR为主,使用催化剂、还原剂加速无毒气体产生,并配以脱氮设备和低燃烧设备。
2.3锅炉高效燃煤
锅炉燃烧技术在我国有着一段曲折的发展历程。20世纪70年代,相关人士提出利用煤粉加工锅炉燃烧技术,但是煤粉、锅炉以及相关除尘设备需要大量资金投入,再加上技术落后、工艺手段迟迟不能更新,导致锅炉燃煤技术被搁置了很长一段时间。后来直到90年代,锅炉燃烧技术的雏形才真正形成,比如功率较小的旋流煤粉燃烧设备。21世纪初,金水锅炉的问世使这一技术得到了进一步发展。通过几十年的努力、创新与研究,目前的锅炉燃煤技术更加环保节能,并且锅炉热利用率高达90%以上,燃烧效率接近100%,与传统技术相比,其煤炭节约率提高了40%左右,同时也节省了一部分电力。这种技术是将纯度高的灰钙粉投入到循环系统中,稀释煤油烟气实现清洁目的,再加上布袋除尘、低温燃烧等措施,使有害气体比如二氧化硫、一氧化氮等的排放量和浓度得以降低,解决了因集中排放而导致的多次污染。
2.4煤矸石利用
在煤炭开采和清洗时会产生煤矸石等固体废弃物。相关资料显示,我国煤矸石“堆积如山”,总量已接近42亿吨,是废弃固体中数量最多的,所以关于煤矸石的有效利用是煤炭行业一直以来研究的问题。传统的煤矸石再利用一般以铺设高筑或是二次选煤为主,利用率低。随着科技的不断创新,煤矸石的其他利用途径也被开发出来,比如开采空洞再次填补、破坏土地复垦以及路面补料等。同时,煤矸石还可以为电力发电提供保障,各大煤矸石发电厂的投成标志着我国电力事业的新形势。除此之外,煤矸石在工业、农业方面都有着不小的用途,包括水泥混凝土、肥料、改善土质等。从实际角度出发,煤矸石的利用规模较小,仍需大力推广使用。
3我国煤炭工业未来发展浅析
3.1加强政府职能
政府是低碳生产的“引路人”,政府要在节能减排中起主导作用,落实煤炭行业内部改革措施,强化机制作用,加强资源整合,使产业走向正轨。同时,为煤炭行业制订科学、合理的有利政策,加速低碳生产运营机制构建,实现绿色行业、环保行业。此外,加强技术开发,强化职员技能素质,行业内部要形成“低碳”氛围,将政府引导企业低碳生产的桥梁作用体现出来,形成一个良性循环的低碳行业系统。
3.2改变传统的煤炭开采观念
改变传统的煤炭开采观念,秉持开采工作效率化、环保化、安全化,提高煤炭回采工艺水平,在科学发展观的基础上,构建一条矿区、资源、环境三者协调发展的开采之路,确保煤炭开采工作符合可持续发展定义。同时,结合不同地区的不同特色,加大伴生资源保护力度,加强资源回收、开发、再利用,完善新型高效、环保、低碳的经济发展体系。除此之外,盘活人才资源,发挥各地区资金、技术效应,提高煤炭清洁率,拓展产业道路,提高市场占有率,在确保环境绿化建设的同时,使企业收益最大化。
3.3重视煤炭分选
为提高煤炭提取率,改善整体质量,需要对煤炭分选加以重视。煤炭洗选环节通过物理、化学以及微生物等手段使煤炭质地平均、功能不一,通过对煤炭严格分选、深加工等工序,使原煤杂质诸如硫、灰等进行有效去除,是保证煤炭清洁干净的关键所在。通过对有关数据分析可知,2亿吨原煤经过合格分选后,使二氧化硫排放减少了250万吨。可见,为了提高煤炭提取率,确保燃煤的效率性、经济性、整洁性,有必要认真进行煤炭分选工作。
4结束语
综上所述,本文就我国煤炭工业现状进行了分析,介绍了有助于节能减排的相关技术和措施。煤炭行业绿色体系的构建,标志着我国“低碳”时代的到来,为加强节能减排、缓解环境压力、资源利用最大化提供了重要保障。
参考文献:
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关键词:工业锅炉;节能;减排;现状;措施
Abstract: in the countries called for energy conservation and emission reduction of the period, the management of industrial boiler user more should be actively, promote industrial technology innovation, promoting the upgrading of the industrial boiler technology, and achieved the national macroeconomic regulation and control of the "energy conservation and emission reduction" strategy, reducing energy consumption, reduce the pollution of the environment. This paper discusses the industrial boiler for energy conservation and emission reduction measures.
Keywords: industrial boiler; Energy saving; Emissions; The present situation; measures
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
工业锅炉作为我国国民生产、生活中的重要组成部分,发挥着重要的作用。在国家号召节能减排的时期,工业锅炉的管理使用者更加应该积极进行研究,促进工业技术的革新,促进我国工业锅炉技术的更新换代,真正实现国家宏观调控中的“节能减排”战略,降低能源消耗,减少环境污染。但是,工业锅炉的改革是一项任重道远的事业,所以需要相关部分、 人才共同努力, 共同为实现我国的宏观调控而努力。
一、工业锅炉现状分析
1、燃煤锅炉
(1)运行状况
长期以来,工业锅炉运行存在“大马拉小车”现象,大多数锅炉处于低负荷运行状态,一方面是由于设计院和用户在选用锅炉时,考虑到今后的发展需要等因素,所选锅炉的容量及台数往往超过实际需求量很多;另一方面,锅炉实际运行中负荷常随用汽、用热负荷变化在较大范围内波动,造成很多锅炉长期在低负荷下运行。我国工业锅炉一般平均负荷率在50%~70%之间,实际运行效率往往要比鉴定热效率低10~15个百分点,结果造成一次能源的浪费。
(2)燃煤质量
我国工业锅炉所使用的煤主要是烟煤、无烟煤、贫煤等,不同地区供应的燃煤煤质相差较大,有些地区工业锅炉使用的煤种也经常发生变化。我国的燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主,而层燃锅炉对煤种的适应性较差,因为该类锅炉在设计时其受热面的布置型式、面积大小、炉拱炉排配风装置的结构型式均按一定的设计煤种设计,所以,当燃用煤种发生变化时,它的燃烧情况必然会变化,一般是变得更差些。此外,供应的煤种经常变化,也使锅炉运行、管理人员无法掌握煤质情况,摸不清运行规律,无法采取有针对性的措施。这样既降低了锅炉运行热效率,也增加了锅炉污染物排放。
(3)燃烧设备
在我国绝大多数锅炉制造企业一般只注重锅炉本体设计,对燃烧设备并不多加研究,燃烧设备通常交给所谓的专业配套厂配套生产,而专业配套厂通常只是来图加工,缺少研发能力。所配用的燃烧设备有些设计的结构不够合理、先进、有些制造质量粗糙(如炉排片铸造)、有些装配间隙较大,实际运行中容易跑偏,受热后易变形、断裂,造成炉排漏煤、火口、漏风等,这样必然造成灰渣含碳量增加;炉排风室间不能密封,各风室互相串风,风量调节性能差,炉排与侧墙间漏风严重,锅炉横向风压分布不均衡,严重影响炉内正常燃烧,影响锅炉运行效率。
(4)运行控制
目前燃煤工业锅炉自动化控制水平较低,且多为位式或PID控制,不能根据外界变化调节锅炉运行状态,缺少显示锅炉经济运行参数的仪表。运行人员在调整时,往往由于缺少数据,不能对锅炉的运行状况随时做出准确判断,无法在锅炉的燃烧及运行工况变化时,实行相应的运行调整,使锅炉处于最佳工况运行。
(5)锅炉水质
按照GB- 1576《工业锅炉水质》标准规定,蒸汽锅炉承压热水锅炉的给水应采用锅外化学处理,也就是要安装水处理设备对锅炉给水进行处理。目前,很大一部分工业锅炉没有使用水处理设备,就是已配置的水处理设备其实际利用率也不足70%,况且许多使用的水处理设备,并未起到应有作用,尤其是地处边远地区和乡镇地区的工业锅炉,既未安装水处理设备,也未采用锅内加药处理方式。锅炉水质不达标,导致锅炉结垢,既影响锅炉受热面传热,增加热阻,又危及锅炉的安全运行。
(6)辅机配套许多锅炉的鼓、引风机和给水泵、循环水泵配套偏大。即使辅机是按锅炉额定容量配置的,由于当前锅炉多数处于低负荷运行状态,辅机不能在高效率区域运行,设备处于高消耗、低输出的运行状态,使锅炉的自身能耗(电)比例增加,造成较大的能源浪费。
2、燃油气锅炉
随着环保要求的提高和能源供应的逐渐多样化,在用工业锅炉中燃油(气)锅炉的比例逐年上升。根据中国电器工业协会工业锅炉分会历年生产统计、国家质检总局特种设备局对进口油气锅炉统计以及对国内合资、独资企业历年生产燃油(气)锅炉的推算,全国在用工业燃油(气)锅炉约5万台、7万MW,分别占在用总量的10%和5.5%。燃油气锅炉目前存在的主要问题是排烟温度过高,热效率不高,造成大量可利用热能的浪费。
二、工业锅炉的节能减排措施
1、技术方面
针对以上问题,质监部门应指导企业积极推广节能装置与技术,使在用锅炉提高效率,减少浪费。