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锅炉节能新技术
郑州大学
《锅炉及锅炉房设备》
锅炉节能新技术
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2014年12月日
锅炉节能新技术
1.摘要
本文通过对比国内外锅炉技术应用情况，分析我国工业锅炉节能存在问题的原因，调查研究目前在用工业锅炉实施节能改造使用的主要技术、产品及效果，分析表明，我国在用工业锅炉实际运行水平很低，有巨大的节能潜力，提出可行性建议的对策，推进工业锅炉节能新机制建设。
1.前言
近年来，在我国经济的高速发展进程中，能源利用率低、消费结构不合理、供需矛盾加剧等问题日益突出，生态环境恶化与经济发展的矛盾加剧，在很大程度上制约了经济持续快速健康的发展。
与世界先进水平相比，我国在能源效率、单位产值能耗等方面仍然存在较大差距，我国单位产值能耗是世界平均水平的2倍多，主要产品能耗比世界先进水平高40%。
我国能源利用率为约33%，与世界先进水平相差10个百分点，节能潜力巨大。
尽管经过五十多年的努力，我国能源事业取得了巨大的发展，建成了居世界第二位的能源体系，但据中国工程院的专家预测，到本世纪中叶我国年消耗能源在严格控制下仍将达到30亿～38亿tce标准煤，届时国内能源最大供应量约为32亿tce标准煤，可见能源供应缺口较大，特别是石油资源更为短缺。
为了确保党的十六大提出的在21世纪头20年实现国内生产总值翻两番、基本实现工业化、全面建成小康社会的宏伟目标，我们必须在努力做好开源工作的同时，切实做好节能工作。
节约能源、提高能源利用率乃当务之急。
节约能源已经被我国专家视为在我国继煤炭、石油、天然气和电力等四种重要能源之后的“第五能源”。
也就是说，中国在今后很长一段时期内，经济的增长可以不仅仅依靠新建电厂，而且还应依靠这种通过节能而“发电”的“第五电力工厂”。
以中国目前能源利用效率的现状来看，节能比新建锅炉房、增加供热机组、发展水电、火电、核电都要廉价，而且潜力巨大。
在我国，为了与发电用大型锅炉相区别，工业锅炉指广泛应用于生产、生活、采暖等方面的各种容量、压力、温度的蒸汽锅炉和热水锅炉。
我国既是工业锅炉生产大国，也是使用大国。
到2003年底，全国持有各级锅炉制造许可证的企业1530家，其中A级62家，B级203家，C级264家，D级1001家，可以生产各种不同压力等级和容量的锅炉。
近年来我国工业锅炉产品年产量基本保持在2万～3万台，4.9万～6.3万MW（7万～9万蒸吨）。
据2003年统计，全国在用工业锅炉保有量为52.74万台、125.40万MW，接近电站锅炉装机容量的2倍。
中国工业锅炉量大面广，平均容量小，且以燃煤为主，年耗燃料约4亿tce标准煤。
由于锅炉运行效率不高，能源浪费相当严重，每年多耗用燃煤约6000万t。
另外由于工业锅炉排放大量烟尘以及SO2和NOX等污染物，成为我国大气主要煤烟型污染源之一。
因此工业锅炉成为我国开展节能降耗、提高能效、减少污染的主要对象之一。
2 我国工业锅炉行业管理现状简述与分析
工业锅炉是我国量大面广的机械产品，同时又是承压设备和耗能产品，它的设计、制造、使用涉及安全、环保、节能等方面，因此，在工业锅炉的行业管理上，我国形成了一个比较复杂的体系，行业主管原归属机械部，在安全、环保、节能等方面由有关部门监督管理。
但随着国家机构改革，目前这一体系已发生较大变化。
2.1 工业锅炉的技术归口管理在上世纪90年代以前，原机械部从工业锅炉的产品、技术、生产、供销、价格、标准等方面对行业和企业进行全面管理，包括组织行业规划制定与实施、产品联合开发和改型设计、共性技术研发、标准制定与实施、许可证联合发放、节能产品评审与推广、制造工艺改进与质量提高等工作，并由当时的上海工业锅炉研究所等行业归口单位负责实施，为工业锅炉的发展奠定了较扎实的基础。
但随着市场经济的深化、政府机构改革撤并和职能转变、科研机制改革及研究院所属地化，工业锅炉的管理被逐渐边缘化，以至目前行业主管缺失，原本希望的以产业政策、标准、规范等为主导的大行业宏观管理局面未能出现。
2.2 工业锅炉的安全监督管理在锅炉产品安全监督方面，我国建立了完整、健全的法规体系、组织结构和工作机制。
国务院颁布了《特种设备安全监察条例》（修订前为《锅炉压力容器安全监察条例》）并建立了从中央到地方的各级特种设备安全监察机构，主管所辖区域的包括锅炉在内的特种设备安全监察工作;建立了各级特种设备安全检验机构（特检所），对锅炉产品制造及安装过程进行监督检验和对在用锅炉进行定期检验;国家还成立了中国特种设备检测中心（原为中国锅炉压力容器检测中心），从事相关检验、检测技术研究等方面的工作。
国家质量监督检验检疫总局特种设备局（原劳动部锅炉压力容器安全监察局）制订了锅炉安全技术监察规程及相关的管理办法和规则，并通过各级特种设备管理部门和特种设备检验所进行从锅炉产品设计、制造、安装、使用、维修、改造等方面的安全监督和日常管理。
尽管同样经历了政府机构改革撤并、调整，但目前国家对锅炉的安全监督职能没有弱化，组织机构依然健全，并试图通过制定国家特种设备法加强管理，强化职能，以适应市场经济发展对锅炉安全管理工作的要求。
2.3 工业锅炉的环保监督管理由于工业锅炉消耗能源并产生污染，因此，在使用过程中受到各级环保局及环境监察机构的监督和管理。
国家环保总局制订了工业锅炉环保标准和政策法规，并通过各地方环保局及环境监察机构对在用工业锅炉进行环保监督、对新置锅炉的环保审批以及锅炉新产品的环保测试。
随着我国经济的发展，环境保护已上升为国家意志并成为基本国策，各级政府均将环保列在议事日程的重要位置，管理职能和力度空前加强，国家先后制定并颁布了环保法和大气污染防治法，国家环保总局多次组织修订《锅炉大气污染物排放标准》，制订“两控区”治污规划，提高二氧化硫控制指标，加强执法力度。
一些地方实施了高于现行国家标准的地方标准（如北京市），许多地方政府为了控制和改善当地的空气环境质量采取了限制燃煤锅炉使用的措施（如北京、上海、重庆、西安等）。
这一方面改善了环境，同时对工业锅炉的节能也起到了一定的作用。
2.4 工业锅炉的节能监督管理我国工业锅炉的节能监督、管理与锅炉安全和环保方面的监督、管理相比，显得相对薄弱。
我国节能工作开始于上世纪80年代初，从那时起国家有关部门陆续制定了有关能源、节能管理方面的法规、办法，并不断探索适应社会主义市场经济的节能管理方式和机制，从行政、经济、技术、法律等方面加强和规范节能工作的管理，可以说到目前为止我国采用的节能政策、措施已相当丰富，国外采用的节能机制、政策和手段我国已基本采用和尝试采用，以1997年《中华人民共和国节约能源法》（以下简称“节能法”）及其后相关配套法规的颁布和实施为标志，我国的节能管理工作开始纳入法制化轨道。
经过二十年左右的努力，我国节能工作取得了相当的成就。
3 国外锅炉节能工作概况
3.1 国外锅炉节能工作概况
发达国家的工业锅炉大多采用燃油或者燃气锅炉,根据美国能源部2001年的统计数据,全美燃煤工业锅炉总量只有3195台,而且燃用的也都是优质煤炭,锅炉燃烧稳定,不需要开展这方面的研究,也没有适合链条锅炉的层燃模型的研究报道。
因此要借鉴国外的经验也很困难。
事实上,上海四方锅炉厂在20世纪80年代也曾经引进过丹麦的角管式锅炉技术,在产品的炉排配风密封和水冷壁结构等方面进行了很大的改进,但是由于我国大多数工业锅炉厂缺乏消化吸收能力,国外的先进设计技术并没有得到有效的推广应用。
目前,开发因地制宜的环保技术改造我国为数众多的链条锅炉是我国节能改造的当务之急。
政府应当加强对工业锅炉节能改造的支持力度,组织力量进行技术攻关,鼓励技术创新,把工业锅炉的节能工作作为完成我国节能减排承诺的重要一环。
在发达国家，节能观念已从上世纪70年代初为应付能源危机而实行节约和缩减，演变成以提高效益、减少污染、改善生活质量和改进公共关系为目标。
在我国，补缺、缩减的观念仍然存在，这是能源供应缓和就放松节能工作的认识根源。
而1994年财税体制改革以后，原先对节能项目和产品实行税收减免、贷款优惠等激励政策措施大大减弱甚至取消，对节能也十分不利。
借鉴一下国外先进国家锅炉方面的节能立法和节能措施对切实改进我国工业锅炉的节能工作将有所帮助。
（1）大型化及小型化20世纪中随着工业的迅速发展,特别是二次世界大战对工业锅炉发展有很大影响,出现了快装锅炉,容量由小向大容量发展,压力温度也有所提高,结构也很繁多。
近十年来表现了锅壳锅炉大型化和水管锅炉小型化的变迁,值得关注。
以前总认为锅壳式锅炉为lot/h及以下为宜,而大容量则以水管为宜。
目前,进口锅壳锅炉已有D=3。
七/h的燃油、气锅炉;而水管锅炉则向小型化·组合式发展,它反映了一个很重要的概念上的变化。
锅壳式锅炉大型化是因其有三大特点而得发展;节约钢材;外包简单,表面温度低,平均温度仅46一47OC,散热损失小;高度低、体积小、可减少基建投资。
（2）采用新技术提高效率锅壳锅炉从燃煤发展到燃油、气快装后,追求的是一条结构紧凑、节约金属材料,设计上尽量提高单位受热面的蒸发量,使蒸发率一般达到55~6okg/mZ.h左右。
设计的排烟温度在220OC~240“C之间,一般无尾部受热面,故效率不高。
八十年代国外锅炉样本上只提出保证效率大于8。
%,这种设计思路十几年来也影响着我国,至使我国燃油锅炉效率也只有85一88%左右。
（3）小型化及模块化工业锅炉容量总是从小到大的发展,这是工业规模发展所至,从1一Zt/h发展到几十吨乃至上百吨,但往往实际运行负荷较低,较好的负荷在5。
-6。
%,不少还运行在3。
%负荷下。
如某单位装机容量有1lot/h（3台3ot/h,1台Zot/h）均燃天然气。
其冬季最高负荷为6ot/h,运行时间很短,夏季为Zt/h,因而长期处在低负荷下运行,因而效率不高。
近年来,美国、日本提出一种新的布局思路,是锅炉单机容量小型化,多台锅炉并联,以满足用汽所需。
锅炉房采取分散布置而不是传统的集中锅炉房,特别是对大型企业,是从各部门生产（生活）所需气量配备锅炉台数,缩短管道尺寸,减少热损失,节约能源。
3.1.1 建立锅炉效率分级制度
节能是欧盟国家的主要政治目标之一，不仅每个国家制定了锅炉效率及节能导则，整个欧盟还成立了节能指导委员会，通过立法推动整个欧盟的节能工作。
如欧盟推出的锅炉效率导则（Guidelines92/42/EUCouncil）定义了锅炉分类，规定了生活和商业供热锅炉的最低热效率要求（minimumefficien-cy）。
现以生活和商业中使用的400kW以下的锅炉举例加以介绍。
（1）锅炉分为标准、低温、冷凝式锅炉;
（2）标准效率为选取30%负荷下的锅炉效率加权平均值，该标准效率也称为欧盟标准效率;（3）根据测试后的锅炉热效率，分为三个标准效率等级（按低位发热值计算），即:
标准锅炉，欧盟标准效率为82%～88%;低温锅炉，欧盟标准效率为88.5%～91.5%;冷凝式锅炉，欧盟标准效率为97.5%～99.5%。
以德国为例，德国规定了更细致的标准效率，通过选取五个不同负荷下的锅炉效率进行加权平均，确定锅炉的标准效率。
该标准效率称为德国标准效率（按低位发热值计算）。
如DIN4702-8规定的效率，锅炉负荷分别为13%、30%、39%、48%和63%，测试计算获得锅炉的标准效率后，按标准效率将锅炉进行分类，共分为7级（涵盖了欧盟标准效率指标）。
3.1.2开展锅炉能效标识和认证工作
（1）美国的设备能效标准、标识和认证。
能效标准由能源部负责制定和实施，1980年开始实施强制性能效标识制度，1992年开始实施自愿性节能认证（“能源之星”产品认证）。
美国采购法以及几个总统令都规定政府必须采购“能源之星”认证产品。
“能源之星”间接地成为政府强制性行为，是国外产品进入美国市场的技术壁垒。
（2）英国公布能源技术目录（ETL-EnergyTechnologyList），凡被列入能源技术目录中的产品满足节能、环保要求，符合ECA（EnhancedCapitalAllowance）法案，这些产品均具有ETL标识，政府进行大力推广，减免应交纳的产品购置税等。
3.1.3 实施使用节能锅炉产品的经济补贴制度
冷凝式锅炉均具有较高的热效率，比常规锅炉高15～20个百分点，节能效果突出。
但冷凝式锅炉的投资成本一般为常规锅炉的1.5～2倍，即使发达国家高经济收入的家庭都认为比较昂贵。
因此，要鼓励用户使用先进的节能技术产品，国家必须运用财政、信贷、物价、税收等经济调节手段鼓励、引导节能技术的开发利用，支持推动节能工作的开展。
一些发达国家在财政上安排资金，在信贷、物价、税收上对节能的部门、产业、产品实行优惠政策，推动、鼓励节能工作的开展。
日本为了鼓励企业进行节能技术改造，设立特别利率贷款，企业可向日本开发银行及其金融金库申请，特别利率为5.35%～5.55%，1992年的贷款总额为4550亿日元。
为了鼓励推广节能设备，购置国家公布的节能设备（1992年公布的节能设备有232个），可以从税额中扣除设备购置费的7%作为补助。
为了改善能源供应结构，提高能源利用效率，政府组织实施著名的“月光计划”，并在每年政府预算中安排资金（1992年为119亿日元）。
美国为了提高能源利用率和减少环境污染，政府每年为节能技术预算拨款（1992年为6.35亿美元）。
德国对节能投资给予7.5%的补助。
英国为支持用户采用节能的冷凝式锅炉，设立了节能信托基金（EST）补助方案，对安装冷凝式锅炉的家庭补贴200英镑至250英镑，而使用常规锅炉的家庭则不能获得此项补助。
3.1.4 其他政策措施
法律框架、公共财政、节能基金、税收政策等方面激励监督锅炉产品提高能量利用。
4.我国工业锅炉节能存在问题的原因分析
4.1 工业锅炉节能监督管理机构尚在建设完善中，相关法规制度还不健全
2003年我国政府机构改革后，宏观能源管理的职能全部归口国家发展与改革委员会，各地也都设立了相应管理机构，但相应的专业节能监督管理支撑体系还不健全，工业锅炉的监督管理法规、制度和节能政策措施还不完善。
目前，锅炉质监部门正根据“节能法”和“特种设备安全监察条例”建立和完善工业锅炉的节能监管体系。
由于节能工作涉及范围广,原来政府节能管理工作职能相对分散的局面虽然从2003年起政府机构改革后有所改变,宏观能源管理的职能全部归口国家发改委,并在发改委内增设了能源局和环境和资源综合利用司（全面管理节能工作）,各地也都设立了相应管理机构,但相应的专业节能管理支撑体系还未建立或健全,也缺少配套的专业节能管理法规、制度,各级政府和终端用能单位在节能管理、节能信息、节能政策等方面还存在明显的信息不对称。
就工业锅炉而言,除少数地方（如北京、甘肃、山东等）在当地《节能法实施细，则》中对锅炉节能提出了相应的要求和实施办法，外,我国至今没有工业锅炉的节能监督管理法规、制，度和专业的节能政策措施,更没有建立相应的健全，的工业锅炉节能管理机构和监督机构。
就是现有的，各地作为事业性单位的节能中心,近年来也因人力，和财力的制约没有很好地履行甚至没有履行政府委，托的监测工作。
4.2 工业锅炉节能技术标准不健全，或年久未修订
目前在工业锅炉节能管理、技术法规标准方面，只有《评价企业合理用热技术导则》（ＧＢ/Ｔ3486—1993）、《工业锅炉节能监测方法》（ＧＢ/Ｔ15317—1994）、《工业锅炉经济运行》（ＧＢ/Ｔ17954—2007）3个推荐性标准，缺乏强制性的产品最低能效标准（现行的ＪＢ/Ｔ10094—2002《工业锅炉通用技术条件》只是规定了相关产品的设计效率）来保证产品性能。
况且有些标准由于年久未予修订，有关技术指标已不能适应当前节能工作的要求。
虽然国家已组织制定了工业锅炉能效标准，但由于燃煤工业锅炉的使用、运行情况复杂，标准的可操作性有待充分研究。
4.3 节能激励政策和措施还不完善，操作性有待提高
随着市场经济的深化，政府相关政策的调整和变动，原有的部分节能激励政策措施或已失效或已废止，现有的节能政策、措施在针对性、专一性、协调配套性、可操作性等方面与市场经济的要求存在不同程度的不适应，适应市场经济的长效节能战略管理的激励机制还有待进一步探索。
4.4 工业锅炉制造企业在设计和生产上存在不足
我国工业锅炉产品设计和制造往往重锅轻炉，重锅炉主机轻配套辅机。
对燃烧设备并不多加研究，往往是长期一贯地套用，燃烧设备设计上存在结构不合理，对燃料适应性考虑不够等问题。
目前大多数锅炉制造企业把燃烧设备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，研发能力不强，因此我国燃烧设备的技术水平长期停滞不前，成为困扰我国工业锅炉热效率水平提高的主要瓶颈之一。
目前,工业锅，炉节能技术和产品研究开发缺少有效的组织和实，施,既没有为政府节能决策提供技术支撑的工业锅，炉专业技术研究机构,也缺乏足够的经费用于工业，锅炉节能技术和产品研发以及相关节能技术和产品，的推广。
，
4.5 工业锅炉使用单位在锅炉选型和使用中存在误区
锅炉热效率通常不是使用单位选购锅炉产品时考虑的首要因素，而价格往往是使用单位选用锅炉的决定因素。
由于使用单位对工业锅炉的性能不熟悉，也不重视，或者选购时容量裕度太大，造成选用不当和运行时大马拉小车的现象。
此外大多数使用单位对锅炉的使用管理不重视，把司炉视作低技能岗位，不注重对运行人员的培训和考核。
5.目前在用工业锅炉实施节能改造使用的主要技术、产品及效果分析
近几年，在广大锅炉科技人员和节能工作者的努力下，工业锅炉在节能新技术、新产品开发使用方面取得了一些成果，但由于缺乏必要的政策支持，总体推广力度不大。
目前在工业锅炉节能改造中使用的主要节能技术和产品以及使用效果简述如下。
5.1 冷凝式余热回收技术传统锅炉的排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸气仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。
众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热损失。
传统油气锅炉热效率一般只能达到87%～91%，如采用冷凝式余热回收技术改造锅炉，锅炉排烟温度可降低到50～70℃，通过回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热，可以提高热效率5～10个百分点。
5.2 层燃锅炉燃烧系统改造
（1）分层燃烧技术应用。
我国的层燃锅炉基本上燃用原煤，斗式给煤装置只能使块、末煤混合堆实在炉排上，阻碍炉排通风，影响燃烧。
把斗式给煤改造成分层给煤，利用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，有利于炉排通风，改善燃烧状况，提高煤的燃烧效率，减少炉渣含碳量。
节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好，据有关材料介绍一般可提高效率3～5个百分点。
该项改造投资少，见效快，投资回收也很快。
（2）改进炉拱布置。
锅炉炉拱的主要作用是强化燃料的着火、燃烧和燃尽，炉拱是按设计煤种设计的，拱型结构对煤种是否适应，对锅炉燃烧好坏起到关键作用。
目前在用锅炉的绝大部分炉拱都是按Ⅱ类烟煤设计的，由于实际运行工况与设计的差异，直接影响了锅炉的效率，甚至影响锅炉出力。
按照实际使用的煤种，改变炉拱的形状与尺寸，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。
这项改造可降低炉（灰）渣含碳量30%～50%，而且可提高出力。
（3）改造燃烧设备。
层燃工业锅炉燃烧设备普遍存在布风不均、漏风严重的问题，对组织燃烧、调节锅炉出力非常不利。
通过对不合理的调节件结构、配风装置进行改造，妥善处理炉排风室之间的串风问题，改善布风不均现象;同时，在链条炉排销轴两端加装带翼（或挡板）的边炉排，减少纵向串风，以及改进侧密封结构，减少炉排与侧墙间漏风，达到降低锅炉过量送风的目的，提高锅炉的热效率。
（4）层燃燃烧方式改造成循环流化床燃烧方式。
循环流化床燃烧方式具有煤种适应性强，燃烧效率高，负荷调节比宽的优点;此外因可以使用石灰石粉在炉内脱硫，并能把燃烧温度控制在800～950℃，这样，不但可以大大减少燃煤锅炉酸性气体ＳＯ2、ＮＯｘ的排放量，而且其灰渣可直接用于生产建筑材料。
这种改造已有不少成功案例，据有关材料介绍，效率可提高10～15个百分点，但它的改造投资较高，约为购置新炉费用的70%[4]，而且会大幅提高电能消耗，所以要慎重决策。
5.3 层燃锅炉控制系统及辅机节能改造
（1）由于燃烧特性的原因，层燃锅炉的自动控制长期以来一直处于比较初级的状态。
对层燃锅炉控制系统节能改造主要是按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，特别是实施燃烧自动调节，包括电动机的变频调速，装设烟气氧量监测仪表，再配以先进的调风装置，可大幅提高燃烧效率，降低过量空气系数，使锅炉处在良好的运行状态，从而提高锅炉热效率，一般可提高2～3个百分点。
（2）层燃锅炉的主要辅机（给水泵、鼓风机和引风机）的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适当的变频调速技术，按照锅炉的负荷需要调节给水量和鼓、引风量，维持锅炉在最佳状况运行，一方面可以节约锅炉燃煤，另一方面又可以节约水泵和风机的耗电，节电率一般可达30%～40%[3]，节能效果较好。
5.4 在供热系统中使用蒸汽蓄热器
燃煤工业锅炉在低负荷或变负荷下运行，因无法保持运行工况稳定，导致锅炉热效率明显下降。
由于采用蒸汽蓄热器可以在用户用热负荷多变条件下保持锅炉的运行工况稳定，使锅炉一直以稳定负荷状况工作，从而提高运行热效率。
据上海地区试验情况介绍，在供热系统采用蓄热器的情况下，锅炉热效率可提高4～5个百分点，且对系统也有益。
3.5 其他节能技术
（1）安装自动控制排污节能装置，以降低排污热损失。
（2）通过回收生产用能设备形成的冷凝水作为锅炉给水，提高热能的利用率，减少能源浪费。
（3）完善炉墙保温及管道保温，根据实践经验，做好保温可提高锅炉热效率1.5～2个百分点。
6.我国燃煤工业锅炉节能减排技术
我国在用燃煤工业锅炉约47万余台,是世界上燃煤工业锅炉数量最多的国家,燃煤工业锅炉涉及到生产和生活各个领域,量大面广,每年消耗约四分之一的总煤炭量。
但是,我国的工业锅炉技术落后,用户的管理和运行水平低,特别是一些乡镇企业工业锅炉的仪表不齐全、自动化程度又低,设备缺乏定期维护,加上煤质多变和司炉工缺乏培训,锅炉的运行效率很低,平均运行效率仅达65%左右。
因此提高燃煤工业锅炉的效率是我国节能减排的重点工作之一。
我国的燃煤工业锅炉炉型主要为链条锅炉和流化床锅炉,其中流化床锅炉虽然燃烧效率高和环保性能好,但系统复杂、建造成本大、运行电耗高和对操作人员要求高,一般只适合大型燃煤工业锅炉或电站锅炉,我国绝大多数燃煤工业锅炉是链条锅炉。
锅炉本体部分的节能减排主要是燃烧系统,燃烧系统包括炉拱、炉排和配风。
由于链条锅炉缺乏燃烧理论的研究,炉拱设计完全凭经验,特别是长期以来指导炉拱设计的是一种以“反射”为出发点的错误方法,如把前拱设计成抛物面,导致锅炉在着火和燃尽方面出现一系列问题。
已故上海交通大学黄祥新教授提出了炉拱换热“再辐射”理论,并发明了双人字形炉拱,很好地解决了现有炉拱存在的问题。
我国的工业锅炉直接燃用统煤,颗粒大小很不均匀,造成炉排上煤层通风不均匀。
采用分层煤斗,可以使进人炉排的煤,大颗粒在下面,小颗粒在上面,解决通风均匀性问题。
但是在实际运行中,细颗粒煤在上面,容易被“吹”出炉膛,造成飞灰可燃物损失和烟尘排放。
如果分层煤斗和双人字形炉拱配合,利用双人字形炉拱所形成的拱区旋转火球,可提高飞灰颗粒的燃尽度,并减少烟尘排放。
传统炉排配风采用分隔风室,侧面进风,小风门调节,往往存在配风不均匀和漏风串风问题,角管式锅炉采用等压风仓,大风仓小风门结构,保证炉排送风的均匀性,较好地解决了炉排配风问题。
在工业锅炉实际运行中,空气过剩系数太大,以及小风门不随负荷和煤种变动而调节,是造成锅炉运行热效率低的主要原因。
有些工业锅炉的排烟温度过高,加装余热利用的换热器可以达到明显的节能效果。
对于蒸汽负荷变动频繁的工业锅炉,加装蒸汽蓄热器可以平衡负荷波动,既节
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