燃煤链条炉排锅炉的使用现状及节能改造
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作者: 顾景洲
[关键词]燃煤链条炉排锅炉;节能;技术改造
目前,阿城区拥有各类工业锅炉约350台,其中燃煤链条炉排锅炉约150台,应用领域极其广泛,且新产品每年仍在大量生产。燃煤工业锅炉年消耗燃煤达20万吨,仅次于电站锅炉。
我区在用的150台燃煤链条炉排锅炉,存在着平均运行热效率低、排放污染严重的问题,尤其是10t/h及以下的小容量锅炉问题更加严重。为此,国家发改委制定的《节能中长期专项规划》,已将燃煤工业锅炉(窑炉)改造列为“十一五”十大重点节能工程之一,并排在首位。《中国国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》也将工业锅炉技术进步列为节能工作的重要内容。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006―2020)》和《“十一五”科技攻关计划发展纲要》也将“煤的清洁高效开发利用”等明确为优先重点研究内容。这充分表明工业锅炉的节能改造已经得到国家的高度重视,但任务十分艰巨。
通过加强运行管理、进行适当设备改造、淘汰落后产品等措施,是保证在用锅炉高效节能运行的必要手段之一。
一、在用燃煤链条炉排锅炉的使用现状
1.多数锅炉房运行管理及操作人员水平偏低且节能减排意识淡薄。全区约350台工业锅炉,单台平均容量不足3t/h,其中约150台燃煤链条炉排锅炉,其单台平均容量不超过5t/h。由于锅炉容量小,加之管理操作人员节能减排意识淡薄,许多单位工业锅炉房的管理工作一直没有被真正重视起来,运行管理人员及操作人员在单位和社会被重视程度偏低,从业人员收入不高,这就形成了有能力的人才不愿意从事工业锅炉运行管理工作,而那些能力不强的人员又没有能力将锅炉管理和运行好。这种现状是导致我国燃煤链条炉排锅炉平均运行热效率只有65%左右(落后于先进水平15~20个百分点)的主要原因之一,也是节能减排工作面临的最大困难之一。
2.燃用的煤质大多不适合链条炉排锅炉使用。目前,我国燃煤链条炉排锅炉普通使用未经筛选的原煤,存在着小于3mm颗粒度的粉煤比例大,大于25mm颗粒度甚至大于40mm颗粒度的块煤也占相当的比例;一些地区还存在着燃用低发热值、低挥发分、低灰熔点的煤种;煤炭供应紧张时一些用户燃煤质量极不稳定,时好时坏的现象时有发生。煤质对锅炉燃烧影响很大,其与链条炉排炉拱的适应性,在炉排上分布的均匀性,煤层厚度的一致性以及煤中水分的均匀性,都是影响锅炉燃烧效果、锅炉出力以及污染排放的重要因素,也是造成我国在用燃煤链条炉排锅炉实际运行效率远低于设计效率的另一主要原因。
3.锅炉铺机配套水平有待提高。锅炉辅机是保证锅炉正常运行所必须的配套设备,有些设备对锅炉运行效果影响较大。只有配套辅机的各项功能得以保证,锅炉的正常运行才能顺利实现。目前,大多数工业锅炉房在配套辅机设备方面还存在着许多不足,如:很多锅炉房没有碎煤设备或有碎煤设备但碎煤能力不足;一些锅炉房对燃煤加水的效果不理想;还有一些锅炉房上煤系统不能保证燃煤在整个炉排面上按需要的厚度均匀分布;其他的配套辅机设备也有不同程度的问题存在。这对工业锅炉的正常运行十分不利,也是造成燃煤链条炉排锅炉的正常运行十分不利,也是造成燃煤链条炉排锅炉实际运行水平普遍不高,锅炉效率低、煤耗高、污染严重的重要原因。
4.配套仪表应发挥更大的作用。现在使用的大多数工业锅炉存在配套仪表不齐或虽有配置但存在显示不准甚至不显示等情况,使运行人员不能正确及时地掌握各种运行参数,这也直接影响到锅炉的正常运行和管理工作。如:排烟温度仪表显示不准确,一次仪表与二次仪表的显示值相差很大,无法判断正确的排烟温度;一些锅炉流量计显示的数值存在问题,造成运行及管理人员难以判断锅炉出力及锅炉运行是否正常;锅炉普遍缺少烟气中含氧量的测量仪表,使运行人员不能准确判定锅炉运行的风煤配比是否合适。这些问题的存在都会使锅炉无法发挥应有的性能。
二、燃煤链条炉排锅炉的节能改造
1.制定改造方案,对复杂方案可分部实施。工业锅炉的运行管理,操作水平以及锅炉主机、配套辅机使用条件等方面,若存在不足和缺陷都可能导致锅炉运行效果不佳。因而,工业锅炉节能改造方案没有统一性,更不会有某项节能技术能够解决所有工业锅炉存在的热效率低、污染严重的问题。所以,只有针对每一台锅炉发现的具体问题、具体分析,才能有针对性地制定出合理的、具体的改造方案。
对于复杂的问题可以在充分论证的基础上制定一个综合的改造方案,然后采取分部实施的办法。一般是从简单的、低投入的、容易实现的改造入手,视改造后的效果确定原定方案是否需要调整。有时需要对上一阶段改造后取得的效果进行分析,再确定下一步的改造方案;有时通过第一阶段的简单改造,锅炉就已经取得了满意的效果,因而就不需要再进行其他改造。
2.措施及技术。一是从加强管理、强化培训、提高操作水平入手,结合前面提到的查找问题、分析原因的工作方法,把人为因素造成的问题解决好。这样,即使不能解决全部问题,至少也可以让我们集中精力处理好系统上和设备上的缺陷。二是调整煤质使煤的发热值、挥发分、灰熔点、焦渣特征、颗粒度、湿度等指标满足所用锅炉的结构特点。煤质的调整大多数是用优质煤取代劣质煤,这对改善锅炉燃烧效果是非常有效的。同时,用户往往还会取得一定的经济效益,是行之有效的措施之一。三是改造上煤系统及锅炉加煤斗,使燃煤在炉排上的分布均匀一致,这种均匀一致是保证燃煤链条炉排锅炉良好燃烧的前提条件,并且这种改造往往只需要较少的投入,即可实现良好的效果,有时只需要改变一下操作方式就可以实现一定的效果。所以,当锅炉煤层分布不均匀一致时,应先着手重点解决这一问题,有可能会换来大的成效。四是燃烧效果不好时,燃煤量、灰渣量、飞灰量、烟气量等都有可能增加,甚至超过锅炉满负荷正常运行时的指标,从而使相应的辅机出现“出力不足”的现象。这种现象当锅炉燃烧问题得到解决后自然就不会存在了。因此,对于辅机出力不足的问题,可以先进行理论上的计算、校核、分析,如果理论上不存在问题,最好在解决了燃烧效果问题之后再作决定。五是锅炉本体的改造。锅炉本体结构的改造是在排除其他可能因素后,若锅炉运行效果仍然不理想时采取的最后措施,这种改造要有专业人员参与。六是节能改造新技术。近年来许多新技术正在开发或已被用于工业锅炉设计及节能改造项目中。如:高温型空气预热器技术、热风节能器技术、受热面水侧防腐防垢技术、受热面烟气侧防腐阻灰强化传热技术、新型炉排技术、新型炉拱技术等都在加紧进行中。采用新技术实施锅炉节能改造时,我们既要看到新技术的优势,也要充分考虑到新技术的风险。
想通过某种新技术来解决所有工业锅炉的节能改造问题也是不现实的。
三、结论
要实现燃煤工业锅炉节能减排这一重要任务,一是要关注节能减排新产品的开发,二是要下力气对在用锅炉进行改造。全区约150台燃煤链条炉排锅炉的节能改造是一项庞大的系统工程,其重要性和难度都不亚于锅炉新产品的研发。无论是锅炉使用单位的管理人员、运行操作人员,还是锅炉制造单位的工程技术人员,以及所有从事工业锅炉技术研发的工作人员,都应积极参与到工业锅炉节能改造的工作中来。
收稿日期:2010-08-16□
(编辑/刘佳)
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