燃煤锅炉运行中烟气治理的节能减排措施杨超贵

燃煤锅炉运行中烟气治理的节能减排措施杨超贵

杨超贵

（内蒙古大板发电有限责任公司内蒙古赤峰市025150）

摘要：介绍了工业燃煤锅炉运行中烟气治理实施节能减排的重要性和采取的具体措施，主要包括燃煤的选择、强化燃烧技术、节电节水措施、燃烧过程中烟气含氧量的控制、燃烧过程中炉膛负压控制等。

关键词：锅炉运行；烟气治理；节能；减排；措施

面对我国目前环保发展趋势，锅炉运行必须是高效率、低能耗、低污染。也就是充分利用现有设备，通过加强科学管理，不断改进设备与操作技术，合理选择运行方式，择优选定最佳操作参数，控制炉内燃烧氧量，防止烟道漏风，降低各项热损失，提高锅炉热效率，最终取得环保、安全、节能的最佳效果。这里主要介绍工业燃煤锅炉运行中烟气治理的节能减排措施。

1选择合适的煤种

笔者所在企业使用SZL20-1.57-AII燃煤锅炉，选用的煤种为烟煤，煤质特性为干燥无灰基挥发分36.57%、收到基灰分7.26%、收到基全水分15.6%、干燥基全硫0.36%、收到基低位发热量5063kCal。在选择干燥基全硫0.6%以下、收到基低位发热量5000～5700kCal等的燃煤时，就会使锅炉燃烧效率大幅度提高，燃烧污染物初始排放浓度得到大幅度降低，达到既节能又减排之效果。

此外，在节能方面必要时可在煤中加入适当水量。调整燃煤水分，能使碎煤屑黏结在一起，减少漏煤和飞灰，同时，也能获得较高的燃烧效率。如果燃煤水分过量，使燃煤入炉后干燥时间加长，水分的蒸发需要吸收热量，这对燃煤的着火影响很大，不利于燃烧的强化；煤中水分过低，易产生漏煤和飞灰等，带来不利因素。

2强化锅炉的燃烧技术

强化燃烧，就是要创造更加充分和完全燃烧的条件，使燃料与空气中的氧气能充分混合，使之快速反应，完全燃烧，达到提高燃烧效率之目的。锅炉燃烧不良，运行负荷低、波动大，工况不稳定，锅炉漏风、串风严重，燃烧效率偏低，以及司炉操作水平低是造成锅炉效率低的主要原因。因此，在实际运行中，既要组织好炉排上煤层的燃烧，又要组织好炉膛空间的燃烧，强化燃烧目标。只有通过采取各种燃烧措施来满足不同煤种、不同负荷工况下燃煤充分燃烧，使燃煤中的挥发分和固定碳充分燃烬，才能保证不同工况下高效燃烧，实现锅炉的节能减排。其主要途径有以下几个方面：（1）改进和改善燃烧条件，提高炉膛温度。比如对炉拱及燃烧室结构的优化。（2）不同燃烧阶段的合理配风。改进炉排及配风，或采取预热空气。（3）使空气与燃煤充分混合，合理配置二次风机。（4）炉内温度场的合理分布。扩大锅炉燃烧范围，延长烟气在炉膛内的路径和停留时间及在燃烧过程中进行松煤等。（5）入炉煤的分层及燃煤化学剂的添加。

3节电节水措施

3.1节电措施

锅炉运行与烟气治理的耗电设备主要有：锅炉给水泵、补水泵、引风机、鼓风机、二次鼓风机、热水循环泵、水处理盐水泵、烟管振动器、上煤输送设备、脱硫塔耗电设备（循环泵、清水泵、碱液泵、碱液搅拌机、脱硫塔搅拌器）、罗茨风机、气泵、振动器等。降低锅炉设备电耗的主要措施有：

（1）锅炉给水泵和热水循环泵扬程要合理，鼓风机、引风机主要耗电设备改为调频，设备采用变频可以减少对机械和电网电流的冲击，提高设备启、停的安全性。

（2）配套风机应选择高效节能和低噪声的风机，风机的风量应根据锅炉的额定出力、燃料品种的燃烧方式和烟风系统的阻力计算确定。

（3）锅炉房设备布置应合理，减少管道、烟风道的长度及弯头数量，以减少阻力损失。

（4）加强用电设备的管理，严禁“大马拉小车”。部分设备能间断运行就间断运行，上节能设备，淘汰耗能大的设备；照明灯采用节能灯，做到人走灯灭。

3.2节水措施

耗水设备主要是锅炉补充水、炉排细灰冲灰水、设备冷却水、水处理用水、冲渣水、脱硫用水、脱硝用氨水混合用水等。节水措施主要有：

（1）省煤器后面烟道降低排烟温度的余热水箱冷却水（热水）用于锅炉循环使用。以笔者所在公司20t/h燃煤锅炉为例，从余热水箱出来的冷却水（热水）温度为70℃左右，使得锅炉给水温度从30℃左右提高到70℃左右，锅炉用水温度提高了40℃左右，节能效率能提高5%左右，按蒸汽用量200～250t/d计算，每年会取得可观的节能效果。

（2）将锅炉水处理废水、灰渣水、排污水、脱硫污水进入澄清池，使冲洗灰渣的废水重复利用或用于燃煤水分的调节，多余废水进入污水处理站处理。

（3）控制合理的排污率。锅炉排污是一项节能减排和安全运行的重要工作，必须控制好排污率及做好排污水的有效利用，以炉外水处理与炉内加药剂处理相结合的方法做好排污，排污率控制在10%以内。目前，多数企业把排污水排放到废水池中，作为废水排掉，浪费了水资源。锅炉的排污水碱度较高，pH值10左右，可用于污水处理站中和酸性较高的废水，以节省废水处理成本。

（4）做好锅炉用水的跑、冒、滴、漏管理，消灭常流水。

4燃烧过程中烟气含氧量的控制

燃煤锅炉的基准氧含量为9%，燃油、燃气锅炉的基准氧含量为3.5%。控制烟气含氧量，既可以减少排烟损失，又能有效控制NOx生成量。控制炉膛含氧量，尽量保持低氧燃烧，含氧量越高，原始NOx越高，氧含量对原始NOx有着直接影响，氮氧化物含量突变时需增加氨水溶液用量，防止排放超标。锅炉燃烧过程烟气含氧量控制有以下主要措施：

（1）燃料燃烧的完全程度主要反映在燃烧产物的成分，即烟气成分是否合理（特别是含氧量）和烟气温度两个方面。烟气成分中O2、CO2、CO的含量基本上可以反映燃料燃烧的状况。一般的方法是用烟气中含氧量来表示。如果燃烧不完全，烟气中有CO等，使热损失增大；如果烟气中氧含量太高，使排烟热损失增大，炉膛温度降低。因此，控制炉内燃烧氧量，必然有一个最佳的风煤配比。只要在炉膛出口用氧化锆测氧仪测出烟气氧量，计算出空气系数用以调整风-煤配比，以达到最佳经济燃烧。

（2）工业燃煤锅炉，均采用原煤作为燃料，锅炉比较简陋、陈旧，漏风、冒烟较为严重，必须做好锅炉的密封性等技术改造，控制好炉内氧量。

（3）做好烟道及除尘器的密封，以防进风。

5燃烧过程中炉膛负压控制

炉膛负压的大小对于节能影响很大。负压大，吸入冷风多，影响炉温，且排烟热损失增加。所以，锅炉应在微负压下运行，它能增加悬浮煤颗粒在炉膛风的滞留时间，促进完全燃烧，有利于节能减排。炉膛负压一般通过控制引风量来调节。当炉膛负压为正时，不仅会使炉内氧量大大增加，也会使炉膛内的热烟气和火焰向外喷出，影响设备与人员安全。锅炉增减负荷时，过程尽量缓慢，防止锅炉运行参数剧烈波动。锅炉负荷出现变化后，燃料及送风调节器控制燃料量和送风量与负荷变化相适应；也可使用引风调节器调节送风量。

6维护与保养

锅炉和烟气治理设备的维护与保养及修理质量、改造质量的优劣，直接影响到锅炉和烟气治理的安全经济运行与节能减排。由于锅炉和烟气治理设备结构形式不同，制造工艺、制造质量和运行保养等情况不同，损坏的部位和情况也不同，应根据损坏的具体部位和损坏程度，运用相应的修理方法进行修理，基本恢复设备原有的性能。工业锅炉修理质量和锅炉改造质量，应符合《锅炉安全技术监察规程》和《锅炉定期检验规则》等规章和有关技术标准的规定，并接受锅炉监督检验机构的监督检验。

总之，要兼顾好锅炉运行与烟气治理的有效性，优化锅炉整体运行水平，提升污染治理技术，以达到高效节能，超低排放之目的。

参考文献

[1]史培甫.工业锅炉节能减排应用技术（第2版).北京：化学工业出版社，2016-03.

[2]GB13271-2014.锅炉大气污染物排放标准.

[3]李继海.分层分行布煤装置在锅炉节能中的应用[J].中华纸业,2009,30(20).