工业燃煤锅炉节能与环保技术探讨

工业燃煤锅炉节能与环保技术探讨

许智勇

（中国石油天燃气有限公司乌石化分公司，新疆乌鲁木齐，830011）

摘要：煤炭是工业生产的一大重要能源，每年消耗大量的煤炭资源用以支持工业生产有序运行。锅炉是工业燃煤的主要设备，煤炭资源与空气发生燃烧反应，产生并释放热能，满足工业生产的需求。在可持续发展战略全面落实的背景下，传统的工业燃煤锅炉耗能高、消耗量大，在燃烧过程中，因不完全燃烧而发生煤炭资源浪费的问题，不仅降低资源利用率，还会加剧环境污染。鉴于此，本文将重点探究工业燃煤锅炉节能与环保技术的有效策略，希望能为行业从业者提供参考，共同推动工业燃煤耗能降低、节能化、环保化发展。

关键词：工业；燃煤锅炉；煤炭资源；节能；环保技术

煤炭是能源结构中占据主要地位的能源，是工业锅炉运行的主要原料。我国工业锅炉以燃煤为主，在燃烧过程中释放热量，满足工业生产需求。据统计，我国每年消耗的标准煤多达4亿吨。由于传统工业锅炉的体积小、内部结构不合理，在煤炭燃烧的过程中，因与空气接触不充分，而存在燃烧不完全的问题，产生一定的资源浪费问题；煤炭以碳元素为重要构成元素，煤炭燃烧会产生大量的CO、CO2、NO等气体以及粉尘污染物，降低大气环境质量。针对这一情况，推动经济结构转型升级，就要重点关注工业锅炉燃煤这一生产行为，探索提高锅炉燃煤效率、资源利用率以及降低污染程度的方法。节能与环保技术在工业燃煤锅炉改造中的应用，是工业领域寻求绿色化、高效化发展的重要举措。

一、从锅炉结构改造入手，优化炉膛结构

工业锅炉作为煤炭燃烧的主要场所，其内部结构和功能是影响煤炭资源燃烧率和使用率的重要因素。相关企业要有效提高燃煤效率，确保热量充分释放和应用，就要从锅炉结构入手，以现代技能与环保技术为核心，结合煤炭资源燃烧的需求等，改善锅炉内部结构，以节能化、环保化为方向，不断优化炉内结构，增强锅炉在燃煤方面的功能[1]。炉拱是锅炉的重要内部结构，煤炭引燃着火的发生地就是锅炉的炉拱位置。空气充斥炉拱空间，保障煤炭燃烧的条件得到满足。炉拱作为空气组织的动力场，要提高煤炭燃烧效率，就要不断优化炉拱结构，从而保证在其内部合理组织、分配空气，为燃料燃烧提供良好的空气条件和内部环境，提高燃烧率，让煤炭充分燃烧。炉拱前后拱的配合情况直接决定锅炉的热效率、燃烧情况、环境污染情况、运行可靠性，因此，在推进工业燃煤节能与环保发展的过程中，相关人员要重点关注工业锅炉的炉拱结构，以前后炉拱的相互配合，更好地发挥炉内空气动力场的空气调配作用，确保在空气的持续、充分供应的过程中，炉膛内的燃料能及时着火并充分燃烧，提高燃料的燃烧程度，让燃烧产生的热量充满整个炉膛，提升锅炉热效率。受热面集灰是导致燃煤锅炉热损失的一大因素，根据这一情况，改进炉拱结构，能有效改善锅炉炉膛的充满度，在燃烧煤炭的同时，还能燃烧产生的飞尘、灰渣等，降低热损失，减少受热面集灰量，提升锅炉运行的经济性、安全性。结合锅炉燃烧的实际数据可知，每当受热面的机会厚度增加1mm，锅炉的热损失就会提高4%~5%。因此，通过改造锅炉炉膛结构，能从受热面等多个方面入手，降低锅炉热损失以及排烟温度，将更多的热量用于支持工业生产。

二、从燃烧条件优化入手，合理充足给风

空气中的氧气是燃烧的重要条件，当煤炭与空气充分接触，其燃烧率能有效提高；若煤炭无法与煤炭充分接触，则很容易产生燃烧不充分的问题，不仅浪费资源，还会增加CO的产生量，排入大气环境中，大大降低了大气环境质量。因此，在以节能、环保技术优化工业锅炉燃烧，就要从煤炭资源燃烧所需要的条件——空气接触率这一方面入手，提高锅炉的风量分配率，确保煤炭在与空气充分接触的过程中，实现全面燃烧。这就需要避免在锅炉运行过程中，各风仓之间相互串风，沿着炉宽的方向，均匀、合理地分配锅炉内部各处的风量，确保能满足炉膛内燃煤的实际需求[2]。

首先，对锅炉的内部结构进行设计优化和改造，对传统锅炉风量分配情况、燃烧情况以及风仓结构进行全面分析的基础上，明确其存在的问题，采取针对性措施，调整、改进锅炉风仓结构，从风仓内部和风仓之间两个方面入手，从内部对风仓的侧密封激进型改进，确保风量能沿着锅炉宽度这一方向，实现均匀给风，确保风量持续、均匀供应，从而防止不均匀给风造成的火口等问题的发生；从外部则要加强各风仓的密封性，防止风仓之间产生串风的情况，提高每一个风仓的燃烧率。其次，为了提高煤炭的燃烧率，除了在锅炉内部风仓以及供风系统的支持下，确保煤炭能与空气进行充分接触，还可选择经济实惠的鼓风机、引风机等，以能推动风力输送的工具，增加锅炉内部的空气充盈量，在锅炉内部让煤炭与空气充分接触，防止因不完全燃烧产生的黑烟以及CO等气体。最后，烟道是锅炉的一大重要结构，在节能、环保技术的支持下，技术人员要根据锅炉的烟气阻力计算结果，合理设计、改进烟道结构，从而降低烟气阻力。

三、从煤炭资源使用入手，分层均匀给煤

煤炭资源的给入也是影响燃烧充分率的一大关键因素，决定了煤炭能否与空气充分接触。从给煤这一操作入手，寻求锅炉燃煤的节能性、环保性，就要重点关注分层给煤系统。分层给煤系统是一项新兴的节能技术，该技术能让煤炭在锅炉内部的燃烧位置均匀分布，依托于锅炉内部的漏网结构，每一层煤炭的颗粒大小相同，确保系统给出的风量、风压等能满足各层煤炭燃烧的实际需求，风量、风量与煤炭颗粒成正比，改善燃烧效果，有效提高锅炉的热效率，并减少黑烟、飞尘的产生量[3]。

将分层给煤系统应用于工业锅炉中，能借助给煤装置，将同一批煤炭按照其颗粒大小情况对其进行划分，将颗粒大小基本相同的煤炭规整在一起，不同颗粒大小的煤炭在锅炉内的燃烧位置不同，且分布稀疏、平整，确保每一层煤炭都能在锅炉内部与空气发生充分的燃烧反应。

除此之外，工作人员还可根据锅炉燃烧的实际情况，计算烟道阻力、热效率等，对锅炉进行二次进风、使用助燃带、变频调速鼓风机，或者在锅炉尾部加装受热面，提升锅炉热能。工作人员还要关注煤炭种类的选择，煤炭的种类、纯度也是影响锅炉燃烧率的一大因素。工作人员根据不同的工业锅炉燃烧需求和锅炉结构，选择能满足锅炉燃烧需求的煤炭种类，提高煤炭燃烧率，从而达到节能、环保的目的。

四、结语：采用节能与环保技术，优化、改进工业锅炉结构，提高燃煤的热效率，是提高煤炭资源利用率、降低环境污染程度的重要举措，从锅炉燃烧这一源头入手，能有效推动工业全行业绿色化发展。在我国的产业结构中，工业锅炉的使用量大，且工业锅炉有待改进的地方角度，在推进经济绿色化发展的过程中，存在的潜力大，也是经济可持续发展的重要入手点。这就需要相关企业从锅炉结构、燃烧条件、给煤情况三个主要方面入手，在工业锅炉煤炭燃烧环节以技能与环保技术的应用，提高煤炭燃烧热效率、资源利用率，践行可持续发展战略要求。
参考文献

[1]唐雅玲.工业企业燃煤锅炉替改策略评价研究[D].南京航空航天大学,2020.

[2]豆永飞.浅谈在用燃煤工业锅炉节能环保现状及治理措施[J].山东工业技术,2019,(07):74-75.

[3]周月华,孙丽娟.工业燃煤锅炉节能与环保技术探讨[J].黄河水利职业技术学院学报,2011,23(02):39-40.