“我國作為一個人口和發展中的大國,近年來能源的消費量劇增,隨著經濟的高速發展,各項建設取得了巨大的成就,但也付出了很大的資源和環境代價。針對日益快速增長的能源消耗和日趨嚴峻的環保壓力,國務院審時度勢修訂了能源政策,強調“能源開發與節能并舉,把節能放在首位”,號召國民在能源消耗利用上實行“節能減排”,并制定了“節能減排”約束性指標,推動能源資源節約型和環境友好型社會建設。”
當前我國工業鍋爐能源資源浪費情況十分嚴重,節能潛力很大。因此,做好鍋爐的安全經濟運行,使鍋爐設備在最優狀態下工作,對于促進“節能減排”具有十分重要的意義。
問 題
由于國家能源政策及當前油氣價格的因素,在用的工業鍋爐能耗浪費的主要原因有:鍋爐容量偏小、效率低下、煤種多變、煤質差、排煙溫度高、污染大、系統自動控制水平低、鍋爐結焦、積灰嚴重、水質達不到標準要求、冷凝水綜合利用率低、人員操作水平不高等諸多方面因素。
1.鍋爐容量小、熱效率低。近年來熱電聯產項目雖然逐步上升,但總體上小容量鍋爐所占比重仍然偏高,且大多鍋爐長期在低負荷下運行,造成不完全燃燒和排煙溫度升高,熱損失增大。
2.煤種多變、煤質差。工業鍋爐的燃煤由于產供緊張,其顆粒度、熱值、灰分等均無法保證。而工業鍋爐90%以層燃鍋爐為主,層燃鍋爐對煤種的適應性較差,當煤種發生變化時,其燃燒工況相應也發生變化,且燃燒時工況也相應變差。
3.排煙溫度高、污染大。企業大量使用有機熱載體鍋爐,而有機熱載體鍋爐燃燒方法大多數以層燃為主,其排煙溫度長期在300℃~350℃之間,大量高溫煙氣及粉塵SO2、CO2、NO對環境造成極大污染,熱量流失嚴重。
4.鍋爐運行自控裝置水平低。在用工業鍋爐普遍未配置運行檢測儀表,操作人員在調整鍋爐燃燒工況或負荷變化時,由于無法掌握具體數據,不能及時根據負荷變化調整鍋爐運行工況,鍋爐、電機的運行效率受到了限制,造成了浪費。
5.鍋爐水質超標明顯。依據GB1576-2001《工業鍋爐水質》標準的規定,在用工業鍋爐均應安裝水處理設備或鍋內加藥裝置,但實際上仍有很大一部分工業鍋爐水質嚴重超標。
6.鍋爐受熱面結焦、積灰嚴重。由于能源的緊張,工業鍋爐采用的燃料品質參差不齊,粘結性物質增多,鍋爐受熱面結焦、積灰嚴重。目前清除鍋爐結焦、積灰的主要方法為機械方法和化學方法,但由于結焦、積灰成分的不同及各鍋爐結構的差異,清除效果不明顯。
對 策
針對以上的問題,質監部門應指導企業積極推廣節能裝置與技術,使在用鍋爐提高效能,減少浪費。
1.推廣工業鍋爐加裝余熱回收裝置。指導企業加裝蒸汽“余熱回收裝置”,對有機熱載體爐的尾部高溫煙氣進行回收二次利用,使鍋爐煙氣溫度降低至150℃~200℃。
2.推廣干冰清洗技術。以前企業一直采用水和壓縮空氣等機械方法清洗鍋爐的油垢、煤垢,清洗效果差,且易損壞鍋爐爐墻。干冰清洗技術,有效破解了清除鍋爐結焦的難題,通過高壓空氣將顆粒狀的干冰粒噴射到鍋爐受熱面的表面,利用溫差的物理反應使不同的物質在不同的收縮速度下產生脫離,當-78℃的干冰粒接觸到油垢、灰垢表面后產生脆化爆炸現象,使油垢、灰垢收縮及松脫,隨之干冰粒會瞬間汽化且膨脹數百倍,產生強大的剝離力,使油垢、灰垢快速徹底地從金屬表面脫落。
3.推廣工業鍋爐水處理技術。據測算,鍋爐本體內部每結1毫米水垢,整體熱效率下降3%,而且影響鍋爐的安全運行。通過指導企業采取有效的水處理技術和除垢技術,加強對鍋爐的原水、給水、鍋水、回水的水質及蒸汽品質檢驗分析,實現鍋爐無水垢運行,整體熱效率平均提高10%。
4.推廣冷凝水回收技術。鍋爐所產生的蒸汽,經過生產用熱設備后會生成冷凝水。在一般的熱電廠、造紙企業、化纖企業、石油化工、賓館等行業,鍋爐補給水利用蒸汽冷凝水,有如下好處:(1)熱量利用,蒸汽冷凝水回水溫度一般為60℃~95℃,可以提高鍋爐給水溫度40℃~60℃,節煤效果明顯。(2)冷凝水回收量一般可達到鍋爐補給水量的40%~80%,大大節約鍋爐軟水用量,既節約用水又節約用鹽。(3)給水溫度的提高,提高了鍋爐爐膛溫度,有利于煤的充分燃燒。(4)蒸汽冷凝水含鹽量較低,可以降低鍋爐排污量,提高鍋爐熱效率。(5)減少了企業污水排放量和煙塵排放量。蒸汽冷凝水回收利用,尤其用于鍋爐給水,將產生顯著的經濟效益和社會效益。
5.推廣低耗電量的變頻技術。鍋爐在運行過程中,通常都是由操作人員憑經驗手動調節,峰值能耗浪費較大。而采用變頻調速技術的優勢在于:電機轉速降低,減少了機械磨損,電機工作溫度明顯降低,檢修工作量減少;電機采用軟啟動,啟動電流從零逐漸上升到額定電流值,不僅節能而且不會對電網造成沖擊,節能效果顯著,一般情況下可以節能約30%。
6.推廣區域集中供熱。熱電聯產與熱、電分產相比,熱效率提高30%,集中供熱比分散小鍋爐供熱熱效率高45%左右。質監部門應引導企業采用區域集中供熱工程,既幫助企業節約了成本,又解決了企業生產場地及環境污染的問題。
7.推廣使用清潔能源。根據當前能源價格居高不下,企業成本上升的不利因素,指導企業進行生物質、垃圾及油改氣工程。水煤漿、桔桿、固體垃圾及天然氣等清潔能源基本上能完全利用,其熱效率在95%以上。
8.推廣純低溫余熱鍋爐應用技術。純低溫余熱鍋爐可利用生產系統中產生的中低溫廢熱來推動低參數的汽輪機組做功發電,且不用任何補燃,是企業提高能源利用效率、降低成本、節能減排的有效措施之一。
建 議
1.建立和完善節能減排指標體系。地方政府應盡快出臺制定鼓勵節能減排和促進新能源發展的具體配套措施及優惠政策,各級職能部門建立協作聯動機制,努力形成整體合力,大力開展對鍋爐等特種設備節能的宣傳教育,營造濃厚的工作氛圍,提高全民節能意識,充分發揮各行業協會及技術機構的支撐作用,共同推進工業鍋爐節能減排工作。
2.充分發揮企業節能減排的主體作用。鼓勵企業加大節能減排技術改造和技術創新投入,增強自主創新能力。完善和落實鍋爐使用單位節能減排的各項管理制度,提高鍋爐熱效率,加強對鍋爐運行人員和管理人員的節能技能培訓考核,強化能源計量管理。
3.推進集中供熱和在用鍋爐的節能改造。進一步推進區域集中供熱,加強對鍋爐燃燒系統、鍋爐輔機、控制系統及其他保溫及冷凝水回用等進行技術改造,進一步降低能源消耗。
4.加快建立節能技術服務體系。制訂出臺發展節能服務產業的指導意見,促進節能服務產業發展。培育節能服務市場,加快推行合同能源管理,開展鍋爐效能測試工作,通過效能測試,了解鍋爐經濟運行狀況的優勢,找出造成能量損失的主要因素,指明減少損失、提高效率的主要途徑。