节能降耗技术在工业锅炉运行中的应用研究
廉洪强
【摘 ?要】工业是国家经济发展的重要命脉，但工业生产会浪费大量能源，有违党和国家提出的“生态环保”的理念。特别是在工业锅炉运行的过程中，资源浪费的情况仍然存在，因此，如何利用技术减少工业锅炉运行中的资源浪费是论文研究的重点。基于此，论文主要对工业锅炉运行中节能降耗技术的应用进行研究。
【Abstract】Industry is an important lifeline of the country's economic development， but industrial production will waste a lot of energy， which goes against the idea of "ecological protection" put forward by the Party and the state. Especially in the process of industrial boiler operation， the waste of resources still exists. Therefore， how to use technology to reduce the resource waste in the operation of industrial boilers is the focus of this paper. Based on this， the paper mainly studies the application of energy saving and consumption reduction technology in the operation of industrial boiler.
【关键词】节能降耗;工业锅炉;应用
【Keywords】energy saving and consumption reduction; industrial boiler; application
【中图分类号】TK227;TK01+8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章编号】1673-1069（2021）07-0183-02
1 引言
工业锅炉是一种热力设备，主要功能是辅助工业生产和供暖，也是工业领域中最重要的耗能设备之一。在我国使用的工业锅炉中，燃煤锅炉是最常见的一种。因为燃煤锅炉在运行的过程中会消耗大量能源，并且运行的效率比较低，所以必须在工业锅炉运行过程中施加一定的节能手段达到节能降耗的目的。
2 我国工业锅炉运行现状分析
2.1 工业锅炉容量较小
在我国工业领域中，工业锅炉容量小是一个非常普遍的问题，容量较小的工业锅炉在经过长时间运行后，内部燃料得不到充分燃烧，锅炉排烟温度过高，小型工业锅炉在生产过程中会导致部分热量损失。
2.2 工业锅炉受热面结焦
在全球能源愈发紧缺的背景下，工业锅炉运行中使用的燃料类型各不相同，所选择的燃料是否合理直接对锅炉造成影响，可能会导致工业锅炉受热面结焦，锅炉内部积灰严重。同时工业锅炉在经过长时间运行后，因其内部燃料得不到充分燃烧，也会导致工业锅炉内部出现大量积灰。由于锅炉内部积灰有较强黏性，会在工业锅炉运行过程中吸附在鍋炉内部受热面，导致结焦现象的出现[1]。
2.3 工业锅炉运行自控装置水平低
工业锅炉在运行过程中需要有检测仪表辅助工作，并结合检测仪表给出的数据参数制定维护工业锅炉平稳运行的方案，但当前我国有一些工业锅炉上并未装配检测仪表。
2.4 控制系统自动化程度低
虽然当前我国工业锅炉运行已朝着自动化的方向发展，但是因为技术不完善，自动化程度不高，无法有效保证工业锅炉在最经济的状态运转，尤其是部分小型的工业锅炉，在对其进行保养和维护的过程中，多数都会出现一些问题，工业锅炉普遍处于低效率的状态下运行[2]。
3 工业锅炉概述
3.1 基本原理分析
工业锅炉是一种能量转化设备，是通过燃烧将化学能变为热能，并将工业锅炉内部的水转化为水蒸汽供用热设备使用，所以工业锅炉的主要作用是供热。由于我国的能源结构还是以煤炭为主，在对工业锅炉进行设计的过程中，因为工业锅炉本身容量较小，需要涉及比较复杂的参数信息，煤自然也成了为工业锅炉运行提供动力的主要燃料。在工业锅炉运行的过程中，我们首先需要将煤炭转化为煤粉或者尽量小的煤炭颗粒，因为这样可以让煤得到充分燃烧。从一定程度上讲，工业锅炉的运行目的是转换燃烧的热量，通过水蒸汽的方式达到供热的目的，因此，工业锅炉主要就是供热的目的，起到发电功能的工业锅炉还是比较少见的。
3.2 工业锅炉的构造分析
实际上，工业锅炉是锅和炉2个部分组成的，锅表示工业锅炉的水循环系统。在工业锅炉运行过程中，锅主要负责吸收锅炉内部的热能并将热能与水结合起来，让水转化为水蒸汽的同时向水蒸汽增添一定汽压，让水蒸汽具备一定能量。工业锅炉中水循环系统主要由汽包、下降管、水冷壁、省煤器等装置组成。例如，在工业锅炉运行过程中，为达到节能减排的目的，通常会将省煤器装配到工业锅炉轨道尾部的垂直或水平烟道当中，可以有效节省多余的能源。汽包实际上是一个专门盛放水和水蒸汽的容器，在连接省煤器的过程中，汽包是必不可少的一个装置，需要与集箱、下降管组合在一起共同构成工业锅炉的水循环系统。在工业锅炉运行过程中，可以在锅炉内部加热水，并在汽包能聚集水蒸汽，最终通过主蒸汽管道完成热量传递。
在工业锅炉中，炉实际上是一个燃烧装置，主要作用是处理相应的热能，通过燃烧的方式释放出热量。炉主要由燃烧器、炉排、炉膛、炉墙等装置构成。以煤炭燃料为例，当工业锅炉需要运转而燃烧煤炭时，可以在工业锅炉的炉中进行燃烧，并通过燃烧的方式释放大量热能。
4 工业锅炉运行中节能降耗技术的应用
4.1 增大工业锅炉容量
在工业锅炉运行过程中，小容量的工业锅炉其内部燃料无法得到充分燃烧，运行效率相对较低，可能会导致大量热量浪费，因此可以适量增大工业锅炉的容量，使用高效的大容量工业锅炉替代低效的小容量工业锅炉。同时在材料的选择与使用方面要更加仔细，例如，在使用煤炭燃料之前，可以将煤炭粉碎为煤粉，让煤粉可以在工业锅炉中得到充分燃烧，逐渐加大开发热能的力度。
4.2 工业锅炉内部结焦、积灰问题的处理
4.2.1 预防
锅炉内部之所以会结焦，与燃料的选择与使用有很大联系，尤其是在燃烧燃料的过程中，如果燃料无法得到充分燃烧，在工业锅炉经过长时间的运行后会导致大量料灰堆积，不利于工业锅炉排烟，影响工业锅炉的热效率。处理工业锅炉内部结焦现象应以预防为主，从燃料的选择到燃烧燃料都需要经过精确的设计，在燃料得到充分燃烧的同时增加工业锅炉的热效率，是实现工业生产节能降耗的有效方式。
4.2.2 处理
当锅炉内部已经形成结焦后，需要及时对结焦、积灰现象进行处理。通常我们采用定期清理的方式向锅炉中投入适量清灰剂。在投入清灰剂的过程中，工业锅炉最好处于运行状态，因为清灰剂在高温的情况下会和工业锅炉内部结焦发生反应，让结焦快速从锅炉内部受热面上脱落。通常最佳的处理方式为：小型工业锅炉1月投放1次清灰剂;大型工业锅炉1月投放2～3次清灰剂。在处理工业锅炉内部积灰现象的过程中，如果是初步积灰的状态，则可以使用吹灰的方式清除积灰，具体使用何种方法还需要结合工业锅炉的实际情况选择。值得一提的是，当工业锅炉中积灰情况严重时，积灰会附带烟气中大量二氧化碳和三氧化碳以及水蒸汽，在工业锅炉停止运行的状态下发生反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，给工业锅炉的清理與运行带来较大负面影响，因此，相关人员在对工业锅炉运行情况进行管理的过程中，要密切观察工业锅炉的结焦、积灰情况，及时上报、及时处理，避免因结焦、积灰影响工业锅炉热效率造成资源浪费。
4.3 提高工业锅炉热效率
4.3.1 减少热量损失
提高工业锅炉热效率的基础应减少工业锅炉运行过程中的热量损失情况，可以采用提高绝热材料质量或加厚保温材料的方式，在这个过程中我们需要对保温材料、绝热热量进行积极保养与维护，避免材料损坏、受潮等情况。工业锅炉的散热情况除了与保温材料有密切联系外，还和工业锅炉的负荷情况有很大的关系。当工业锅炉处于低负荷状态运转时，工业锅炉内部的散热量与散热面几乎不会发生变化，同时燃料的消耗量也会减少，但是会增加等量燃料的散热损失。
4.3.2 保证燃料完全燃烧
为保证工业锅炉内部燃料完全燃烧，针对于煤粉锅炉我们可以通过搭建二次回风系统的方式在锅炉内部形成烟气漩涡。锅炉内部煤粉燃料在烟气漩涡的作用下悬浮时间会得到大幅增长，煤粉燃料的燃烧更加充分。同时使用二次回风系统可以使炉膛内温度梯的温度降低，炉膛内受热面的利用率将得到提高，所以提高工业锅炉热效率为目的使用二次回风系统的效果是非常好的。根据相关调查显示，在对工业锅炉运行情况进行管理的过程中，二次回风系统的使用可以提高工业锅炉5%～10%的热效率。
5 结语
在工业锅炉运行的过程中，经常会出现过度消耗能源的情况，在能源愈发紧缺的背景下，工业锅炉的低效率运行显然不符合国家制定的节能减排的目标。在对工业锅炉运行进行管理的过程中，我们发现影响节能降耗技术施展的主要原因是燃料无法得到完全燃烧、锅炉保温性不强、锅炉内部积灰结焦现象严重等，在锅炉内部负荷发生变化、燃料热量无法得到充分释放、工业锅炉的热效率较低的情况下，能源消耗的问题会越来越严重，因此需要通过使用节能降耗技术的手段，达到节能减排的目的，提高工业锅炉运行的效率和经济效益。
【参考文献】
【1】单雨.节能降耗技术在工业锅炉运行中的应用[J].世界有色金属，2020（21）：168-169.
【2】罗文忠，孙禹.浅谈节能降耗技术在工业锅炉运行中的应用[J].中国金属通报，2020（10）：115-116.
