20T蒸汽锅炉的节能减排措施分析

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【摘要】20t蒸汽锅炉是工业上主要的热动力设备。随着我国经济的飞速发展，能源的消耗量不断增加，如何提高20T蒸汽锅炉的节能减排，是很多学者研究的课题。本文从蒸汽锅炉的结构，操作方法，锅炉工艺进行改进，来达到节能减排的效果。

【关键词】蒸汽锅炉；节能减排；措施

中图分类号：F403文献标识码：A文章编号：1006-0278(2012)02-103-01

据数据统计，我国工业锅炉拥有量为五六十万台, 其中70%是蒸汽锅炉, 其余是热水锅炉。2011年我国原煤生产总量达35.2亿吨，同比增加8.7%量，其中锅炉用煤占煤炭总产量的81% 。我国电站蒸汽锅炉热效率较高, 我国研发的超临界机组锅炉热效率高达90%以上, 同世界同类型机组接轨; 而工业锅炉热效率较低, 据调查检测, 我国工业锅炉的平均实际热效率仅为68~70%, 仅此一项, 我国每年浪费原煤近1.5亿吨。在我国工业蒸汽锅炉以燃煤为主,由于不合理的结构设计, 制造质量不良, 不匹配的辅机配套设施, 选择的煤种与设计的煤种不符,以及不规范的运行操作等使蒸汽锅炉出力不足，热效率低下，能耗过大，甚至不能满足生产的要求。所以如何改善蒸汽锅炉的节能减排得到了积极的响应。

一、20T蒸汽锅炉的节能减排途径及其面临的问题

蒸汽锅炉的作用是使锅炉里的水蒸气获得高温高压来产生能量。蒸汽锅炉的本体结构一般采用三回程结构：燃料在炉胆内做常压燃烧，高温烟气沿炉胆向后经凹燃室进入第一烟道管束，经压迫式前烟箱转折180度进入第二管束，进过对流换热后排入大气。20T蒸汽锅炉的特点是蒸汽多，压力大;在正常工况下每小时产生的蒸汽质量为20T。保证蒸汽锅炉的正常工况就必须消耗大量的燃料，因此在蒸汽锅炉的使用过程中，节能减排就成为一个重要的课题。在保证相同工作能力的情况下采用一种有效方式，解决许多复杂的问题， 比如：怎样控制燃料的燃烧过程，使燃料得到充分的利用；怎样净化锅炉的供给水，减少蒸发时产生的沉淀物；当燃料处于粉末状态下燃烧时，怎样回收烟气当中的灰分；怎样回收烟气当中的余热，使热量损失降到最低；怎样有效的控制废气、废杂的排放，来降低排放物对环境的污染等。以上问题不仅关系着蒸汽锅炉的正常使用和工业生产的正常进行，而且也关系着蒸汽锅炉如何能达到节能减排的目的，真正实现节能、环保的科学发展观理念．

二、20T蒸汽锅炉的节能减排措施

针对蒸汽锅炉的基本构造和操作过程以及运行当中需要解决的一些问题等几个方面考虑，探讨蒸汽锅炉的节能减排措施。

（一）改进蒸汽锅炉的结构

蒸汽锅炉结构是节能减排的关键，科学有效的锅炉结构设计，能有效的控制燃料的使用量和废料的排放。

1.改进蒸汽锅炉回程结构。全自动蒸汽锅炉普遍采用中心对称的三回程的结构，超大的内筒和偏心火箱的结构设计，能有效的增加受热面的面积，使蒸汽锅炉合理均匀加热，降低能量的损耗率。改进回燃室的结构，使前管板与炉胆连接，后管板采用椭球行封头，这样的设计可以提高燃料的燃烧效率，减少燃料的使用量。对流结构的设计，由第二和第三回程管束组成，这样充分的更加了辐射受热面，进一步提高了热效率。为减少锅炉废气的排放和提高废气的利用率，转烟室内的烟箱采用热藿传递的方式降低烟的温度，使出烟的温度急剧下降，达到500℃以下；并反复利用废气，利用废气的预热去加热相关的物质，这样减少了蒸汽锅炉废气带走的热量，也减少了废气的排放量，达到了节能减排的目的。

2.蒸汽锅炉进水装置改进。在蒸汽锅炉进水端增加混水装置。这种装置有三个好处，第一水经过冲刷烟管管束，再和炉胆炉胆接触，提高了回水的水温；第二这种结构避免了因局部过冷而产生的沸腾现象；第三充分利用合一切可利用的热能，从热对流角度考虑，炉水在燃烧烟气的高温部分受热，在低温部分流动，合理地利用了对流的特点提高

水温。

3.波形炉胆的改进。波形炉胆结构设计对锅炉的节能减排有着密切的关系。科学的波形炉胆设计，可以加强了烟气的扰动量，进而增加了辐射受热面积和传热效果，使燃料在炉膛内得到充分的燃烧。

（二）完善蒸汽锅炉的操作方法

随着科学技术的发展，蒸汽锅炉的操作摆脱了人工手动控制，实现了全自动程序控制，大大改善了锅炉内燃料的燃烧效果，提高了燃料的热效率。自动化控制主要包括：蒸汽锅炉给水、锅炉燃烧、热力除氧器运行压力和水位凝结水箱水位，废气、废料的预热利用及排放等。前两者是蒸汽锅炉节能减排的关键。

自动调节蒸汽锅炉里的进水量，保持锅炉水位和维持压力温度的稳定；调节最佳的风量和燃料之间的比例；保持稳定的炉膛负压，有利于稳定锅炉燃烧工况，有利于延长锅炉的使用寿命；减少锅炉操作人员和员工的工作强度，并提高了工作效率。自动化控制有效的掌控了蒸汽锅炉里的燃料量、送风量和排烟量三个关键参数，在保证蒸汽锅炉正常运行的同时，既保证了燃料燃烧产生的热能和水量保持平衡，也实现了蒸汽压力、空气系数和炉膛负压稳定的调节。风和燃料成一定的比例，保证燃料的充分燃烧并减少了燃料的使用量，达到了节能减排的目的，给企业创造了利益的最大化的同时也满足了环保的需求。

蒸汽锅炉的节能减排关系着企业利益的最大化，对造福我们美好的环境起到推动作用，是建设资源节约型和和谐社会的重要举措。相关企业应该在国家相关部门的监督下，利用一切可以利用的科学技术和企业自身的实际结合，改进、研究锅炉节能减排方面的有效途径，为企业企业创造利润，为社会谋求福利。

参考文献：

[1] 魏立全.蒸汽锅炉节能方案研究报告[J]. 中国科技博览,2010(12).

[2] 董红卫,张少华.锅炉的节能减耗[J].油气储存,1998(17).