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浅谈工业锅炉的节能与环保

作者:新疆东华顺通环保 发布日期:2019-10-15 14:33 点击:
锅炉从开始应用到现在已有二百多年的历史,锅炉从低温低压发展到高温高压,从小容量发展到大容量。从铆接胀接发展到焊接。
锅炉从开始应用到现在已有二百多年的历史,锅炉从低温低压发展到高温高压,从小容量发展到大容量。从铆接胀接发展到焊接。从人工加煤发展到机械加煤。截止到2012年我国在用63.53万台。燃煤工业锅炉占95%。目前我国工业锅炉热效率低造成了能源大量浪费及环境污染。随着现代工业生产的发展对锅炉要求主要提高经济性能和环保性能。
首先解析锅炉实际运行状态对能耗的影响。
1锅炉负荷变化对热效率的影响
据统计,目前全国工业锅炉平均运行负荷只有额定负荷的50%-70%。当锅炉低负荷运行是燃煤量减少、通风量减少,炉内温度降低。热效率降低,造成能源浪费。
2锅炉排污控制不当造成热损失
锅炉排污分为连续排污、定期排污及表面排污。在排污的过程中会损失一部分热量。排污量越大,热损失就越大。据相关资料介绍排污率每增加1%就会使燃料增加3%。由此可见浪费燃料和水资源。
3煤质变化影响
锅炉参数的设计选取是按一定煤种设计的。有许多单位为省钱购买低热值的劣质煤,燃烧效果差,热效率低。
4水垢影响
锅炉运行中水质处理不符合要求,在锅炉受热面上就会生成水垢。水垢导热性较差。据相关资料介绍,工业锅炉受热面结有lmm的水垢燃料会增加3%-8%造成能源浪费。
5积灰影响
锅炉受热面积灰严重影响锅炉传热。因烟灰的导热系数为钢材的1/460。所以导致排烟温度提高。
6跑、冒、滴、漏的现象
工业锅炉的阀门、法兰等连接处,有许多存在跑、冒、滴、漏的现象。
针对上述情况采取的措施:
1.提高锅炉运行负荷。要提高锅炉运行效率。应合理提高运行负荷,确保锅炉负荷处于经济运行状态。
2.控制过量空气系数。过量空气系数应控制在合理范围内。
这对锅炉提高燃烧效率、降低炉渣含碳量,减少排烟热损失、气体未完全燃烧热损失和固体未完全燃烧热损失非常重要。
3.控制排烟温度。降低排烟温度是锅炉节能的重要途径。在用锅炉可增加尾部受热面来降低排烟温度。
4.搞好锅炉给水软化处理,避免减少受热面结垢。由于水垢导热系数低、热阻大、传热受影响,煤耗增加。因此要加强水质,保证不结垢。若结垢后达到一定厚度应及时清除。
5.定期清灰。
6.加强炉墙、炉体的密封与保温。
7.煤质选取符合设计或相近的。
8.控制排污率,减少不必要的排污热损失。
9.加强锅炉运行监测。
10.余热利用。如凝结水回收、排污热量合理利用。
11.对在用锅炉进行一些节能改造或增加节能装置。如炉拱改造、辅机改造等。
其次,探讨工业锅炉大气污染及采取控制技术和措施。由于工业锅炉平均容量小、排放高度低、燃煤品质差异大、治理效率低、污染和排放强度高,因此对环境影响备受关注,对城市污染贡献率达45~65%。由此可见控制锅炉污染极其重要。
由此可见,工业锅炉大气污染应采取必要的控制技术和措施。具体如下:
1、烟尘(颗粒物)控制
控制锅炉烟尘排放的技术包括燃料预处理技术和燃烧后控制技术。燃料预处理技术包括采用洗煤技术、型煤、水煤浆技术等。燃后控制技术是指末端烟气除尘技术。单筒旋风除尘器、多管旋风除尘器、湿式除尘器和机械除尘器与湿式除尘器的组合、静电除尘器和布袋除尘都可采用。  
2.二氧化硫控制
(1)燃烧前脱硫
原煤在投入使用前,用物理、物理化学、化学及微生物法将煤中硫分脱掉。洗煤又称选煤,是通过物理或物理化学方法将煤中含硫矿物和砰石等杂质去掉来提高煤的质量。煤炭经过洗选后,可使原煤中的含硫量降低40%~90%,含灰分降低50-80%。
(2)燃烧中脱硫
①固硫型煤
固硫型煤是向煤粉中加入粘结剂和固硫剂。加压制成具有一定形状的块状燃料,脱硫率可达40~60%,减少烟尘排放量60%。
②炉内喷钙脱硫工艺
典型的炉内喷钙脱硫是循环流化床锅炉、脱硫效率一般能达50-70%,但为了越来越高的环保要求还需要在尾端上处理设施。
③烟气脱硫技术
湿法脱硫工艺运用比较广泛的有石灰石一石膏法、氧化镁法、氨法、钠碱法、双碱法等。根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ462-2009)适用于采用石灰法、钠钙双碱法、氧化镁法、石灰石法工艺。
④月兑硫除尘一体化技术
烟气脱硫除尘一体化技术一般是在各类除尘设备基础上采用碱性浆液为吸收剂、应用水膜除尘、文丘里除尘、旋风除尘的机理和旋流塔、筛板塔、鼓泡塔、喷雾塔吸收等机理相结合同时除尘脱硫。上述这些简易的方法共同特点是设备少、流程短、操作简便、维护方便、投资少。一般出尘率70~90%。脱流效率60-85%。
3.氮氧化物控制
①低氮燃烧技术
燃烧过程中生成的氮氧化物由三部分组成:燃料型、热力型和快速型。自然通风锅炉燃烧温度低于1500摄氏度。热力型氮氧化物产生少、层燃炉通过改炉拱和合理配风可以实现低氮燃烧、煤粉炉燃油燃气炉具有成熟的低氮燃烧器。燃烧中氮氧化物控制技术主要有烟气再循环、两级燃烧与低NOx燃烧器组合等方式一般可使NOx减少30-40%。
②低氮燃烧+尾端治理
我国在鼓励优先采用新型低氮燃烧技术、脱硫一体化技术时,如仍不能达标采用尾端治理技术使氮氧化物排放达到200mg/适用于工业锅炉的尾端治理技术为SNCR,SNCR不需要催化剂,投资少,该技术在炉膛适当位置喷含氮的还原剂,将燃气中的NOx还原为和水。炉膛温度需要控制在800-1000摄氏度。
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