时间：2023-05-29 17:30:03
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工业锅炉，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：工业锅炉；节能；措施
中图分类号：TK223文献标识码： A
一、引 言
目前，全国工业锅炉保有量约 50 万台，其中燃煤锅炉约 48 万台，占工业锅炉总容量的 85% 左右。工业锅炉普遍热效率低，污染严重，节能潜力巨大，锅炉的设计效率通常为 72%~80%，但平均运行效率只有约 60%~65%，平均运行效率比国外先进水平低，而且每年排放的烟尘也是大气重要污染源[1]。国内工业锅炉运行中存在的主要问题有：单台锅炉容量小；设备陈旧老化；锅炉平均负荷小，以至“大马拉小车”的现象十分严重；锅炉自动化控制水平低；燃烧设备质量低；煤炭质量不稳定及使用的煤种与设计煤种不匹配；缺乏熟练的操作人员及节能监督管理不到位等。
因此，如何更好的节能降耗，提高锅炉运行的热效率，已经成为工业锅炉节能减排需要重点解决的问题。笔者结合多年的工作体会和深入研究，提出了以下一些观点和看法。
二、工业锅炉运行现状
近几年，在我国各级政府的重视及重点扶持下，我国工业锅炉行业得到了迅猛发展。全国拥有各级工业锅炉制造许可证的企业不断增加，我国现有锅炉台也迅猛增加。但是链条式锅炉仍然是我国工业锅炉燃烧设备的主要方式，占我国工业锅炉产量台数60%之多。
（1）污染严重，煤炭消耗量大
工业锅炉以燃煤为主，煤矿燃烧排放物污染严重，是众所周知的高污染能源。目前工业锅炉的污染排放量及能源消耗量仅次于电站锅炉，工业锅炉的煤炭消耗量则远远高于建材、钢铁等高排放工业行业二工业锅炉的污刹非放给我国大中型重点城市造成了严重后果，越来越引起全社会的广泛关注，工业锅炉的节能减耗势在必行。
（2）工业锅炉运行负荷普遍偏低，且平均容量小
长期以来我国大多数工业锅炉处于低负荷运幸引犬态，一般平均负荷率在50% ~70%，锅炉容量愈小，平均负荷率愈低二工业锅炉运行负荷偏低，这就造成其散热热损失比就比同负荷运行条件下的工业锅炉增加近一倍，而且容易造成燃煤燃烧速度减慢，锅炉漏风量增大，排烟热损失大等问题。更严重的是，有可能造成工业锅炉积灰堵塞和尾部受热面腐蚀。
（3）锅炉投务自身存在不足，检测仪表不全，自控装置水平低
锅炉设备自身存在不足，检测仪表不全，自控装置水平低的现象常见于我国小型工业锅炉，它们往往不能及时根据实际负荷变化来及时调整锅炉运行工况，以至于导致工业锅炉运行效率低。另外，我国工业锅炉的自身不足还体现在锅炉本体保温不好，普遍没设吹灰装置，锅炉后部灰坑和炉墙漏漏风现象严重等
三、工业锅炉的节能降耗措施
（1）控制排烟温度以减少排烟热损失
排烟热损失是锅炉的主要热损失之一，可达10%~20%。众所周知，排烟热损失主要取决于排烟温度和过量空气系数的大小。在锅炉运行中为了减少排烟损失，应在保证完全燃烧的前提下尽量保持较低的空气系数，尽可能的避免炉体及各部分烟道的漏风。排烟温度也并非越低越好，因为太低的排烟温度势必要增加锅炉尾部受热面，这是不经济的。同时还会增加通风阻力，增加引风机的电耗。另外，排烟温度若低于烟气露点温度，将会引起受热面的腐蚀，危及锅炉的安全运行。因此，要根据排烟热损失和锅炉尾部受热面的金属耗量与烟气露点温度等参数进行经济核算来确定最合理的排烟温度。要降低排烟热损失，还需防止锅炉烟气系统的烟灰结垢和堵塞。因此应定期检查锅炉炉膛及水冷壁以及空气预热器和省煤器的运行情况，及时对锅炉进行吹灰除垢，保持受热面的清洁，最大限度的提高传热效率，充分利用炉膛中燃料产生的热量，从而降低了排烟温度，提高锅炉运行的热效率。
（2）多应用新的工业锅炉技术，逐步改造旧工业锅炉
目前，科技日新月异，新技术的产生与应用层出不穷。多应用工业锅炉相关的新技术完成对旧锅炉的改造，提高锅炉运行效率，像近几年的变频调速技术，它可以按工业锅炉的负荷需要调节给水量和风量，提高了锅炉燃烧效率；并且增加了烟气余热利用装置，提高了烟气余热利用程度，减少了热量损失，真正使锅炉达到了节能减耗的目的
（3）推广工业锅炉的水处理技术
水质差是影响工业锅炉运行能量损耗大的一个重要原因，据测算，锅炉本体内部每结1mm水垢，整体热效率下降3%，直接影响工业锅炉的安全运行。我们可以采用先进的水处理技术和除垢技术，来提高水质，除去水垢。整体提高工业锅炉的热效率，实现工业锅炉运行的节能减耗。
（4）保证燃料的完全燃烧减少炉渣含碳量
炉渣含碳量反映的是燃料的不完全燃烧热损失。主要与锅炉型号、结构、燃料的品质与质量、燃烧方式以及运行操作技术有关。该项热损失越大，燃烧效率越低，直接影响锅炉的热效率。大量节能监测资料显示：炉渣含碳量减少 2.5%，可节约煤 1%。减少炉渣含碳量可以从以下几个方面入手：尽可能选用燃用水分小或挥发份大的煤促进燃料的完全燃烧；调整合理的煤层厚度、进煤速度、风煤配比等；改进锅炉结构设计上的不合理。如炉膛过小，造成热负荷低，使燃烧不良；前拱几何形状及高度不适，会使点火推迟；后拱过高或过短会使余煤不能燃烬。
（5）热效率的监测热效率是锅炉的综合指标
对工业锅炉的测试结果经过统计分析可知，各项热损失中，把排烟热损失、机械不完全燃烧热损失、锅炉外表面散热损失控制好，就基本控制住了热损失的 70%~80%。因此，对锅炉热效率的分析，主要应从下面几个方面入手：锅炉设备本身的问题，比如炉膛结构是否合理，受热面积的积灰与结垢，炉墙是否漏风；辅机的选择是否配套等；操作运行方面：提高司炉人员的操作水平，完善管理及规章制度。燃料的选用和锅炉负荷变化时生产的安排等等。
（6）提高锅炉操作人员及锅炉管理人员的整体素质
为了加强工业锅炉的运行管理，工业锅炉行业在对锅炉操作人员和管理人员招聘时应该提高任职资质，加强对职员的专业技能培训，只有锅炉操作人员和管王里人员岗位技能提高了才能更好地对锅炉设备进行周期性维护，才能确保锅炉系统和设备设备能够在最佳状态下安全、经济的运行。
综上所述，工业锅炉节能的具体措施主要有：
1、砌筑适当形状的炉拱，用以提高预热温度和合理组织炉内气流。
2、改进燃烧设备和燃烧方式。
3、加装锅炉管束和省煤器
4、改变炉膛辐射受热面，改进气流对受热面的冲刷。
5、加强炉体保温，减少各门孔、墙缝的漏风。在采取节能降耗措施解决问题的同时，还应以技术先进、成熟，经济合理为原则。
四、结语
总体来说，我国的工业锅炉耗煤量大，污染物排放量多，运行效率低下是目前摆在我们面前严峻的现实。企业要根据自己的实际情况，总结出行之有效的节能降耗措施，以实现节能减排的效果，为国民经济的可持续发展，做出应有的贡献。我们相关人员针对这些现状，也需要深入剖析造成如此严峻形势的原因，找到问题相对应的根本性解决方案。这才能使工业锅炉的运行在不断地改进中走向可持续发展的节能道路。
参考文献
关键词 锅炉；给水；腐蚀；防治
中图分类号TH2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）50-0118-01
0 引言
低压工业锅炉腐蚀的问题一直受到各个使用单位的观注，都在想方设法杜绝或降低腐蚀的发生。由于低压工业锅炉的使用条件不好，使用金属面积大、用水量大，如果没有除氧措施和可靠防腐蚀设备，锅炉水中的氧和二氧化碳处于饱和状态，腐蚀的情况就很容易发生。本文就低压工业锅炉存在的腐蚀问题，从理论上，对腐蚀存在的状况、特点和影响因素等进行了阐述，并提出了怎样预防氧腐蚀的发生。
1 锅炉的腐蚀状况
改革开放以后，工业经济迅猛发展，锅炉的使用量增大，而有些使用单位并不注意锅炉防腐问题，不按要求定期进行除氧，再有锅炉本身结构的缺陷、锅炉保养跟不上、运行方式不和理等，致使锅炉受压部件的氧腐蚀现象比较严重，这既降低了锅炉的使用寿命，又使元件满足不了工作强度要求，最终导致锅炉需要维修或停止运行。
2 氧腐蚀的特征
腐蚀分为电化学腐蚀和化学腐蚀两类。锅炉给水系统中发生的腐蚀都属于电化学腐蚀，电化学腐蚀是指金属表面与介质发生至少一种电极反应的电化学作用而产生的破坏。其机理为，在水分子的作用下，铁以铁离子的形式转入溶液中，并且有等量的电子留在金属表面上，金属表面带有负电，水溶液则带正电，而钢材上多余的铁离子不断进入锅水中，使金属表面产生了腐蚀。 另外，水中的溶解氧又是阴极去极化剂，所以水中含氧量与氧腐蚀速度成正比，对金属的腐蚀比较严重，即：
Mg（HCO3）2Mg（HO）2+CO2 Ca（HCO3）2CaCO3+H2O+CO2
反应后生成的物质附着在金属表面，形成水垢，二氧化碳溶于水形成碳酸，而铁离子与碳酸进行反应，即：
Fe+2H2O+CO2Fe（HCO3）2+H2 CO2+H2OH2COH++HCO3
生成的重碳酸铁[Fe（HCO3）2]对锅炉产生腐蚀，重碳酸铁是溶解于水的，如果锅水中存在氧，那重碳酸发生就和氧发生反应，产生二氧化碳，即：
O2+4Fe（HCO3）2+ 2H2O4Fe（OH）3+8CO2 Fe（OH）3
又与水溶液中的Fe（OH）2相互碰撞后生成黑锈（Fe3O4）保护膜。新产生的二氧化碳又变为碳酸，腐蚀内表面，破坏保护膜。这样反复进行，直到氧气全部消耗完为止。
3 产生氧腐蚀的主要原因
3.1水的温度
在密闭系统中，当氧的浓度一定时，水温升高，阴、阳极反应速度增加，腐蚀加快。
3.2水中离子成分
对锅炉钢材的腐蚀产生重要的影响还有水中的离子成分，如OH会促进金属表面保护膜的生成，减小腐蚀的危害；水中含有C1，它能破坏钢材的保护膜，因而会促进腐蚀的发生。
3.3锅水的pH值
因锅水中含溶解氧，当pH值在4和7之间时，在钢材表面发生放出氧和吸收氧的反应，产生均匀腐蚀；当pH值小于4时，腐蚀速度加快。当pH值大于13时，由于腐蚀产物变为可溶性HFeO2-,腐蚀速度再次上升。当pH=10~13时，腐蚀速度下降，因为在这个pH值范围内，钢的表面能生成较完整的保护膜，从而抑制了氧的腐蚀。
3.4氧的浓度
在发生氧腐蚀的条件下，氧尝试增加，一般能加速金属的腐。工作压力小于1.6MPa的锅炉，给水溶解氧的含量必须小于0.1mg/L。据统计，当含氧量控制在0.1mg/L时，氧腐蚀速度约为0.03mm/年，这样就可以锅炉的使用寿命大大延长。
4 防止氧腐蚀的方法
1）采用锅内加药方法，控制锅水PH值。这是防止锅炉腐蚀最有效、最简单的方法。针对腐蚀形成的原理和过程，通过向锅内加入药剂，有效地控制锅水中的离子平衡，抑制晶体污染物的生长与粘结，使之形成流动性的水渣而排除；
2）停用期间也要做好保养，停用腐蚀是金属损坏的最主要形式之一。停用保护方法可以分为三类：一是阻止空气进行锅炉水汽系统内部；二是降低锅炉水汽系统内部的湿度；三是使用缓蚀剂，减缓金属表面的腐蚀；
3）排污水的二次利用。可以使用邻近锅炉的排污水，由于防止锅炉腐蚀主要是消除给水的氧和二氧化碳，那么可以把邻近锅炉的排污水，通过沉淀排出水渣后，作为补给水使用；
4）使用有效的除氧方法。从锅炉氧腐蚀的影响因素中可以看出，氧的浓度是主要因素，要防止氧腐蚀，主要的方法是减少水中溶解氧的含量。使给水的含氧量降低到最低水平的方法主要有热力除氧法与化学除氧法。热力除氧法是采用热力除氧器将水中溶解氧除去，它是给水除氧的主要措施。化学药剂法除氧是在给水中加入还原剂除去热力除氧后给水中残留的氧，它是给水除氧的辅助措施。锅炉腐蚀问题直接关系到锅炉安全经济运行和使用寿命，也为使用单位生产管理、安全防范增添了困难。因此，只有从预防和治理两个方面进行有效地防治，才能从根本上解决生产工作中这一问题。
参考文献
【关键词】 工业锅炉 高能耗 能效测试 特种设备
一、西安市工业锅炉能耗现状
随着我国改革开放的不断深入和国民经济的腾飞，能源问题日益突出。工业锅炉作为高能耗的特种设备，每年所消耗的能源在我国能源总消耗当中约25%。西安市作为工业锅炉使用的大市，在用工业锅炉共有4000余台，每年大约要消耗标准煤400万吨，每年排放物当中二氧化硫为3.4万吨，氮氧化物3万吨，二氧化碳1048万吨，在这些排放物当中二氧化硫的排放量占到了西安市所有污染排放的33%。
而长久以来煤炭燃烧的产物一直以来都是困扰西安市，是产生雾霾的主要因素，所以对于西安市工业锅炉能耗和产物排放的有效控制，对于西安市在“十二五”规划当中所提到的节能减排目标、环保目标的实现具有非常重要的意义和价值。
二、影响锅炉能耗的主要因素
2.1工业锅炉的管理水平低
锅炉使用单位主要管理人员对节能不够重视，司炉人员普遍存在积极性不高，对节能表现出不懂、不管、不愿的“三不”态度，主要表现在以下几个方面：
1）对燃料的管理长期处于粗放的状态，燃料未进行成分检验、原煤仍处于粗放加工，目前西安地区的燃煤锅炉有80%仍然是链条炉排，还有近10%的立式手烧炉。
2）锅炉运行效率低，基于生产内容和方式不同，各企业所选用的锅炉型号、参数各不相同，通常配备高于所需蒸发量的锅炉，大部分锅炉实际运行时出力都达不到额定出力的50%，普遍处在“大马拉小车”现象，长期处于燃烧不稳定，锅炉散热损失、不完全燃烧热损失都比额定负荷运行时大很多，燃料浪费严重。
3）司炉人员专业技能低，缺乏节能及操作指示，无法依据负荷、燃料变化等做出必要的调整。
2.2对工业锅炉的回水和余热利用率低
目前，西安地区工业锅炉设备的冷凝水回收利用不足，大多数的锅炉都没有安装冷凝水回收装置，即使安装的也没有实质性的使用。
在余热利用方面，大部分燃气锅炉都没有按装节能器，排烟温度和空气过量系数普遍高出TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》所规定值，目前大部分锅炉的节能器都没有采用耐腐蚀钢材制作，为减少成本一般采用碳钢制造，易腐蚀，甚至污染锅炉水质，造成使用单位宁可浪费，也不愿安装节能器。
2.3工业锅炉设备自动化程度不高
锅炉设备是个复杂的控制对象，作为一个长期运行设备，其控制系统的优劣是影响锅炉能耗的重要因素，主要表现在以下几点：
1）机械炉排漏煤量超标，侧面密封不合格导致锅炉漏风严重。
2）给煤调速箱不能根据炉膛温度实时调节炉排转速和煤层厚度，炉排上燃料燃烧不均匀，对锅炉内燃料的正常燃烧和水冷壁的换热效率影响较大。
3）当锅炉实际蒸发量不恒定时，出现热负荷波动的时候锅炉辅机的控制系统无法进行档次的调整，导致辅机运行效率低下，能源浪费严重。
4）自动装置配备的不到位，很少在锅炉出口管道安装流量计量仪表，有些使用单位仅在锅筒上装有安全附件，其他地方不装任何安全附件和计量仪表。
5）在西安地区有些使用单位紧靠司炉人员的肉眼观察来决定给水泵和鼓、引风机的起停，连基本的控制系统都没有。
2.4对工业锅炉的节能监管力度不够
由于管理水平和重视程度的不同，锅炉使用单位运行情况千差万别，节能水平参差不齐。普遍存在着专业人员匮乏的现象，在测试过程发现很多锅炉的能效不达标，针对不达标的锅炉给出了不合格报告和节能建议书，但使用单位并不整改，依然我行我素的现象。目前国家在这方面只是颁布了相关的节能技术规范，在本行政区域内并没有对工业锅炉的能效进行有效监管和给出相关奖惩机制。
2.5对工业锅炉的水质管理存在漏洞
西安市对于锅炉水质管理上的漏洞主要表现为“三低一高”，首先这个低指的是水处理设备的利用率低、处理人员的配备率低、水质达标率低，其次这个高指的是工业锅炉的排污率高，这样的“三低一高”导致了西安市工业锅炉所排放的热量加大，浪费严重。
三、西安市工业锅炉能效测试进展
3.1 法律法规的完善
国家有关工业锅炉的能效测试，自标准JB2829-88《工业锅炉热工试验》实施之日起；经过多次修订和不断更新，2003年且目前仍然有效的GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》代替了GB10180-1988《工业锅炉热工试验规范》。2009年国家质检总局颁布并实施了《高耗能特种设备节能监督管理办法》文件，加强了对高能耗特种设备的管理。
随后2010年颁布并实施了TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》和TSG G0003-2010《工业锅炉能效测试与评价规则》进一步规范了工业锅炉能效测试的条件和技术指标，相比其他标准，该标准中对工业锅炉的排烟温度、空气过量系数、热效率等指标提出了更高的要求。如2014年颁布实施的标准NB/T 47034-2013《工业锅炉技术条件》中技术指标已与上面的两个标准一致。
在能效评价方面，特种设备安全技术规范TSG G0003-2010《工业锅炉能效测试与评价规则》对工业锅炉能效评价还比较笼统，但2014年4月1日起执行的行业标准NB/T 47035-2013《工业锅炉系统能效评价导则》进一步细化了工业锅炉能效评价的条件和方法。以及2014年实施的《中国特种设备安全法》中也提出对特种设备坚持 “安全第一、预防为主、节能环保、综合治理”的原则。西安市紧跟国家相关法律、法规的步伐，及时更新标准、学习并执行相关的法律、法规和标准。
3.2 西安市工业锅炉在线监测系统的试点运行
针对工业锅炉长期存在着能耗大、运行效率低、监管力不足等问题，我院与日本三浦公司合作开展“工业锅炉远程监视系统”项目，该项目紧紧围绕着国家关于实行工业锅炉节能审查监管要求的主题，将全市在用工业锅炉通过数据采集，利用物联网技术传递到各使用终端，通过在线实时监测工业锅炉水质和锅炉实时运行情况。根据不同锅炉型号，我们选择具有代表性的5家使用单位作为试点，安装了远程监控系统，并成功投入运行。以下是2013年这五家单位工业锅炉的运行参数（见表1）：
由表1可以看出，同一台锅炉的运行效率最高值和最低值之间最多相差高达将近20%，这一部分损失和以下原因有直接关系，使用单位中大部分锅炉司炉人员缺乏节能减排的相关知识，司炉人员不能根据负荷、煤质变化等情况正确调整运行锅炉，从而大大限制了锅炉性能水平的充分发挥，造成排烟温度明显过高、炉渣含碳量过高、过量空气系数过大等问题。可见通过对工业锅炉的远程在线监测，针对每台锅炉的实际运行，便可制定相应的节能方案，节能降耗潜力巨大。
3.3测试手段及设备的革新
（1）锅炉给水量测量设备的改进，从原称重计量到超声波流量计量。针对西安地区中小型锅炉对给水流量的计量不受重视，大多数没有安装流量计量设备，测试时无从计量。称重计量虽能提供直观的数据，但比较费时费力，且精度低。目前测试中心采用的超声波流量计具有精度高，安装便捷，携带方面，对给水流量的瞬时变化和累计流量做出准确的测量。
（2）锅炉烟气的分析设备的和测试方法的革新。长期以来所采用的分析方法是奥氏分析仪化学分析法，它可分析RO2、O2、CO三种烟气成分。由于烟气中CO含量通常在0.1%以内，奥氏仪最小读数为0.2%，故无法用它来分析烟气中的CO。
另外，奥氏仪操作时必须先分析RO2，完成后在分析O2，顺序不能颠倒。在O2吸收剂与空气接触部位要加一层轻油，使其与空气隔绝，否则会因为吸收空气中O2量过多而影响分析的正确性，且在测试过程中，不得使吸收剂在吸收瓶内出现泡泡。奥氏仪测量的烟气成分少，操作繁琐，且测量结果精度容易受外界环境影响，已越来越不能满足能效测试的要求。西安地区已对烟气分析设备进行了革新，目前主要采用国际先进的德图350加强型烟气分析仪和移动式红外烟气分析仪两种，其具有精度高，安装便捷且可在线测试，对烟气中多种成分做出准确测量。
（3）对蒸汽湿度进行测量的革新。原来所使用的主要是氯根法（硝酸银容量法），这种测量方法在操作上比较麻烦，流程复杂，现在西安市对锅炉进行蒸汽湿度测量的方法主要采用的是自动化程度高的钠度计法和电导率法两种。钠度计法测量结果精确，可进行连续性的测量。电导率法检测方便快速，灵敏度高。
（4）对于散热损失的计量，西安市也做出了改进，最初西安市锅炉进行散热损失的计量方法主要是查表法和计算法，由于我国没有专门的散热损失试验，一直采用前苏联20世纪50年代的数据，直至今日。近20年来，我国锅炉品种发展较快，出现大量快装（整装）、组装锅炉。这种锅炉结构紧凑、体积小、炉墙受高温辐射面积较少，加上保温材料好，散热损失大为减少，采用查表法得到的散热损失明显偏大，准确度不高。而正是为了改变这种计算不够准确的现状，所以西安地区对于锅炉散热损失的计量主要以热流计法为主，对于采用热流计较为困难时，可采用查表法和计算法，且只对炉墙表面温度在50oC以下和采用重型炉墙的散装锅炉适用。另外，热流计法具有准确度高之外还具有稳定性高、测量方便、经济实用等优点。
四、提高西安市工业锅炉能耗的建议
（1）以工业锅炉节能减排为关键点，强化司炉人员专业化知识及操作技能培训，提高司炉人员的操作和管理水平，增强其节能意识和责任心。
（2）针对工业锅炉的冷凝水采取回收技术，让回收的这部分冷凝水可作为锅炉给水进行补给，不仅可以节约锅炉用水，而且还可以提高给水温度。锅炉给水温度每提高约6oC，可节约燃料约1%，对于锅炉节能降耗十分必要，同时还能提高锅炉热效率，减少锅炉污水排放量。
（3）尽可能降低锅炉的热损耗，特种设备安全技术规范《锅炉节能技术监督管理规程》中明确规定当周围环境温度为25oC时，距门（孔）300mm以外的炉体外表面温度不得超过50oC，炉顶不得超过70oC。在测试过程中发现，发现仍有一部分工业锅炉的局部地方超温，存在跑、冒、滴、漏现象，增大了锅炉的热损耗。故及时拆除或更换不合格保温材料，使锅炉炉墙、烟风道等各热力设备应当具有良好的密封和保温性能。
（4）严格控制空气过量系数，使其尽量达到《锅炉节能技术监督管理规程》的技术指标，因为空气过量系数影响着燃料的燃烧效率，从而影响锅炉的热效率。若在燃烧过程中空气量不足，燃烧效率低，将直接导致锅炉的能效降低，反之，空气量过多，锅炉的烟风系统中空气流动加快，热烟气没有足够时间进行热交换，大量热量被带走，从而降低锅炉热效率。应采用变频技术，依据工业锅炉的负荷情况实时调节鼓、引风机的风量，让锅炉一直处于最佳运行状态。一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果很好。
（5）降低锅炉排烟温度，在测试过程中发现锅炉排烟温度每升高10-15 oC时，排烟热损失增加1%左右。加大对在用工业锅炉、立式小锅炉的改造力度，在锅炉尾部尽可能安装耐腐蚀节能器，对于燃煤锅炉必要时可安装小型空气预热器来降低排烟温度，确保锅炉排烟温度达到环保标准要求。
（6）预防受热面外部积灰和内部结垢，研究表明灰和水垢的换热系数为钢的1/200～1/50， 在测试过程发现积灰每增加1mm，锅炉热损失增加4%～6%，水垢每增厚1mm，多消耗约3%的燃料。故在锅炉易积灰的地方安装吹灰装置，并加强对锅炉给水的实时监测，使给水和锅水达到国家标准GB/T 1576-2008《工业锅炉水质》的技术指标，从源头上解决锅炉结垢问题。
（7）加大对在用燃煤锅炉的改造，其中包括对给煤装置改造、燃烧系统改造、炉拱改造、锅炉辅机改造和层燃锅炉改造成循环流化床锅炉，使得在用锅炉热效率高，排放污染小，确保该地区在用锅炉排放达到环保标准的要求。
（8）工业锅炉实时在线监测系统的全面推行，建立起技术先进、设施齐全、功能完备、立足西安、辐射西部及中部地区的节能领域能效综合检测与信息服务平台，为政府提供真实有效的运行数据，保证了政府对工业锅炉节能监管职能的实施落到实处，同时也可为各使用单位提高工业锅炉热效率、降低排放污染、降低雾霾污染源提供相应的解决措施。
（9）政府还应该牵头进行对工业锅炉节能降耗的宣传力度，让企业对锅炉的节能降耗意识上升到与锅炉的安全使用同等重要的地位，还应该建立起对于锅炉使用企业的奖励和扶持的激励机制，针对锅炉能耗不合格的企业申请锅炉节能降耗设置专项的激励资金，保证企业进行节能降耗改造能够推行。
关键词：工业锅炉节能对策
中图分类号：TK229 文献标识码： A 文章编号：
工业锅炉作为工业和社会的必须消耗品，为工业生产提供工业蒸汽，并且为社会大众提供热水供应。工业锅炉在国民经济和社会发展中居重要地位，但是工业锅炉能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二，煤炭消耗也远高于钢铁等其他高耗能工业行业，为响应可持续发展，改善工业锅炉污染排放和能源消耗问题，本文就工业锅炉的现状及其节能减排的措施进行相关探讨。
1.工业锅炉的工作过程
工业锅炉的功能是生产具有一定温度的水或蒸汽，其基本的构成是锅筒和炉膛。燃料在炉膛里进行燃烧，燃烧产生高温烟气（将化学能转化为热能），通过锅筒受热面，将热量传递给锅筒内的水。锅炉的工作过程概括起来包括三个同时进行着的过程:燃料燃烧过程、烟气向水的传热过程和水循环过程。
1.1燃料的燃烧过程
燃料经振动给料机加到煤斗中并落在炉排上，炉排由链条带动，将燃料带入炉内，燃料一边燃烧一边向后移动，燃烧所需要的氧气由鼓风机在大气中抽得的空气经空气预热器送入炉排中的风箱后，向上到达燃料燃烧层。燃烧剩下的灰渣，在炉排末端落入灰斗。
1.2烟气向水的传热过程
炉膛的四周都布置着水管，称为水冷壁。由于燃烧放热，炉膛内温度很高，高温烟气与水冷壁进行辐射换热和对流换热，将热量传递给管内的水，同时烟气受引风机的引力向炉膛上方流动，烟气经过炉膛出口并通过省煤器（利用烟气余热加热锅炉给水）和空气预热器（利用烟气余热加热燃料燃烧所需要的空气）进行热交换后，较低温度的烟气经除尘、去硫等一系列净化工艺最后从烟囱排出。
1.3水循环过程
经过加温的热水流向供热管网，在循环泵（循环泵的功能是克服液流的阻力，使系统按照一定速度流动，以保证最远环路系统液体流回热源）的作用下，水向锅炉方向流回，经补水泵自动测压补水后，流回锅炉加温。
2. 我国工业锅炉的使用现状
2.4排烟污染大
目前我国企业主要采用有机热载体锅炉，这种锅炉采用的燃烧方法多为层燃，排烟温度比较大，通常在 300℃以上，并且烟气中包含了大量的SO2、CO2以及 NO 气体，这些夹杂着大量污染气体的高温烟尘不仅流失了大量的热量，损耗了能源，所造成的环境污染也极为巨大。
1.2 锅炉自动化运行水平低
当前我国的工业锅炉普遍未配置相应的运行检测仪，因此锅炉操作人员在对锅炉燃烧工况和负荷变化进行调整时往往无法掌握具体数据，不能及时调整锅炉的运行工况，导致锅炉和电机运行效率受到极大限制，造成资源浪费。
1.3 锅炉水质超标
按照我国工业锅炉水质的相关规定，在使用工业锅炉前均应安装相应的水处理设备和加药装置，但是由于技术水平限制和资金限制，目前仍有一部分工业锅炉的水质超标比较严重。
1.4 锅炉结焦和积灰问题严重
由于煤炭供需矛盾较大，目前我国工业锅炉所采用的燃煤质量往往参差不齐，这就使得燃烧过程中产生的粘结物质较多，这些粘结物质积聚于锅炉受热面，经高温结焦和积灰，影响锅炉效率。而目前清除结焦和积灰的方法主要是机械法和化学法，费时费工，效果也不明显。
2 我国工业锅炉的节能措施
目前我国拥有工业锅炉超 50 万台，其中 70％是蒸汽锅炉，剩余为热水锅炉，年平均消耗燃煤量约为 4 亿 t。由于我国工业锅炉的型式各异，主要的层燃锅炉（主要为正转链条炉排锅炉）热效率较低，普遍低于 80％，而新型高效的低污染循环流化床锅炉则应用很少。为了改善这一问题，对于五成新以下的锅炉可进行技术改造，对于已经接近寿命期的工业锅炉，则可进行适当的更新,具体的方案如下：①改造锅炉给煤装置。将斗式给煤装置改为分层给煤装置，运用重力筛选把煤由块到末，自下而上的分布于炉排上，通过这样的分层，给予了不同大小煤炭更多的进风机会，因此可以有效改善燃烧情况，提高燃烧率，实践表明一般可节省 10％左右的燃煤，且原本炉况越差，经改造后效果越好。②改造锅炉燃烧系统。该技术是指从炉前适当位置向炉膛喷入适量煤粉，使锅炉在炉排层燃的基础上增加一定悬浮燃烧，这样可以达到 10％的节能率。要注意的是该技术改造对喷入的煤粉量、喷速和喷入位置要求比较高，改造时要严格予以控制，否则就会增加排烟黑度，影响预期效果。③改造锅炉炉拱。这项技术改造中按照实际煤种的使用，适当的改造炉拱的位置和形状，这样可以改善煤炭的燃烧状况，提高其燃烧效率，目前炉拱的配置技术已经比较成熟，通过该项改造可减少 10%的能耗。④改造锅炉的辅机。正转链条炉排锅炉的主要辅机是鼓风机和引风机，其运行参数直接受锅炉热效率和能耗影响，因此可进行适当的调速，根据锅炉本身的负荷要求调整引风量，保证锅炉在最佳条件下运行，不仅节省了锅炉燃煤，还节省了风机耗电，效果较好。⑤进行旧锅炉更新换代。
本技术适合于已接近寿命期的锅炉改造，即用新锅炉取代旧锅炉，由于技术的发展，目前新型锅炉相对旧型锅炉结构更大型、更节能、参数更高，并可实现热电联产。因此在进行更新时，可选择大容量的循环流化床锅炉替换多台小容量旧型层燃锅炉。此项改造初期投入较高，但是节能效益也十分客观，一般可在 3~5 年内收回成本。
3 我国工业锅炉的减排措施
3.1 对燃料进行预处理
由于锅炉型号不同，要达到最佳使用状况应选择合适煤种。因此，在燃料进炉前应该对煤炭进行细致的筛分和洗选，并合理分配煤炭燃烧；也可运用煤炭炉前成型术，尽可能的节约燃煤，减少温室气体排放，实践表明,通过筛分、洗选等处理后，煤炭中灰分的含量可降低 8％左右，有效提高锅炉燃烧效率。
3.2 改造燃烧系统
要实现减排目的，对现有工业锅炉的燃烧系统进行改造是十分必要的，目前的主要措施是优化锅炉燃烧室，如安装省煤器，使用计算机进行控制等，一般来说可将燃料效率提高 5％左右。目前此项措施在工业锅炉改造上运用比较广泛。
3.3 开发高效的清洁燃烧技术
锅炉高效清洁燃烧技术是当前世界范围内研究的课题，我国也一直致力于研究和制造出使用高效清洁燃烧技术的工业锅炉，目前已经有了一定突破，包括以下几种技术和设备：其一，循环型流化床锅炉。该技术设备融合了鼓泡床与汽化床锅炉两者的优点，可达 90％左右，容量较大。其二，抛煤机链条炉排燃烧锅炉。该技术设备融合了抛煤机与链条炉排锅炉两者的优点。热效率在 80％以上。其三，翻转型炉排锅炉。该锅炉采用了万用炉排，热效率也在 80％以上，不过该锅炉容量相对较小，适合小规模使用。其四，改良的水火管锅炉。改良后的水火管锅炉效率有较大提高，可达 80％，较传统提高了10%，并且节省了大量的钢材。
总结：工业锅炉是一种机电一体化产品，这类产品的综合创新需要系统集成优化才能产生最大的效能，而工业锅炉的系统集成创新是通过工业锅炉监测、诊断、调节和控制技术的实施才能最终完成。锅炉使用单位大小不一，节能技术也各有优缺点，应结合企业的实际情况、锅炉的状况及煤的状况等情况综合分析，最大限度实现节能减排。参考文献：
[1]徐火力.推进燃煤工业锅炉节能减排的建议及措施[J].能源与环境，
2010，(2).
关键词：工业锅炉；节能；减排
在能源消耗系统中，锅炉及供热系统占有很大的比例。据不完全统计年耗煤量约占我国煤炭产量的三分之一左右。目前我国工业锅炉以燃煤为主，燃煤工业锅炉占其总量的 80%以上，平均热效率为60% ～65% ，远低于锅炉产品 70% ～80%的设计和鉴定热效率。工业锅炉普遍存在热效率低、原材料消耗大、排放高、污染大等问题。因此，做好锅炉的安全经济运行，对于促进节能减排具有十分重要的意义。
1 工业生产中锅炉能源浪费的现状
1.1 不完全燃烧热损失
不完全燃烧损失包括化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失。化学不完全燃烧热损失系指排烟中含有尚未燃尽的 CO、H2、CH4等可燃气体所造成的热损失。机械不完全燃烧热损失指未燃烬的煤粒造成的热损失。这些未燃烧的炭包含在灰渣及飞灰之中，层燃炉的漏煤也造成这种热损失。
1.2 排烟热损失
以中小型工业锅炉为例，排烟温度正常情况下应在 200℃以内，160℃左右较好，排烟温度每降低 12～15℃，可节煤 1%。而实际情况是不少锅炉的排烟温度超过了 200℃，排烟处的过量空气系数为 1.7～2.5，排烟热损失为 8%～20%。一般来说，排烟温度低，热效率相应高，经济效果好，但排烟温度过低，会造成锅炉尾部受热面的烟气结露，产生低温腐蚀及堵灰。
1.3 散热损失某些工业锅炉及热网管道保温效果差
有的锅炉某些部件不保温，有的锅炉蒸汽管道虽然保温，但对保温管道的维修相当少，造成破损、泄漏。在蒸汽管道上，有压差就有漏损，有温差就有散热。
2 我国燃煤工业锅炉的节能技术
2.1 给煤装置改造
中国的层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得煤块和煤末混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进风,改善了燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量。
2.2 燃烧系统改造
对于正转链条炉排锅炉,这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧,可以获得10%左右的节能率。但是,喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当,否则,将增大排烟黑度,影响节能效果。
2.3 炉拱改造
正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉不能燃用设计煤种,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果,技改投资半年左右可收回。
2.4 锅炉辅机节能改造
燃煤锅炉的主要辅机―――鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关,用适当的调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量,维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,又可以节约风机的耗电,节能效果是很好的。
2.5 层燃锅炉改造成循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧,所以它的热效率比层燃锅炉高15～20个百分点,而且可以燃用劣质煤；由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫,所以,不但可以在大大减少燃煤锅炉酸雨气体SO的排放量,而且,其灰渣可直接生产建筑材料。
2.6 旧锅炉更新
这项改造是用新锅炉替换旧锅炉,包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉；用大型锅炉替换小型锅炉；用高参数锅炉替换低参数锅炉,以实现热电联产等。
2.7 控制系统改造
第一,按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。第二,对于供暖锅炉,在保护足够室温的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。
3 我国燃煤工业锅炉的减排技术
3.1 燃料预处理
根据锅炉型号和使用状况,选择合理的煤炭品种,进行煤炭的筛分、洗选和合理配煤,或者采用煤炭的炉前成型技术,从而以较小的代价实现节约煤炭和减排温室气体的效果。
3.2 锅炉的合理运行
我国锅炉使用运行中的主要问题是:容量过小或负荷不匹配,操作工的素质较低。通过优化锅炉的合理配置,培训一定数量的技术操作人员,其减排的成本也是很低的。
3.3 改造和完善锅炉的燃烧系统
对现有锅炉的燃烧系统进行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%～10%。其主要的技术措施是锅炉燃烧室的优化,比如安装省煤器、实行计算机控制等。这些措施已经在工业锅炉上广泛应用,其减排的代价也比较低。
3.4 采用高效清洁燃烧技术
第一，循环流化床锅炉。该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点,克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等,燃烧效率为89%～92%,容量35～130蒸t。
第二，抛煤机燃烧锅炉。在抛煤燃烧过程中,煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧,较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。
第三，振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率,每年可节煤500t,年减少CO2排放827t,寿命期内可减少CO2排放1.24万t。
第四，翻转炉排(万用炉排)锅炉。BL型万用炉排是一种用推力送料,类似于往复炉排的燃烧设备,属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广,可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比,制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长，热效率可达80%～82%,锅炉容量可达4～20蒸t。
第五，改进型水火管锅炉。水火管锅炉是我国的特色产品,是经过多年实践形成的新一代改进型水火管锅炉。该锅炉效率大于80%,比国家标准高5%～8%。改进型水火管锅炉结构紧凑,可节省钢材30%,制造成本降低20%。
第六，角管式锅炉。角管式锅炉可配置各种燃烧设备,如链条炉排、水冷振动炉排、往复炉排、抛煤机炉排以及流化床等。可满足各种用途的工业锅炉,包括蒸汽炉、热水炉、余热炉及垃圾炉。锅炉热效率大于85%,容量达10～130蒸t。1台20蒸t的角管式锅炉,每年可节煤900 t,每年减少CO2排放1 463 t,寿命期内可减排CO2约2万t。
第七，下饲式炉排。下饲式锅炉炉排调节比可达10∶1,风煤比恰当,燃烧效率高。小型锅炉热效率可达70%～80%,锅炉容量0.4～4蒸t。1台4蒸t该种锅炉年节煤293 t,年减少CO2排放397t,寿命期内可减排CO2约6 000 t。
4 结语
工业锅炉的节能工作，是降低能耗、减少环境污染、造福子孙后代的有益事业。因此，我们应该着眼于未来，积极贯彻落实国家的节能减排政策，加大对工业锅炉节能减排工作的重视力度，并积极实施节能技术措施，提高锅炉的运行热效率，达到锅炉低耗高效的节能目的。
参考文献
关键词：工业锅炉；节能降耗；问题；措施
工业锅炉是重点的耗能设备之一，是我国国民生产生活中重要的组成部分，发挥着重要的作用。因此，为了降低能源消耗，就应该采取可行性措施来保证工业锅炉运行安全。
一、工业锅炉能源浪费的原因
（一）耗煤量比较大，运行效率低
由于在操作上受操作水平的影响，使锅炉的运行效率低，同时煤在锅炉中燃烧的速度太快，这样就加大了耗煤量。
（二）电量消耗大
由于没有对锅炉辅机附属设备进行配套调整，在锅炉运行的过程中，采取的调节方式不当，这样就导致电耗不断增加。
（三）对蒸汽没有进行有效利用
由于在锅炉管道上出现了小孔，当工作压力达到一定时，就会出现不间断的泄漏现象，致使蒸汽热量损失。
二、工业锅炉能耗增加的原因
（一）锅炉设计水平较差
锅炉的炉拱设计的时候没有按照煤种的配置进行，在锅炉运行的过程中，使用的燃料不能符合设计时选择的燃料，这样就影响了锅炉燃烧状况，甚至对锅炉的热效率造成直接影响。
（二）锅炉运行处于低负荷状态
绝大多数的工业锅炉在运行的过程中都处于低负荷的状态，都没有进行连续性的运行。据了解，有些工业锅炉的负荷率还达不到50%。锅炉在连续的比较稳定的时候进行燃烧，其中的热效率才能达到最高。当锅炉在超负荷的情况下进行运行时，必须增加燃料，并且保证燃料的量，此时，煤层的厚度开始增加，并且加快了煤徘的速度，这样就使得一些固体没有被全部燃烧，而且增大了损失，同时还要增大送风量，以满足所增加负荷的基本要求，这显然就会使一些气体没有进行全部燃烧就跟随烟气排走了，不能完全进行燃烧的气体会使损失增大，此时就会发现会有黑烟从里面冒出来。煤炉运行处于低负荷状态时，燃煤量会在很大程度上减少，并且会降低炉内的温度，对煤炉的燃烧状况会造成一定影响。燃烧的速度开始渐渐变慢，给固定的碳燃烧带来了很大的困难，并且增加了煤渣中碳的含量，如果此时煤炉负荷占据50%时，由于炉内的温度开始降低，那么就很难保证燃烧状态的稳定。
（三）锅炉辅机附属设备没有进行配套调整
由于没有对锅炉辅机附属设备进行配套调整，这样就与实际的运行产生很大的差距，导致电能出现大量消耗的现象，这是增加锅炉电耗的最关键的因素。在对锅炉进行设计时，由于只注重设计较大型的锅炉，这样就致使辅机配套功率开始变大，然而在实际操作时却仍处于低负荷的运行状态，这样就导致耗电量逐渐增加。
（四）没有形成节能管理的监督机制
由于锅炉节能管理起步的时间比较晚，而且运行操作人员的自身素质低，再加上节能管理的监督机制没有形成，节能的标准不够完善，使得监管不能真正落实到位。
三、工业锅炉节能降耗的有效措施
（一）满足锅炉燃料燃烧条件，提高燃烧效率
要想提高锅炉燃料燃烧的效率，首先必须满足燃料燃烧的条件，首先，要保持燃料进行完全燃烧，燃料只有进行完全燃烧，才能使其燃烧效率提高。其次，燃料燃烧时要保证空气量适度，充分的将燃料与空气混合；再次，保证炉内温度，使燃料能够进行快速的燃烧；最后，要保证燃料在炉内所停留的时间，并且促使燃料与氧发生反应。
（二）对一些锅炉进行节能改造
1.对煤的装置进行改造。通过改造，对煤实行分层燃烧的方法，这样有助于提高煤燃烧的效率。
2.对炉拱进行改造。炉拱对煤燃烧会产生很大的影响，其中的作用主要体现在：（1）促使煤快速的进入炉内，然后点燃煤火进行燃烧；（2）使高温烟气流跟随炉排方向，并且增加前拱温度，满足点火燃烧时需要的热量，同时进行强化，将其点燃，促使炉内的温度升高；（3）对炉内的烟气流进行搅动，使其进行快速燃烧。总之，利用较高的煤质时，可以使用质量较好的炉拱，使用质量较差的煤时，可以使用长而低的炉拱。由于对煤炉改造所投入的资金较少，其成效却很快，使其成为锅炉改造中最为重要的内容。
3.对燃烧系统进行改造。将气和煤进行混烧，把适当的燃气喷入炉膛中，以达到助燃的作用。使炉内的温度提高，进一步强调扰动，使燃烧的效率得到提高，并且适应负荷的变化，以提高节能降耗的效果。
4.对辅机进行节能改造。利用变频调速的相关技术，根据锅炉运行负荷需要满足的条件，对数量进行调整，将风机和泵调整到最佳运行状态，并且提高节电与节能的效果。
5.对控制系统进行改造。使系统实现自动化的控制，并且满足锅炉负荷的基本要求，对给煤量实行自动调整，使其燃烧能够进行自动调节。其中包括对风机变频和调风装置进行有效调节，以便将锅炉的运行状态调整到最佳，从而使锅炉的热效率提高。
（三）将排烟的温度降低
使锅炉节能，应该考虑将排烟的温度降低。只有锅炉排烟温度降低，才能提高锅炉运行时提高热效率。因此，必须对锅炉进行合理的设计，使排烟的热损失减少，如果在用锅炉的排烟温度太高时，可以运用以上提到的适合的方式进行改造。
（四）对排烟部位的过量空气系数进行有效控制
在炉膛的出口会有很多空气系数逐步增加，并且沿着烟气的方向，各个烟道开始出现漏风现象，这样就会导致排烟部位过量空气系数的增加，同时也致使排烟的热损失增大。当烟道中存有冷空气时，就会降低烟气的温度，从而减少了受热面的吸热量，使排烟的温度逐渐升高。由于出现了漏风的现象，排烟量的逐渐增大，增加了引风机的负荷程度，增大了耗电量，因此，应该对排烟部位的过量空气系数进行有效的控制。
（五）确保锅炉必须在额定的状态下运行
只有保证锅炉在额定的状态下运行，才能使其热效率得到提高。因此，在设计锅炉时，可以按照平均的热负荷来加以确定，以满足锅炉运行的要求。
（六）对锅炉给水进行软化处理
对水进行处理，主要是为了保证锅炉的受热面不会结垢，如果受热面结垢，很可能导致煤耗增加，使热效率降低，并且会增加受热面壁的温度，很可能会引发安全事故。因此，对锅炉给水应该进行软化处理。
（七）对跑满滴漏进行及时维修
造成能源损失的因素还包括跑冒滴漏，在锅炉房，跑冒滴漏的现象是非常常见的，如果在日常的管理中不能得到高度重视，这种现象就会经常发生，因此，应该重视管理，并且要特别注意，并且定期进行检修。
（八）对炉墙实施保温
对炉墙的保温结构进行合理设计，同时要采用适合的保温材料。如果出现漏风现象，那么就应该使用较好的保温材料。
（九）提高锅炉管理和实际操作水平
在我国国内，有很多的学者提出不需要对锅炉实行强硬的技术性措施，只要在平时加强锅炉运行时的管理，并且提高操作水平即可。
总结：
综上所述，采取工业锅炉节能降耗的有效措施，应该从锅炉运行的实际情况出发，避免锅炉在低负荷的状态下运行，而且还要提高锅炉内煤料的燃烧效率，对锅炉给水进行有效的处理，解决锅炉电耗增加的种种问题，其中最为重要的是应该提高锅炉运行管理质量和实际操作水平。同时需要我们在实践中进行不断的研究和探索。
参考文献：
[1]杨繁.关于工业锅炉的节能降耗浅析[J].中国新技术新产品，2011（11）.
[2]刘屹.浅谈工业锅炉的节能措施[J].科技风，2010（5）.
关键词： 工业锅炉 计量 过剩空气系数 节能
【分类号】TK229.6
前言
我国燃煤工业锅炉量大面广， 平均容量小。锅炉容量在（2-10）t/h的占75% ，燃煤工业锅炉占工业锅炉总量的80%以上。截止2008年底， 我国在用工业锅炉超过57万台，燃煤工业锅炉的实际运行效率只有65%左右，比国外先进水平低15-20%，年耗燃料约4亿吨标准煤， 约占我国煤炭总产量的四分之一。由于锅炉运行效率不高，能源浪费相当严重，每年多耗用燃煤约6000万吨，节能潜力巨大，同时，燃煤工业锅炉排放大量烟尘以及SO2和NOx 等污染物， 成为我国大气主要煤烟型污染源之一；因此，搞好燃煤工业锅炉节能是搞好节能工作的重中之重。
一 工业锅炉使用中存在的主要问题
根据多年以来的燃煤工业锅炉节能监测数据分析，造成燃煤工业锅炉热效率较低的主要原因有以下几个方面：一是排烟热损失大，也没有安装省煤器；二是气体不完全燃烧热损失和固体不完全燃烧热损失大，三是炉体保温不符合要求散热损失大，经过综合分析以上原因，主要是由于燃煤工业锅炉自控水平较低，仪表配备不全，使锅炉的燃烧和运行调节变得难以操作和掌握， 无法使锅炉运行较快地适应工况的变动，不能及时掌握过量空气系数、蒸汽或给水流量、排烟温度等经济运行参数。运行人员往往不能对锅炉的运行状况及时作出准确判断，无法在锅炉的燃烧及运行工况变化时， 实施相应的运行调节， 使锅炉处于最佳工况运行，造成了不必要的资源和能源浪费，从工业锅炉实际运行情况看， 过量空气系数普遍存在严重超出正常范围的现象，经过对安装配备了氧含量仪表的锅炉分析，配备并安装氧含量仪表的锅炉能够很好的控制过剩空气系数，从而使燃料达到充分燃烧，并且降低了排烟温度，提高了锅炉热效率。没有准确、可靠的计量技术，要想提高燃煤工业锅炉效率是十分困难的。
二 计量技术在燃煤工业锅炉中的应用
计量技术广泛运用于燃煤工业锅炉各个工序部位，计量是锅炉的眼睛和耳朵，没有计量，寸步难行。从原煤的煤质化验分析、用煤量的计量、锅炉水质化验分析、炉膛压力、炉膛负压、炉膛温度、炉膛含氧量、水位计、流量仪表、过剩空气系数等。没有相应的计量手段，没有准确可靠的计量仪表、计量技术，煤质化验分析数据、锅炉用水水质就没有保证，同样，没有准确的计量技术，锅炉用煤量、产蒸汽量也不能很好的表达出来，这对计算锅炉吨煤产汽量、热效率都很困难，没有这方面的数据就不能和同类锅炉效率进行比较，对节能潜力难以作出客观的评价，影响锅炉节能，另外，由于现在使用的泵与风机多为通用产品， 无负荷调节档次， 不能随锅炉运行工况的变动进行相应的变速调节， 而仅靠挡板、阀门的节流来调节流量或压力，所以，采用变频调速技术能较好的解决这个问题，面对目前锅炉多数处于低负荷运行状态， 辅机不能在高效率区域运行， 辅机设备处于高消耗、低输出的运行状态， 使得锅炉自身的电耗比例增加， 造成较大的能源浪费。从工业锅炉实际运行情况和我们多年的节能监测情况看， 过量空气系数是节能监测的一个重要指标，也是提高燃煤工业锅炉效率的一个重要方面，对于安装使用了氧含量仪表的锅炉，就能很好地根据氧含量来进行调节，达到节约电能，节约能源。
三 燃烧与过剩空气系数调控
燃料中的可燃物质与空气中的氧，在一定的温度下进行剧烈的化学反应，发出光和热的过程称为燃烧。因此燃烧的基本条件是可燃物质、空气（氧）和温度，三者缺一不可。锅炉正常燃烧，包括均匀供给燃料，合理通风和调整燃烧三个基本环节。只要三者互相配合均匀协调一致，即可达到安全、经济、稳定运行的目的。
在锅炉运行中，过剩空气系数是一个很重要的燃烧指标。过剩空气系数太大，表示空气太多，多余的空气不但不参加燃烧反而吸热，增加了排烟热损失和风机耗电量。过热空气系数太小，表示空气不足，燃烧不稳定，甚至会熄火，会降低锅炉的热效率，也造成燃烧损失，所以，只有将送入的空气量保持在纸币理论空气量稍多一点，也就是尽可能低的过量空气系数下，使燃料完全燃烧，就是合理燃烧。
过量空气系数不仅与燃烧损失有关，还会影响锅炉排烟温度，排烟损失是锅炉各种损失中叫大的一项，过量空气系数越大，燃料燃烧产生的烟气量越多，在相同的排烟温度下，由烟气带走排入大气的热量也就越多，设备的热效率就越低。过剩空气系数的大小取决于燃料品种、燃烧方式和运行操作技术。
四 锅炉氧含量仪表的使用
锅炉氧含量仪表一般由仪表和氧传感器两个部分组成，其测量原理是把氧传感器直接插入炉膛或烟道内，能快速准确的反映炉内燃烧时的即时氧含量，并输出与氧含量成正比的电信号，该信号传输给仪表，并通过仪表显示其氧含量数值，现在，随着科技的发展，氧含量分析仪表已经广泛使用，它是一台以单片微处理器为核心组成的智能化仪表，通过软件实现大部分功能，如参数的修改、上下限报警设定、实时数据传输等；仪表适如与自控装置配套，还可即时有效的控制烟道挡板、油门、风门等，对提高燃烧效率、节约能源、减少污染有十分明显的效果。
过剩空气系数的掌控是实现工业锅炉节能的关键，根据《燃煤工业锅炉节能监测方法》（GB/T15317-2009）技术标准，它不仅保证了节能监测的主要项目排烟处空气系数符合要求，而且对排烟温度的降低、炉渣含碳量的下降、风机节电等也有一定的作用。
参考文献：
《燃煤工业锅炉节能监测方法》（GB/T15317-2009）
《企业能源审计与节能技术》 尹洪超
《工厂能源管理》唐克峰
工业锅炉是我国耗能最多的设备之一，每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的1/3。而工业锅炉耗能是为了生产二次能源――蒸汽或热水。蒸汽或热水是通过热力管网送往各种用热设备由热力系统；锅炉管网和用热设备组成。因此，节省工业锅炉耗能必需从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。而工业锅炉效率低的重要原因是锅炉容量能耗大，能量利用率降低。因此，提高锅炉热效率的问题已迫在眉睫。目前新制造的锅炉正在采用先进的设计，以及先进的节能手段，来满足节能减排的要求。而对于一些使用原有锅炉的小企业、对锅炉了解不够深入的企业，又受到改造资金的限制，则感到困难重重，不知从何下手。对此，有必要在现有条件基础上提供一些指导和帮助，以解其燃眉之急。
1、实施节能的理论模式
该模式暂不考虑新设备及新技术的采用，仅从燃烧理论上进行节能分析，寻求节能方法。根据常规的热平衡理论，我们知道：热效率η＝Q 吸/Q 燃。可见提高热效率关键在于提高锅炉有效吸收的热量。
Q 吸＝Q 燃- Q1- Q2- Q3- Q4- Q5
Q 吸：锅炉有效吸收的热量；
Q 燃：燃料燃烧所放出的总热量；
Q1：燃料固体未燃尽而损失的热量；
Q2：燃料气体未燃尽而损失的热量；
Q3：排烟带走的热量；
Q4：锅炉外部冷却损失的热量；
Q5：灰渣物理热损失。
从上面公式可以看出，若想提高Q 吸，就应尽量使燃料充分燃烧最大限度地释放出燃烧热。同时，尽量减少Q1~Q5 的热损失。
2、具体节能减排指导方法
（1）提高燃料燃烧所放出的总热量Q 燃
充分燃烧：只有充分燃烧才能最大限度地释放出燃烧热。充分燃烧就需要足够的氧量，而足够的氧量靠锅炉的给风来实现。所以给风应保证炉膛内具有一定的空气余量系数。但此系数又不可过大，过大的给风量虽保证了充分燃烧，但也势必造成炉内气量的增加，从而导致引风机功率的加大，使耗电量增加。同时，引风加大也会造成燃料气体未燃尽损失（Q2）的增加，得不偿失。此系数对于工业锅炉来说可分为如下几种：链条及往复炉排燃用无烟煤，其最佳系数为1.5~1.6；燃用烟煤、褐煤为1.3。若采用抛煤机，则为1.3~1.4 为宜。对于手烧炉排，此系数分别为1.5 和1.4。炉排合理运转：炉排的运转速度关系着燃料的燃烧时间。过慢易烧损炉排，造成财产损失；过快燃料无法得到充分燃烧，造成燃料损失。此速度应在实际工作中，依据所烧煤种的燃烧状态及炉渣状况来具体调整。保证炉排编排质量：炉排的编排质量，决定炉排的间隙的大小。过小则影响给风，过大则造成固体燃料的漏泄，导致损失。
（2）减少燃料固体未燃尽而损失的热量Q1
减少Q1 实际上也就是增加Q 燃，实现燃料的充分燃烧。在给风合理、炉排运转合理的情况下，基本可以达到减少Q1的目的。但对于灰分较大、易于结焦的煤种还应尽量选择往复炉排。对于采用链条炉排的锅炉，还应增强司炉人员的责任心，做到勤观察、勤拨动。
（3）减少燃料气体未燃尽而损失的热量Q2
欲减少Q2，应保证未燃气体在炉膛内的存留时间。可以适当地压低中拱拱头，提前可燃气体的预燃期。同时压低拱头可以使可燃气体改变流动方向，相应增加可燃气体在炉内的存留时间，促进了可燃气体的充分燃烧，实现了减少燃料气体未燃尽而损失的热量Q2 的目的。
（4）减少排烟带走的热量Q3
排烟带走的热损失Q3，主要从两个方面控制：一是要保证给风和引风的合理配比。引风过大，则烟气流速加大，导致Q2 的增加、排烟温度提高，导致Q3 的增加。引风过小，则锅炉正压，导致工作环境脏，污染环境，影响司炉人员身体健康。此配比，宏观上以保证燃煤充分燃烧的基础上，使锅炉炉膛火焰观察口处保持轻微的向内吸力即可。它可以通过给风及引风闸板的调节来实现。二是从锅炉设计方面控制，布置合理足够的受热面。在保证合理的给引风配比的情况下，增加烟气回程，使烟气与受热面充分换热，降低排烟温度，减少Q3。但要注意，排烟温度要符合国家标准的要求，不能过低，防止造成低温腐蚀。
（5）减少锅炉外部冷却损失的热量Q4
要想减少锅炉外部低温环境对锅炉的影响，就应加强对砌炉质量的控制。从安装、修理、维护等环节上加强质量监控，保证炉墙保温材料自身质量和添充质量，保证耐火砖和外墙砖的砌筑质量。使炉体外墙表面温度尽可能地低于国家标准要求的温度，实现减少Q4 的目的。
（6）减少灰渣物理热损失Q5
灰渣物理热损失Q5，这是一个必然的热损失。只能在不影响其它因素的情况下适当放缓炉排运转速度，使其充分放热。或寻求其它方法来利用这部分余热
3、小结
进入21世纪以来, 我国的经济在飞速发展,能源对经济发展的瓶颈制约越来越明显, 今后一个相当长的时期内能源消耗仍以煤炭为主, 且供应将更加紧张。工业锅炉节能降耗已列为国家节能重点, 通过以上措施的实施, 可有效地提高锅炉效率, 降低工业锅炉能源消耗。锅炉进行合理的节能改造后的收益是相当可观的，而上述节能方法指导适用于众多在用的链条锅炉，但我国工业锅炉生产厂家多、炉型多、即使是相同生产厂家，相同型式的锅炉，存在的问题也不尽相同，所以改造锅炉要因炉制宜，因煤制宜，区别对待，切忌“一刀切”。锅炉改造要做到具体问题具体分析、综合治理，同时力求改造量小、施工期短、投资少、见效快和高水平。
当然为了促进工业锅炉节能减排事业的发展, 我们要从管理上寻找创新的突破口, 使管理成为工业锅炉节能减排的软实力, 积极建议国家建立健全我国在工业锅炉燃料政策、能效标识、节能产品等各个层面上的法规和标准, 使工业锅炉的节能减排建立在全社会督促的良好环境之下, 形成全社会节能减排的共识。
参考文献：
[1]史培甫.工业锅炉节能减排应用技术[M].北京:化学工业出版社，2009
[2]刘金山，于在海.工业锅炉司炉工节能知识培训教材[M].东北大学出版社，2008
[3]冯俊凯，锅炉原理及计算[M].科学出版社, 1992
[4]GB/T 10180-2003，工业锅炉热工性能试验规程[S].中国标准出版社，2003
关键词：小型工业锅炉；节能改造；技术；分析
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.059
0 引言
在社会经济快速发展的今天，环境保护已经能够成为当前全球最为关注的问题，我国当前工业生产中的锅炉主要是燃煤锅炉，其不但产生的能耗极大，而且会在实际运行过程中产生严重污染。该种现象和当前社会发展过程中的节约要求以及绿色发展理念相悖。基于此，在当前的工业锅炉节能改造具有极强的现实意义。
1 案例概况
在某印染厂中所使用的循环流化床锅炉功率为25t/h，型号为SHFx25-2.45/400-W，其主要参数如表1所示。
2 存在问题
在该锅炉使用中，给煤系统只有一级破碎和一级筛选体系，给煤整体颗粒较大，煤质划分不均匀，因此，会对炉膛的燃烧稳定性和基本效率产生极大影响，另外，由于局部温差较大，蒸发量减小等还会使得飞灰量增加，最终使得锅炉尾部受热面受到严重损伤。现根据实际生产的基本需求，锅炉的平均出汽量为12t/h，而该锅炉的最小运行负荷为6t/h，而最大运行负荷为16t/h。由于锅炉的运行功率变化速率较快，并且长期处于低负荷状态下运行，因此锅炉实际运行效率较低。
3 工业锅炉节能改造技术的分析
一是对于给煤系统的改造。即在原有系统基础上采取二次破碎和筛分体系，提升煤质的粒度分布，从而达到相关设计要求，最终实现燃烧效率提升，增加出汽量。
二是对于炉膛内部的改造。在小型锅炉实际运行时因为采取鼓泡流化床具有更强的优势，基于此，在循环流化床锅炉改造过程中应当将之前的高速床改造为鼓泡床，而稀相区和密相区的燃烧份额也应当由之前的5：5变为2：8.保证上层炉膛温度降低到400℃以上，使得分离器不能对产生的碳颗粒形成拦截。而为了保证炉膛的基本温度，必须对上部稀相区受热面积进行调整，从而保证温度的平衡性。另外，为了减少最低流化风速对于锅炉燃烧的影响，从而使密相床界面减小，提升稀相区的燃烧份额，减少密相区燃烧的比例。
三是对于旋风分离器的改造。因为工业锅炉长期处于低负荷状态运行，在此状态下烟气量会显著减少，旋风分离器的工作效率显著降低，最终使得飞灰量含碳量急剧升高。而为了在低负荷运行状态下保证旋风实际工作的基本效率。借助中科院研制的高温旋风分离技术，对本设备进行改造，提升其实际运行能力。根据实际运行过程中所产生的烟气量，应当将旋风分离器入口截面的高度由之前的1.7m，减少至1.3m，中心筒的直径则应当由900mm缩小至650mm，从而有效提升分离器的实际工作效率。
四是对于二次风输送系统的改造。二次风使用的基本效果完全取决于二次风速，而在该系统中风管截面通常会按照额定设计进行制造，因此通常为固定数值。当其偏离设计负荷点和生产负荷产生波动时，二次风速也会产生变化。在之前设计的二次风系统在低负荷状态下并不会完全工作，因此其循环流化床流动环-核结构中心缺氧的基本问题将会更加突出。而为了保证在不同工况下都能够具有相同的二次风速，在每个二次风管中加装调节阀门，并按照负荷的变化对其进行及时调整，经过流态重组改装之后将少量二次风系统重新安装到系统中，最终对氧气混合和扩散条件的改善。
五是将空气预热器拆除。在系统中增加一组高效省煤装置，根据该工厂的实际生产需求，定型机的排放热气温度设定为140℃，因此可以将其通过鼓风机直接接入锅炉，作为助燃空气。由于在原有锅炉烟道中增加了省煤器，而受到其空间尺寸以及烟气侧向阻力的影响，在增加全新省煤器时应当满足以下几种要求，即结构紧凑、阻力较小，转热效果较强，避免磨损、避免灰尘积压、避免腐蚀出现。根据相关部门煤器入水标准100℃计算，最终产生的排烟温度将会降到155℃。在省煤器结构设置时，应当采取高效的传热螺旋翅片管，其具有传热能力较强、整体结构紧凑、避免磨损、烟气阻力较小、不易积灰堵灰等优越性。另外，由于烟道转弯区域距离安装位置较近，为了避免烟气转弯时的流畅性，将省煤器设计为两组，并上下垂直安装，相互之间水平扭转90°，以保证翅片能够从两个方向对烟气形成整流。在鼓风机吸入到定型的热风机中之后，鼓风机的出口截面有限，因此会产生一定阻力，所以必须增加烟道的截面面积。另外，在过热器和省煤器中加装吹灰器，能够通过定期吹灰对其传热效果极大提升。
4 结语
由于我国小型工业锅炉数量较大，分布范围较广，实际生产情况较为复杂，基本不存在某一种锅炉适合于所有生产需求。但是在锅炉改造过程中所使用的方式方法和分析思路基本相同。基于此，对于部分典型案例进行分析具有较强的现实意义。
参考文献：
[1]李显海.工业锅炉节能改造技术与工程实例[M].北京：金盾出版社，2012：5.
关键词：工业锅炉；高热量；高耗能；节能减排
图文分类号：TF54 文献标识码：A
1分析现阶段工业锅炉在节能减排方面的各种问题
1.1高热量高污染
1.1.1锅炉容量小、热效率低。近年来热电联产项目逐渐上升，但总体上小容量锅炉所占比重仍然偏高，且大多数锅炉长期在低负荷下运行，造成不完全燃烧和排烟温度升高，热损失增大，煤种多变、煤质差。工业锅炉的燃煤由于产供紧张，其颗粒度、热值、灰分等均无法保证。而工业锅炉90%以层燃锅炉为主，层燃锅炉对煤种的适应性较差，当煤种发生变化时，其燃烧工况相应也发生变化，且燃烧时工况也相应变差。
1.1.2排烟温度高、污染大。企业大量使用有机热载体锅炉，而有机热载体锅燃烧方法大多数以层燃为主，其排烟温度长期在300℃～350℃之间，大量高温烟气及粉尘SO2、CO2、NO对环境造成极大污染，热量流失严重。
1.2自控装置水平低
锅炉运行自控装置水平低，在用工业锅炉普遍未配置运行监测仪表，操作人员在调整锅炉燃烧工况或负荷变化时，无法掌握具体数据，不能及时根据负荷变化调整锅炉运行工况，锅炉、电机的运行效率受到限制，造成了浪费。
1.3能源浪费严重
在相当长的时期内能源浪费现象十分严重，我国的能源结构以煤为主，燃煤工业锅炉仍将是主导产品，同时也是我国主要的煤烟型污染源。根据国家质检总局特种设备安全监察局的统计资料：目前，全国在用工业锅炉保有量50多万台，约180万蒸吨/小时。燃煤锅炉约48万台，占工业锅炉总容量的85%左右，平均容量约3.4蒸吨/小时，其中20蒸吨/小时以下超过80%。113个大气污染防治重点城市中约有燃煤工业锅炉24万台，90万蒸吨/小时，均占全国的1/2。工业锅炉主要用于工厂动力、建筑采暖等领域，每年耗原煤约4亿吨。
2节能减排的具体实施办法
2.1降低燃耗的方法是提高燃料利用率
2.1.1在设计过程中炉膛容积应保证燃料的充分燃烧和被炉气所充满，有利于向料坯的传热。它随燃料种类、燃烧方式、燃烧器的布置及热负荷的不同而有所差异。不同的燃料产生的单位热量所具有的废气体积是不同的，因而所需的燃烧空间大小是不一样的。一般发热值越高，废气体积相应越小（实际消耗燃料及空气少）。在炉膛内的热量相同的条件下所流过的废气量是不相同的，所以在决定炉膛尺寸时必须考虑这个特点，同时在确定燃烧空间大小时，还要考虑到在什么空间内要求燃料燃烧完全的问题。在设计的过程中计算所得的炉高数值是设计炉膛高度的依据之一。但在最后确定高度时必须综合地考虑炉膛高度应保证在燃烧装置安放得下、炉内气体流动和传热状况维持正常的前提下尽量不使炉膛过高。同时要注意使整个炉膛内充满炉气并能满足组织火焰的要求。
2.1.2炉底结构应能使物料下表面由炉内冷却水管滑道造成的“黑印”尽量减轻消除。工业的炉的炉底承受加热件的重量、装出料时的碰撞和摩擦、氧化铁皮的侵蚀以及旋转过程温度的反复变化，因此要求炉底上层的耐火材料具有抗高温、耐急冷急热、磨、不与氧化铁皮起化学反应等性能。需将设计所得的参数包括整个炉底的重量、钢机的推程、步距、上下行程等作为设计炉底机械的原始数据。
2.2高烟囱排放
烟囱是最常用的一种排烟装置，炉内烟气通过烟道，依靠烟囱排入大气。排烟方式分为自然排烟与机械排烟两类，烟囱必须有独立的基础，不能与烟道基础相连。烟囱底部应设计人孔以备烧烤烟囱、扒灰和修理内衬之用。在烟囱设计的过程中根据烟囱的高度计算所得的排放浓度与允许排放浓度作的比较，确定采用的烟囱高度并按烟囱系列尺寸选用烟囱直径和高度。通过设计虽然不降低排放物的绝对数量，但可降低有害物质的着地浓度，烟囱越高着地浓度越低。烟气中的SOx被大气稀释这是一种局部解决的方法 ，所以落到地面时浓度已很稀无害于动植物的生存。但它并不能从根本上消除SO2对大气的总污染，这种方式仅仅起到缓和污染的作用。
2.3燃料的选用和改质
2.3.1燃料中含有的硫在燃烧时产生SO2，在氧化条件下SO2能被氧化成SO3，再与水汽相遇便生成H2SO4具有很强的腐蚀性。SO2除直接危害人体健康外，对环境的危害是以酸雨的形式出现的。因此在选用燃料时采用低硫或不含硫燃料或通过洗煤等措施降低煤中的含硫量。再就是从燃料燃烧的过程中脱硫采用烟气脱硫技术。目前烟气脱硫是一个主要的SO2控制方法，它将烟道废气中SO2成分脱除或回收，从而使烟气中SO2的污染大降低。
2.3.2大气中的NOx主要来源于燃料的燃烧过程。NOx吸收并散射光线，在空气中与光化学氧化剂、颗粒物以及日光发生一系列的复杂的反应而形成光化学烟雾，不仅降低能见度而且对人体的健康有很大危害。防治 NOx的方法有两种：一是通过燃烧技术的改进来抵制它的生成。二是从烟气中将NOx除去，即烟气脱除NOx。此外还可采用高烟囱稀释法。这虽没有减少向大气的排放量但对减轻局部地区的污染是有效的。
2.4影响燃烧操作条件的三个主要因素
燃烧操作条件的影响比较复杂涉及的因素较多，这里介绍三个主要因素：空气燃烧比、燃烧温度和燃烧时间。空气燃料比增加表示空气量增多，燃烧完全排烟中的烟尘浓度会下降。一般而言烟气出口浓度降低烟尘浓度将增大。提高燃烧温度和延长在高温区的停留时间都会使烟尘量下降。因为燃烧所产生的炭黑、油灰和飞灰可燃物质都是固体物质，其燃烧速度决定于氧化剂扩散到固体表面上的扩散速率，以及表面上的反应速率。高温时对于炭黑和小粒径的油灰及飞灰的燃烧速率，化学反应速率是主要影响因素。所以对大粒径的颗粒扩散速率的影响就不能忽视。
2.5排烟治理
在燃料燃烧的过程中会发生一系列的物理和化学变化并有可能形成大小不一的细微碳粒，这些以气体漂浮的灰分以颗粒状存在，是烟气中灰尘的主要来源。为了减轻烟囱排出烟气中有害物质对环境的污染，应该改进燃烧技术创造良好的燃烧条件，保证燃料的完全燃烧。当烟气的含尘量高于排放标准的规定时可考虑在烟道中设置除尘装置，各种除尘装置都有其效果最佳的工况条件，不符合这些条件时除尘效率将大为降低。当采用强制排烟时除尘装置要安装在排烟机之前，这样可以减少或避免烟气中粉尘对排烟机的磨损而且含尘烟气处在负压条件下不会产生粉尘飞出的问题。为使输送含尘气流至除尘器的管道内不产生积灰，保证除尘系统的正常工作，要求水平管段内的流速在 10～12m/s以上。
结语
我国的经济在飞速发展，能源对经济发展的制约越来越明显，工业锅炉节能降耗已列为国家节能重点，锅炉是高能耗设备，但是通过以上措施的实施，可有效地提高锅炉效率，降低工业锅炉能源消耗，最终实现节能减排。
参考文献
关键词：锅炉控制系统；PID 调节器；组态
中图分类号： TK229 文献标识码： A
引言
锅炉是特种压力容器设备, 它是化工、发电、供热、炼油和制糖等工业及民用部门必不可少的重要的动力设备。随着计算机控制技术的飞速发展和广泛应用, 锅炉的控制系统和方式越来越引起人们的重视, 而且对控制系统的要求越来越高, 任何一种优质的锅炉如果没有对应的控制装置, 则无法完全体现锅炉的优点, 控制系统的水平已经成为衡量锅炉好坏的一个至关重要的指标。在实际运行中, 控制的方式及控制运行的程度是保证锅炉高效运行的必要保证, 如果没有先进的控制, 锅炉的高效率就无从谈起。锅炉自动控制系统要求可以对工业锅炉进行自动控制与监视, 完成对工业锅炉的给水、给风、给煤、燃烧等系统的管理与控制, 通过人机接口部分可以采集系统中所有重要参数, 进行存储和记录, 并与高效控制器通讯, 锅炉的操作者可以通过系统实现对锅炉运行的监视、管理、操作。
一、工业锅炉控制系统的现状
我国现有工业锅炉 30多万台,年产约8万t/h左右,其中90 %以上是燃煤锅炉,每年消耗原煤占全国原煤产量的三分之一左右。这些锅炉的管理和运行水平较低,多是人工操作,锅炉事故屡有发生,运行效率比设计效率普遍降低5%一 10 %。国外一些发达国家,工业锅炉控制已完全徽机化了,单位能耗比我国低 50 % 左右。他们并与管理计算机联网,更能合理利用能源。我国有些用户在锅炉改造时,上了工业计算机控制系统,但生产厂生产的锅炉配置工业计算机系统的还很少。从1985年全国第一次徽电子技术改造机械设备会议上确定了工业炉窑改造为三大突破口之一以后,经过5年的努力,利用微 电子技术改造的工业锅炉约5 000~600。台,并取得了良好的经济社会效益,节约了能源 (按节煤5% ~ 10 %计算,全国每年可节煤达2000多万吨) 和原材料,提高了产品产量和质量,还减少了大气污染,减轻了劳动强度,改善了劳动条件。
二、控制系统设计与实现
锅炉控制系统需检测参数，包括锅炉入口水温、压力，出口水温、压力，鼓风机风压、炉膛负压、空气预热器入口负压、除尘器入出口负压、引风机负压、炉膛温度、排烟温度。其中大多数需要随时观察的参数要通过控制系统传到控制室操作台上显示。锅炉控制系统的工艺流程如下图所示：
1、锅炉控制系统设计
锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的相互关联的复杂的控制系统，调节参数与被调节参数之间，存在着许多交叉的影响，调节难度非常大。我们将系统控制分散成给煤控制，送风控制，汽包液位控制，炉膛负压控制等一系列闭环控制。
1.1给煤控制
锅炉燃烧系统自动调节的基本任务, 是使燃料燃烧所产生的热量, 适应蒸汽负荷的需要,同时还要保持经济燃烧和锅炉的安全运行。
1.2送风控制
风煤调节是通过负荷规则调节器实现“加负荷时, 先加风后加煤; 减负荷时, 先减煤后减风”的控制规则。送风控制系统应与给煤控制相协调, 控制在一定的风煤比, 维持燃烧处在最佳状态。
1.3炉膛负压控制回路
炉膛负压反映了送风量与之间的平衡关系, 目标就是要保证锅炉在运行过程中, 始终保持在微负压的稳定状态, 以保证其安全有效运行。
1.4汽包液位控制
锅炉给水自动调节的任务, 是使给水量跟踪锅炉的蒸发量并是汽包液位保持在工艺允许的范围内。液位控制是有以下三种:
a.单冲量控制, 即以水位为唯一调节信号的单参数、单回路控制系统;
b.双冲量控制, 即以蒸汽流量作为补充信号的双参数控制系统;
c.三冲量控制, 即以给水流量、主蒸汽流量作为补充信号的三参数控制系统。其中三冲量调节系统还可分为三冲量单级调节和三冲量串及调节。
1.5过热蒸汽出口温度控制
蒸汽过热系统的调节任务是保证过热蒸汽出口蒸汽温度在允许的范围内, 保护过热器,使过热器管壁温度不超过允许的温度范围。通过以上各控制子系统的设计实现锅炉控制系统的整体控制目标, 各子系统的控制器都是用 PID 调节器来实现。
2、锅炉的自动保护系统
锅炉的保护系统是锅炉控制系统的重要组成部分。其保护内容取决于锅炉设备本身的结构、容量、技术特性和运行方式，设有气压保护、汽包水位保护、锅炉灭火保护、连锁保护和紧急停炉保护等。
三、监控中心的监视、管理
1、组态
全面掌握整个系统的运行工况，监控系统将实时监测并采集锅炉有关的工艺参数、电气参数以及设备的运行状态等。系统具有丰富的图形库，通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上；除此之外，还能将参数以列表或分组等形式显示出来。监控系统根据监测到的锅炉运行数据，按照设定好的控制策略,发出控制指令，调节锅炉系统的设备的运行,从而保证锅炉高效、可靠运行。
2、诊断故障与报警管理
监控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号，从而使锅炉的安全防爆、安全运行的等级大大的提高。同时，对报警的档案管理可使业主对于锅炉运行的各种问题、毛病、弱点等了如指掌。为保证锅炉系统安全、可靠地运行，监控系统将根据所监测的参数进行故障诊断，一旦发生故障，监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来，这样，当报警发生时，操作员可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理。本监控的报警管理软件有多种报警优先级。所有报警和回路状态都记录在报警、事件日报中，以便于日后检索。此外，所有低、高、紧急报警都自动进入报警汇报显示中，如需要，还可对报警信息进行优先级过滤，这样操作员就可首先处理优先级高的报警，而次要的报警以后处理。各个测点的量测值偏离正常值到一定的程度都应视为异常，系统将发出报警。
3、历史记录运行参数
监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录，另外监控系统还设有专门的报警事件日志，用以记录报警／事件信息和操作员的变化等。 历史记录的数据根据操作人员的要求，系统可以显示为瞬时值，也可以为某一段时间内的平均值。历史记录的数据可有多种显示方式，例如曲线、特定图形、报表等显示方式；此外历史记录的数据还可以由以网络为基础的多种应用软件所应用。历史数据可归档保存或在光盘或磁盘中保存，归档后的历史均可以由监控系统的软件很方便地调入。
4、运行参数的计算
锅炉控制系统运行的某些运行参数不能够直接测量, 如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量, 冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法, 根据所测得的运行参数, 将这些导出量计算出来。
结束语
设计的锅炉控制系统，可以实现锅炉的热备控制，其系统切换时间小于50ms，同步数据容量可达16K，同步数据传输速度为2M bit/sec。其通讯网络可根据现场具体情况的不同而异，能够支持工业以太网、R S - 2 3 2 、DEVICENET、DH+、CONTROLNET 等。I/O 模块支持带电插拔，用户可以采用不同I/O点数的模块，最大支持32 点/ 块 I/O。
参考文献
[1]Jonas berge.过程控制现场总线—工程、运行与维护[J].
关键词：水质；工业锅炉；结垢；腐蚀
中图分类号： TK223 文献标识码： A 文章编号：
1引言
以水为介质的工业锅炉作为动力源和热源是生产和人民生活中广泛使用的能源转换设备。在锅炉内，水吸收燃料燃烧放出的热量而产生热水（热水锅炉）或蒸发为蒸汽。如果使用的水质不良，水中含有较多的有害杂质，这种水不经任何处理进入锅炉，则必然会使运行中的锅炉产生结垢、金属腐蚀等危害。因此，锅炉水处理工作是确保锅炉安全、经济运行，延长锅炉使用寿命的重要措施，尤其在当前提倡节能减排的形势下，锅炉水处理发挥着重要作用，也是锅炉最基础的技术管理工作。为了保证锅炉水处理的有效性，我国于1979年颁布了第一版锅炉水质标准，其编号为GB1576-79《低压锅炉水质标准》，使我国的锅炉水处理工作走向科学化、正规化。在三十年的生产实践中，分别于1985年、1996年、2001年及2008年进行修订，逐渐完善，并更名为《工业锅炉水质标准》。笔者所在单位，天津市特种设备监督检验技术研究院，2008年度共对本市在用锅炉3260台进行了锅炉水质检验，其中1336台次锅炉水质不合格，占总数的40.98%。主要问题存在于锅炉给水硬度、溶解氧以及锅水碱度、PH、溶解固形物招标。新四区及五县超过60%的锅炉未进行水处理，直接使用地下水及自来水作为锅炉的给水。锅炉普遍存在结垢现象。平均一至三年进行一次酸洗除垢作业，既浪费能源又污染环境，同时降低锅炉使用寿命。从统计数据看，加强锅炉水质监督管理工作任重道远。
2水垢的形成及其危害
水垢的形成过程
实践经验表明，如果锅炉给水硬度不合格，水进入锅炉运行一段时间后，经过不断地蒸发、浓缩，当达到过饱和程度时，在锅炉受热面上就会结生一些不溶性固态附着物，这种以固体析出的沉淀物即称为水垢。水垢的结生是一个复杂的物理化学过程。工业锅炉中常结生钙、镁水垢，以碳酸盐水垢居多。锅炉受热面上结生的水垢，有一次水垢和二次水垢之分，一次水垢又称初生水垢。一次水垢是生成水垢的钙、镁盐类直接在锅炉受热面上析出的产物，而二次水垢则是钙、镁盐类在锅水中形成水渣以后，重新附着在受热面上的产物。
水垢对锅炉的危害
锅炉钢板、管路因过热而被烧损
人们称水垢是锅炉的“百害之源”，关键是水垢的导热性能很差。物质的导热性能一般用其导热系数（λ）的大小来衡量，即单位时间内、单位温度差、垂直通过单位厚度导热介质的热量（千卡/米˙小时·℃）。水垢的导热系数比锅炉钢板小数十倍到数百倍。其中混合水垢是由多种金属盐类和金属氧化物构成，很少有单一类型水垢的垢样。当锅炉受热面结有水垢时，传热情况变坏，使炉管从火焰、烟气吸收的热量不能很好地传递给水，从而使受热面温度升高，金属强度下降，容易造成锅炉炉管起鼓包、变形以至爆破。此外，炉管结垢后管内流通截面积减小，水循环阻力增大，严重时会破坏正常的锅炉水循环和冷却，造成炉管烧损。
浪费燃料降低锅炉出力
当锅炉结有水垢时，会使锅炉受热面的传热情况变坏，排烟温度升高（排烟损失增加），由于水垢导热系数很低，阻碍了传热，从而降低了锅炉热效率，增加燃料消耗或降低锅炉出力。试验证明对于工作压力为1.4兆帕的锅炉，结生一毫米厚的混合水垢，可浪费燃料5-8%。
增加锅炉检修量并危及安全
锅炉受热面结垢后，非常难以清除，需经常清垢或酸洗锅炉，而酸洗锅炉很容易给锅炉造成腐蚀，同时酸洗废液的排放对环境造成污染。特别是水垢引起锅炉的金属蠕胀、裂纹、泄漏、爆管等故障，不仅损害了锅炉寿命，而且需要大量的人力、物力进行检修，同时也威胁着人身安全，影响了安全生产。
防止工业锅炉结垢的措施
钠离子交换水处理
目前，根据天津市的水质情况，绝大部分工业锅炉可以采用钠离子交换的水处理方法，使锅炉给水软化，防止锅炉结生水垢。当含有钙镁离子的原水，流经离子交换器（软木器）中的钠离子树脂层时，水中的钙镁等阳离子被树脂中的钠离子所置换 ，从而将在锅炉内形成水垢的钙、镁盐类，转换为易溶性钠盐，而使水得到软化。经钠离子交换树脂软化后的水质，其硬度可以降低至0.03mmol/L以下，甚至可以完全消除，使水质达到GB1576—2001《工业锅炉水质标准》的要求。根据水源和锅炉参数的不同，除了上述钠离子交换以外，还可以采用氢离子交换法，阴阳离子交换法，电渗析除盐法，反渗透除盐法等。
锅内加药处理法
国家工业锅炉水质标准（GB1576—2001）规定额定蒸发量≤2吨/小时，且额定蒸汽压力＜1.0兆帕的蒸汽锅炉，以及额定功率≤4.2兆瓦非管架式承压的热水锅炉和常压热水锅炉可以采用锅内加药处理。锅内加药处理具有投资少，对原水水质适用范围广、操作简单，易于实行等优点。锅内加药水处理方法的实质是针对产生水垢的原因和过程，向锅内投加适当的化学药剂，使水中能够形成水垢的物质在锅内变成松散的非粘结性的、可流动的水渣，沉降于锅筒或联箱的底部，通过排污排出锅炉，达到防止或减缓水垢生长或金属腐蚀的目的。锅炉的腐蚀与防护
3锅炉腐蚀
金属表面与周围介质发生化学或电化学作用而遭到破坏的现象成为腐蚀。锅炉金属的腐蚀严重威胁锅炉的安全运行，因此日益引起人们的重视。
3.1氧对锅炉的腐蚀
水中溶解氧气是加速电化学腐蚀的重要因素。氧腐蚀在锅炉中主要是起阴极去极化作用。氧气是强烈的去极剂，能够吸收阴极的电子。在含有氯离子的电解质溶液中（锅水），铁原子失去2个电子，变成二价铁离子，氯和水得到电子而变成氢氧根离子。二价铁离子于氢氧根离子结合成氢氧化亚铁。Fe(OH)2在水溶液中很不稳定，容易与水中溶解氧发生进一步反应：
4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
由于生成三价的氢氧化铁沉淀，致使阳极处溶液中的Fe2+浓度降低，起到了“去极化”的作用，从而加剧腐蚀，而且随着溶解氧浓度的增加，腐蚀速度随之加快。因此，水中溶解氧存在时，便会造成锅炉设备及管道的氧腐蚀，金属表面则出现大小不等的小鼓包，清除掉腐蚀产物后，金属表面则出现大小不等的凹坑。有的呈溃疡状蚀坑，严重者出现穿孔泄漏。氧腐蚀易发生在给水管道和锅炉省煤器中，有的锅炉没有省煤器或省煤器是铸铁制造，当给水不采取除氧措施时，溶解氧可以大部分或全部进入锅炉内，其中一部分被蒸汽带走，造成蒸汽管路及凝结水管路腐蚀，另一部分氧则造成锅炉腐蚀。一般腐蚀锅筒和下降水管。热水锅炉由于给水循环量较大。溶解氧带入锅内的机会多，因此造成的氧腐蚀比蒸汽锅炉更加严重。正是由于上述因素，工业锅炉水质指标对给水溶解氧含量做出明确规定。
