工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀與節(jié)能減排對策探討

時(shí)間:2022-12-29 09:45:30

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工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀與節(jié)能減排對策探討

摘要:在我國各個(gè)工業(yè)企業(yè)中,鍋爐消耗的煤炭數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,鍋爐的使用過程中,煤炭能源的使用沒有經(jīng)過技術(shù)加工,燃燒效率較低,并且燃燒產(chǎn)生的污染物沒有經(jīng)過專門的技術(shù)處理,因此既造成能源的浪費(fèi),又導(dǎo)致環(huán)境污染的壓力增大,所以我國要重視工業(yè)鍋爐使用,提高生產(chǎn)過程中煤炭的燃燒率,降低能源消耗量和污染排放量,保證我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)符合我國有關(guān)的管理規(guī)定,提高節(jié)能減排的效果。

關(guān)鍵詞:工業(yè)鍋爐;使用現(xiàn)狀;節(jié)能減排;措施

我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開工業(yè)的發(fā)展,而工業(yè)生產(chǎn)是我國目前工業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΑT诠I(yè)生產(chǎn)中,工業(yè)鍋爐發(fā)揮著重要作用。在用于工業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)中,工業(yè)鍋爐主要提供生產(chǎn)所需的蒸汽,而在生活用品的生產(chǎn)中,其主要提供生活所必需的熱水。雖然工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)生活中作用巨大,但是由于能源消耗量大并且污染排放量大,給我國能源利用和環(huán)境保護(hù)帶來了巨大的壓力。因此在我國大力倡導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保的大背景下,目前我國工業(yè)鍋爐的使用需要進(jìn)行改善與優(yōu)化,使其降低能源消耗量和污染排放量,保證我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)符合我國有關(guān)的管理規(guī)定,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)健康綠色發(fā)展。

1工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的必要性

從我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,工業(yè)生產(chǎn)主要依靠煤炭。據(jù)調(diào)查,我國工業(yè)生產(chǎn)對煤炭的依賴性從以往的85%下降到了當(dāng)今的60%左右,雖然數(shù)值有較大變化,但是煤炭依然是我國工業(yè)生產(chǎn)主要能源。雖然我國煤炭儲(chǔ)量豐富,但是人均數(shù)量小,在工業(yè)生產(chǎn)過程中浪費(fèi)多,并且污染物沒有得到合理的排放。在我國各個(gè)工業(yè)企業(yè)中,鍋爐消耗的煤炭數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,占據(jù)工業(yè)生產(chǎn)煤炭整體消耗量約五成左右。在鍋爐的使用過程中,煤炭能源的使用沒有經(jīng)過技術(shù)加工,燃燒效率較低,并且燃燒產(chǎn)生的污染物沒有經(jīng)過專門的技術(shù)處理,因此既造成能源的浪費(fèi),又導(dǎo)致環(huán)境污染的壓力增大。[1]所以我國要重視工業(yè)鍋爐的使用,提高生產(chǎn)過程中煤炭的燃燒率,同時(shí)做好節(jié)能減排工作。從我國各工業(yè)企業(yè)所使用的鍋爐設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)來看,大多數(shù)鍋爐參數(shù)都較低,容量相比國外工業(yè)鍋爐要小許多。并且大多數(shù)鍋爐的熱效率都沒有達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),浪費(fèi)率達(dá)到30%左右,而國外工業(yè)鍋爐的浪費(fèi)率平均只有10%左右。由于我國鍋爐設(shè)備不達(dá)標(biāo),造成在生產(chǎn)中排煙熱損失過大,并且燃燒利用率很低。從污染排放的角度來看,我國工業(yè)鍋爐在煤渣含碳量的排放方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國外平均的5%,實(shí)際值達(dá)到了15%以上。由于煤炭不完全燃燒而造成的熱損失非常明顯,因此在實(shí)施節(jié)能減排的措施后能夠起到較好的節(jié)能效果。

2當(dāng)前我國工業(yè)鍋爐使用問題分析

2.1我國鍋爐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低,運(yùn)轉(zhuǎn)效率低。從我國目前鍋爐設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來看,大多數(shù)的鍋爐無論從技術(shù)上還是使用上都沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)備選取方面,很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)選擇了功率較大的鍋爐,以滿足日后生產(chǎn)量增大的需要。但是這存在著較大的問題,就是當(dāng)前很多工業(yè)生產(chǎn)并不需要大功率的鍋爐設(shè)備,工作量普遍較小,導(dǎo)致鍋爐設(shè)備運(yùn)作效率極為低下。大功率的鍋爐設(shè)備不僅耗電量大,而且污染排放量大,這就導(dǎo)致了能源的消耗和污染物的增加。[2]由于工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)負(fù)荷較低,而鍋爐設(shè)備的熱負(fù)載是隨著負(fù)荷的變化而變化的,因此需要較高的動(dòng)力供設(shè)備在一定的范圍內(nèi)波動(dòng),而這一過程中能源的實(shí)際消耗量較理論值要更高,因此我國大部分鍋爐設(shè)備的使用效率很低。

2.2鍋爐煤炭燃燒效率差。煤炭是工業(yè)鍋爐最主要的使用能源,因此煤炭的類型和質(zhì)量在很大程度上決定了鍋爐的使用效率。由于不同的工業(yè)生產(chǎn)需要,我國鍋爐在使用煤炭時(shí)也有種類之分。一般情況下,我國根據(jù)地域的不同和生產(chǎn)類型的不同在鍋爐燃煤時(shí)有不同的標(biāo)準(zhǔn),煤炭的種類有較為嚴(yán)格的規(guī)定。例如層燃燒鍋爐是我國最普遍的鍋爐種類之一,它具有四種燃燒方式,能夠有效的提高煤炭燃燒效率。[3]但是在實(shí)際的使用過程中,由于燃燒用煤的質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),或者煤炭類型不符合鍋爐燃燒標(biāo)準(zhǔn),都會(huì)造成實(shí)際生產(chǎn)過程中的浪費(fèi)。如果鍋爐的煤炭使用類型不在鍋爐燃燒標(biāo)準(zhǔn)的類型之中,那么燃燒的質(zhì)量會(huì)下降明顯,甚至?xí)?dǎo)致鍋爐設(shè)備故障。同時(shí),在煤炭的燃燒過程中,由于煤炭質(zhì)量和鍋爐使用效率的不同,會(huì)導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)數(shù)值出現(xiàn)較大的變化,這也會(huì)降低煤炭的使用效率,增加能耗和污染排放量。

2.3鍋爐的使用程序?qū)е逻\(yùn)行效率低下。隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷技術(shù),目前很多鍋爐的使用都采用了較為先進(jìn)的系統(tǒng)控制技術(shù),當(dāng)前鍋爐使用較為普遍的技術(shù)是PID技術(shù),通過系統(tǒng)的調(diào)試和操作人員的控制可以實(shí)現(xiàn)鍋爐使用方式的轉(zhuǎn)換,同時(shí)對輸入輸出數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控。但是我國的鍋爐使用技術(shù)仍然存在較大的缺陷,具體表現(xiàn)在當(dāng)外界條件發(fā)生變化如電壓的變化和工作量發(fā)生變化時(shí)鍋爐的調(diào)控并不能及時(shí)的進(jìn)行,而且大多數(shù)情況下鍋爐設(shè)備的儀器也不能及時(shí)的反映出鍋爐變化的情況。[4]另外,在操作過程中,由于設(shè)備變化的突變性和技術(shù)資料的有限性導(dǎo)致鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中即使發(fā)現(xiàn)了相關(guān)問題也難以及時(shí)進(jìn)行排查,維修工作難以及時(shí)進(jìn)行,導(dǎo)致鍋爐利用率明顯下降,造成不必要的能源浪費(fèi)。

2.4鍋爐操作技術(shù)人員專業(yè)技能不足,實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)不夠。我國工業(yè)生產(chǎn)離不開鍋爐的使用,而有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作流程也較為完善。但是隨著工業(yè)企業(yè)數(shù)量的發(fā)展和鍋爐技術(shù)的進(jìn)步,很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已難以滿足當(dāng)前我國鍋爐使用的需求。更為關(guān)鍵的是相關(guān)操作人員沒有受到相關(guān)技術(shù)操作的培訓(xùn),并且在實(shí)際操作過程中也沒有嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)范。首先,鍋爐使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,沒有一致的規(guī)范性,操作人員無法根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。其次,有些鍋爐操作人員在實(shí)際操作過程中規(guī)范意識不夠,沒有嚴(yán)格遵照技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn),并且在平時(shí)的工作中缺乏技術(shù)學(xué)習(xí)和管理培訓(xùn),對鍋爐的運(yùn)作認(rèn)識不足,鍋爐出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)錯(cuò)誤時(shí)也無法及時(shí)維修,因而造成鍋爐使用不當(dāng)、故障頻發(fā)等問題。這些都對鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生了不利的影響,不利于鍋爐最大程度發(fā)揮其性能。

3提高工業(yè)鍋爐節(jié)能減排效率的途徑

第一,引進(jìn)先進(jìn)的鍋爐使用技術(shù),提高能源使用效率,降低污染物排放數(shù)量。這包括以下幾個(gè)方面:一是對燃燒煤進(jìn)行技術(shù)處理。主要是提高鍋爐用煤的引燃率和燃燒率,同時(shí)通過改善熱排放來實(shí)現(xiàn)煤炭的充分燃燒。二是升級鍋爐內(nèi)部設(shè)施,改善鍋爐內(nèi)部的配風(fēng)結(jié)構(gòu),減少鍋爐內(nèi)部煤渣的存留量,最大程度上提高煤炭的燃燒率。同時(shí)完善鍋爐的爐拱設(shè)計(jì),優(yōu)化相關(guān)配件的組裝和協(xié)調(diào)性,引進(jìn)先進(jìn)的鍋爐冷卻技術(shù),降低鍋爐內(nèi)部熱耗能。第二,加強(qiáng)對鍋爐應(yīng)用的監(jiān)測,強(qiáng)化設(shè)備調(diào)控。具體來說要從兩個(gè)方面著手。首先要通過提高鍋爐內(nèi)部配件的控制力度來實(shí)現(xiàn)對鍋爐設(shè)備全天候監(jiān)測,利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)建立鍋爐設(shè)備的燃燒模型和統(tǒng)計(jì)圖,對每一個(gè)元件進(jìn)行單獨(dú)的分析和排查,及時(shí)反饋有關(guān)器件的變化趨勢,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和監(jiān)測。其次要對鍋爐的消耗與排放進(jìn)行全面的監(jiān)測。要利用先進(jìn)的電子設(shè)備偵查鍋爐在使用過程中的能源消耗數(shù)量,在能耗超標(biāo)時(shí)進(jìn)行及時(shí)預(yù)警,同時(shí)通過智能系統(tǒng)優(yōu)化煙氣循環(huán)效率,全天候記錄鍋爐的污染物排放數(shù)量,通過計(jì)算機(jī)快速地進(jìn)行分析,以便采取相應(yīng)的措施來減少污染物的排放。[5]第三,統(tǒng)一鍋爐使用操作標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化操作人員技術(shù)培訓(xùn)和規(guī)范意識。首先,要對鍋爐的使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)定,針對不同類型的鍋爐要及時(shí)制定出相應(yīng)的操作條例,例如能源供應(yīng)管理方案和配煤方案等。其次,工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)要對鍋爐操作人員進(jìn)行有關(guān)技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)化培訓(xùn),提高他們的技術(shù)能力和操作熟練程度,在出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)檢測出來并維修。再次要對鍋爐操控人員進(jìn)行嚴(yán)格的管理,強(qiáng)化實(shí)習(xí)再上崗的制度,增強(qiáng)技術(shù)人員的操作經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范意識,使其各項(xiàng)操作都符合系統(tǒng)管理的要求。第四,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用水平,提高鍋爐調(diào)控的自動(dòng)化水平。相比國外的鍋爐設(shè)備,我國工業(yè)企業(yè)在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化應(yīng)用方面顯得較為滯后,因此需要提升計(jì)算機(jī)控制技術(shù),為更高程度的鍋爐自動(dòng)化運(yùn)作創(chuàng)造條件。[6]對于容量較大的鍋爐設(shè)備要建立全面的計(jì)算機(jī)控制模型,優(yōu)化設(shè)備各部件的操作效能。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)時(shí),首先要對鍋爐的內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析和測算,檢測鍋爐設(shè)備是否能夠滿足日常生產(chǎn)的需要。然后要在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上優(yōu)化鍋爐的燃煤效率和排放輸出值,嚴(yán)格控制和監(jiān)測能耗數(shù)據(jù)和排放數(shù)據(jù),為節(jié)能減排提供可靠的數(shù)據(jù)信息。

4總結(jié)

工業(yè)鍋爐在生產(chǎn)生活中作用巨大,但是由于能源消耗量大并且污染排放量大,給我國能源利用和環(huán)境保護(hù)帶來了巨大的壓力,需要進(jìn)行改善與優(yōu)化,使其降低能源消耗量和污染排放量,促進(jìn)我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)符合我國有關(guān)的管理規(guī)定,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)健康綠色發(fā)展。當(dāng)前我國工業(yè)鍋爐出現(xiàn)了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)轉(zhuǎn)效率低、煤炭燃燒效率差、操作技術(shù)人員專業(yè)技能不足、實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)不夠等問題。解決這些問題,需要引進(jìn)先進(jìn)的鍋爐使用技術(shù),提高能源使用效率,降低污染物排放數(shù)量,加強(qiáng)對鍋爐應(yīng)用的監(jiān)測,強(qiáng)化設(shè)備調(diào)控,同時(shí)統(tǒng)一鍋爐使用操作標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化操作人員技術(shù)培訓(xùn)和規(guī)范意識,另外要提高鍋爐調(diào)控的自動(dòng)化水平。

作者:李想 楊樂 單位:吉林化工學(xué)院

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