前 言2016年7月1日起《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271—2014)要求所有燃煤鍋爐執(zhí)行新的排放標準的法律法規(guī)，國家要求全面整治燃

前 言

2016年7月1日起《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271—2014)要求所有燃煤鍋爐執(zhí)行新的排放標準的法律法規(guī)，國家要求全面整治燃煤小鍋爐，加快重點行業(yè)脫硫脫硝、除塵改造工程建設。鍋爐節(jié)能是一種技術，它可以提高鍋爐的熱效率，能夠使鍋爐的熱效率達到70%-80%，可以節(jié)煤10%-15%。鍋爐節(jié)能是通過鍋爐信息化節(jié)能控制系統(tǒng)對鍋爐設備中的引風機、鼓風機、爐排、水泵等部分自動化控制，從而實現(xiàn)強化燃燒，充分燃燒甚至完全燃燒。下面讓我們了解鍋爐節(jié)能減排你應該知道的那些事！

什么是鍋爐？具體的定義是什么？

鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能，鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。

在《特種設備安全法》中，對鍋爐的定義是利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設備。其范圍規(guī)定為容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓)，且額定功率大于或者等于0.1Mw的承壓熱水鍋爐；有機載體鍋爐。

鍋爐節(jié)能的基本原理是什么？

鍋爐節(jié)能是一種技術。它可以提高鍋爐的熱效率，能夠使鍋爐的熱效率達到70%-80%，可以節(jié)煤10%-15%。鍋爐節(jié)能是通過鍋爐信息化節(jié)能控制系統(tǒng)對鍋爐設備中的引風機、鼓風機、爐排、水泵等部分自動化控制，從而達到提高鍋爐熱效率效果。

在鍋爐控制柜中加裝可編程序控制器。將壓力給定值和水位給定值根據(jù)用戶要求提前寫入可編程序控制器，由壓力傳感器和水位傳感器檢測到的信號回饋給可編程序控制器后，進行運算、比較，然后輸出頻率信號，合理控制各個電機的轉速，達到引風、鼓風、爐排、水泵電機的同步調節(jié)，進而達到輸出恒定的氣壓值并節(jié)約能源的目的。

鍋爐節(jié)能的基本原理是把高新材料技術、燃燒技術和鍋爐綜合技術有機結合在一起，通過一系列物理、化學變化，使燃燒煤達到強化燃燒，充分燃燒，完全燃燒的一種全新的燃燒方式。這一技術已經(jīng)得到了國家和用戶的認可。

鍋爐節(jié)能有哪些技術？

1、加裝燃油鍋爐節(jié)能器。

2、安裝冷凝型燃氣鍋爐節(jié)能器。

3、采用冷凝式余熱回收鍋爐技術。

4、鍋爐尾部采用熱管余熱回收技術。

5、采用防垢、除垢技術。

6、采用燃料添加劑技術。

7、采用新燃料，用清潔可再生的能源替代。

8、采用富氧燃燒技術。

9、采用旋流燃燒鍋爐技術。

10、采用空氣源熱泵熱水機組替換技術。

11、燃煤鍋爐改裝成燃油(氣)鍋爐。

當然上面說的這么多的技術都是要建立在擁有對鍋爐信息化監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上的。只是擁有了鍋爐信息化監(jiān)控系統(tǒng)才能夠更好的發(fā)揮這一系列鍋爐節(jié)能技術的價值。

鍋爐節(jié)能的八大方案

1、蒸汽的有效利用：

蒸汽是鍋爐的產(chǎn)品，應嚴格按計劃使用。在有多臺鍋爐的鍋爐房，每臺鍋爐負荷（供汽量）的分配應按機組總效率最高的原則分配。鍋爐負荷先由效率高的鍋爐承擔，至滿負荷后，再由效率低的鍋爐承擔負荷。

1）為有效利用蒸汽，在各種情況下均不應將高壓蒸汽白白地膨脹為低壓蒸汽而未得到功的利用。

2）加裝排污擴容器或換熱器回收利用鍋爐排污，并控制其排污量在5%以下，最佳為2%。

3）利用擴容器回收疏水器的熱量，保持疏水器正常工作。

4）疏水器里的蒸汽凝結水，水質好，是優(yōu)質鍋爐給水，回收后可節(jié)省水處理費用。

5）防止各種管道、閥門漏汽漏水，總泄量不超過2～3%。

6）回收各種余熱和廢熱。

2、管道保溫：

蒸汽管道、熱水管道及各種用熱設備都會向周圍的空氣散失熱量，另外為了安全的目的，必須對輸汽、水管道進行保溫處理。

保溫用絕熱材料應符合以下要求：

1）導熱系數(shù)低、絕熱性能好。導熱系數(shù)λ<0.12千卡/米.時.℃

2）管內介質達到最高溫度時，性能仍較穩(wěn)定，而且機械性能良好，一般抗壓強度不低于3公斤/平方厘米。

3）當熱介質溫度大于120℃時，保溫材料不應含有有機物和可燃物。只有當介質溫度在80℃以下時，保溫材料內可含有有機物。

4）保溫材料要求吸濕性小，對管壁無腐蝕，易于制造成型，便于安裝。

符合上述要求的保溫材料有膨脹珍珠巖、堿玻璃纖維、泡沫塑料、石棉和礦渣棉等。

保溫層的厚度一般按以下原則確定：

1）保證管道的熱損失在規(guī)定值以下。

2）保溫層表面溫度不超過55～60℃。

3）保溫層的經(jīng)濟厚度為應使保溫層的費用及熱損失折合為燃料費用之和最小。

為減少蒸汽管道的散熱損失，應盡可能采用小的管徑，并縮短輸送距離，同時應使其壓降較小。在輸送蒸汽前將汽壓降低到最低必須的數(shù)值。如壓降較大，則應利用其作功。對于動力裝置，應采用高溫高壓蒸汽。對供熱設備和管道進行良好的保溫是重要的節(jié)能措施。

3、熱水供暖：

除了生產(chǎn)工藝必須使用蒸汽以外，對于供暖、通風和熱水供應等應采用熱水供熱。其主要優(yōu)點是：

1）熱水供暖可以節(jié)約大量燃料（相比于蒸汽），約20～40%。因為它沒有凝結水和二次蒸發(fā)損失。其次，熱水供暖管道散熱損失小。蒸汽供暖管道漏汽損失較大。蒸汽鍋爐需要連續(xù)和定期排污，而熱水鍋爐只需少量的定期排污。最后，熱水供暖可根據(jù)室外環(huán)境溫度的變化，靈活地對熱水進行質量調節(jié)，達到既節(jié)約燃料又保證供熱質量的要求。

2）高溫熱水供暖系統(tǒng)的維修費用比蒸汽供暖低。實踐證明，熱水供暖系統(tǒng)維修費用只是蒸汽供暖系統(tǒng)的1/3，維修人員可相應地減少一半。

3）熱水供暖熱半徑大，可達幾十公里，而蒸汽供暖受管道阻力損失限制，一般僅為2～3公里。

4）高溫水供暖適合于區(qū)域性供熱事業(yè)的發(fā)展。而采用區(qū)域性集中供熱不僅可以節(jié)約大量燃料，又可減少鍋爐對大氣環(huán)境的污染。

熱水采暖的缺點是外部管網(wǎng)的投資比蒸汽供暖要大，尤其是供水和回水的溫差較少時更為顯著。熱水采暖循環(huán)泵的容量大，消耗電能多，增加了運行費用。由于水的比重大，對于地形高度差大的地區(qū)以及高層建筑中會產(chǎn)生相當大的重位壓差，給系統(tǒng)設計和運行帶來了很大的復雜性。但是從全面衡量，熱水供暖經(jīng)濟效益顯著，因此，應大力發(fā)展熱水供暖，在區(qū)域鍋爐房安裝高效率大容量的熱水鍋爐。

4、區(qū)域鍋爐房集中供熱：

我國供熱系統(tǒng)基本上是采用小鍋爐分散供熱的方式，鍋爐效率低、能源利用率差、環(huán)境污染嚴重，而采用具有規(guī)模和場地的選擇比較靈活、以及不定因素少、投資少、建設周期短、能較快發(fā)揮投資效益的區(qū)域鍋爐房集中供熱可節(jié)省燃料，提高能源的利用率。區(qū)域鍋爐房集中供熱就是用高效率大容量鍋爐代替分散小鍋爐的一種集中供熱方式。集中供熱就是由一個大型的熱源通過熱力管網(wǎng)向一個或幾個較大區(qū)域或工業(yè)企業(yè)供熱的方式。它由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶組成。

集中供熱的熱效率由鍋爐、管道和熱網(wǎng)三部分效率組成。由于鍋爐熱效率提高所獲得的效益足以補嘗熱網(wǎng)系統(tǒng)輸送熱量所產(chǎn)生的損失時，就開始節(jié)省燃料。區(qū)域鍋爐房節(jié)能的關鍵是要采用高效率的鍋爐代替分散低效率的小鍋爐，因此，區(qū)域鍋爐房的容量不能太小，至少應有容量不少于10t/h兩臺，即供熱量應在50GJ/h以上，相應的供暖面積應在20萬平方米以上。

5、熱電聯(lián)產(chǎn)：

凝汽式發(fā)電廠的主要熱損失是汽輪排汽的熱量在凝汽器中被冷卻水帶走，無法加以利用，這部分熱損失通常占40%—60%，因而使凝汽式電廠的效率不高。如果采用熱電聯(lián)產(chǎn)方式，將汽輪機的排汽或抽汽用于供熱，可大大減少汽輪機的排汽損失，同時用高效率大容量的鍋爐代替低效率小鍋爐，可使能源利用率大大提高，因此能取得很大的經(jīng)濟效益。可采用建設大型熱電廠、凝汽式電廠改造供熱及企業(yè)自備中小型熱電廠等熱電聯(lián)產(chǎn)方式。

在工業(yè)集中的地區(qū)可以建設大型熱電廠，在采暖熱負荷大的北方大中城市可以建設供暖熱電廠，在供暖季節(jié)按熱電聯(lián)產(chǎn)運行，在非供暖季節(jié)按凝汽方式運行。對有凝汽式機組，可采用冷凝器低真空運行或在汽輪機高低壓缸連通管上打孔抽汽的辦法供熱，可取得顯著的節(jié)能效果。

對于不具備由中心熱電廠供熱的大中型企業(yè)，當具有連續(xù)穩(wěn)定的用汽量在20t/h以上時，一般均有建立自備熱電廠的條件。這類企業(yè)可以選擇20t/h次中壓鍋爐式或35t/h中壓及次高壓鍋爐，1.5MW或3MW背壓式汽輪發(fā)電機組，建立以供熱為主，發(fā)電為輔的自備熱電廠，可取得很大的經(jīng)濟效益。與分散的小型工業(yè)鍋爐相比，由于鍋爐熱效率提高，熱電聯(lián)產(chǎn)的燃料消耗與小型鍋爐相當。在同樣的供熱條件下，利用熱電聯(lián)產(chǎn)，可獲得額外的電能。

6、裕壓發(fā)電：

在印染、紡織、制糖、造紙、化肥、化工等許多行業(yè)，大量需要工藝用汽，但所需壓力不高，一般小于3×105Pa，而熱源供汽，包括自備鍋爐供汽或熱電廠供汽，其壓力較高，多在13×105Pa以上，因此在供汽與用汽設備之間存在一定的壓差，利用這一壓差發(fā)電的方式叫裕壓發(fā)電。它是將熱源供給的蒸汽先進入背壓汽輪機發(fā)電，再將其排汽供用熱設備使用，這樣可使熱能得充分利用，因而提高了能源利用率。

裕壓發(fā)電，具有如下一些優(yōu)點：

1)背壓發(fā)電效率高，能耗低，可大量節(jié)省燃料。

2)背壓機組設備簡單，投資少，建設快。裕壓發(fā)電的投資一般可在三年內回收，建設周期大約為一年左右，因而能較快地取得經(jīng)濟效益。

3)裕壓發(fā)電成本低，經(jīng)濟效益顯著，裕壓發(fā)電成本略低于電力系統(tǒng)發(fā)電成本，如將裕壓電供本企業(yè)使用，則與電網(wǎng)供電價格相比，便宜得多，能為企業(yè)取得較大的經(jīng)濟效益。

4)在供電緊張地區(qū)，可增加供電的可靠性，對保證企業(yè)正常生產(chǎn)有很大意義。

5)裕壓發(fā)電運行和管理簡便可靠，而且不需要大量冷卻水源。

7、熱管換熱器回收鍋爐煙道余熱：

熱管是一種高效傳熱元件，由熱管組成的換熱器體積小、重量輕、傳熱功率大，流動阻力小等許多優(yōu)點。熱管換熱器屬于熱流體互不接觸的表面式換熱器，作為工業(yè)鍋爐的尾部受熱面，可充分利用鍋爐的排煙余熱，提高鍋爐效率，節(jié)約能源。可用作為熱管空氣預熱器、熱管式省煤器和熱管式熱水器。熱管式空氣預熱器用來加熱燃燒用的空氣，不僅可以降低排煙損失，而且采用熱空氣可大大加強燃燒，能有效地降低灰渣含炭量和化學不完全燃燒損失，因此可大大提高工業(yè)鍋爐效率。熱管省煤器用來加熱鍋爐給水，熱管熱水器用來加熱生產(chǎn)和生活用的熱水，都可以提高能源的利用率，應用也很普遍。

8、蒸汽蓄熱器：

蒸汽蓄熱器是利用水的蓄熱能力把熱能儲存起來的一種裝置，它是由蓄熱器本體和控制蒸汽進出自動調節(jié)閥兩個主要部分組成的。蓄熱器的原理是以熱水為介質來儲存熱能的壓力容器。在用氣負荷有波動的情況下，利用蓄熱器充熱和放熱作用，調節(jié)負荷需要，保持鍋爐穩(wěn)定運行，達到節(jié)約燃料，提高鍋爐效率的目的。

當蒸汽使用量不大時，將剩余蒸汽以通過噴嘴進入容器，使蓄熱器內的水溫和壓力逐漸上升，直到額定壓力下的飽和溫度，完成熱能的儲存。當蒸汽使用量增大時，就由蓄熱器供汽，蓄熱器內的壓力就下降。蓄熱器的工作壓力受鍋爐壓力的限制，當鍋爐額定壓力與汽壓有很大的壓差時，蓄熱器單位容積所產(chǎn)生的蒸汽量就多，使用蓄熱器的經(jīng)濟效益就高。在采用蓄熱器時，宜選用工作壓力較高的鍋爐，用汽部門按不同壓力分類，分別配置蒸汽管路，以提高蓄熱器工作的經(jīng)濟性。

工業(yè)鍋爐的節(jié)能有系統(tǒng)節(jié)能、軟件節(jié)能與硬件節(jié)能相結合等措施。我們要有效地利用蒸汽，回收和利用余熱蒸汽。對各種管道進行保溫，利用熱管換熱器、蒸汽蓄熱器等裝置進行節(jié)能。采用熱水鍋爐供暖、區(qū)域鍋爐房集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)和裕壓發(fā)電等方式提高能源的利用率，可取得很大的經(jīng)濟效益。這里只是簡單介紹一些基本和常見的節(jié)能措施，還有很多節(jié)能措施等待我們去研究和利用。只要真正重視能源的節(jié)約和合理利用，采取各種有效措施，就可不斷地提高工業(yè)鍋爐的能源利用率，使有限的能源，發(fā)揮更大的作用，為國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定堅實的物質基礎。