工业锅炉节能技改常见问题及改进建议

摘 要：随着节能减排压力的增大，近年不少企业对工业锅炉进行了节能技改，大大提高了工业锅炉整体热效率水平。但另一方面，工业锅炉节能技改仍存在创新性不强、设计不合理、改造不彻底、配套不完善等问题，影响了锅炉节能改造的效果。总结分析工业锅炉节能技改中存在的常见问题并提出改进建议，具有现实的意义和较明显的社会经济效益。

关键词：工业锅炉；节能；技改；改进

前言

工业锅炉属于高耗能特种设备，能耗高，污染大，且量大面广，一直以来都是国家制定节能规划的重点内容和方向之一。国务院《节能减排“十二五”规划》（国发〔2012〕40号）列出的首个重点“节能改造工程”就是“锅炉（窑炉）改造和热电联产。”其中燃煤工业锅炉改造是重点内容之一。国务院《“十三五”节能减排综合工作方案》（国发〔2016〕74号）列出的首个“节能重点工程”仍然是“实施燃煤锅炉节能环保综合提升”。规划提出：“十三五”期间燃煤工业锅炉实际运行效率提高5个百分点，到2020年新生产燃煤锅炉效率不低于80%，燃气锅炉效率不低于92%。此外，2016年11月，国家质检总局颁布《锅炉节能技术监督管理规程》（TSG G0002-2010）第1号修改单（对2010年8月第1版的修改），主要内容是对“附件A工业锅炉热效率指标”进行修改。修改后的锅炉能效指标达标要求普遍提高。

1 工业锅炉能效现状及节能技改状况

1.1 工业锅炉能效现状

以佛山市特种设备能效测试研究测试统计的佛山市工业锅炉为例。2010年至2015年锅炉测试热效率达标率的统计数据表1：

可见，从整体上看，工业锅炉近年的热效率达标率是逐年上升的。其中有锅炉更新换代的原因，也有锅炉通过节能技改提高了热效率的原因。

1.2 工业锅炉节能技改状况

（1）燃煤工业锅炉：节能改造主要集中在以下三个方面，一是改清洁燃料，使用符合环保要求的天然气、轻油、固体成型生物质、污泥衍生清洁燃料等清洁能源以替代原煤；二是增加节能设备和监控仪表；三是对燃烧系统及配套设备的改造，主要是对锅爐的炉拱结构、供煤机构和供煤方式、配风机构和配合风方式等锅炉大部件和锅炉燃烧组织方式的改进和完善。（2）燃生物质颗粒及燃水煤浆等锅炉：节能技改类似燃煤锅炉。（3）燃油、燃气工业锅炉：主要通过增加节能设备和监控仪表等方式提高锅炉热效率水平。

2 工业锅炉节能技改存在的问题

2.1 创新不足问题

锅炉节能改造大量应用成熟、成型的技术、设备，如：加装烟气余热回收装置、鼓引风机加装变频调节器、冷凝水回收利用等常规节能措施基本上有条件的已经普及；对需要进行结构改动的节能措施，如层燃锅炉的分层给煤技术、炉拱改造等，则较为少见；至于采用新原理、新设备的技改项目，如富氧燃烧技术、高温空气燃烧技术、加喷煤粉助燃技术（层燃锅炉+悬浮燃烧方式）、冷凝式余热回收技术、采用新型的除尘除灰及水处理节能技术设备等，则少之又少。总体来说，创新不足，技术含量仍需提高。

2.2 技改设计不规范问题

部分锅炉在改造过程中没有充分考虑，只是简单的换装燃烧器，没有配套进行燃烧配风及相应的锅炉受热面、炉墙保温和锅炉密封改造，造成锅炉产生燃烧不良、出力不足、排烟温度过高等问题，达不到节能改造的目的。

2.3 有机热载体锅炉余热利用问题

有机热载体锅炉由于用热工艺需求温度高，一般都在200℃-300℃，锅炉排烟温度往往过高、超标。为达到能效要求，企业往往就在锅炉尾部烟道加装蒸发器或热水箱，以回收烟气余热，降低排烟温度。但回收的余热大都是生产工艺并不需要的，造成事实上的不节能。

2.4 天然气锅炉的节能改造问题

对测试数据的统计分析显示，天然气锅炉的低效运行问题也不少。主要的问题集中于燃烧自动控制、投产初期调试不到位等方面。低效运行的直接原因通常是天然气锅炉气体未完全燃烧热损失不正常增大，以及排烟温度过高。但天然气锅炉使用清洁能源，且热效率一般较高，节能改造难度更大。企业投入资金改造的积极性也不高。

3 对工业锅炉节能技改的建议

3.1 注重改造实用性

（1）回收的余热余能应能有效利用。如：有机热载体锅炉排烟温度高，但生产工艺用不到蒸汽和热水的，应主要考虑通过回收烟气余热用于加热助燃空气的技术途径。（2）天然气锅炉的节能技改，重点应放在提高燃烧控制的自动化水平，实现燃烧工况的精确控制。（3）首先考虑应用成熟的节能技术、设备。

3.2 考虑技术先进性

工业锅炉要进一步提高热效率，则需考虑采用节能新技术和新设备。（1）以下一些节能技术和设备，具有一定的先进性且实施难度不大的。如：新型换热器和余热回收技术：热管技术、冷凝式余热回收技术等；保持锅炉外受热面清洁技术：超声波除灰、除垢；新型水处理设备：电磁波水垢及微生物处理技术（如“HydroFLOW Technology”）；燃烧自动控制技术等。（2）加喷煤粉助燃技术（层燃锅炉+悬浮燃烧方式）对设计、施工和运行管理的要求较高；富氧燃烧技术、高温空气燃烧技术等则需大额投资。这些技术不太适合中小型锅炉。但锅炉容量较大、相关节能管理较到位的则可以考虑。

3.3 处理好改造配套问题

（1）需综合考虑锅炉节能，同步做好锅炉的保温、密封，燃料及燃烧调整方式的改进，以及燃料配风系统的变频改造和减少烟风道阻力的改进处理。（2）需重视锅炉受热面的清洁，配套做好锅炉水处理和受热面清渣、除灰技术改进工作，确保锅炉保持良好的传热性能。（3）需做好节能设备技术操作和日常管理的必要培训。只有熟练操作和正确使用，才能充分发挥节能设备的作用。

4 结束语

目前工业锅炉节能技改仍存在创新性不强、设计不合理、改造不彻底、配套不完善等问题，影响了锅炉节能改造的效果。为此，提出以下几点改进建议：（1）注重改造实用性。技改要做到既能节约能源，也能保证节约的能源能够被充分有效地再利用；（2）考虑技术先进性。需要考虑采用更为先进有效的节能新技术，以适应国家越来越严格的节能环保要求；（3）处理好改造配套问题。即需要系统性地看待做好节能技改工作，以保证技改效果。

参考文献

[1]丁小宝.中小型锅炉节能环保新技术[M].北京：化学工业出版社，2009：122-193.

[2]陈振东，孙斌.工业锅炉的热效率分析[J].云南冶金，2008（2）：96-98.

[3]潘沈斌.浅谈工业锅炉热效率测试及分析[J].科技与企业，2013（15）：141.

作者简介：张全佳（1971-），男，广东德庆人，本科，工程师，主管，研究方向：能源利用研究、热能设备能效检测。