谈谈关于锅炉的节能减排

学术论文 2018-03-30 16:00:16
   中国政府“十二五期间”j节能减排计划采取的主要措施包括:加快调整产业结构,大力发展服务业和战略性新兴产业,到2015年服务业增加值和战略性新兴产业增加值占国内生产总值比例分别提高到47%和8%左右;大力推进节能降耗,到2015年形成3亿吨标准煤的节能能力,单位国内生产总值能耗比2010年下降16%;积极发展低碳能源,到2015年非化石能源占一次能源消费比例达到11.4%;努力增加碳汇,新增森林面积1250万公顷,森林覆盖率提高到21.66%,森林蓄积量增加6亿立方米;控制非能源活动温室气体排放;加强高排放产品节约与替代。 
  此外,中国政府还将扎实推进低碳省区和城市试点,开展低碳产业试验园、低碳社区、低碳商业和低碳产品的试点。这一方案的最大亮点在于,中国将通过建立自愿减排交易机制、加强碳排放交易支撑体系建设等措施,探索碳排放交易试点。在“十二五”规划完成后,中国将有望拥有自己的区域性“碳排放交易系统”(ETS)。 
  “十二五”期间中国将建立温室气体排放基础统计制度,加强温室气体排放核算工作。另一大亮点在于,各省、自治区和直辖市要将大幅度降低二氧化碳排放强度纳入本地区经济社会发展规划和年度计划,明确任务,落实责任,确保完成本地区目标任务;为了完善工作机制,还要将二氧化碳排放强度下降指标完成情况纳入各地区、行业经济社会发展综合评价体系和干部政绩考核体系。 
   锅炉是什么,相信大家都不会陌生。锅炉普遍应用在工业生产方面,也有的情况是使用在发电或热电联产。锅炉的定义:锅炉是将燃料内的潜在能量,经过燃烧释放热能或利用其他释放的能量,将水变成蒸汽或过热蒸汽;或将水加热变成一定温度的热水;或将有机热载体加热到一定温度而输出的热能设备。所以锅炉按介质分类可以分为:蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉。 
   通常我们所说的锅炉热效率,是指供给锅炉的燃料全部完全燃烧时所能放出的总热量中,有百分之多少被用来产生蒸汽或加热锅水。按照国家环保部门的要求,不符合能效指标的较小型锅炉禁止使用或应淘汰。锅炉的两个性能指标锅炉热效率与锅炉的热损失的关系密切相关,而影响锅炉热损失的因素有以下五个方面: 
  排烟热损失工业锅炉一般排烟温度较高,在200~300℃,这么高的排烟温度,就意味着燃料中较多的一部分热量被烟气带走散失在大气中,造成锅炉的排烟温度热损失。排烟温度越高,排烟热损失就越多。一般排烟温度每降低15~20℃,则排烟热损失可减少1%左右。为了降低排烟热损失,常常采用增加尾部受热面的办法,如增加省煤器和空气预热器等。有的时候还增设余热锅炉(或称蒸汽发生器)。对于有机热载体炉在烟道尾部增设余热锅炉尤为重要,因为余热锅炉一般排烟温度在300~400℃的范围内。利用余热锅炉可以大大降低排烟温度并且产生蒸汽用于工业上别的用途当中。这种方式对于节能方面起了不可忽视的作用。但不能过多地降低排烟温度和增加烟道尾部受热面,否则会引起锅炉金属耗量增加较多,和尾部受热面发生低温腐蚀的可能性增大。另外,在锅炉运行时,可以通过经常清灰,控制过剩空气系数以及减少烟道各处漏风等来降低排烟热损失。 
  气体不完全燃烧热损失 在烟气中含有一部分可燃气体没有在炉内达到完全燃烧而随烟气排放出去,这部分热损失称为气体不完全燃烧热损失。热损失与过剩空气系数关系甚大。过剩空气系数过少,易生成CO不易着火燃烧。CO具有毒性,还会污染空气。另外,炉膛尺寸过小、高度不够等均将使可燃气体来不及燃烧就进入低温烟道而造成气体不完全燃烧热损失。在锅炉上加二次风可以加强空气与可燃气体的混合,促进完全燃烧。工业锅炉的气体不完全燃烧热损失,对于层燃(燃煤)炉来说约为0.5~2%;对于油炉来说约为0.1~0.2%。 
  固体不完全燃烧热损失 在固体燃料的燃烧过程中,常有一部分燃料没有燃烧而随着灰渣或飞灰离开锅炉,这部分热损失,就称为固体不完全燃烧热损失。对于固体燃料的锅炉来说,排烟热损失与固体不完全燃烧热损失是总热损失中主要的热损失。灰分越多,夹在灰渣中的可燃物也会越多,固体不完全燃烧热损失就越大。对于煤粉炉来说,固体不完全燃烧热损失约为1~5%;对于层燃炉来说,固体不完全燃烧热损失约为8~15%;对于燃油、气锅炉来说,因灰分较少,可视为零。为了改善这种情况,降低固体不完全燃烧热损失,可以在炉膛内加入二次风,增加空气与不完全燃烧物的充分接触燃烧。也可以控制煤层或固体燃料厚度,使其不要偏厚,易于完全燃烧。还有更好的方式就是采用能效指标较高的循环流化床锅炉,它是把炉膛出来的灰渣重新送入炉膛流化燃烧,这是节能的新趋势。 
  散热损失 锅炉运行中,炉墙与锅炉本体的外壁温度总是高于周围空气的温度,会造成热量散失而形成散热损失。散热损失与锅炉外表面积、绝热程度、外界空气温度及空气流动速度的大小有关。所以,在用的锅炉要保证保温层完好不被损坏。正常来说炉墙表面的温度不应超过50℃。 
  灰渣物理损失从锅炉中出来的大量灰渣,具有很高的温度,要带走一部分热量,这种热损失称为灰渣物理热损失。只有当燃料灰分含量很高时,才考虑这项热损失,否则可忽略不计。燃气、燃油锅炉,不计这项热损失。这项热损失的大小与煤的种类或质量有关,优质煤含灰分的量较少,且热值高。
   结语:要做到锅炉的节能减排,可以通过以前几种手段进行。如果要确切计算出锅炉热效率的数据,必须通过锅炉的热效率试验。锅炉热效率试验有正平衡和反平衡实验两种。正平衡试验是测知锅炉的蒸发量、蒸汽参数、燃料实际消耗量和应用基低值、发热值等数值后,即可算出热效率η,这种方法称为正平衡法。反平衡试验是先测知锅炉的各项热损失;倒算出锅炉热效率,这种方法称为反平衡法。 
  对于中小型锅炉往往采用正平衡法,而对于大型锅炉往往采用反平衡法。 
  热效率高低是衡量锅炉结构是否先进、运行操作水平是否高的标志,也是锅炉设备的综合性经济指标。 
   为什么要节能减排?所有燃料均为一次能源,且不可再生的,一旦地球上的燃料被消耗完就没有了。另外,由于燃料燃烧后的主要产物为二氧化碳,它是加快地球温室效应的主要原因。所以为了坚持国家的可持续发展战略以及减缓温室效应对地球和人类的影响,所以应做到节能减排。所谓的锅炉的节能减排,是运用以上各种节能手段,使一定量的燃料在燃烧过程中,减少热量的散失,并且转化为更多的可使用的热量,以蒸汽、水或导热油作为传热介质把热量传递到需加热的物质,达到总的热量需求后,即可实现减少燃料的消耗量。 
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