燃煤锅炉节能减排技术研究论文_章杰

中国联合工程有限公司 310052

摘要:煤炭作为重要的能源在我国发挥着重要的作用,但同时燃煤也对环境造成了严重的污染。为贯彻国家节能减排政策、增强企业经济效益和社会形象,提高锅炉房设备生产效率,同煤集团晋华宫矿对全矿的锅炉房进行了全面的改造,锅炉改造后,基本实现自动化操作,减少大量锅炉房用工,同时也大大减少了资金投入,为晋华宫矿节约了大量的资金。

关键词:燃煤锅炉;节能减排;技术研究

1中国燃煤工业锅炉的节能减排技术

1.1强化燃烧技术

一般通过优化炉拱结构和配风、加入添加剂等方法来提高锅炉燃烧效率。通过富氧燃烧减少排烟量,增强辐射传热、燃烧的速度和强度,降低不完全燃烧损失,从而达到节能减排的目的。

1.2冷凝式锅炉

这类锅炉排烟中含有水蒸气,通过水蒸气冷凝使汽化潜热得以利用,从而提高锅炉的热效率。

1.3燃煤火床炉改为煤粉炉

燃煤火床炉一般热效率较低,在有稳定的煤粉供应单位的前提下改为煤粉炉可有效提高热效率。

1.4燃煤火床炉改为燃气炉

燃煤锅炉的烟尘、SO2、NOx和CO2的排放量分别为燃气锅炉的500、4000、4和2倍。而且,全自动燃气工业锅炉的热效率可达90%,比燃煤火床炉高出许多,在天然气存在气源充足的地方,燃气炉具有明显的节能减排优势。

1.5燃用清洁煤

原煤经过洗选,可去除50%-80%的灰分,30%-40%的硫分,所以燃用清洁煤可提高热效率,降低排烟中的烟尘和气体污染物排放量。

2中小燃煤锅炉节能减排情景分析

2.1基准情景分析

近年来,我国加大了对中小燃煤工业锅炉的治理力度,包括集中供热代替分散中小燃煤工业锅炉采暖、天然气等清洁燃料代替燃煤工业锅炉等。但中小工业锅炉的台数及容量仍保持稳定增长,且短时期内,我国中小工业锅炉仍以燃煤工业锅炉为主。按照目前燃煤工业锅炉的增速,考虑一定的先进技术推广,预计中小燃煤工业锅炉容量将会有小幅度增加。根据《关于印发燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案的通知》,2018年,燃煤工业锅炉热效率平均提高6%。在国家政策推动下,中小燃煤工业锅炉效率不断提高,预计到2018年,中小燃煤工业锅炉容量达180万MW,耗煤量维持在7亿t;到2025年,中小燃煤工业锅炉容量约200万MW,耗煤量约7.2亿t;到2030年,中小燃煤工业锅炉容量约220万MW,耗煤量约7.35亿t。中小燃煤工业锅炉总量预测见表1。

2.2政策情景分析

1)清洁燃料替代

燃气工业锅炉的发展受到两方面限制,一是天然气的输送管道限制,天然气消费一般围绕天然气的生产地区;二是燃气工业锅炉的运行成本较高,适宜在一些环境要求严格、经济实力较好的地区发展。

我国天然气主要产地在西北、西南地区,陕西、四川和新疆分别占总产量的26.55%、26.12%和22.83%。天然气主要消费区域在西南、西北地区、环渤海、南部沿海、长三角、黄河中游地区,这些地区中小工业锅炉容量占我国工业总容量的20%左右。对于地方环保要求不断加严(如北京、上海、天津等)以及划定“禁燃区”的重点城市适宜发展燃气工业锅炉,这些城市工业锅炉容量占我国工业锅炉总容量的10%左右。

国家对中小燃煤工业锅炉采取强有力的政策措施,大幅度增加投入和监管以及地方环保要求的不断严格,预计到2018年,上述地区中小工业锅炉60%左右采用燃气工业锅炉,届时,我国燃气工业锅炉占工业锅炉总容量的20%左右。到2025年,上述地区中小工业锅炉70%左右采用燃气工业锅炉,燃气工业锅炉所占比例维持在20%。到2030年,上述地区中小工业锅炉80%左右采用燃气工业锅炉,燃气工业锅炉占工业锅炉总容量25%。

2)热电联产替代燃煤工业锅炉

热电联产的发展受到机组的容量和供热半径的限制,大型热电厂绝不允许建设在城市中,最多只能在距城市中心一定距离的郊区建设,这样热网管道的投资相当大,这些投资都将分摊在热价上使热价过高,而且供热距离远,造成供热损失,影响热电联产的热效率。热电联产适宜在我国华北、东北等冬季比较寒冷,供暖时间较长的城市发展,如吉林、辽宁、甘肃、河北、山西等地。这些地区工业锅炉容量占我国工业锅炉总容量的50%以上。我国南方地区一些城市也逐渐发展热电联产,新增建筑面积的5%左右实现集中供热。

通过国家对分散中小燃煤工业锅炉采取强有力的政策措施,大幅度增加投入和监管,加大集中供热推广力度,预计到2018年,上述地区集中供热的供热量占总供热量的80%左右,其中热电联产供热量占60%。到2025年,上述地区集中供热的供热量占总供热量的90%左右,其中热电联产供热量占60%。到2030年,上述地区城市内基本实现集中供热,供热量占总供热量的95%以上,其中热电联产供热量占60%。

3)区域锅炉房替代燃煤工业锅炉

区域锅炉房供热范围可大可小,能灵活适应负荷的变化。城市中心企业及热电联产管网覆盖不了的区域适宜发展区域锅炉房供热。国家对分散中小燃煤工业锅炉采取强有力的政策措施,大幅度增加投入和监管,加大集中供热推广力度,预计到2018年,东北、华北等地区集中供热的供热量占总供热量的80%左右,其中区域锅炉房占40%。到2025年,东北、华北等地区集中供热的供热量占总供热量的90%左右,其中区域锅炉房供热量占40%。到2030年,东北、华北等地区城市内基本实现集中供热,供热量占总供热量的95%以上,其中区域锅炉房供热量占40%。

3结语

(1)燃煤锅炉是烟尘、SO2、NOx和CO2等大气污染物的主要排放源,因此推进燃煤锅炉的节能减排技术研究对于环境空气质量的改善有着重要的经济和社会意义。

(2)节能减排是工业企业降低生产成本、实现可持续发展、提高企业竞争力和社会影响力的重要途径,也是企业义不容辞的社会责任。企业在自身快速发展的同时,应严格执行建设项目“三同时”,持续开展清洁生产,充分挖掘内部管理潜力,深化科技研发的创新,在污染治理和节能减排方面发挥积极的推动作用。

参考文献:

[1]林宗虎.中国燃煤锅炉节能减排技术近况及展望[J]。西安交通大学学报,2016,50(12):1-5.

[2]林宗虎,徐通模.实用锅炉手册[M].2版.北京:化学工业出版社,2009:1-1293.

[3]王善武,钱风华.工业锅炉行业“十二五”回顾、“十三五”发展展望与建议[J].工业锅炉,2016(1):1-15.

作者介绍:

章杰(1983.3.27),性别:男;籍贯:安徽铜陵;民族:汉;学历:研究生、硕士;职称:工程师;职务:动力专业设计人、负责人;研究方向:工业设计中的压力管道、气体动力站房等。

论文作者:章杰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/21

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