湖南省节能减排科技服务中心

工业锅炉综合节能改造项目的方案

我国燃煤工业锅炉的现状和问题

目前，全国在用工业锅炉有50多万台，约180万蒸吨/小时。其中，燃煤锅炉约48万台，占工业锅炉总容量的85%左右，平均容量3.4蒸吨/小时，每年消耗原煤约4亿吨.燃煤工业锅炉平均运行效率仅为60%-65%，比国外先进水平低15-20个百分点，每年排放烟尘约200万吨，二氧化硫约700万吨，二氧化碳近10亿吨，是仅次于火电厂的第二大煤烟型污染源.燃煤工业锅炉容量小、数量大、布点分散，难以集中治理。前些年，一些城市曾大力推进燃气、燃油锅炉替代燃煤锅炉，但由于天然气供应量有限、燃油锅炉成本高等原因，难以大规模实施。

   目前链条锅炉在实际运行中普遍存在如下几个方面的问题：（1）锅炉出力不足，压力烧不上去；（2）炉渣含碳量较高，锅炉热效率较低，煤耗大；（3）煤种适应性差，遇到劣质煤和下雨天，往往难以着火，使得工人劳动强度大大增加。这一问题，对煤炭供应基本靠外运的省份来说，尤其特出；（4）烟囱冒黑烟，造成环境污染，也增加了锅炉热损失。 

一)改造方案： 燃烧系统改造

　　对于正转链条炉排锅炉，这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置，使之在炉排层燃基础上，增加适量的悬浮燃烧，可以获得10%左右的节能率。但是，喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则，将增大排烟黑度，影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器，改造效果也与原设备状况相关，原状越差，效果越好，一般可达5%—10%。

二）改造方案：使用煤炭添加剂

   1）煤炭添加剂由燃烧反应催化剂、低燃点引发剂、氧化剂、消烟降尘剂、固(脱)硫剂和表面活性剂等组成，通过加热、高速剪切、微乳化等特殊工艺制成的浓缩液体添加剂。是一种高效助燃、节煤率高、降低二氧化硫和烟尘排放、提高燃烧效率、延长锅炉使用寿命的高科技节能、环保产品。

    燃煤喷洒本产品数分钟后，产品所含化学成份通过煤炭孔隙快速渗透、吸附到煤炭内部，煤炭进入锅炉后，燃煤中加入的有效化学成份因机理反应起着催化活性载体的作用，使燃烧起火点降低,强化了燃煤的氧化还原、置换反应。氧化剂在不同温度段逐步释放出新生态活性氧助燃，燃煤在锅炉中加速还原、催化、置换反应并与活性氧充分接触产生奶牛“微爆”，使燃煤中的可燃物充分燃烧，火势猛、火焰高、火床长，达到提高燃烧效率的目的。消烟降尘剂、固硫剂和表面活性剂在煤的燃烧过程中，不仅使燃煤表面活性增大，易燃并能吸收燃烧过程中产生的二氧化硫而固化，同时大量吸附粉尘及其它有害物质，达到固硫、降尘的作用，从而降低、抑制了烟气排放浓度。还能清除燃烧器受热外层的烟尘积垢和焦状物，使之分解后燃烧消除。产品使用简便，性能稳定，无需大投入，无需改造设备，具有劣煤优烧，优煤省烧的功效。

   2）使用后的效果：

1.降低炉渣可燃物和漏煤可燃物51~85%；

2.在同等参数条件下节煤10~25%；

3.炉渣减少15~25%以上。

4.烟尘排放量下降45~73%；

5.一氧化碳排放量下降40~58%；

6.二氧化碳排放量下降15~21%；

7.氮氧化物排放量下降18~28%；

8.二氧化硫排放速率下降40~53.6%；

9.林格曼黑度小于一级。

三）改造方案：强辐射传热节能新技术（高温远红外辐射涂料）。使用寿命 2年（与炉况条件优劣有关）

1）提高炉温(节能原理)：一是该涂料在炉内壁高温区（燃烧区）涂刷，在高温状态下，产生强烈的远红外辐射，远红外涂料经高温固化后，形成陶瓷化的涂层，该涂层可使炉内壁的热辐射（黑度）由原来的0.6左右提高到0.9左右。强化了远红外辐射照度，使传递到炉窑内壁上的大量热量转换成远红外热射线（电磁波）辐射回炉膛，远红外热射线是一种很容易被加热物体（水、金属、陶瓷等）吸收的热；二是炉窑中被加热物体比应用涂料前能更快更好地吸收热量，因为这一特性，加快了燃烧速度，使燃料燃烧更充分，可起提高炉温、节能的作用；第三由于涂层的导热系数低0.13N/(M.K)，所以涂层又能起隔热保温作用，降低热损失，可起节能效果。

2、防腐蚀原理：远红外涂料经高温烧结后形成陶瓷化的致密涂层，能够隔离腐蚀性的介质，达到防腐目的。

3、防结焦原理：一是因为远红外涂料表面张力大、光滑致密，使溅落在其上的小焦渣不能形成大块；二是由于提高了炉温、燃烧更充分、降低了飞灰含炭量，使结焦概率大大降低。

2）施工工艺

1、涂刷前应先将炉壁表面灰尘、焦渣、油污及疏松物，用气体扫帚或刷子等工具清扫干净。炉壁干燥时可涂刷少许水将炉内表面湿润。

2、将涂料充分搅拌均匀，直至没有沉淀和块状为止，浓稠时可加少量水调稀。

3、用刷子按顺序刷（喷）在炉膛砖体或水冷壁或其它衬材料上。

4、电站锅炉涂刷部位：可涂刷在卫燃带和根据需要涂刷在部分膜式水冷壁上起抗焦、节能、代替卫燃带以提高炉膛温度等作用。施工方法与一般炉窑相同。

5、本涂料宜刷（喷）涂2-3遍，前一次干后再涂第二次，涂刷厚度为1-2mm，缩水率80%。特殊要求时出可超过此厚度，最高达10mm。

固化烧结:

施工完毕后自然阴干至少10小时以上，然后缓慢升温固化烧结，升温速率：0-200℃范围，50℃/小时；200-400℃范围，50-100℃/小时；400℃以上，100℃/小时，直至升至最高工作温度为止，总之升温速率越慢越佳，切忌升温过快，否则容易造成涂层发裂脱落。新筑炉的涂层固化烧结，更须均匀缓慢，一般按新炉烧炉要求即可。

6）工业锅炉 节煤率 5－12％ 。（广东韶关发电厂6＃炉（230T/H）应用该涂料前由于燃烧不稳定而经常熄火，飞灰可燃物严重超标，炉墙结焦挂渣严重，炉温也不稳定、偏低，96年3月使用该涂料后，经过几个月的证明和该厂实验组测试结果，局部挂焦大大改善，炉温升高150℃左右，飞灰可燃物月平均下降4％，且燃烧稳定，目前该厂已在七台锅炉上应用该涂料，效果明显。）

四）改造方案：采用富氧燃烧技术

    空气中氧气含量≤21%。工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表明：当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时，节能高达20%；锅炉启动升温时间缩短1/2－2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量为25%－30%。富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来，随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展，现在西方一些发达国家要求全部新增工业炉窑、工业锅炉不得用普通空气助燃，都得用富氧空气助燃。使用该技术可节约煤20%以上。

五）改造方案：高热能换热装置

采用高新热能转换技术研制出的新型专利产品，其原理是利用锅炉排烟余热，对锅炉上水进行加热，在短时间内可把锅炉上水加热到７０－９０℃左右，保证锅炉２４小时正常用水。锅炉原来的上水温度一般为１２℃左右，安装本设备后，上水温度可达７０－９０℃左右，从而使锅炉升压时间明显缩短，锅炉运行时间减少，达到节约能源，减少污染，同时还可减轻司炉人员的劳动强度。

      1）、安装设备对锅炉的要求条件很简单，只要锅炉排烟温度在180-２００℃以上就

可以，（原锅炉已安装老式省煤器要拆除，以保证烟道的出口温度）。

      2)、设备属无压力溶器，使用时无任何危险。

      3)、设备的技术标准，出水温度为７０℃±１０℃，或８０℃±１０℃。保证锅炉的正常上水。

      4)、设备安装在锅炉烟道出口和引风机之间，对锅炉本身不做丝毫改动，锅炉的操作规程也不变。

　　设备有效节煤15%-20%。本公司产品广泛适用于矿山、橡胶、化工、织布 印染、造纸、食品加工、宾馆、医药等各行业的 燃油、燃汽、燃煤蒸汽锅炉、供暖锅炉及工业油 炉和各种窖炉等。

    现将“高热能热水热风换热装置”和“普通省煤器”效果、用途、维护、寿命及性价比相比较（10T/h蒸汽锅炉），对比结论如下：

   １、设备效果：高热能换热水装置可将锅炉每小时所需软化水10m全部加热到80±℃以上（整个软化池水温80±℃），而普通省煤器只能将部分（省煤器铸铁管内）。

    ２、设备维护：由于普通省煤器为盘管设计，所以造成阻力大（增加引风机负担），容易堵塞，清理复杂（必须将省煤器分拆，逐根管清理）。高热能热水换热装置为竖排错排排列，阻力小（省煤器1/5),不容易堵塞并且容易清理（只需将侧板拆下，用水清理即可）。

   ３、设备用途：普通省煤器用途单一，只能用于锅炉补水，高热能热水换热装置除用于锅炉补水外,还能用于冬季取暖及职工洗浴，10T高热能热水换热装置可带取暖面积9000m３左右，可供2000人洗浴。

    ４、使用期间普通省煤器要经常更换盘管，维修费高。

    ５、高热能热风换热装置可使冷空气气温上升100℃用于提高锅炉进风的温度，及热风采暖等方面的用途，废热利用一本万利。

    安装事项：

（１）设备安装时间为１－２个工作日内完成，提前做好准备工作，尽量不影响正常生产。

（２）设备使用后可利用原蒸汽锅炉的软化水系统，出热风温度１００℃锅炉补水系统不需要改造。

（３）本设备外形可根据锅炉房内地形、安装空间进行设计，安装操作简单，不需要大面积改造原建筑。