孙铁玲

由于我国正处在工业化和城镇化加快发展阶段，能源消耗量不断增加，特别是原来高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。我国人口众多，能源资源相对不足，人均拥有资源量远低于世界平均水平，能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素。目前，我国已成为世界第二大能源生产国和第二能源消费国。特别是近两年来，在国民经济快速增长的拉动下，我国能源需求增长较快，能源紧张业已成为制约经济持续、稳定发展的重要问题。节能是缓解能源约束，减轻环境压力，保障经济安全，实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择，体现了科学发展观的本质要求，是一项长期的战略任务，必须摆在更加突出的战略位置。解决我国能源问题，根本出路是坚持开发与节约并举、节约优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。必须从战略和全局的高度，充分认识做好能源工作的重要性，高度重视能源安全，为经济可持续发展服务。近几年，由于经济增长方式转变滞后、高耗能行业增长过快，单位产品生产加工能耗上升，能源消耗增长快于经济增长，节能工作面临很大压力，形势十分严峻。因此，促进能源的合理和有效利用，对我国经济社会发展和生态环境保护具有十分重要的现实和历史意义

1 供暖锅炉能源浪费

1.1 能源是经济发展的重要物质基础，而能源短缺已成为制约我国经济发展的重要因素。为了改变能源短缺的局面，我们国家早已把能源作为国民经济突出的薄弱环节和战略重点，制定了能源“开发与节约并重”的方针。因此，珍惜和节约使用现有资源是我们在工作中义不容辞的责任。目前，我国供暖锅炉的运行自动化程度不高，绝大部分锅炉的运行从根本上说都是由人工凭经验调节，调节依据是气象预报和室外气温。

1.2 我在房产段工作时，我们地区所管辖锅炉房的供暖锅炉，在近几年的运行管理方面，不断探索新思路，研究新方法，开拓新途径，从节约能源的角度，不断对大容量的锅炉及其附属设备进行节能方面的技术改造，经运行后的效果分析，既节约了水煤电等资源，又改善了锅炉的燃烧工况，提高了锅炉热效率。同时，司炉及检修工作人员的劳动强度也大大降低。

2 改造锅炉给煤装置，安装分层燃烧设备

我们地区所管辖的一处集中供热锅炉房共4台容量为4t/h的供暖锅炉，连续运行。近几年来，一直存在着煤种适应性差，出力不足，燃烧效率低，燃烧条件差，工人劳动强度大的弊病。由于锅炉热效率低，全年燃煤高达0.96万吨，在多年的运行实践中，虽采取了多种节能措施，如：

第一、为改善燃料的着火条件和加速燃料的燃烧，在炉内设置节能拱。

第二、为避免锅炉长期运行受热面外壁积灰而影响供热效果和烟气流通的阻力，从而使锅炉热效率降低，设置了吹灰器或采用效果较好的进口锅炉吹灰剂，既减少了热损失，减缓了锅炉腐蚀，又延长了锅炉使用寿命，减少了大气污染；同时免除了人工清灰，减少了停炉时间。

第三、不断加强对锅炉设备维护保养，合理调节分段送风各风室的进风量，使空气与可燃物充分混合并加强拨火，不断提高操作技术和管理水平，改进燃烧，使各项热损失降低到最小程度。

第四、采用承压高、耐磨损的石墨板材，制作了填料，内部结构层次垂直于介质泄漏方向的膨胀石墨垫，基本杜绝了设备及阀门的“跑冒滴漏”现象，从而节约了水汽等能源，并避免了因漏水漏汽现象无法解决而更换阀门及设备的成本费用，且保证了锅炉设备的正常供暖。

但这些措施均无法达到明显的节能效果。后来我经过多方面的考察，和有关人员设计研究了几台正转链条锅炉分层燃烧设备。

2.1 改造内容

拆除锅炉原有的闸板式给煤装置，安装由定量给煤和筛分组成于一体的正转链条锅炉节能装置。

2.2 工作原理及特点

由煤仓下来的煤经过转动滚筒疏松，煤闸板定质定量后落到复合筛分装置上，通过炉排正转，经机械筛分的煤，在炉排上处自然形成下大上小的松散煤层，煤粒之间间隙得以保留，减少了煤层通风阻力，增加单位面积的通风量，使煤层通风均匀，最后通过炉排连续移动，将合理的煤层带进炉膛燃烧，从而有效避免了炉排上出现火门和燃烧不均匀的现象，明显改善了煤炭的着火条件，显著提高了火床强度和燃烧、燃烬速度，从而改变了炉内引燃燃烧和燃烬条件，强化了炉内燃烧全过程，锅炉热效率大大提高。

2.3 改造后效果分析

经过一年多运行实践，并经市能源监测中心进行的数据监测，其结果：

① 灰渣可燃物（主要是碳）由原來的18%降至5%以下，从而固体未完全燃烧热损失大大降低。

② 锅炉出力饱满，改造后均能满负荷运行，并且有较大的超负荷能力，其中有一处集中供热锅炉房两台2.8MW的热水锅炉，共负责约70000㎡建筑面积的供暖任务，因锅炉供热能力远远小于总采暖热负荷，严重超负荷运行的锅炉供回水温差至多在70/50℃之间，因锅炉正常供暖时，管网系统末端的热用户室内散热器很难达到采暖设计要求的温度，大部分房间暖汽几乎是年年不热。在安装分层燃烧设备后，锅炉运行供回水温度可达到90/75℃之间，在供暖面积不变的情况下，锅炉供暖达到了前所未有的效果，即使在最寒冷的天气，系统最末端的热用户室内温度也均在18℃以上。

③ 煤炭燃烧效率提高了10～15%左右，节煤15%以上，节电10%以上。

④ 煤种适应性明显提高，且炉排漏煤大大减少。链条炉对燃用的煤是很有选择性的，以往锅炉燃用灰分多的烟煤时，炉排上经常发生结焦现象，不但破坏了燃烧过程，同时还堵塞炉排的通风间隙，造成炉排片过热和烧坏。改造后即使燃用灰分多或粘结性较强的煤也基本无结焦现象，且不需进行繁重的拨火操作，工人劳动强度大大降低。同时炉排漏煤大大减少，以前锅炉长期运行因炉条之间磨损使通风间隙增大，漏煤达3～4%之间，安装分层燃烧设备后，漏煤量降至0.5～1%之间。

⑤ 锅炉辅机故障率明显降低。由于给煤方式改变，炉排前部不再因大量漏煤而出现故障。同时，由于燃烧完全，炉渣量减少，炉排后部挡渣器和除渣机的工作条件得到改善，提高了运行可靠性；以往炉排跑漏、起拱、卡住和被动炉排片孔眼对不正而受力拉断的故障基本杜绝。

⑥ 锅炉改造后带负荷迅速，调整方便。给煤量通过调整闸板和炉排转速来完成。正常运行时，如煤质和负荷无大变动时，煤闸板一般不需调整，只需调整炉排转速即可，设备运行可靠，耐热、耐尘、耐腐蚀，可自动报警离合。

3 对锅炉鼓引风机进行变频调速改造，安装赛普节能器。

我地区所管辖的集中供热锅炉房原引风系统，风门开启度很差，开启时电机负荷很大；加以环境温度较高散热不够，风机电机经常发生烧毁或轴承过热现象。更重要的是，锅炉鼓引风机耗电量是相当大的。某处锅炉房一台容量4t/h蒸汽锅炉，每日运行时间不小于20小时，全年供热，则全年鼓引风机电量为：

（5.5+18.5）×20×365=175200kw/h

鉴于上述情况，与厂家多次联系，并到锅炉房多次考察风机运行状况，对这台蒸汽锅炉鼓引风机进行了技术改造，安装了两台赛普节能器。

3.1 工作原理

本节能器采用了模糊控制理论，在电机负荷瞬间变化时能瞬时调节输出，提出电机最适合的电压电流，大幅度地改善了电机的功率因数，所以，电机经常以最大的效率低噪声运转。它还具有先进的变频调速功能，能完善地解决交流电机的调速问题，对于风机负载鉴于其本身的负载特性，适时加以调频，其完善的功能极大地方便了各种场合所需的各种恒压恒温等控制，从而实现最大的节能效果。

3.2 改造效果分析

经过一年多的运行实践，改造后的锅炉鼓引风机运行状况一直很好，设备故障率减至为零。且赛普节能器技术性可靠，操作方便、简单。安装该设备后，去掉了原有启动装置和挡风板控制风量等耗能设备，实现了软启动和无极调速，。根据市能源监测中心的监测结果，根据负荷变化调整转速达节电34%以上。

4 炉墙等方面的改造

改造前，锅炉存在炉膛工况差，温度升不上，低于700℃；排烟温度达189℃，排烟处空气过剩系数为3.21。经分析可知其使燃烧恶化的重要原因之一是炉墙裂纹、炉顶保温脱落、表面温度高，炉子漏烟、漏灰，造成引风量增大，加大排烟损失，尤其不利于挥发物的燃烧，容易产生黑烟和加大除尘器负荷；导致炉膛内过剩系数大，破坏了炉膛的燃烧工况，不利于燃烧。

4.1 炉墙改造

炉内墙均采用t-1型耐火砖，用新型高温胶泥进行炉墙砌筑，此种胶泥常温固化时以硅氧烷结合，高温时靠陶瓷烧后产生粘结力，粘结强度高、使用温度范围宽等特点；中间隔热保温层采用为硅酸铝纤维棉，外表用红砖配以水泥砂浆进行砌筑，提高其密封的质量和效果，降低了能源损失。

4.2 炉顶改造

① 炉顶采用浇筑的方法，用热扎钢筋组成框架，采用高铝矾土耐火浇注料浇筑，再用膨胀可塑材料捣打，该材料在高温状态下产生微膨胀，有效地克服耐火层与金属构件、管道间产生的裂缝缺陷。

② 水冷壁管从炉顶穿过的地方是密封的难点和要点，管与墙之间的膨胀可塑材料严格按规程要求厚度敷设，用人工夯打结实。

③ 保温层采用硅酸铝纤维毡和粘结剂重叠错缝粘贴200mm厚，然后拉上铁丝网，再用石棉绒制成的抹面料进行抹面，以提高其密封的质量和效果，杜绝三漏问题。

4.3 改造效果分析

① 炉膛测温点的温度由原来700℃提高到900℃，使锅炉的蒸发量大大提高。

② 炉拱燃烧工况明显改善，前拱区形成明显的扰动，燃烧火焰由原暗红色变成发亮的金黄色，着火点前移约1m。

③ 锅炉的漏烟、漏灰问题基本得到了解决。

经过一年的运行实践，耗煤量大大下降，实际节煤率达15.38%，节约了燃煤费用，提高锅炉的运行效率。

5 小结

通过以上節能改造措施，既大大节约了能源，锅炉设备运行可靠性能提高，且延长了设备使用寿命，提高了供暖质量。同时也说明，科学的技术改造措施、先进的技术设备和新型的技术材料，既能较好地改善设备的运行状态，又能达到节约能源的目的。

（作者单位：长吉城际铁路有限责任公司）