一、前言
霧霾，不知不覺中走進(jìn)了我們的生活，在2013年更成為了年度關(guān)鍵詞。霧霾其實(shí)是由于大氣中的灰塵顆粒、硝酸、硫酸、碳?xì)浠衔锏鹊暮窟^高，使得其超過了大氣的承載能力又不能通過自身循環(huán)予以消化，并依托于霧而形成的一種污染形式。
燃煤鍋爐在工作運(yùn)行中排出的煙氣中含有顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物等。不難看出，其中前三種都是霾的主要成分，那么控制鍋爐的排放量或?qū)ε欧盼镞M(jìn)行處理成為減少污染源的有效途徑。
我國冬季取暖，特別是北方地區(qū)一直依賴于燃煤鍋爐。在解決了取暖的同時(shí)，消耗了大量的煤炭資源，還對生態(tài)環(huán)境造成了很大污染。這要求我們對于鍋爐的發(fā)展趨勢定義為節(jié)能的同時(shí)不失環(huán)保，兩者兼顧。
二、想要節(jié)能，首先是提高鍋爐產(chǎn)生熱能的利用率，再有就是提高燃料燃燒的產(chǎn)熱量。對于提高熱能利用率可以從以下幾方面考慮：
1、鍋爐的主要材質(zhì)是鋼鐵，而鋼鐵的遠(yuǎn)紅外輻射系數(shù)較低，一般在0.6上下浮動，這就造成了導(dǎo)熱管不能迅速的將爐膛內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到水中，所以，我們可以通過將遠(yuǎn)紅外輻射節(jié)能涂料噴涂在如同鍋爐水冷壁管和省煤器管等傳溫部件上的方式提升爐膛內(nèi)的熱傳遞效果。實(shí)驗(yàn)表明通過此項(xiàng)改造，輻射系數(shù)提升0.3以上，效果明顯且投資不大。
此外鍋爐燃燒排煙，煙氣溫度最高可達(dá)250余度，其中蘊(yùn)含大量的熱量。如果我們利用熱管換熱技術(shù)將它們盡可能多的收集起來，用其去預(yù)熱鍋爐給水、預(yù)熱干燥物料，在減少燃料用量的同時(shí)，降低了成本減少了熱污染。
鍋爐本體處于大氣環(huán)境之下，散熱損失在一定程度上也影響著熱效率。如同上面提到的增加紅外輻射系數(shù)，在此通過噴涂隔熱涂料減少爐體的散熱損失。
2、提高燃料燃燒率，降低污染。固態(tài)燃料煤種類繁多，鍋爐設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)，選型技巧，輔助設(shè)備的選用等因素，都會對熱效率產(chǎn)生影響。下面依次說明：
對于鍋爐選型，我們首選環(huán)保型燃煤鍋爐，其在一定程度上解決了燃燒效率低、污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)。如：型煤鍋爐、普通煤氣鍋爐、煤氣一體化鍋爐等。型煤是一種以無煙煤為主料結(jié)合其他材料經(jīng)粉碎重組形成的一種清潔燃料。普通煤氣鍋爐集煤氣發(fā)生爐和燃?xì)忮仩t于一體，將煤、空氣、水蒸氣結(jié)合在一起，在高溫環(huán)境中轉(zhuǎn)化為煤氣進(jìn)行燃燒。煤氣一體化鍋爐在普通煤氣鍋爐的基礎(chǔ)上，將燃?xì)忮仩t再一分為二為燃燒室和鍋爐，促進(jìn)了煤氣的完全燃燒，提高了燃燒率減少了污染。對于選型我們還要量體裁衣，明明2t/h就能滿足要求，卻非要選5t/h的設(shè)備。設(shè)備長期在這樣的低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，熱效率低下，并對設(shè)備壽命有影響。
鍋爐的輔助設(shè)備有鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、水處理設(shè)備等。根據(jù)鍋爐的負(fù)荷需求，通過調(diào)節(jié)風(fēng)速改變風(fēng)量，使鍋爐保持最好的工作狀態(tài)。鍋爐水質(zhì)不好，一段時(shí)間后水垢隨之產(chǎn)生，水垢在爐體與水之間形成了一層保護(hù)膜，從而影響了熱量的傳遞降低了熱效率。有人說可以通過加大排污的方式解決該問題，但是排污量的增多不僅增加了污染物同時(shí)還帶走了大量的熱能，所以歸根到底應(yīng)從優(yōu)化水質(zhì)入手，通過水處理裝置為鍋爐提供好的水源。
煤粉燃燒技術(shù)將煤研磨成粉狀，結(jié)合空氣被噴入爐膛以懸浮狀態(tài)燃燒。因?yàn)槠漕w粒很小，煤粉在2到3秒的時(shí)間內(nèi)就能完全燃燒。應(yīng)用煤粉燃燒技術(shù)的鍋爐熱效率為90%左右，而且很穩(wěn)定。同時(shí)，燃燒過程中產(chǎn)生的大氣污染物較少，非常環(huán)保。
循環(huán)流化床技術(shù)是近些年發(fā)展迅速的清潔煤燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐將煤破碎成顆粒后，通過送風(fēng)，使燃料成流態(tài)在爐渣中燃燒，更重要的是其安裝的氣固分離器將混合在煙氣中的顆粒燃料重新送回爐膛，做到多次循環(huán)反復(fù)燃燒的目的。反復(fù)的燃燒過程讓那些無法正常燃燒的劣質(zhì)燃料在循環(huán)流化床鍋爐中有效燃燒。另外循環(huán)流化床鍋爐采用的是低溫燃燒方式，與煤粉燃燒相比大大降低了氮氧化物的生成量，且能直接高效脫硫。還有一方面不得不說，此項(xiàng)技術(shù)對于負(fù)荷要求不大，可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，從而克服了“大馬拉小車”的問題。燃燒效率高、污染排放小等特點(diǎn)奠定了其在鍋爐新技術(shù)中的優(yōu)勢地位。
