工业锅炉节能改造实践

　　摘要：该文着重论述了将生产过程中产生的木质废弃物代替传统的燃煤和燃油作为锅炉的燃料，不仅取得了预期的经济效益，并且产生了良好的社会效益和环境效益，为今后在工业生产中使用生物质能进行了有益的尝试。
　　关键词：工业节能；生物質能；锅炉改造
　　能源不仅是发展国民经济和提高人民生活水平的重要保障，还涉及到国家安全、国家利益和对外战略等多个层面。世界上没有哪一个国家能够在能源供应不足的情况下，维持国家实力的稳定上升。目前我国能源利用率仅33%，比发达国家低约10个百分点[1]。煤炭现在以至将来（直到2050年或更晚）在我国能源利用中仍将起到主导作用，预计到2050年煤炭将占能源消费总量的50%～60%（目前为70%），由此导致了严重的环境污染问题。我国2007年进口原油及其成品油约1.79亿吨，国家的能源安全问题也引起了关注[2]。工业是我国能源消费的主要部门，世界各国工业能耗一般只占能源消费总量的约1/3，我国工业能耗所占比重约为70%，为了实现我国总的节能目标＂‘十一五期间单位GDP能耗降低20％左右＂，工业节能理所当然成为节能工作的重点。为了响应节能减排的号召，湛江碧丽华模压木制品有限公司（以下简称我公司）对锅炉进行了节能改造。
　　1.背景
　　我公司是以木材为原料生产模压木制品的工厂，在对木材进行处理的过程中，每年要产生大量的粗废料（木皮及木质废弃物）和细粉尘；同时，产品生产中也产生了大量的废弃物（边角料、纸屑等）以及散落的刨花。我们对各种供热改造进行了考察论证和优化筛选，最后确定选用250万大卡有机热载体（导热油）加热炉代替蒸汽锅炉，以废弃物作为能源代替燃煤，不但消除了工厂的废料垃圾，以及堆放占用场地造成的环境污染，降低了能耗，减少了成本，而且还做到了能源自给。而且油炉在设计上，既有小容量的，又有大容量的，既可满足小批量生产，又可满足大规模生产的要求，因此能够适合企业生产需求的变化。
　　2.节能改造介绍
　　2.1油炉的选型及定制
　　目前市面上的定型标准油炉多以燃烧烟煤为燃料，不能适应我公司要以废料（木皮、边角料、木质粉尘）为燃料的要求，为此必须对定型的标准油炉进行改造。因此我公司向生产厂家提供技术资料，要求在油炉燃烧室两旁各增加一套粉尘燃烧装置和燃烧废料入料口，专门定制了适应燃烧废料的油炉。该炉额定功率：3000kW（250万大卡/小时、相当于4吨蒸气锅炉），工作压力：0.2~0.7Mpa，设计压力：1.0Mpa，热效率：≥73%，装机容量：90KW，热介质（导热油）工作温度：≤320℃，炉体油容积：6m3，采用燃料：标准煤（5500大卡）445㎏/小时。在油炉投入使用后，我们对油炉燃烧废料入料口进行了进一步的改造，以适应生产工艺的具体要求。
　　2.2热油泵的选型
　　为了进一步降低设备的能耗，油循环系统采用了两台功率大小不同（分别为55和25kW）的热油泵。这样，工作时可以根据实际负荷选用热油泵，避免＂大马拉小车＂，从而减少不必要的电耗，每月可节电1万多度。同时，还可以稳定油温，在保证产品质量的前提下满足生产的需要。
　　2.3油炉除尘清灰技术改造
　　我们在使用过程中发现，大油炉在燃烧废料时产生了大量的灰尘，严重影响了油炉的正常运作。为此，对大油炉的清灰系统进行了技术改造：
　　2.3.1对油炉的通风系统改造，增加了一套变频调速装置，既加快木质废弃物的燃烧速度，提高燃烧热量，又减少粉尘污染，防止烟道堵塞。
　　2.3.2在油炉（烟气）受热室增开活动窗口，使受热管上的烟灰能在不停机的状态下被清除，既能使热效能利用保持在较高水平，又能长期不停炉连续性运行供热。
　　2.4利用木质废弃物作燃料试验
　　通过试验对不同木质废弃物及各种燃烧方式的能源效率进行了比较，结果表明采取粗废料（木皮、边角料、纸屑等木质废弃物）和细粉尘同时燃烧的方法效果最佳。然后，对燃烧粉尘的设备进行精心设计和优化选用，制造安装了粉尘燃烧装置。
　　2.5提高设备自动化控制水平
　　将压机、刨花干燥机的温控由手动控制改造成数字显示自动控制装置，保证温度平衡稳定，适合模压家具生产，提高产品的产量和质量。
　　3.效益分析
　　3.1经济效益
　　木质废弃物作燃料在有机热载体加热炉中应用技术项目投产以来，我们用油炉代替蒸汽锅炉应用于模压生产，在生产时全部使用木质废弃料作油炉燃料，经济效益显著。一是每月处理木质废弃物（木皮、边角料、纸屑、粉尘）500多吨，月平均节约燃煤300多吨，减少垃圾废物的清理费用和排污处理费用；二是每月可以节电1万多度，下降30%；三是热油炉每月可节省大量的水费；四是热油炉每月可节省人工费用60%以上。热油炉代替蒸汽锅炉生产后，每月节约生产成本26.65万元（详见表1）。
　　3.2社会效益
　　全部使用木质废弃料作油炉燃料，不仅达到节能减排的目的，社会效益也十分显著。它不仅可以节约生产成本，更重要的是减少蒸汽锅炉燃煤时产生的二氧化碳和粉尘污染、减少排污治理费用支出、彻底改善公司生产环境、减少向周边排放空气污染物、净化车间环境、保障工人身体健康。
　　4.总结
　　本木质废弃物作燃料在有机热载体加热炉中应用的技术项目，经过不断技改、调试，目前油炉运行情况良好，完全满足生产需求，并取得了良好的效益，该项目具有以下特点：
　　4.1项目具有技术创新、工艺成熟、设备先进、自动化程度高、设备运转安全可靠的特点。热油炉设备选型先进，经过不断设备技改和工艺创新，将压机、刨花干燥机等设备的温控由手动控制改造成数控装置，利用木质废弃物作为燃料代替燃煤，成功地将油炉代替蒸汽锅炉应用于模压生产，解决了环保污染问题，达到减排节能，有效地提高企业的经济效益。
　　4.2项目具有安全环保、节约能源、适应性强的特点。用木质废弃料代替燃煤，既可燃烧粗废料（木皮、边角料、纸屑等木质废弃物），又可燃烧细废料（粉尘、木糠、木屑）。
　　4.3项目既符合企业实际，又符合国家环保政策。我公司在生产过程中要产生大量的粗废料（木皮及木质废弃物）和细粉尘，不但对企业和周边环境造成污染，还要支付废弃物清理费、排污冶理费、环境污染赔偿费，通过项目的实施不但消除了工厂的废料垃圾，以及堆放占用场地造成的环境污染，而且能做到了能源自给和综合利用，实现了变废为宝。
　　4.4项目具有技术性能可靠、使用方便、操作灵活的特点。该项目既可满足小批量生产，又可满足大规模生产的要求。而且热油炉升温快，从点火烧炉到正常供热只需两个小时，而蒸汽锅炉则要几天的时间才能正常供热。
　　4.5应该充分利用木材加工过程中产生的大量生物质能，以舒缓目前能源供应日益紧张的局面，这种可再生能源利用的生产方式在今后工业节能改造中值得推行。
　　参考文献：
　　[1]渠时远.我国工业节能形势及其对策.中外能源，2009，（1）：2-5.
　　[2]倪维斗，陈贞，李政.我国能源现状及某些重要战略对策.中国能源，2008，30（12）：5-9.