重点做好人员的管理，做好检修工作的同时。安规的强化与劳动纪律的进一步规范，保证安全的前提下，保证好设备的安全稳定与长周期运行。
也对下一年工作进行初步的计划和安排，总结过去一年的工作经验。肯定成绩，总结经验的同时，也是检查与弥补自己不足，吸取教训，再接再厉，取得更大的成绩，更好地做好下一年工作的开始，这里把我一年的工作进行总结如下：
由我重点负责的除运检修班这一块的工作，2010年。平时做的基本维护与检修方面，圆满地完成了工作任务，保证了机器设备的卫生整洁与设备缺陷的及时处理和消缺，保证了设备的安全稳定与长周期运行，全年共办理热力机械工作票160份，每月对4#5#6#炉排渣机办票进行了定期检查与维护工作，并对排渣机进行定期加注黄油和卫生维护工作，完成了4#炉与5#炉的小修工作与6#炉的大修工作，改造了5#6#炉排渣机事故排渣管道，对6#炉3#输灰管道进行了改造，改造与安装连通了5#炉到6#炉输灰气源管道120米，改造安装了4#5#炉输灰气源到仪用空压机气源管道的连通，并安装80立方的吸附式干燥塔一台，并为干燥塔制作防雨棚一个，要求安排与配合厂家对4#3#2#仪用空压机进行了返厂大修和恢复安装，配合厂家对3#4#5#输灰空压机用冷干机进行更换蒸发器与干燥器的检修，配合厂家对7#输灰空压机用冷干机检修更换压缩机与干燥器的检修，对5#仪用空压机与灰库空压机用干燥剂进行了更换，对2#灰库3#搅拌机用大齿轮进行了更换，对1#至6#仪用空压机干燥塔与6#炉喷吹干燥塔和储气罐安装更换电子排水器16件，11月与12月6台仪用空压机全部维护保养一遍，1#至6#仪用空压机各更换了专用油80升，各更换3281空气滤芯两件，各更换1631机油滤芯两只，并对1#至4#仪用空压机各更换油气分离器滤芯一件，对1#仪用空压机筒体压力高报警，进行了检修排查与处理，最终发现是最小压力阀阀芯卡塞不能开启引起报警，及时消除了设备故障缺陷，对4#仪用空压机油耗大这一缺陷进行了排查与处理，同样是最小压力阀卡塞与磨损，最小压力阀发现不能正常关闭与关闭密封不严造成油耗增大，并更换最小压力阀一件，更换后4#仪用空压机运行正常，对6#仪用空压机机油箱压力低报警，空压机启动不起来这一故障进行了检查排除，由于进气蝶阀在运行中关闭间隙变小卡死，不能正常开启，经过检修调整，使设备达到运行正常状态。
吃一堑，人常说。长一智，说的经验教训可以使人成长的更快些，遇到新问题时，下功夫研究攻克，也会感受到成功与收获的喜悦的无论是阿特拉斯，还是英格索兰，都有这种感受，无论外部环境怎样，人的敬业精神是很重要的这并不单单表现在把工作干好，而是如何使工作做得更好，也并不表现在别人让你做什么工作，而是要在工作中还要做什么工作，上面提到6#炉3#灰管的改造与120米输灰气源管道的连通，并不是甲方提出让我做，而是提出要这样做，这样做更利于我检修工作，更利于设备的安全稳定与长周期运行，也更利于节能降耗，做这项工作的时候，甲方看到眼里，甲方当时就发出了感慨，早知道有这么多的活就不让你改了为了能把工作做得更好，再苦再累都是值得的自从附属车间合并之后，开料单与领料，都得我自己去做，跑多少趟，挨多少批，都丢在脑后，领空压机专用油，一领一大桶175公斤，就拉着咱们架子车，往返于大仓库与电厂之间，架子车都只想压卧下，人员从不叫苦叫累，都是这样干工作的即将过去的一年里，从对电脑的不熟悉，适应电脑消缺，做电子台账，做工作计划，做材料计划，递电子工作票，写工作总结，写检修报告，逐渐做的顺手了认为这也是进步，能够看到自己的进步，内心也是很愉悦的。
就要迎来新的2011年，即将过去的一年就要过去。新的一年里，还会一如既往的做好我本职工作，并配合好马主任的工作，当好马主任的助手，做好除运检修这一块的工作的同时，把检修车间这一块的工作做得更好，做好正常的检修与维护工作的同时，甲方同意与批准的前提下，计划把灰库仪用空压机系统与4#5#6#炉气源管道连通，和把6#炉输灰与仪用空压机气源管道连通，这样更利于设备的安全稳定运行与节能降耗。
中图分类号:TK229文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)19-0040-02
1炉料公司供暖锅炉现状
炉料公司两台四吨热水锅炉承担着每年冬季的集中供暖工作,直接牵动着几百名职工和五百多户家属居民的切身利益。然而,截至2009年,两台并联运行的四吨热水锅炉已经分别运行了16年和14年之久,综合热效率已低于60%。由于链条往复式热水锅炉属于低风层燃式,燃烧工况差,燃烧效率低,煤种适应性差,加上多年运行以来锅炉的结垢、锈蚀、烟尘隔热等综合原因,已经明显地不能满足公司逐年增加的供暖面积需求,急需改造。
近年来,国内比较领先的是流化床燃烧锅炉。它的燃烧机理是利用风室中的空气将炉篦上的灼热料层(主要是灰粒)吹成沸腾状态,使其与煤粒一起上、下翻滚燃烧。这种锅炉燃烧器的炉篦由均匀分布着直径为35～40mm风孔的钢板(16～20mm厚)或铸铁板(30～40mm厚)制成,风孔上插嵌着风帽。鼓风由风孔吹入炉料层。沸腾状态的灼热料层高达1～1.5m,煤层中的煤粒和空气的搅动与混合特别强烈,因而煤粒的加热条件好,对煤种的适应性非常广泛,特别能够燃烧低挥发分、高灰分、低发热量的劣质煤。结合炉料公司的供暖能力需求、场地、厂房情况和资金状况等,我们决定将原两台四吨链条炉排燃烧式热水锅炉更新为一台八吨流化床燃烧式热水锅炉。
2本次锅炉改造的要求、难度和风险
2.1改造要求
首先,节能高效,即锅炉燃烧效率≥90%,综合效率≥80%;其次环保效果好,各类排放指标均不能突破环保要求;第三,技术先进,自动化集中控制程度高;第四,操作环境好,操作人员劳动强度低;第五,充分利用旧锅炉房、旧管道以及旧水泵、斗提机等,最大限度减少总投资;第六,供暖效果必须好于往年。
2.2难度
由于2009年正是公司受金融危机影响最明显的一年,降成本是重中之重,要求从设计、施工、提高设备自制率、自行安装率、厂房和设备利旧等各个方面统筹考虑节约资金。
由于原来是四吨锅炉的厂房,其高度、面积成为安装八吨新锅炉及其辅机的难点。
2.3改造风险
由于没有将链条炉排式供暖热水锅炉改造为流化床供暖锅炉的例子做参考,需要承担一定的技术风险。
3本次改造的关键问题
在工艺设计中如何解决厂房利旧和设备工艺布置方面的难题。
如何解决流化床锅炉尾气温度过高造成余热浪费和除尘布袋面临高温的问题。
如何解决一般流化床锅炉没有物料收集器和返料器致使锅炉尾气含未燃尽颗粒较多,效率不如循环流化床锅炉的问题。
4解决上述关键问题的技术方案
4.1解决旧厂房空间不够的问题
原来两台4吨锅炉分别安装在南、北两个厂房,中间有一道砖混结构的山墙相隔。锅炉承重梁下面到地面净高6.5m,房顶下面到地面总高共7.8m。而八吨流化床锅炉的实际尺寸是:地面以上净高7m,地下风道下平面在-2.5m。锅炉以上还要安装2m高的补水池。这样算来总的高度空间应在12m左右。经过反复测量、论证,最后采取了把锅炉整体向下安装0.5m(把原来的-0.5m作为设备安装的0平面),在补水箱位置把房顶开天窗的措施。但为了观察燃烧状况和操作的需要,把炉门正对的操作空间的地平面定在了-0.5m,也就是操作空间的地平面比整个锅炉地平面低0.5m,这样既满足了设备工艺布置空间的需要,又妥善解决了旧厂房高度不够的问题。
4.2解决流化床锅炉尾气温度过高的问题
在已经具有制作省煤器成功经验的基础上,我们成功设计并制造出了热交换室净截面2330*1749,净高4500,热交换器总外形尺寸2590*1750*7442的省煤器。省煤器内部的热交换部分由720mφ89的锅炉管和总长2496m、宽4cm的钢带焊接而成,总计热交换面积401m2。通过自制的省煤器,我们不仅使过高的烟气余热得到40%以上的利用,而且大大降低了进入袋式除尘器的温度,使除尘布袋免受了高温损失,高温锅炉烟气经省煤器与系统回水热交换以后的烟气温度降低到120℃以下,完全解决了流化床锅炉尾气温度过高的问题。
4.3 解决没有物料收集器和返料器致使锅炉尾气含未燃尽颗粒较多的问题
我们的节煤型流化床炉结构由炉床、炉膛、混合室等三部分组成。其中炉床部分包括均风箱、布风板、风帽、出渣孔等;炉膛部分包括垂直段、扩散段、悬浮段及炉门;混合室与烘干机相连,设有排灰门、入孔门、热电偶等。
节煤型流化床锅炉的设计,从结构上充分满足了流体力学和热力学原理。它的燃料采用从炉门上方呈正负压分界处喂入的新结构,可促使燃料和热渣均匀混合及充分燃烧,也有利于烟气中比较大的颗粒在扩散段释放下沉重新落回垂直段燃烧。为减少热气在运动过程中的阻力,其过渡段采用收口式平滑结构设计,便于热风顺利、迅速地进入炉腔参与热交换。其挡火墙采用堆积型结构,有利于热渣和大颗粒飞灰回到垂直段进行二次燃烧,因此节煤效果明显。
5结论
5.1本次锅炉改造的创新
原煤仓、立破机和斗提机受料口的立体设计。这一设计是把原煤仓的受煤口设计在16F型装载机的上煤高度以内(2.3m),原煤仓的出煤口在立式煤磨上边,煤磨的出煤口又在斗提机的受料口上边。这样就形成了由原煤仓到斗提机受料口的一条纵向物流线,使装载机上煤一次性完成,避免了能源浪费和设备浪费。
在不影响鼓风和均风效果的前提下将炉门改在锅炉侧面,使其正对着控制室的玻璃墙壁,便于人员观察和操作。
把风道和鼓风机、消音器设计在地下,有效节约了厂房面积,利用了立体空间,而且大大降低了风机噪音。
5.2本次锅炉改造的效果
工程按照预定日期顺利完工,于2009年11月11日正式点火运行,迄今已连续无故障运行150余天,燃烧效率达90%以上。在比去年增加4255m2供暖的情况下平均室温增加了2℃～3℃,锅炉平均水温增加了6℃。用暖职工和家属都比较满意。由于没有了原炉排式锅炉的人力上煤,操作人员的劳动强度大大降低,实现了轻松、清洁操作。烟气排放浓度低,环保状况好。
5.3本次改造取得的经济效益
2009年供暖120天,供暖面积41000m2,平均水温54℃,耗煤1600吨。2010年供暖面积增加了4255 m2,平均水温60℃。按照去年的燃烧工况计算应耗煤:1600吨×[(41000+4255)/41000]×60/54=1962吨。今年改造以后的锅炉日耗煤12吨左右,供暖120天,总耗煤约需1440吨。每供暖季节煤520吨。节约燃料费36.4万元(每吨按700元计算)。减少操作人员8个,人工800多个,节约人工费19.2万元(按公司的收入水平每工日按240元计算)。总计节约55.6万元/年。
参考文献
[1] 马爱华,邵成.热水锅炉几个技术问题的分析处理[J].节能与环保,2005,(9).
1 工业锅炉用水的一般水质指标
(1)全固形物。通常将水中含有悬浮杂质、胶体杂质和溶解物质等杂质的总合称为全固形物，锅炉给水如果不经过处理，使含有大量杂质的水进入锅炉内会造成以
(2)悬浮固形物。水中悬浮物颗粒直径约在10-4毫米(mm)以上，是水产生混浊现象的主要原因。它在水中存在的形式因颗粒直径大小和质量的大小不同分为漂浮的、悬浮的和沉淀的三种形式。水中含有的各种形式的悬浮物的总合叫悬浮固形物，其单位是毫克／升，用符号mg／l表示。
(3)溶解固形物。溶解固形物是指溶解于水中的各种盐类。在105～110℃不挥发性盐类含量的总和。溶解固形物是判断水质好坏的一个重要指标。它的值越大，说明水质越差。当水中溶解同形物值过高时，用作锅炉给水，易造成锅炉汽、水共腾和锅炉腐蚀。因此，锅炉给水的溶解固形物值须控制在一定的范围内。
(4)ph值。是表示水呈酸碱性强弱的一项指标。锅炉水则要求ph值控制在10～12之间。这是根据ph值对水中其他杂质的存在形态和各种水质控制过程以及水对金属的腐蚀程度有密切的关系而确定的一项指标，是最重要的水质指标之一。
(5)总碱度。指单位容积水中氢氧根(oh－)、碳酸根(co－3)、重碳酸根(hco-3)及其他一些弱酸盐类的总含量。总碱度根据测定时所使用的指示剂不同分为以下两种碱度。酚酞碱度和甲基橙碱度。
(6)氯化物。氯化物是指水中氯离子的含量，锅炉水中氯化物含量越少，水质就越好。
(7)总硬度。是指水中含有钙、镁离子的总合，按水中阴离子存在的情况，分为以下两种硬度：碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。
(8)磷酸盐。在锅炉水中加入一定数量的磷酸盐可保持锅炉水中磷酸盐的含量。炉内处理使用的磷酸盐有磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、六偏磷酸钠等。在生产实践中最常用的磷酸盐是磷酸三钠。
(9)溶解氧。水中的溶解氧会造成金属表面产生腐蚀。对于蒸汽锅炉，氧腐蚀是随锅炉参数的升高而加剧l对于热水锅炉，则随着补给水量的增大而加重氧腐蚀。因此无论是蒸汽锅炉还是热水锅炉均应采取除氧措施，以延长锅炉的使用寿命。
(10)含油量。指水中油脂的含量，单位是毫克／升，用符号“mg／l”表示。油脂粘结在锅炉受热面上产生的油泥状水垢很难清除。还可能造成汽水共腾，污染蒸汽。
(11)相对碱度。一般相对碱度<0.2，如果相对碱度≥0.2时，应采取防止苛性脆化的措施。
2 锅炉水质不良对工业锅炉造成的危害分析
2.1 锅炉结垢后产生的后果
锅炉是一种热交换设备，它是起到将燃料燃烧时放出的热量传递给水，从而产生蒸汽的作用。如果水质不良，受热面上就形成水垢，水垢的生成会极大地影响锅炉导热能力。物体的导热能力通常用导热系数来表示的，导热系数越大，说明导热能力强。从下表可以看出：
水垢的导热系数比钢铁的导热系数小数十倍到数百倍。因此，锅炉结垢产生以下几种不良后果：(1)浪费燃料。锅炉结垢后，使受热面的传热性能变差，为保持锅炉额定参数，就必须多投加燃料，因此浪费燃料。(2)受热面损坏。结了水垢的锅炉，受热面两侧的温差增大，金属璧温升高，强度降低，在锅内压力作用下，发生鼓包，甚至引起爆管等严重事故。(3)降低锅炉出力。锅炉结垢后，水垢的生成还会减少受热管内流通截面，增加管内水循环的流动阻力，严重者甚至完全堵塞。这就破坏了锅炉的正常水循环，妨碍锅炉内部的传热，降低锅炉的蒸发能力。因此，锅炉出力就会降低。
2.2 腐蚀
锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件都会因水质不良而引起腐蚀。结果，使这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。被腐蚀的金属，强度显著降低。因此，严重影响锅炉安全运行，缩短锅炉使用年限，造成 经济 上的损失。金属腐蚀产物被锅水携带到锅炉受热面上后，容易与其他杂质结成水垢。含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属铁腐蚀。而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环，它会导致锅炉构件的迅速损坏。
2.3 汽水共腾
当锅水中含有较高的氯化钠、磷酸钠、油脂或锅水的有机物与碱作用发生皂化时，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫，泡沫破裂后分离出很多的水滴，这些含盐量很多的水滴不断被蒸汽带走。而发生汽水共腾，其危害如下：蒸汽受到严重污染；过热器管和蒸汽管道积盐，严重时堵管；使水位计内充有汽泡，造成液面分辨不清；产生水锤作用，易造成管路蒸汽系统连接处损坏；易引起蒸汽阀、回水弯头等部位的腐蚀。
2.4 增加锅炉检修量
锅炉板或管道结有水垢以后，非常难以清除，特别是由于水垢引起锅炉的泄漏，裂纹，折损，变形，腐蚀等病害。不仅损害了锅炉，而且耗费大量人力，物力去检修，不但缩短了运行的时间，也增加了检修费用。
2.5 造成安全事故
锅炉因水垢引起的事故，占锅炉事故总数的20％以上，不但造成设备损失。也威胁着人身安全。据美国统计资料介绍，锅炉进行水处理，从全局讲是“一本万利”的事，而水处理的基建和运行费用，占各项节约费用的四分之一。
3 锅炉危害防护
1我国氮氧化物排放和防治政策
1.1氮氧化物排放情况2007年全国氮氧化物排放量1797.7万t，2008年超过2000万t，若无控制措施，NOx排放总量在2020年将达到3000万t[4]，到2030年是3500万t[5]，增长趋势明显。2007年，电力行业氮氧化物排放总量为733.38万t，移动源排放氮氧化物549.65万t，电力行业和移动源占2007年氮氧化物排放总量的71.4%[6]；锅炉排放量250万t，约占我国氮氧化物排放总量的14%。
1.2氮氧化物防治政策“十二五”期间，我国氮氧化物总量控制突出重点行业和重点区域，实行以削减火电行业排放为核心的工业氮氧化物防治体系和以控制机动车排放为核心的城市氮氧化物防治体系[7]。电力行业要持续优化能源结构，严格控制新增量，把新源和老源分开管理，控制新建电厂的氮氧化物排放的增量，对老污染源实行总量控制，并强调重点地区控制，全面开展电力行业氮氧化物减排。采取综合措施加强机动车氮氧化物排放控制，移动排放源主要是二氧化氮、臭氧、PM2.5的协同治理，提高新车的进入门槛，完善老旧车的淘汰制度，在全国实行国四标准，改善配套油品质量。非电行业以工业锅炉为主，进一步从严排放标准，促进低氮燃烧技术的推广。
2燃煤工业锅炉氮氧化物排放
2.1我国燃煤工业锅炉的特点工业锅炉一般是指单台锅炉压力小于2.45Mpa出力在45.5MW（65t/h）及以下的用于工业生产、居民采暖和热水供应的锅炉。工业锅炉在我国分布的行业广泛，集中在供热、冶金、造纸、建材等行业，布局相当分散，主要分布在大中城市及城镇建成区、工业区及周边地区。目前全国在用的工业锅炉约58万台，总功率约200万蒸t。其中，燃煤锅炉48万台，占总数的83%，年耗煤6亿t左右[8]；容量小于35蒸t/h的锅炉约占工业锅炉总量的98.9%，其中大于等于20蒸t/h的占不到20%，2-10蒸t/h的占75%，小于1蒸t/h的占5%[9]，平均容量约3.4蒸吨/h。燃煤工业锅炉与电站锅炉相比，炉型构造和燃烧方式有很大不同，燃煤电站煤粒径较细，燃烧主要在炉膛空间进行，燃烧状况好。燃煤工业锅炉多为低参数、小容量锅炉、火床燃烧锅炉[10,11]，以链条炉为主，炉膛相对较小，燃烧方式为层燃，煤粒径大，燃烧集中在炉膛下部，燃烧条件相对较差[12],热效率较低，能耗大，设计效率为72-80%，实际运行效率60-65%，远低于设计水平和国际平均水平[13]。
2.2我国燃煤工业锅炉的发展趋势我国工业锅炉生产多年来维持在8-10万蒸t的水平，每年拆改和替代的锅炉达到3-4万蒸吨，每年新增总容量7.5-8.5蒸t，到2015年我国工业锅炉总台数将达到52万台，总容量为340万蒸t，单台锅炉容量为6.5蒸t，能源消耗量约7.7亿t标准煤。从2015年到2020年，我国经济发展方式将发生根本转变，能源利用效率提高，工业锅炉单台容量提高到7.6蒸t，总装机容量达到370万蒸t，由于集中供热的发展和城市大气污染物治理措施的实施，小锅炉比重降低，工业锅炉总台数降至49万台，能源消耗约8.8亿t标准煤。国内对中小锅炉的技术研发主要集中在后期和“六五”、“七五”期间，针对劣质燃煤展开锅炉设计的研究；2000年以前，主要是针对具体问题展开研究[14]，由于技术、经济、操作、政策等多方面原因，达不到全面提高技术水平的效果[15]，尤其是工业锅炉的节能减排没有按人-料-炉-机-控复合系统来控制，而是片面的追其技术效果，“十一五”的努力只在某些地区有所突破[16]，整体水平并未得到提升。
2.3燃煤工业锅炉氮氧化物产生特点燃烧过程中生成的氮氧化物中一氧化氮占95%以上，可在大气中氧化生成二氧化氮，二氧化氮比较稳定。燃烧过程中生成的氮氧化物由三部分构成：燃料型、热力型和快速型。一般而言，燃煤锅炉炉膛温度在1000-1500℃之间，生成的氮氧化物以燃料型为主，由燃料中的氮及其化合物在炉内与氧合成的产物，氧的浓度越高，烟气在高温区滞留的时间越长，燃料型氮氧化物生成量越大；当炉膛温度高于1500℃时，以热力型氮氧化物为主，温度越高，氧的含量越大，生成的浓度越大；快速型氮氧化物在燃煤工业锅炉中可以忽略不计[17]。我国燃煤工业锅炉燃煤品质差且差异大，污染物排放强度高，氮氧化物约为500-1000mg/m3；排放高度较低，污染扩散条件差，污染物最大落地浓度距排放源的距离大约相当于10倍的烟囱高度，因此，工业锅炉对城市环境空气的影响很重要，尤其是在北方的采暖季节。
2.4燃煤工业锅炉氮氧化物治理技术美国、欧盟、日本等发达国家或地区氮氧化物控制工作起步较早，各种氮氧化物控制政策也较为成熟。国外在锅炉中主要采用烟气再循环、两级燃烧、与低NOx燃烧器组合等方式，一般可使NOx减少30~70%。国外各种措施技术经济分析结果表明，采用改进燃烧器技术来降低NOx的方法最经济，其中以低NOx燃烧和浓淡偏差燃烧技术最为经济，影响热效率最小。常用的尾端治理技术主要有选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性非催化还原与选择性催化还原联合技术（SNCR-SCR）及其他烟气脱硝技术。SCR技术脱硝效率可达80-90%，但一次投资费用和运行成本高，而且催化剂的技术壁垒没有完全打破。SNCR技术不需要催化剂，还原剂为NH3，脱硝反应的窗口温度在800-1100℃，由于炉内的温度分布受负荷、煤种等多种因素影响，窗口温度随着负荷和煤种变动，因此喷氨位置也要随窗口温度分布变化而变化，增加了操作的技术难度[18]。目前国内电力行业所采用的工艺技术主要是选择性催化还原法（SCR）（约占96％）和非选择性还原催化法（SNCR）（只占4％）[19]。
3燃煤工业锅炉氮氧化物控制难点
3.1氮氧化物控制技术储备不足我国对氮氧化物的控制尚处于试点和起步阶段，控制技术目前还不成熟，主要采用低氮燃烧方式降低氮氧化物排放，氮氧化物控制效率约为30%~50%。目前也有采用尾端治理的方式，但运行效果和经济效益都不是很理想。目前，部分研究机构正在开展燃煤工业锅炉氮氧化物等多种污染物协同控制技术研究。
3.2氮氧化物控制成本大目前，锅炉NOx的控制存在一些困难。比如，工业锅炉炉膛较小，低氮燃烧改造困难，减排NOx的成本过高。有关专家称，现行的脱硫成本在800元/t左右，而脱硝需要近2000元/t。实际上，火电厂污染治理增加的达标成本通过电价优惠政策给予一定的补偿，在“十一五”期间，发电企业的脱硫补偿电价是1.5分；目前正在研究制定脱除氮氧化物的优惠政策。工业锅炉自身特点，火电厂烟气脱硝技术和设备尚不能直接应用于工业燃煤锅炉，目前没有可用于工业锅炉脱硝的成熟技术；工业锅炉低氮燃烧改造和加装脱硝装置，势必将增加环保成本，部分企业在经济上难以承受。我国工业锅炉的特点是量大面广低参数低容量，在用的中小型燃煤锅炉低氮燃烧改造技术难度大，部分锅炉设备老化，再用锅炉房没有预留改造空间。尤其是生活用工业锅炉，氮氧化物治理的历程将较长。
4燃煤工业锅炉氮氧化物控制技术路线
4.1加强锅炉行业的设计及制造水平近期内甚至更长一段时间内中小型燃煤工业锅炉仍将是我国主要的热能设备，提高锅炉的燃烧效率降低污染的根本出路是发展高效燃煤锅炉和清洁燃料锅炉。其中以发展高效燃煤锅炉更为重要。我国每年新安装的中小型锅炉约3万多台，洁、高效中小型燃煤锅炉在中国大城市周边地区、中等城市及环保要求较严格的地区具有极强的竞争力，市场潜力巨大。
4.2提高锅炉房的运行水平针对现有锅炉房主、辅机不匹配，自动化程度不高和系统运行效率低等问题，锅炉运行单位应有重点、有计划等对现有锅炉房系统进行改造，以提高锅炉房整体运行效率。假设运行效率提高十分百分点，我国燃煤锅炉氮氧化物排放总量将减少25万吨。
4.3开发适合国情的氮氧化物削减技术我国火电厂烟气脱硝的一些关键技术仍受制于国外，工业锅炉/窑炉的低氮燃烧技术及烟气脱硝研究与应用也处于小规模试验阶段，因此我国应对氮氧化物控制技术研究及产业化给予更多支持及优惠政策，鼓励自主知识产权技术产学研联合研发，尽快推动国内氮氧化物控制技术规模示范应用及产业化，为我国氮氧化物的排放控制提供技术支持及管理依据。
4.4发展城市集中供热和工业园区集中供气我国燃煤工业锅炉10蒸t/h以下占相当比重，主要是城市冬季采暖提供热水和工业企业提供蒸汽，小容量锅炉运行技术水平较低，改造成本大，控制效果不理想，因此，推进城市和园区集中供热工程，加强集中供热锅炉烟气脱硝治理。并在城市及近郊，禁止新建效率低污染重的燃煤小锅炉，逐步拆除已建燃煤小锅炉。
4.5新建锅炉应用低氮燃烧技术我国工业锅炉的使用寿命约为15-20年，其中已使用10年以上的比例达20%以上，早期生产的锅炉不仅容量小，能耗高而且污染也大，随着热电联产和集中供热的发展，对原有工业锅炉的改造不是简单的重置，而是容量等级提高。2009年1-12月份，我国累计生产工业锅炉29.21万蒸t，同比增长18.37%。我国改造再用锅炉的成本及技术可行性都不如在新建锅炉上应用低氮燃烧技术，因此，应制定政策鼓励科研部门和锅炉生产企业研发和制造适合层燃炉的低氮燃烧技术，以新建锅炉为重点，控制新增氮氧化物排放量。
近年来，我国能源消费的快速增长已经引起国内外有关方面的极大关注。因此，党中央、国务院已经把节能减排列为国家的基本国策。为此，2008年8月，总理签署了《公共机构节能条例》，在全社会加大了宣传力度，增强了节能意识。
工业锅炉是高耗能的特种设备，量大面广，能源利用率、热效率普遍较低、浪费大、污染重。据统计，工业锅炉耗煤量约占全国年耗煤总量的三分之一。因此，工业锅炉节能潜力巨大，节能降耗工作迫在眉睫。2010年5月，总理签署修订了《特种设备安全监察条例》，这次修订最大之处就是对锅炉节能提出了要求，以前要求锅炉安全运行，现在则要求锅炉安全和节能运行，把节能放在了和安全几乎同等重要的位置。国家质检总局2010年8月并实施了《锅炉节能技术监督管理规程》和《工业锅炉能效测试评价规则》两个节能技术规范，对锅炉节能监管工作建立了3项工作制度、规定了4项测试方法，对锅炉的节能工作提出了指导性意见，为锅炉节能工作奠定了坚实的基础。
笔者认为，工业锅炉节能降耗的措施应从以下几个方面着手：
1．管理方面
1.1制定锅炉节能降耗操作规程。针对本单位锅炉的特点，制定一套行之有效的操作规程。比如：煤层的厚度、开炉的时间、排污的间期等。
1.2制定切实可行、奖惩分明的激励体制。对本单位锅炉的燃料消耗量进行科学的核算，节约的燃料按照比例进行提成奖励，浪费的燃料按照比例进行经济处罚。
1.3加强水质管理工作。搞好锅炉水处理是关系到锅炉安全经济运行的一项重要工作，而且是必须坚持不懈、持之以恒才能见效的长期性工作。锅炉水处理的目的在于防止锅炉结垢、腐蚀，确保锅炉工况和品质的良好。水垢的导热系数比钢铁的导热系数小十倍到数百倍。因此锅炉结有水垢时，使受热面的传热性能变差，燃料燃烧所放出的热量不能迅速地传递到锅水中，大量的热量被烟气带走，造成排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉热效率降低。粗略的说，锅炉受热面上结有1毫米厚的水垢灰垢，则浪费燃料约3-5%。随着我市经济的发展，锅炉数量逐年增多，因使用单位忽视水质处理引起锅炉鼓包、爆管等事故时有发生，给使用单位造成重大经济损失。加强水质管理可收到直接和间接节能的双重效果。直接效果是避免锅炉因结水垢而造成的燃料浪费；间接效果是锅炉不结水垢可延长锅炉的使用寿命，减少修理次数，从而节约大量的钢材。因此加强水质处理对确保锅炉安全经济运行、节约能源、保护环境有着重大的意义。
2．人员方面
锅炉操作人员和锅炉水处理人员应牢固树立节能降耗意识，时刻把节能降耗挂在心头，警钟长鸣。应定期和不定期的进行节能培训，通过技术培训，提高操作技能，使锅炉在运行中根据负荷随时调控锅炉的空气过剩系数、煤层厚度、炉膛温度、压力等处于最佳状态，从而降低排烟、气体不完全燃烧、固体不完全燃烧等热损失。据不完全统计：由于操作水平的差异，燃料消耗量差异3-10%。
3．设备方面
3.1锅炉选型提倡使用节能、热效率高的锅炉。要求锅炉制造厂提供专业部门出具的能效测试报告，在源头上杜绝高耗能的发生。
3.2依法取缔年代久、能耗高、污染大的锅炉。不论从安全角度、环保角度还是节能角度，这些锅炉都是淘汰的对象。
3.3限制小锅炉、推广大锅炉、提倡集中供热。据统计：小型锅炉和常压锅炉热效率不足50%，热功率为7兆瓦的热水锅炉热效率不足75%，而600兆瓦机组的电站锅炉热效率则高达94%。
3.4应用先进的锅炉自动化控制及变频技术，实现锅炉最优化控制及锅炉耗能管理自动化、合理化。通过对风机、水泵的变频控制，优化锅炉的燃烧工况，最大限度地降低能耗。
3.5加装给煤筛选装置，在落煤口的出口，将煤按不同颗粒有序地分成二层或三层，有利于配风均匀合理，提高燃烧效率。据资料介绍，可获得5-20%节煤率。
3.6加装烟气余热回收装置。据资料介绍，山东潍坊祥维斯化学品有限公司使用HCRG-6B余热回收器后，烟气温度降低80℃，软化池水温提高至95℃，改造后比改造前每天节约用煤15.3%，热效率提高15%。
3.7加装省煤器和空气预热器。省煤器是安装在锅炉尾部烟道内，利用排烟的余热来提高给水温度的辅助受热面，作用是提高给水温度，减少排烟热损失，提高锅炉热效率。一般加装省煤器的锅炉，可节约煤5-10%。空气预热器是一种吸收排烟热量，提高进风空气温度，降低排烟温度的锅炉辅助设备，一般装在省煤器的后面。根据经验数据，预热空气温度每增加100℃，约可节省燃料5%。
3.8蒸汽锅炉排污水的再利用。连续排污膨胀器是与锅炉上的连续排污口连接的，是用来将锅炉的连续排污减压扩容，排污水在连续排污膨胀器内绝热膨胀分离为二次蒸汽和废热水，并在膨胀器内经扩容、降压、热量交换，然后排放，二次蒸汽由专门的管道引出，废热水通过浮球液位阀或溢流调节阀自动排走，热能可以得到回收再利用。连续排污量随锅炉给水负荷变化自动调节，保持相对稳定的排污率。所以对二次蒸汽和废热水作为热能加以利用，可以回收部分锅炉连续排污损失的热量，提高热效率。
3.9炉拱改造。由于种种原因,燃煤煤质与原炉拱设计不匹配,链条锅炉实际燃烧过程中存在着火难、燃尽难、煤种适应性差的问题,针对此问题，按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，采用超长后拱、提高前拱烟气出口高度等技术手段对炉膛炉拱进行改造,实践表明有效改善了燃烧效果, 提高燃烧效率，节能效果明显。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果。
4．管路方面
4.1杜绝管路的跑冒滴漏。由于供暖管线大都埋设在地下，一旦发生破损、漏水等现象，很难察觉，往往只有在情况较为严重时，才能被发现。管路的跑冒滴漏，不但浪费水源，而且对锅炉极为不利。
为保证供热系统的供暖质量，安全、可靠、经济地向热用户供应热能，八百垧燃煤锅炉房自2001年10月投产运行以来，一直坚持“优质、高效、安全、快捷”的企业经营理念，依靠科技创新、精心操作保养，在运行中不断完善，坚持科学管理，不断强化设备管理，严格执行操作规程，实现了锅炉运行管理“五年无小修，七年无大修”的良好成绩，目前5台锅炉已经安全平稳的运行了12个采暖期。在不断强化设备管理，严格执行操作规程中，几年来在设备管理上节约维修费用达500余万元。
几年以来，在具体管理工作中，我们始终以“心系用户诚信服务”为宗旨，抓管理、建文化、施制度、严检修、谋发展，先后有两台锅炉被管理局评为“红旗设备”。
1高效运行严把水质关
据大部分锅炉生产事故案例看，能引起热水锅炉发生事故的原因有很多，但爆管事故最为严重，而往往引起爆管的原因是水冷壁管内结垢，致使局部过热而造成的，就像家用的热水壶结垢是一样的，但是要保证水硬度在0.03mmol/L以下，结垢的情况将大大降低，甚至不会结垢。俗话说的好，抓教育从娃娃抓起，抓锅炉安全从水质抓起，也就是说从根本抓起。八百垧燃煤锅炉房在水质问题上严格按照国家《工业锅炉水质标准GB1576—2001》执行，我们通过“四准”工作法的执行落实，监测时间准、药品使用准、化验结果准、设备操作准。将水质实际控制为0mmol/L，大大降低了炉管结垢情况。在2012年我们自行进行了锅炉水压试验，在稳压1.25MPa的压力下持续20分钟以上，并随机切割部分炉管，管内没有任何结垢现象，清洁如新，可见，防止锅炉爆管的事故发生，水质的保证是多么的至关重要。
2经济运行严把设备保养维修关
从事多年生产及设备管理的人员都知道，保养设备和维修设备及更新设备这三种情况所带来的经济损失是有目共睹的，但最为企业节约创效的往往就是在设备运行时的最初阶段，也就是保养阶段，定期加油保养、定期检查、定期更换磨损配件，这些都是至关重要的，如果设备保养不好，维修不及时，后果将不堪设想，更新设备是次要的，影响了正常供暖，影响了住户的供暖需要，那就得不偿失了。
为提高设备的管理水平，根据我们的工作实际，先后制定了和完善了岗位交接班“三清楚”、“三到位”工作标准，司炉工“五勤”、化验工“四准”等规章制度，严格岗位的检查监督。一是对设备的正确使用，合理，精心筛选设备操作人员，在正确使用、合理保养的同时，充分发挥了设备的效能，延长了设备的使用寿命。二是明确工作标准，严格履行工作职责。设备管理的核心是现场，现场管理的核心是设备保养。工作中我们严格落实“十字”作业法，设备管理落实人头，为使设备安全、高效、平稳运行，加强锅炉排污，勤保养、勤，使设备始终处于良好的运行状态。三是严格对锅炉及附属设备进行维修保养维护，制定自己的设备维修保养制度、设备保养计划、设备保养记录、设备保养流程及落实设备承包负责人等措施，督促和加强设备的管理，建立奖惩制度，使得锅炉房设备保养无盲点、无漏点、无事故，确保锅炉的正常平稳的运行。
3科学创新严把经济运行关
在锅炉运行中，我们本着科学、好用、合理，有利于生产管理的原则，几年来对运行不合理的地方进行小改小革，先后完成了二级除尘系统除灰，放渣斗堵塞，出渣间积水多，盐溶解速度慢，落渣管不畅通，落煤斗、给煤机、污水回收再利用，DCs系统等12项大的改造，都取得较好的效果。
3.1为使锅炉运行参数更加科学合理
真正达到自动燃烧状况，减轻操作人员的劳动强度，2007年我们对原有锅炉DCS系统实行进一步优化，锅炉自动控制功能进一步完善，改造后的DCS系统运行稳定，控制精确，效果良好。原锅炉设计采用单台炉的负荷控制，总的供热值由运行人员分配到各个锅炉来完成。在整个锅炉房高负荷运转时，多台锅炉同时运行时，增加了运行人员的操作难度，同时也不利于整个供热系统的经济运行，为此，在原有系统控制的基础上，通过扩大控制设备，采用先进的负荷协调控制技术，优化控制策略，来提高锅炉经济燃烧水平，真正达到节能减排的目的。锅炉控制经过热量法控制燃烧后，基本达到了量化管理的目的，保证用户室内温度不变，保证每天的供热量，通过热量计算每一时刻的供热量依据用户的室内温度控制供热量，从而控制给煤量的多少，通过系统优化运行，提高了供热效率，减少了能耗和运行费用。
3.2 对DCS自动化控制系统改造
锅炉房全部实现自动控制系统燃烧，司炉工可以点着鼠标烧锅炉，锅炉自动控制系统依据天气预报与实时天气监测进行数据分析，并由此算出当日所需最佳热量。
负荷预测，根据当前测量的室外温度及天气预报，预测未来24小时平均温度。
确定未来24小时平均温度于锅炉房需热量对应的运行和调节曲线（通过实测参数法确定量化的运行和调节曲线），通过查找曲线确定总负荷。
根据总负荷，确定锅炉运行台数并进行负荷分配。
根据负荷分配值，自动进行燃烧控制，实现经济燃烧，并采用热量法对一天的总供热值进行控制，以保证一天的总供热量是与一天总需要热量是相等的，真正实现锅炉房的量化管理，按需供热。
【关键词】链条炉排锅炉 机械拨火机 节能降耗
引言
链条炉排锅炉是一种能适应负载变化、电力消耗节省、更加自动化的更先进的炉型，广泛应用于我们的国家。但其固有的设计缺陷导致了这种炉容易出现燃料和空气混合存在不好的状况，并且存在燃烧缓慢、燃烧率不高、耗费工作人员较多劳动力等缺点。终于，经过我们多年的研究和实践，研究出了W L型链条炉11行机械拨枪。它使得该锅炉的燃烧方式得到彻底改变，从静态燃烧变为动态燃烧，因而在很大程度上提高了燃烧效率，减少了渣排放的碳含量，取得了的节能效果十分显著。
1.链条炉排锅炉机械拨火机的应用现状分析
煤炭是我们国家的主要能量来源，我国煤炭大约有84%都用于直接燃烧。由于燃煤设备和燃烧技术水平相对于其他发达国家较为落后，因而产生了燃烧效率不高和环境污染严重两个大问题。由于煤炭燃烧效率低，造成了严重的能源浪费。以工业锅炉为例，我国现有燃煤工业锅炉超过520000台，每年煤炭的消耗量占煤炭生产总量的35%，但锅炉效率平均下来仅有60%，比先进国家80%的效率少于20个百分点以上，只此一项，每年原煤的浪费就达到近1亿吨。 而我国绝大部分的大气污染物几乎都是由煤炭燃烧引起的。因此，提高煤炭的燃烧利用效率、减少环境污染，是我国以后发展燃煤技术的重要指导思想。
我国工业锅炉52万台、120万蒸t，其中70%是蒸汽锅炉，其他为热水锅炉，每年的燃料消耗量约为4亿吨标准煤。工业锅炉类型不同，主要是层燃锅炉 （占总数的60%以上的 ） 链条锅炉，其热效率普遍低，多数不到80%，效率高、污染低和用煤广泛类型的循环流化床锅炉较之为少数。
由于各种原因，例如不合理的结构设计、较差的制造质量、不和谐的配套辅助、可用的设计类型的煤炭的缺乏、操作不当等等，种种原因都可能会导致锅炉输出不足、低热效率和输出参数不合格等等问题出现。其结果是能源消耗太大，甚至不能够满足生产的需求。半成新以下的锅炉，可用新技术改造措施解决这个问题，会更加经济合理；接近寿命期的锅炉，更适合更新。什么措施，都应遵守解决方案成熟、技术先进、经济合理的原则。出现以上问题的锅炉在中国普遍存在，因此，节能潜力很大，约4000万吨标准煤。由于使用链条炉排锅炉、工业锅炉在最前锋，因此主要针对链条炉排锅炉提出了较为先进的改造措施以达到节能降耗的目的。
2.链条炉排锅炉机械拨火机的作用原理分析
一般情况下，为了避免炼焦、堵塞炉篦、破坏出力，在链条炉排锅炉的运行过程中，常常需要操作人员使用拨火杆探进炉内，拨动结块、炼焦和燃烧条件较差的地方。这种人工拨火的方法难以避免的会出现拨动炉火不均匀、不能连续拨火、耗费劳动力较多等的大缺陷。同时，通过电机驱动机械拨轻特殊的火叉，在炉膛内的燃烧区域缓慢来回移动、搅拌均匀，可以减少因为用力轻重不均匀而产生的炉排漏气的情况。工业锅炉节能技术的改造，较大幅度地减少了煤炭或其他燃料的消耗，进而减少温室气体CO2的排放量，有利于缓解全球气候变暖，同时也减少酸雨气体SO2和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善地区的生态环境。以WL―11型链条炉排锅炉机械拨火机为例，其结构包括三个部分：动态处理装置、拨火叉装置、冷却循环装置。
3.链条炉排锅炉机械拨火机的技术特点分析
3.1链条炉排锅炉机械拨火机的技术参数
链条炉排锅炉机械拨火机的性能参数的污泥排放含有的易燃材料数量平均7%―20%，其炉烟气温度提高100 ― 200℃，其动态功率0. 55千瓦，其天然气煤炭消耗量下降了10%―30%。
3.2链条炉排锅炉机械拨火机的技术提供
第一，机拨火叉和链篦一同运作，连续自动拨火，打破这个煤层表面形成的焦化煤床盖，可以有效地解决空气过剩、抗风、漏风等等问题，使其达到最佳燃烧所需要的物理条件。
第二，改善燃烧条件，尽可能地减少不完全燃烧情况的发生，在主要燃烧区充分实现完全燃烧，，有效改善炉腔温度偏低的状况。
第三，烟气达到高温，易燃性气体可以得到有效地燃烧，粉煤灰不仅可以提高热效率、降低煤炭消费，还可以减少对环境的污染，有助于改善环境问题。
第四，解决大型渣结焦的锅炉尾部卡坏造成停产清扫小号的沉重劳动和老铁鹰翻转、损伤和其他问题。
第五，取消人工拨火，在减少了操作员的劳动强度的同时，还可以减少炉排损失。
第六，燃烧条件改善，利于减少排渣中含有的可燃物。
4.W L―fl类型拨火机的应用实例分析
4.1W L―fl类型拨火机的使用情况分析
W L―fl类型拨火机自从开发成功之后，已然在湖南、广东、湖北等地的第二十七台链条炉排锅炉得到应用。下表以较早使用拨火机的广东江门石油油脂工厂SH L6―13―W n型链条炉为例，解释设备的使用效果。
①测试单位：江门市计量所
②锅炉SHL6―13―W11
③测试方法：《工业 锅炉热 工试验规 范 （GB10180―88）》
④测试结果分析：锅炉拨打火机和不用拨火机的热平衡测试结果分析：
添加拨火机可以提高锅炉运行效率7 .21%。渣的碳减排8 . 02 %，吨煤蒸汽产量增加了0.59吨，煤炭储蓄率10.9 %。数据表示，使用后拨火机可以改善锅炉的燃烧状态，达到提高锅炉效率和降低煤炭消费的目标。
4.2W L―fl类型拨火机的经济意义
①成本 ： 50000元；
②节煤 ： 按节煤率为10.9 % 计算，该锅炉每月消耗煤810 吨 ， 一个月节约煤 88 吨， 按每吨煤售价 180 元计算 ， 一个月节约费用大概为 1 6 000元 。
③ 回收投资年限： 回收投资年限=（ 总投资 / 回收效益 ）= 5 /l.6 = 3.125月，这样算来在 3个多月的时间内就可以将全部的投资回收 。
结语
综上所述，链条炉排锅炉炉膛的技术成熟、运输线路可靠、管理方便、操作简单、初始排放浓度较低、不需要配置高效的电动除尘或袋除尘处理。锅炉引风机风量、风压小，功耗低，适应性更强。链条炉排锅炉安装方便、施工周期短、项目成本和操作成本较低。以W L―n型拨火机为例，其使燃煤链条锅炉从静态燃烧过渡到了动态燃烧，从而达到可以减少能源消费、降低劳动强度的效用。因此是一个极为值得推广的节能技术。
参考文献：
[1]金昕晖，许剑国.链条炉排锅炉机械拨火机及其应用[J].贵州环保科技，1999，04：34-35.
煤炭是我国的主要能源，我国煤炭的84％用于直接燃烧，由于燃煤设备和燃烧技术相对落后，因而带来了燃烧效率不高和环境污染严重两大问题。表1所示，为我国燃煤设备的平均热效率。
由表1可见，由于效率低，造成能源的很大浪费。以工业锅炉为例，我国现有燃煤工业锅炉52万台以上，每年耗煤占煤炭生产总量的35％，但平均的锅炉效率只有60％，比先进国家80％的效率低20个百分点以上，仅此一项，每年浪费原煤近1亿t。
表2为我国1990年的污染排放量。
由表2可见，我国绝大部分大气污染物是由煤燃烧引起的。因此，提高效率，减少污染，是我国今后 发展 燃煤技术的根本指导思想。
一、工业锅炉的问题及对策分析
我国有52万多台燃煤工业锅炉，每年消耗全国煤产量的35％，而平均锅炉热效率仅60％，由于一般工业锅炉只采取机械式的旋风分离器和水膜除尘器除尘，除尘效率不高，工业锅炉的粉尘排放污染仍十分严重。而几乎所有的工业锅炉都没有采用任何脱硫措施，因此无法控制so 2 的排放。
(一)工业锅炉低效高污染的原因分析
1、多数工业锅炉为链条炉。本身设计热效率偏低。层燃炉的燃烧过程对煤种和颗粒度有一定的要求，而在我国目前的条件下，往往煤的供应不能满足设计煤种特性和颗粒度的要求。
2、我国供应工业锅炉的商品煤，均是未经洗选的原煤，因此从煤的供应角度上看，不能满足链条炉高效燃烧的要求。
3、管理和运行水平低。
4、不能严格执行环保法对工业锅炉排放的要求，同时缺乏促进改进工业锅炉效率和减少污染物排放的“驱动力”。
(二)工业锅炉、减少污染物排放的建议
1、淘汰落后低效的层燃炉型，引进和开发高效的先进炉型。
2、大力推广应用流化床锅炉，特别是燃烧高硫煤的地区，更应将推行环境保护法对so 2 排放限制的要求和推广流化床锅炉结合起来。
3、发展工业型煤，包括固硫型煤，它对适应链条炉对燃料颗粒度的要求、提高效率和降低排放能起重要作用。
4、大力发展选煤，工业发达国家的原煤入洗率几100％，而我国仅20％左右。物理洗选可除去煤中60％的灰分和50％的黄铁矿硫。如果能对商品煤加以洗选，从煤的供应角度加以改善，这会大大提高层燃炉的热效率并减少其污染物的排放。
二、工业锅炉的节能技术改造分析
我国工业锅炉拥有量为52万台、120万蒸t，其中70％是蒸汽锅炉，其余是热水锅炉，年耗燃料约4亿t标准煤。工业锅炉型式各异，主要是层燃锅炉(正传链条炉排锅炉多达总数的60％以上)，它们的热效率普遍较低，低于80％者居大多数，高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉为数很少。
由于种种原因，如结构设计不合理，制造质量不良，辅机配套不协调，可用的煤种与设计的煤种不符，运行操作不当等，都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题，结果是能源消耗量过大，甚至不能满足生产要求。对于半新以下的锅炉，采取技术改造措施解决问题， 经济 合理；对于接近寿命期的锅炉，则以更新为佳；究竟采取何种措施，应遵守技术先进、方案成熟、经济合理的原则。由于我国锅炉的以上问题比较普遍，所以，节能潜力很大，约达4000万t标准煤。由于在用的工业锅炉正转链条炉排锅炉居多数，当前推广应用的节能改造技术，大部分是针对正转链条炉排锅炉的。
各种技改措施分述如下：
(一)给煤装置改造
(三)炉拱改造
正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉不能燃用设计煤种，导致燃烧状况不佳，直接影响锅炉的热效率，甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10％左右的节能效果，技改投资半年左右可收回。
(四)锅炉辅机节能改造
燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。
(五)层燃锅炉改造成循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧，所以它的热效率比层燃锅炉高15～20个百分点，而且可以燃用劣质煤；由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫，所以，不但可以在大大减少燃煤锅炉酸雨气体so 2 的排放量，而且，其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例，但它的改造投资较高，约为购置新炉费用的70％，所以要慎重决策。
(六)旧锅炉更新
这项改造是用新锅炉替换旧锅炉，包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉；用火型锅炉替换小型锅炉：用高参数锅炉替换低参数锅炉，以实现热电联产等。如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉，实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率，所以，节能效益可观，投资回收期较短，长则4～5年，短则2～3年。
(七)控制表统改造
工业 锅炉控制系统节能改造有2类。第一，按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造，对于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉节能效果很好，一般可达10％左右。
第二，对于供暖锅炉，在保护足够室温 的前提下，根据户外温度的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制，可使锅炉节约20％左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉，节能效果是相同的，其 经济 效益更高。
工业锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后，较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗，进而减少温室气体co 2 的排放量，有利于缓解全球气候变暖，同时也减少酸雨气体so 2 和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善地区的生态环境。
三、燃煤工业锅炉的减排技术
由于大多数工业锅炉运行效率低于出厂效率，而产品设计效率又低于国际水平，因此具有巨大的减排潜力。
主要的减排技术包括以下几项：
(一)燃料预处理
根据锅炉型号和使用状况，选择合理的煤炭品种，进行煤炭的筛分、洗选和合理配煤，或者采用煤炭的炉前成型技术，从而以较小的代价实现节约煤炭和减排温室气体的效果。一般通过采用筛分、洗选和配煤处理后，煤炭中灰分的含量每降低10％，锅炉燃烧的效率可提高1％。
(二)锅炉的合理远行
我国锅炉使用运行中的主要问题是：容量过小或负荷不匹配，操作工的素质较低。通过优化锅炉的合理配置，培训一定数量的技术操作人员，其减排的成本也是很低的。
(三)改造和完善锅炉的燃烧系统
对现有锅炉的燃烧系统进行必要的改造和完善，可以使燃料效率提高5％～10％。其主要的技术措施是锅炉燃烧室的优化，比如安装省煤器、实行 计算 机控制等。这些措施已经在工业锅炉上广泛应用，其减排的代价也比较低。
(四)采用高效清洁燃烧技术
目前我国正在研究或准备采用高效清洁燃烧技术的锅炉。
1、循环流化床锅炉。该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点，克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等，燃烧效率为89％～92％，容量35～130蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤1万t，年减少co 2 排放1.69万t，寿命期内可减排co 2 25.42万t。
2、抛煤机燃烧锅炉。抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中，煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧，较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失，提高运行效率，减少污染排放。与链条炉排相比，此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84％，容量为lo～30蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤8100t，年减少co 2 排放1.33万t，寿命期内可减少co 2 排放19.97万t。
3、振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率，每年可节煤500t，年减少co 2 排放827t，寿命期内可减少co 2 排放1.24万t。
4、翻转炉排(万用炉排)锅炉。bl型万用炉排是一种用推力送料，类似于往复炉排的燃烧设备，属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广，可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比，制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。热效率可达80％～82％，锅炉容量可达4～20蒸t。1台6蒸翻转炉排锅炉，每年可节煤400t，年减少co 2 排放约666t，寿命期内可减排co 2 近1万t。
5、改进型水火管锅炉。水火管锅炉是我国的特色产品，是经过多年实践形成的新一代改进型水火管锅炉。该锅炉效率大于80％，比国家标准高5％～8％。改进型水火管锅炉结构紧凑，可节省钢材30％，制造成本降低20％。每台6蒸t改进型水火管锅炉，年节煤400t，年减少co 2 排放687t，寿命期内可减少co 2 排放1万t。
6、角管式锅炉。角管式锅炉可配置各种燃烧设备，如链条炉排、水冷振动炉排、往复炉排、抛煤机炉排以及流化床等。可满足各种用途的工业锅炉，包括蒸汽炉、热水炉、余热炉及垃圾炉。锅炉热效率大于85％，容量达10～130蒸t。1台20蒸t的角管式锅炉，每年可节煤900t，每年减少co 2 排放1463t，寿命期内可减排co 2 约2万t。
7、下饲式炉排。下饲式锅炉炉排调节比可达10:1，风煤比恰当，燃烧效率高。小型锅炉热效率可达70％～80％，锅炉容量0.4～4蒸t。1台4蒸t该种锅炉年节煤293t，年减少co 2 排放397t，寿命期内可减排co 2 ?约6000t。
8、型煤锅炉。将燃煤锅炉的原煤散烧改为型煤燃烧，包括工业型煤、炉前型煤以及炉前筛分造粒的块粒型煤。这样可使锅炉热效率提高4％～8％，减少烟尘排放5％。若采用固硫剂，so 2 2可下降30％～40％。因此节煤和环保效果均比较明显，是 发展 清洁煤技术中便捷和经济的途径。1台6蒸t锅炉年可节煤300t，年减少co 2 排放467t，寿命期可减排co 2 约7000t。
煤炭是我国的主要能源，我国煤炭的84％用于直接燃烧，由于燃煤设备和燃烧技术相对落后，因而带来了燃烧效率不高和环境污染严重两大问题。表1所示，为我国燃煤设备的平均热效率。
由表1可见，由于效率低，造成能源的很大浪费。以工业锅炉为例，我国现有燃煤工业锅炉52万台以上，每年耗煤占煤炭生产总量的35％，但平均的锅炉效率只有60％，比先进国家80％的效率低20个百分点以上，仅此一项，每年浪费原煤近1亿t。
表2为我国1990年的污染排放量。
由表2可见，我国绝大部分大气污染物是由煤燃烧引起的。因此，提高效率，减少污染，是我国今后 发展 燃煤技术的根本指导思想。
一、工业锅炉的问题及对策分析
我国有52万多台燃煤工业锅炉，每年消耗全国煤产量的35％，而平均锅炉热效率仅60％，由于一般工业锅炉只采取机械式的旋风分离器和水膜除尘器除尘，除尘效率不高，工业锅炉的粉尘排放污染仍十分严重。而几乎所有的工业锅炉都没有采用任何脱硫措施，因此无法控制so 2 的排放。
(一)工业锅炉低效高污染的原因分析
1、多数工业锅炉为链条炉。本身设计热效率偏低。层燃炉的燃烧过程对煤种和颗粒度有一定的要求，而在我国目前的条件下，往往煤的供应不能满足设计煤种特性和颗粒度的要求。
2、我国供应工业锅炉的商品煤，均是未经洗选的原煤，因此从煤的供应角度上看，不能满足链条炉高效燃烧的要求。
3、管理和运行水平低。
4、不能严格执行环保法对工业锅炉排放的要求，同时缺乏促进改进工业锅炉效率和减少污染物排放的“驱动力”。
(二)工业锅炉、减少污染物排放的建议
1、淘汰落后低效的层燃炉型，引进和开发高效的先进炉型。
2、大力推广应用流化床锅炉，特别是燃烧高硫煤的地区，更应将推行环境保护法对so 2 排放限制的要求和推广流化床锅炉结合起来。
3、发展工业型煤，包括固硫型煤，它对适应链条炉对燃料颗粒度的要求、提高效率和降低排放能起重要作用。
4、大力发展选煤，工业发达国家的原煤入洗率几100％，而我国仅20％左右。物理洗选可除去煤中60％的灰分和50％的黄铁矿硫。如果能对商品煤加以洗选，从煤的供应角度加以改善，这会大大提高层燃炉的热效率并减少其污染物的排放。
二、工业锅炉的节能技术改造分析
我国工业锅炉拥有量为52万台、120万蒸t，其中70％是蒸汽锅炉，其余是热水锅炉，年耗燃料约4亿t标准煤。工业锅炉型式各异，主要是层燃锅炉(正传链条炉排锅炉多达总数的60％以上)，它们的热效率普遍较低，低于80％者居大多数，高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉为数很少。
由于种种原因，如结构设计不合理，制造质量不良，辅机配套不协调，可用的煤种与设计的煤种不符，运行操作不当等，都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题，结果是能源消耗量过大，甚至不能满足生产要求。对于半新以下的锅炉，采取技术改造措施解决问题， 经济 合理；对于接近寿命期的锅炉，则以更新为佳；究竟采取何种措施，应遵守技术先进、方案成熟、经济合理的原则。由于我国锅炉的以上问题比较普遍，所以，节能潜力很大，约达4000万t标准煤。由于在用的工业锅炉正转链条炉排锅炉居多数，当前推广应用的节能改造技术，大部分是针对正转链条炉排锅炉的。
各种技改措施分述如下：
(一)给煤装置改造
(三)炉拱改造
正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉不能燃用设计煤种，导致燃烧状况不佳，直接影响锅炉的热效率，甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10％左右的节能效果，技改投资半年左右可收回。
(四)锅炉辅机节能改造
燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。
(五)层燃锅炉改造成循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧，所以它的热效率比层燃锅炉高15～20个百分点，而且可以燃用劣质煤；由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫，所以，不但可以在大大减少燃煤锅炉酸雨气体so 2 的排放量，而且，其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例，但它的改造投资较高，约为购置新炉费用的70％，所以要慎重决策。
(六)旧锅炉更新
这项改造是用新锅炉替换旧锅炉，包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉；用火型锅炉替换小型锅炉：用高参数锅炉替换低参数锅炉，以实现热电联产等。如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉，实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率，所以，节能效益可观，投资回收期较短，长则4～5年，短则2～3年。
(七)控制表统改造
工业 锅炉控制系统节能改造有2类。第一，按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造，对于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉节能效果很好，一般可达10％左右。
第二，对于供暖锅炉，在保护足够室温 的前提下，根据户外温度的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制，可使锅炉节约20％左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉，节能效果是相同的，其 经济 效益更高。
工业锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后，较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗，进而减少温室气体co 2 的排放量，有利于缓解全球气候变暖，同时也减少酸雨气体so 2 和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善地区的生态环境。
三、燃煤工业锅炉的减排技术
由于大多数工业锅炉运行效率低于出厂效率，而产品设计效率又低于国际水平，因此具有巨大的减排潜力。
主要的减排技术包括以下几项：
(一)燃料预处理
根据锅炉型号和使用状况，选择合理的煤炭品种，进行煤炭的筛分、洗选和合理配煤，或者采用煤炭的炉前成型技术，从而以较小的代价实现节约煤炭和减排温室气体的效果。一般通过采用筛分、洗选和配煤处理后，煤炭中灰分的含量每降低10％，锅炉燃烧的效率可提高1％。
(二)锅炉的合理远行
我国锅炉使用运行中的主要问题是：容量过小或负荷不匹配，操作工的素质较低。通过优化锅炉的合理配置，培训一定数量的技术操作人员，其减排的成本也是很低的。
(三)改造和完善锅炉的燃烧系统
对现有锅炉的燃烧系统进行必要的改造和完善，可以使燃料效率提高5％～10％。其主要的技术措施是锅炉燃烧室的优化，比如安装省煤器、实行 计算 机控制等。这些措施已经在工业锅炉上广泛应用，其减排的代价也比较低。
(四)采用高效清洁燃烧技术
目前我国正在研究或准备采用高效清洁燃烧技术的锅炉。
1、循环流化床锅炉。该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点，克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等，燃烧效率为89％～92％，容量35～130蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤1万t，年减少co 2 排放1.69万t，寿命期内可减排co 2 25.42万t。
2、抛煤机燃烧锅炉。抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中，煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧，较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失，提高运行效率，减少污染排放。与链条炉排相比，此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84％，容量为lo～30蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤8100t，年减少co 2 排放1.33万t，寿命期内可减少co 2 排放19.97万t。
3、振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率，每年可节煤500t，年减少co 2 排放827t，寿命期内可减少co 2 排放1.24万t。
4、翻转炉排(万用炉排)锅炉。bl型万用炉排是一种用推力送料，类似于往复炉排的燃烧设备，属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广，可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比，制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。热效率可达80％～82％，锅炉容量可达4～20蒸t。1台6蒸翻转炉排锅炉，每年可节煤400t，年减少co 2 排放约666t，寿命期内可减排co 2 近1万t。
5、改进型水火管锅炉。水火管锅炉是我国的特色产品，是经过多年实践形成的新一代改进型水火管锅炉。该锅炉效率大于80％，比国家标准高5％～8％。改进型水火管锅炉结构紧凑，可节省钢材30％，制造成本降低20％。每台6蒸t改进型水火管锅炉，年节煤400t，年减少co 2 排放687t，寿命期内可减少co 2 排放1万t。
6、角管式锅炉。角管式锅炉可配置各种燃烧设备，如链条炉排、水冷振动炉排、往复炉排、抛煤机炉排以及流化床等。可满足各种用途的工业锅炉，包括蒸汽炉、热水炉、余热炉及垃圾炉。锅炉热效率大于85％，容量达10～130蒸t。1台20蒸t的角管式锅炉，每年可节煤900t，每年减少co 2 排放1463t，寿命期内可减排co 2 约2万t。
7、下饲式炉排。下饲式锅炉炉排调节比可达10:1，风煤比恰当，燃烧效率高。小型锅炉热效率可达70％～80％，锅炉容量0.4～4蒸t。1台4蒸t该种锅炉年节煤293t，年减少co 2 排放397t，寿命期内可减排co 2 ?约6000t。
8、型煤锅炉。将燃煤锅炉的原煤散烧改为型煤燃烧，包括工业型煤、炉前型煤以及炉前筛分造粒的块粒型煤。这样可使锅炉热效率提高4％～8％，减少烟尘排放5％。若采用固硫剂，so 2 2可下降30％～40％。因此节煤和环保效果均比较明显，是 发展 清洁煤技术中便捷和经济的途径。1台6蒸t锅炉年可节煤300t，年减少co 2 排放467t，寿命期可减排co 2 约7000t。
1．1链条炉排锅炉
链条炉排锅炉属层燃型锅炉。煤在炉排上边移动边燃烧，单面着火，运行时燃料难以自身扰动，沿炉排长度方向燃料层有明显的分区。锅炉热效率不高，但操作方便，劳动强度低，烟尘排放浓度较低。抛煤机链条炉是在常规正转链条炉排锅炉的基础上发展起来的，它的燃烧机理既有层燃的特点，又有悬浮燃烧的特点，在燃烧设备结构上使链条炉排反转并在炉膛空间增加了抛煤，使粒煤以颗粒大小在炉排面上分层分布，细煤屑则在炉膛空间呈悬浮态分布，比常规链条炉的煤种适应性强、负荷适应性好、调节比较灵敏。近年来，链条炉排锅炉的节能改造较广泛，包括抛煤机锅炉经强化燃烧改造、前后拱改造、增加二次风甚至四角切圆三次风、应用炉内槽型分离和飞灰复燃技术，节能减排效果不错。
1．2循环流化床锅炉
循环流行化床锅炉技术(CFB)是近30年来迅速发展的一项高效低污染低温燃烧技术，颗粒煤在炉内循环流化燃烧，炉膛有旋风分离器等标志性部件。小型CFB锅炉采用单锅筒、自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周有膜式水冷壁，自下而上，依次为一次风室、密相床、悬浮段，尾部烟道自上而下依次为省煤器、空气预热器。炉膛与尾部竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬。小型锅炉采用床上或床下点火，分级燃烧，一次风比率占60%～70%，二次风比率占30%～40%，低倍率中温或高温分离，灰渣采用干式排出。炉膛设计适当的炉膛高度和截面，使锅炉燃烧不同烟煤、无烟煤时，锅炉热效率在85%以上。炉内可脱硫，低氮低温燃烧，广泛的燃料适应性特别是对劣质煤的适应性是该类炉型的优势。
1．3水煤浆锅炉
水煤浆锅炉是指使用水煤浆为燃料的锅炉。运行负荷可在40%～100%的范围内任意调节。水煤浆及燃烧后的粉煤灰都采用罐装密闭运输，具有和燃油燃气锅炉类似的火焰特性。常规的小型水煤浆锅炉目前比较难办的是氮氧化物容易超标，可以采用SNCR和湿法同时脱硫脱硝组合工艺对锅炉全烟气净化处理，部分水煤浆锅炉采用低NOx燃烧器降低氮氧化物生成。锅炉尾部采用冷凝型锅炉节能器和热管余热回收技术回收高温烟气和烟气中的水蒸气热焓。有的公司借鉴流化低温燃烧技术，研发的水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉产品，实现炉内脱硫和抑制热力型NOx的生成与排放;燃料由输浆管送向燃烧室上部的水煤浆雾化器，雾化后送入燃烧室，燃烧室下部流化床的温度在850～950℃，水煤浆在热物料加热下迅速析出水分、挥发分并完成着火燃烧及焦炭燃烧，在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗粒进入悬浮室继续燃烧。燃烧室出口处设置分离器，较大颗粒水煤浆和床料被分离、捕捉，返回燃烧室下部继续燃烧，实现了水煤浆循环燃烧。
1．4燃油锅炉
燃油锅炉是指使用燃油为燃料的锅炉。燃油锅炉需要使用燃烧器将燃油喷入锅炉炉膛，进行火室燃烧。小型的锅炉本体及其通风、给水、控制与辅助设备均设置在一个底盘上组装出厂。火管锅炉的主要受压元件是锅壳、管板、炉胆、烟管;水管锅炉的主要受压元件是锅筒、水冷壁、锅炉管束、蛇形管、集箱。与同参数和同容量的燃煤锅炉相比，其炉膛容积的热强度可增大一倍，实际炉膛容积缩小约1/3。小型炉型可省去引风机，只用送风机即可将烟气排出炉外。采用膜式水冷壁制成的微正压锅炉，可使锅炉整体结构更为紧凑。强化油的燃烧必须做到以下三点:提高雾化质量，减小油粒直径;增大空气与油粒的相对速度;合理配风。
1．5燃气锅炉
燃气锅炉使用燃烧器将燃气喷入锅炉炉膛，进行火室燃烧。锅炉结构、性能与燃油锅炉基本相同，只是燃烧器有区别。燃气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式，对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。根据混合方式不同，燃气的燃烧方法可分为三种:第一种是扩散燃烧，在燃气喷嘴口处相互扩散燃烧，其优点燃烧稳定，燃具结构简单，但火焰较长，易产生不完全燃烧，使受热面积碳;第二种是预混部分空气燃烧，即燃烧前预先将一部分空气与燃气混合，然后进行燃烧，燃烧火焰清晰，燃烧强化，热效率高，但燃烧不稳定，对一次空气的控制及燃烧成分要求较高;第三种是无焰燃烧，即燃气所需空气在燃烧之前已与燃气均匀混合，在燃烧过程中不需要从周围空气中取得氧气。燃气燃烧器一般多用第二种预混燃烧方式。有些锅炉配特制的复合型燃烧器，可以切换燃烧燃油或燃气，称为燃油燃气锅炉。
2不同类型的小型工业锅炉房的投资比较
以某公司分三期(每期间隔1年)建设的3台20t/h锅炉投资概算为例，比较5种不同类型的工业锅炉房投资成本，见表1。由表1可以看出:链条炉排锅炉、循环流化床锅炉、水煤浆锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉的投资额比例为2．38:2．71:2．37:1．23:1，显然，煤炉之间投资相差不大，油炉和气炉之间投资相差也不大，但煤炉与油、气炉之间投资就相差很大。
3不同类型的小型工业锅炉运行成本比较
以某公司分三期(每期间隔1年)投入的3台20t/h锅炉为例，比较5种不同类型的运行成本。见表2。由表2可以看出，锅炉运行成本由低到高依次是循环流化床锅炉(CFB)、链条炉排锅炉、水煤浆锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉，吨蒸汽成本比例为1:1.09:1．25:1．65:2．35，三期达产投运后，与循环流化床锅炉的年蒸汽总成本差额依次为0万元、471.08万元、1305．53万元、3370．39万元、7050.18万元。可见，各炉型的运行成本之间相差很大，是业主最关心的指标。
4综合分析
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0114-02
“锅炉原理”是能源与环境系统工程专业（简称“能环专业”）本科生的重要专业课程，在学生完成传热学、工程热力学、流体力学等专业基础课程的基础上，课程以热力发电厂的生产和运行过程为背景，主要传授锅炉运行的基本原理、锅炉的主要组成结构和锅炉相关的计算方法。“锅炉原理”课程的特点是知识面很广、内容非常丰富、综合性很强，通过有限的学时使学生掌握好本门课程是专业课教师面临的主要问题。[1-3]
我国的能环专业由热能与动力工程发展而来，该专业由浙江大学最早创立并于2003年开始招收第一届本科专业。建立能环专业是为了适应国家能源战略发展要求，把热能动力和能源环境密切联系起来，使学生掌握能源与环境系统工程的基本理论，具备进行能源与环境工程及设备的设计、优化、控制和研究创新的综合能力。[4，5]东华大学于2008年开始招收能环专业本科，是东华大学较为年轻的专业。本文将结合东华大学能环专业的实际情况，浅谈“锅炉原理”课程建设过程中面临的问题、课程建设的内容和一些收获。
一、课程建设面临的问题
1.东华大学开设能环专业较晚，与锅炉原理课程相关的教学经验较缺乏
基于此，根据专业教学大纲，东华大学借鉴了浙江大学、山东大学、大连理工大学等重点院校能环专业教材，选取了由东南大学泰教授主编的《锅炉原理》中的相关章节，并进行一定程度的修订后作为学生上课教材。[3]
2.锅炉原理课程教学内容需和专业发展方向一致
和国内传统的热能动力领域高校，如清华大学、浙江大学、西安交通大学、东南大学等高校不同，东华大学能环专业不是以对口火电厂为主的传统的热能动力专业，这和学校以纺织学科为特色、热能动力专业发展起步晚等原因密切相关。因此，如果按照传统热能领域的培养方式，东华大学的能源与环境系统工程专业相比传统热能高校将处于劣势。然而，目前国内锅炉原理课程都是以电站锅炉为背景而设立，授课内容通常围绕电站煤粉锅炉进行。因此，结合东华大学能环专业特色将“锅炉原理”进行一定程度的修订。
3.课程内容多、综合性强，和锅炉原理课程学时少相矛盾
锅炉原理课程内容丰富，综合性强，包括燃料及燃烧计算、煤粉制备、燃烧理论及设备、锅炉受热面及工作原理、锅炉热力计算、水动力过程、锅炉外部过程及污染物净化，等等。因此，在20世纪八九十年代，传统院校锅炉原理课程安排的学时较多，分上、下两个学期进行，总学时达到96学时甚至更多。然而，随着教学改革的不断推进，为拓展学生知识面的新课程大幅增加，使得锅炉原理课程的学时不断压缩。东华大学能环专业分配到锅炉原理的课时为48学时，课程在一个学期内完成，学时相比以前压缩了一半。由于课时数少，因此很难在有限的时间内让学生掌握锅炉原理的结构组成、工作原理和计算方法。
4.锅炉技术发展迅速和锅炉原理教材内容更新慢相矛盾
锅炉原理是一门与时俱进的学科。随着锅炉技术的不断发展，锅炉原理的许多知识也在不断拓展和深化。因此，要求教学过程中不断完善锅炉原理教学大纲，更新和扩充教学内容，使锅炉原理课程内容跟上锅炉技术发展的最前沿。然而，目前的实际情况是，锅炉原理的教材内容更新较慢，这有多方面原因：首先，为保证教材内容的正确性，优秀的锅炉原理教材往往经历多年的编写和修订，因此教材的内容主要反映锅炉的成熟技术，锅炉最前沿的技术则不会详述；其次，锅炉原理理论和实践结合非常紧密，锅炉的许多先进技术往往掌握在一些国内外知名锅炉设计和制造商手中。出于知识产权保护的考虑，这些企业非常注意图纸、计算方法等技术资料的保密，这就给锅炉教材的更新造成客观上的困难。
二、课程建设的总体思路
开展锅炉原理课程建设首先要确立先进的教学思想，即教学思想要与国家战略需求、学生综合素质和能力的提高以及专业发展方向一致。锅炉原理的指导思想，一方面是强化学生对锅炉基本理论的认识，另一方面是提高学生分析和解决问题的综合能力。以学生综合能力的培养为核心进行课程规划，确定课程教学内容，探索教学手段，不断进行教学方法的创新。
三、课程建设的具体内容
1.教材选择
如前所述，由于东华大学以纺织学科为特色、热能动力专业发展起步晚等原因，能环专业的发展很难再走传统热能动力强校的老路。但学校对能环专业的重视和不断投入大笔专业建设资金，为能环专业的快速发展带来巨大契机。能环专业是国家特设专业，是国家为满足能源与环境领域专业人才的需求而特设的专业。随着人类对能源的空前需求，煤、石油和天然气等不可再生能源正在以前所未有的速度进行消耗，对不可再生能源的严重依赖使人类进入空前的能源危机；另一方面，由于矿物质能源的消耗所带来的环境污染、温室效应、气候变化等全球性问题也给人类社会的可持续发展敲响了警钟。
基于此，人类对生物质能等可再生能源的重视程度进入了前所未有的高度，也给东华大学能环专业的发展带来巨大的机遇和挑战。此外，也给锅炉技术的发展带来契机，燃煤锅炉不再局限于燃煤，还可以在生物质能利用过程中发挥巨大作用，以生物质为燃料的锅炉技术得到了快速发展。例如，以垃圾为燃料的垃圾焚烧锅炉、以污泥为燃料的污泥焚烧锅炉和以秸秆等农林作物为燃料的锅炉，等等。尽管目前出版的锅炉原理教材均以燃煤电站锅炉为背景而编写，但生物质锅炉等新兴锅炉也是在燃煤锅炉基础上发展起来，燃料的燃烧计算理论、燃烧设备、锅炉热力计算方法等内容并未发生显著变化。因此，选取了由东南大学泰教授主编的《锅炉原理》中的相关章节进行一定程度修订后作为学生的教材。
2.教学内容
教学内容主要包括燃料及燃烧计算、燃烧过程的理论基础、锅炉受热面结构和工作原理、锅炉热力计算、锅炉内部过程、锅炉外部过程及燃烧污染物净化技术。受学时所限，课堂上不可能对所有的知识点都讲深讲透，课程内容必然有所侧重。目前，大多数学校对锅炉原理课程内容偏重于燃料及燃烧计算、锅炉受热面结构和工作原理、锅炉热力计算（包括热平衡计算、炉内计算和对流受热面计算）、锅炉整体布置和水动力计算。[6，7]在学时较少的情况下，一般不再讲授锅炉强度计算和通风计算。为体现东华大学专业特色，对锅炉原理授课内容进行相应调整，例如在锅炉燃料介绍中侧重煤和生物质燃料，锅炉炉型不再侧重于煤粉炉，而是侧重于链条炉和生物质锅炉，煤粉制备不再介绍，等等。
3.教学方法
打破传统条条框框式教学，建立师生互动教学模式，建立教师讲解基本知识和重点―学生课堂讨论―学生提问和老师答疑授课程序，实现在轻松活泼的课堂教学环境中解决教学中的难题。教学内容由浅入深，并选取具有代表性的例题进行详细讲解。一些重要的知识点，如燃料和燃烧计算、锅炉受热面、锅炉热力计算、锅炉水力计算和锅炉整体布置等内容都要涉及，但在难度和深度上合理安排，时间安排紧凑，重点内容讲解投入时间比例要多一些。由于锅炉课程与现代科技发展密切相关，要求课程教学能及时反映锅炉技术的发展，通过深入锅炉现场考察和拍摄大量锅炉及内件照片，为上课提供生动资料。对于锅炉设备结构的讲解采用三维图片和设备运行动画相结合的方式，突破传统二维图片过于抽象的局限，加强学生对设备结构的理解。
4.教学手段
东华大学锅炉原理课程采用以多媒体教学为主、传统黑板板书教学为辅的教学模式，利用现代多媒体网络技术制作图文并茂的多媒体课件，锅炉设备结构、锅炉运行动画等教学内容必须通过多媒体工具进行展示。而对于锅炉理论和计算的讲解，例如燃烧理论、燃料燃烧计算、热平衡计算等内容往往涉及复杂的公式推导，通过采用黑板板书讲解的方式则能够促进学生对理论和计算内容的理解与掌握。
5.教学网站
利用学校的网络平台建立了锅炉原理教学网站，网站中设立了课程简介、课程内容、学术交流、课外知识等栏目。学生和老师可以在网上下载或上传资料，进行资源共享。学生可以在学术交流区向老师提出疑问，老师则可以定期上网答疑，师生交流互动方式更加灵便和自由。
6.考核方式
锅炉原理课程采用多样化的考核方式，考核内容包括平时成绩考核和期末成绩考核，以期末成绩考核为主。由于学时所限，课堂中不可能安排很多时间用于学生的训练，因此课程注重学生的课后练习，平时作业成绩占课程总成绩的10%；定期组织课堂讨论和小测验，该成绩占总成绩的10%；考核学生出勤率，出勤成绩占总成绩5%，无故旷课迟到学生出勤分将会打折扣。总之，考核方式的设定要体现教学的公平性，尽可能减少一些学生平时不努力、临时抱佛脚的现象，同时也要激发学生的学习积极性。
四、总结
2008年至今，通过课题组成员的不懈努力，锅炉原理课程先后建立了课程教学大纲、多媒体课件和课程网站、锅炉仿真模型等教学资源，课程建设取得很大成效。通过教学手段和教学资源的不断完善，学生的学习兴趣也不断提高。今后，我们将在已有的基础上不断改进教学方法，不断充实和更新教学资源，使东华大学锅炉原理课程教学水平不断迈上新台阶。
参考文献：
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