工业锅炉管理与维护问答 第2版
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1-4 新时期我国工业锅炉节能减排目标是什么?

:新时期我国工业锅炉节能减排目标与任务见表1-4。

表1-4 新时期我国工业锅炉节能减排目标与任务

1.工业锅炉节能减排目标

工业锅炉热效率要提高到70%~75%,即提高热效率5%~10%;大于35t/h的锅炉脱硫效率要大于70%并达到排放;工业SO2排放要削减207万t;工业NOx排放要削减246万t;工业及供热锅炉(窑炉)节煤能力7500万t,每年节省1500万t。这个目标与任务通过全国上下共同努力应该是可能实现的,这是因为:

1)我国目前工业锅炉平均热效率约65%。通过节能技术改造,提高5%是可能的。因为目前新型节能工业锅炉的运行热效率已达80%~90%。可以通过淘汰一部分低效率的旧锅炉,采用新型节能锅炉或者用先进的燃烧技术改造旧锅炉如循环流化床燃烧技术、煤粉燃烧技术、分层给煤燃烧技术,加强锅炉经济运行管理,强化燃烧调控等措施来实现。

以我国目前工业锅炉每年燃煤总量WGm约为6亿t。如果做到运行热效率提高5%,那么每年节煤量为WJm

WJm=WGm×0.05

=6×0.05亿t/a

=0.3亿t/年=3000万t/a

2)采用集中供热来代替分散的小锅炉。集中供热的大型热水锅炉可采用煤粉锅炉或循环流化床锅炉。煤粉锅炉运行热效率约90%,循环流化床工业锅炉热效率也可达85%以上。

北京某区委托航空工业设计院设计安装了10台64MW高温热水链条锅炉,该锅炉炉排较宽,锅炉热效率较高,约为70%~80%,并采用多项节能减排新技术,如双辊式均匀分层给煤装置和湿式氧化镁脱硫除尘设备。经环境监测中心测试烟尘排放浓度为3mg/m3标态,SO2排放浓度为6.8mg/m3标态。都远低于北京市的地方标准值,取得了很好的节能减排效果。

3)采取热电联产措施。新时期要淘汰的机组有:大电网覆盖范围内,单机容量10万kW的火电机组,单机容量在5万kW及以下小火电机组;包括设计寿命期满的单机容量在20万kW及以下燃煤火电机组。经过技术经济论证后如果可行,可改造为热电厂。这类火电厂的锅炉都是煤粉锅炉,其热效率达90%,可以替代大量中小型工业锅炉。

该措施在许多省市已做了规划并在实施之中。《中华人民共和国节约能源法》中第39条明确要求,国家鼓励发展下列通用技术:推广热电联产、集中供热,提高热电机组利用率。

电力行业通过淘汰的20万kW及以下火电厂可改造为供热厂将会是十分有利于热电联产的实施。应该抓住这个机遇,将在一次投资工程建设周期,生产运行等方面获得诸多的效益。

北方某城市是发展热电联产和集中供热较好的城市之一。通过5年努力,使热电联产装机容量达到319万kW,占该市火电装机容量81.8%。

从上面列举的采取集中供热和热电联产两项措施能淘汰很多分散的小锅炉,现计算如下:

1台64MW热水锅炉其产热量相当于90t/h的锅炉,10台64MW锅炉可代替225台4t/h的锅炉。

319万kW热电站如果用160万kW的发电量的相应的锅炉热能用于供热,以10万kW电站配410t/h锅炉计算,相当于16台410t/h锅炉的供热量,可淘汰1640台容量4t/h的小锅炉。电站锅炉热效率一般能达90%,而4t/h锅炉平均热效率为70%(达标后)。实施后可以节省72.4万t煤。

具体计算:

如果满负荷运行4t/h蒸汽锅炉,在运行热效率为70%的小时煤耗约570kg/h,1640台的煤耗为934.8t/h,每采暖季130天每天20h计算,可得总煤耗W4=243万t/采暖季。

在同样条件下,16 台410t/h锅炉替代1640 台4t/h锅炉节省多少吨煤?4t/h锅炉运行平均热效率约70%,而410t/h电站锅炉运行平均热效率约90%。用16 台410t/h锅炉替代1640台4t/h锅炉后燃用煤量W410

W410=brQr×130 ×20

式中,br为热电厂供热煤耗率(kg/GJ),取40kg/GJ;Qr为供热用热量(GJ/h),Qr=10GJ/(h·台)×1640台=16400GJ/h。

W410=40 ×16400 ×2600kg/采暖季

=1705600000kg/采暖季

=170.6万t/采暖季

每年可节省煤WJm

WJm=W4-W410=(243-170.6)万t/采暖季

=72.4万t/采暖季

可见,实行热电联产,代替小型供热锅炉后,节能减排效果十分显著。

2.做好工业锅炉节能减排的重要意义

1)当前全球性的环境问题,即全球气候变暖、臭氧层破坏和损耗、酸雨污染都同大气污染密切相关。要解决上述三大世界性环境问题各国都要承担责任和义务。节能减排已是世界不可抗拒的潮流。

2)我国能源结构燃煤占70%,万元GDP的能耗相比发达国家较高,而工业锅炉燃用煤达22亿t,约占我国用煤量的85%,而工业锅炉平均热效率才65%,相对节能减排的潜力较大,面对热效低、浪费大、污染严重的状况,工业锅炉已经面临节能减排的巨大压力。

3)变压力为动力。工业锅炉节能减排技术日趋成熟,方法多,只要规划好,设计好,真抓实干,一定能达到预定的节能减排目标和任务。