降低锅炉排污率

降低锅炉排污率

冯金洋  王勇  顾生明

中国石油兰州石化公司 兰州 730060

摘要：本文对降低锅炉排污率的多种技术进行了探讨，主要分析了燃气调节技术、烟气再循环技术和燃烧空气预热技术。通过燃气调节技术，可以提高锅炉的燃烧效率，减少有害气体的排放；烟气再循环技术通过将烟气再次引入燃烧室内，实现更充分的燃烧，同时吸收部分有害气体，降低对环境的污染；燃烧空气预热技术通过预热燃烧空气，提高燃烧效率，减少污染物排放。

关键词：锅炉排污率；燃气调节技术；烟气再循环技术

引言：

随着工业化和城市化的进程，锅炉在生产和生活中的应用越来越广泛。然而，锅炉的排污问题也引起了人们的关注。大量的二氧化碳和其他有害气体的排放对环境造成了严重的污染，因此寻找有效的方法降低锅炉排污率变得尤为重要。

一、调节燃气参数

调节燃气参数可以有效降低锅炉排污率，通过对启动过程中燃烧机的调节和燃气供应的控制，可以有效减少有害气体的排放，提高燃烧效率，从而实现环保的目标。启动锅炉后，燃烧机通电并按照运行程序工作。如果燃气表阀门与燃烧机之间的管路中存在空气，需要通过排空使燃气正常进入燃烧头后才能正常点燃。如果采用这种技术，造成点火失败，检查是否有燃气正常供应，通过拧开接管，看是否能闻到燃气的臭味来判断，保证燃气供应正常后，还需检查燃烧机的L与N火线零线是否接反，确保燃气调节阀组能正常打开。点火燃烧成功后，通过观察火焰燃烧工况来判断燃烧机的状态。理想的情况是火焰呈蓝色发白，表明燃烧效果良好，燃烧工况的调节主要由燃气与空气的配比决定，而燃烧器功率则应以锅炉铭牌参数标示的功率为准，通过调节燃气阀组的主流量手轮，可以实现燃气供应量的灵活调整[1]。通过观察燃气表读数差额，计算出小时用燃气量，再根据燃气热值计算燃烧机的功率，确保其与锅炉的匹配程度。观察火焰的形态与颜色可以判断燃烧机的燃烧工况，而蓝色发白的火焰通常是理想的；在红火燃烧工况下，可以通过调节风门挡板的位置，加大进空气量，通过对燃烧头的调节，可以调整空气速率，以适应不同负荷条件；高负荷时，燃烧头向前，低负荷时则后退。调试运行正常后，对燃气接管进行气密性试验是必不可少的。通过燃气测漏设备或肥皂洗衣粉水等进行测试，确保各接口没有漏气。此外，走线的整理应避免靠近燃气管与炉体发热部分，采用扎带等方式进行固定整理，以确保线路的安全有序，通过采用燃气调节技术，锅炉可以在高效运行的同时，降低排污率，实现清洁环保的煤炭利用。

二、烟气再循环

通过对燃烧产生的高温烟气进行再循环利用，该技术在减少有害气体排放、提高燃烧效率方面展现出很大的潜力。烟气再循环技术有效减缓了锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）排放。在燃烧过程中，高温烟气中的氮和氧发生反应，生成NOx，这是一类对环境有害的气体。通过将部分烟气再次引入燃烧室，能够降低燃烧温度，减缓NOx的生成速率，从而有效降低排放浓度，实现燃烧过程的环保优化。通过精确控制再循环烟气的量，可以优化燃烧工况，提高燃烧效率。随着再循环烟气量的增加，燃烧室内的温度逐渐趋于均匀，燃烧更加充分，从而减少了未完全燃烧的碳氢化合物排放，这种优化燃烧过程的方式既有助于提高能源利用效率，又能够降低对环境的负面影响，实现了燃烧过程的清洁化。烟气再循环技术的引入还能够有效降低锅炉产生的其他有害气体的排放。通过再循环烟气，一些有害物质得以在燃烧室内得到充分燃烧，减少了对环境的污染，特别是对于高温烟气中的颗粒物等固体污染物，再循环技术的应用有助于其在燃烧室内得到更彻底的燃烧，降低其在排放中的浓度。

三、使用燃烧空气预热器

燃烧空气预热器的核心原理在于提前将进入燃烧室的空气进行预热，这一过程通常通过燃气或其它燃料在燃烧室中燃烧释放的高温气体，经过换热器传递热量给空气实现。预热后的空气温度升高，使其更适宜与燃料混合，并且在燃烧过程中能够提高点火温度，促使燃料更完全地燃烧。实际应用时，在锅炉系统中设置专门的预热器，通过换热器等设备将燃烧室尾部产生的高温烟气与待燃烧的空气进行热量交换，实现空气预热。引入温度控制系统，用于监测并调节预热空气的温度，通过精确的温度控制，可以确保预热空气达到最佳的燃烧温度，提高燃烧效率。根据锅炉的负荷变化和燃料特性，调整预热空气的量，在高负荷时，增加预热空气量，提高燃烧效率；在低负荷时，适度减少预热空气，保持稳定的燃烧。此外，引入实时监测系统，监测燃烧室内的温度、氧含量、烟气成分等参数，通过实时监测，可以及时调整预热系统的工作状态。

四、锅炉水处理

（一）加氢氧化钠

在锅炉运行中，向炉水中加入氢氧化钠的措施是为了提高炉水的PH值，实现对水质的调节和控制。但是加入氢氧化钠会导致水中碱度增大，因为氢氧化钠是强电解质，其加入会显著增加水的电导率，这需要谨慎控制氢氧化钠的浓度和加入量，以防止电导率的剧烈波动，维持水质的平稳性。碱度过高可能会引发炉水产生泡沫，影响蒸汽品质。因此，在加入氢氧化钠的过程中，需要注意避免碱度超标，采取适当的措施确保炉水不会产生过多的泡沫，从而保障蒸汽的质量和稳定性。氢氧化钠作为强碱，其加入可能导致碱性腐蚀，对碳钢产生碱脆，从而影响锅炉的安全运行。为此，必须严格控制氢氧化钠的浓度和用量，以防止碱性腐蚀的发生，保障锅炉设备的完整性和耐久性。

（二）加除氧剂

向炉水中加入除氧剂是为了有效降低水中氧气含量，特别是在余热锅炉供热系统中普遍采用除氧器进行氧气的除去。然而，在实际运行中，有时除氧器的效果可能不尽如人意，因此添加除氧剂成为一种有效的补充手段。一般而言，传统的除氧剂中，联氨虽然具有良好的除氧效果，但由于其毒性较高且易挥发，使用过程中存在一些安全隐患[2]。相对而言，亚硫酸钠是一种价格较为经济的还原剂，但容易氧化失效，导致其效果不如预期。在新型除氧剂方面，丙酮肟、碳酰肼、乙醛肟等具有毒性小、效果优越的特点，但相应的价格较为昂贵。除氧剂的添加主要解决了锅炉氧腐蚀的问题，确保了供水的品质。然而，需要注意的是，除氧剂并不能完全解决锅炉系统中的弱酸性腐蚀。在选择和使用除氧剂时，需要综合考虑其效果、成本和安全性等因素，以确保系统运行的稳定性和安全性。因此，在实际应用中，合理选择合适的除氧剂，并加强对除氧器的维护与管理，是保障锅炉系统长期稳定运行的关键。

五、结语

在降低锅炉排污率的措施中，燃气调节技术、烟气再循环技术和燃烧空气预热技术等技术的应用成为关键。除了上述技术，还可以采取其它措施，如在炉水中加入氢氧化钠或除氧剂，以调节水的性质，减少锅炉系统的腐蚀和排污问题。然而，在使用这些化学物质时，需谨慎控制浓度和量，防止对锅炉安全运行造成不良影响。

参考文献

[1]洪湖,童子权,徐嘉隆.工业锅炉水质电导率在线监测及智能排污控制系统研发[J].山东化工,2022,51(5):6.

[2]朱洪鑫,梁松华,章四夕,等.锅炉排污余热回用在化纤供热系统的应用探讨[J].聚酯工业,2023,36(3):50-52.