寧德市古田縣工業(yè)鍋爐運行現(xiàn)狀及節(jié)能對策

張芊

（福建省鍋爐壓力容器檢驗研究院寧德分院，福建 寧德 352100）

食用菌生產(chǎn)加工行業(yè)是福建省寧德市古田縣的支柱產(chǎn)業(yè)之一，產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史悠久。據(jù)統(tǒng)計，古田縣共有食用菌生產(chǎn)加工企業(yè)180 多家，大部分企業(yè)所使用的是蒸發(fā)量4t/h 及以下的鍋爐，用于對未種菌的菌棒進(jìn)行滅菌和成品食用菌烘干等生產(chǎn)加工工序，鍋爐以廢菌棒和木材邊角料等生物質(zhì)作為燃料。古田縣的食用菌生產(chǎn)和加工過程中所使用的鍋爐特征包括分散分布、數(shù)量眾多、能源消耗大和環(huán)境污染嚴(yán)重，因此成為古田縣節(jié)能降排任務(wù)的關(guān)鍵和挑戰(zhàn)。鍋爐熱效率是評估其運行情況的一個關(guān)鍵的節(jié)能環(huán)保指標(biāo)，借助熱效率的檢測，我們能夠評估鍋爐的燃燒情況，并確定要實施的改進(jìn)和優(yōu)化的技術(shù)策略。

1 古田縣在用工業(yè)鍋爐分布情況

據(jù)統(tǒng)計，截至2023 年10 月，全寧德市注冊登記在用工業(yè)鍋爐總量583 臺，古田縣共計147 臺，占全市工業(yè)鍋爐總量25.2%。

就是那個被換成貍貓的李妃的兒子。不等楊小水自己講出來，蘇楠就猜出了答案。既然是戲，都講因果回報，這是中國特色。

1.1 按各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在用鍋爐區(qū)域分布情況分析

古田縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)鍋爐分布如圖1 所示，其中60.5%的工業(yè)鍋爐分布在大橋鎮(zhèn)、平湖鎮(zhèn)、吉巷鄉(xiāng)，這與古田縣多山丘陵地貌造成的區(qū)域鍋爐分布較分散，食用菌生產(chǎn)加工企業(yè)較多集中在大橋鎮(zhèn)、平湖鎮(zhèn)、吉巷鄉(xiāng)的地域特色關(guān)聯(lián)。

圖1 古田縣工業(yè)鍋爐分布情況（按鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布）

1.2 按折算鍋爐出力（蒸噸）分析

從圖2 餅狀圖可以看出，蒸發(fā)量4t/h 及以下的小型工業(yè)鍋爐占有量達(dá)到94%，且鍋爐的爐型（燃燒設(shè)備）結(jié)構(gòu)型式均是固定（手燒）爐排，其中古田縣燃廢菌棒的生物質(zhì)鍋爐占工業(yè)鍋爐總數(shù)的89.1%。

圖2 古田縣工業(yè)鍋爐分布情況（按折算鍋爐出力t/h）

2 近兩年古田縣在用工業(yè)鍋爐能效測試數(shù)據(jù)分析

（2）使用單位應(yīng)每天都嚴(yán)格檢查鍋爐的水質(zhì)并排放污水，還提高了對鍋爐受熱面清理水垢的次數(shù)。若存在水垢，那么鍋爐受熱面的熱傳輸效率將會下降，其結(jié)果是煙氣排放溫度的提高。只需水垢增厚1mm，鍋爐就需要消耗額外的3%燃料。所以，我們應(yīng)根據(jù)古田的水質(zhì)檢測分析結(jié)果，相應(yīng)地調(diào)整或者增加鍋爐水處理設(shè)備。

表1 2021 ～2022 年古田縣127 臺固定（手燒）爐排鍋爐能效普查匯總表

根據(jù)對127臺固定（手燒）爐排鍋爐進(jìn)行的測試分析，我們發(fā)現(xiàn)最主要的熱量損耗為排煙熱損失q2。遵照《節(jié)能規(guī)定》的準(zhǔn)則，僅有33 臺鍋爐的熱效率達(dá)標(biāo)，即合格率僅為25.98%。在所有的爐子中，只有一臺滿足排煙溫度的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，而同時滿足過量空氣系數(shù)要求的鍋爐也只有3 臺。通過測試結(jié)果數(shù)據(jù)的深入解析，我們發(fā)現(xiàn)層燃鍋爐的熱效率主要與排煙熱損失q2 有密切關(guān)系。

3 影響古田縣鍋爐熱效率的結(jié)果分析

根據(jù)上述的熱效率狀態(tài)分析，我們可以推斷，古田縣工業(yè)鍋爐熱量損失的主要因素包括排煙溫度過高和過量空氣系數(shù)超標(biāo)。

（1）在測試過程發(fā)現(xiàn)，鍋爐末端缺乏適當(dāng)?shù)臒峤粨Q面，或者其布置方式并不理想，也有可能伴有設(shè)備故障問題。這是因為過去一些舊式的鍋爐設(shè)計，其熱交換面積低于當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)要求，部分鍋爐也未裝備像節(jié)能器、省煤器這樣可以回收煙氣中殘余熱量的設(shè)備，從而導(dǎo)致鍋爐末端熱交換面的不足，接著引發(fā)了排煙溫度偏高的現(xiàn)象。

3.1 排煙溫度高的主要原因

本文從中證指數(shù)有限公司官網(wǎng)收集了中證阿拉善生態(tài)主題100指數(shù)（CSI AEF Ecology 100 Index，指數(shù)代碼：399817）的成分股作為樣本股，2018年第一季度（報告期為2018-3-31）各支股票的上市公司的財務(wù)數(shù)據(jù)均來源于巨潮資訊網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫，考慮到數(shù)據(jù)缺失、公司體量差異較大、公司信息披露不完全等問題，剔除了17支成份股，保留62支成份股，確定樣本容量為62。

661 Prevalence of skin diseases among marine-training soldiers stationed in east coastal area and its influencing factors

（3）煙道的受熱區(qū)，有可能會產(chǎn)生積灰或積碳。這情況的發(fā)生，是因為在廢食用菌棒燃燒時，它們所附帶的塑料袋也會一起被燃燒掉。這些塑料袋在熱解過程中生成的物質(zhì)會黏附在低溫的受熱區(qū)，導(dǎo)致積碳形成或者灰燼粘在這些區(qū)域，進(jìn)而增加了鍋爐受熱區(qū)的熱阻，并引起了排煙溫度的上升。

3.2 過量空氣系數(shù)過高的主要原因

（3）多頻次對受熱面進(jìn)行清理和去除焦碳，包括剔除廢棄的菌種管塑料袋，這些做法可以減緩或阻止結(jié)焦產(chǎn)生和灰燼在熱受體表面的附著，從而降低了熱受體的熱阻。

（1）我們建議對于在測試過程中遇到的鍋爐煙氣溫度超過170℃的情況，應(yīng)注意添加、優(yōu)化或者修復(fù)尾部煙道的受熱面區(qū)域，例如，安裝空氣預(yù)熱裝置或常壓節(jié)能設(shè)備，目的是降低煙氣溫度、提高熱效率。特別是空氣預(yù)熱設(shè)備，對助燃空氣進(jìn)行加熱的同時，也可以降低廢菌棒中高水分對爐膛溫度的影響。

4 提高古田縣鍋爐熱效率的措施與建議

（2）工業(yè)鍋爐設(shè)備安裝質(zhì)量欠佳，由于使用單位在日常保養(yǎng)不到位，鍋爐燃燒設(shè)備和煙風(fēng)管道的破損導(dǎo)致了漏風(fēng)現(xiàn)象。

（2）鍋爐受熱面結(jié)垢嚴(yán)重。古田縣的工業(yè)鍋爐用水全部取自周邊山區(qū)的地下水或者地表水，但大部分使用單位對水質(zhì)管理并無太大重視。盡管鍋爐尾部已經(jīng)安裝有余熱回收設(shè)備，但并未進(jìn)行有效的污水排放和清除污垢工作，這不僅使得熱傳遞效率降低，還導(dǎo)致了隨著使用時間的增加，鍋爐排煙的溫度相應(yīng)升高。

2021 ～2022 年，我們對于古田縣符合TSG 91—2021《鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《節(jié)能規(guī)》）共計127臺固定（手燒）爐排鍋爐進(jìn)行了全覆蓋的能效普查，結(jié)果見表1。

孔子憑借著自己的主體性是在魯國文化的熏陶下形成了對周禮的敬畏、對道德的重視、對教育改變?nèi)诵缘钠诖?。?dāng)孔子面臨禮崩樂壞的社會時他看到的是禮樂的喪失，看到的是社會的無序。加之自己對周禮的敬畏、對道德的重視、對教育改變?nèi)诵缘钠诖龔亩J(rèn)為是禮樂、道德的喪失帶來了社會的動蕩。從而雖然面對同樣的社會問題但由于不同的思維模式的運用，孔子眼中的社會、孔子對社會分析的角度不同就變得不同加之當(dāng)時社會問題尖銳才給以孔子為代表的儒家提出與其他學(xué)派不同的政治思想以現(xiàn)實性。

白酒是中國的傳統(tǒng)行業(yè)，是世界六大蒸餾酒之一。濃香型白酒具有窖香濃郁、綿甜爽凈的特點，深受消費者的喜愛。白酒的主要成分是乙醇和水，占總量的98%左右，但決定白酒香型、風(fēng)味質(zhì)量的卻是許多呈香呈味的微量香味成分，占總量的2%左右。這些物質(zhì)成分在嗅覺、視覺和味覺上均能引起感官刺激，其種類、含量以及量比關(guān)系決定白酒的香型和類型[1]。隨著貯存時間的延長，酒體中的微量成分會逐漸減少，這嚴(yán)重影響到白酒的品質(zhì)。

（1）鍋爐使用過程中，司爐工操作水平較差，盲目或憑經(jīng)驗無法及時準(zhǔn)確地進(jìn)行燃燒調(diào)整，未能按照鍋爐負(fù)荷的變化及時調(diào)整風(fēng)量，造成鼓風(fēng)或引風(fēng)過大，導(dǎo)致過量空氣系數(shù)偏高；由于廢菌棒所含揮發(fā)份量較多，需要增加氣體供應(yīng)以滿足氣體需求，但在實際燃燒過程中，一小段時間內(nèi)釋放的揮發(fā)分不能與此時按照理論空氣系數(shù)提供的空氣充分燃燒，這會造成燃燒初期的空氣供應(yīng)不足，然而后期又會超標(biāo)。另外，爐排的燃燒周期較短，這與固定（手動）爐排鍋爐的操作者技術(shù)能力和專注度不夠有關(guān)，在鍋爐運行中未能在適當(dāng)?shù)臅r間關(guān)閉爐門，導(dǎo)致了大量冷空氣進(jìn)入爐膛，因此空氣超量系數(shù)過高。

針對所建模型，我們在各景點垃圾回收點設(shè)置模型中再引入景點游客數(shù)占景區(qū)游客數(shù)比例作為景點游客客流量權(quán)數(shù)，使得景區(qū)垃圾回收點設(shè)置跟景區(qū)實際情況吻合聯(lián)系起來，從而提高模型的可行性與實際操作性；對景區(qū)日垃圾產(chǎn)生量(G)預(yù)測模型分析，在模型中對人群進(jìn)行劃分處理，充分考慮不同類型人群對景區(qū)垃圾產(chǎn)生的影響，從而使得預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果之間誤差最小，保證了預(yù)測數(shù)據(jù)的可靠性與真實性；對各景點垃圾回收點(t)的模型中，引入景點的垃圾處理難度系數(shù)(κi)作為權(quán)重系數(shù)，考慮各景點之間垃圾回收點設(shè)置的差異性，使得各景點垃圾回收點設(shè)置更加合理。

（4）對鍋爐燃燒方式或送料方式實施改良，改造為自動化投料或改造為室燃的燃燒放松方式，可以從根源解決固定（人工燒爐）鍋爐燃燒自動調(diào)節(jié)的難題，以避免因爐工人為問題導(dǎo)致的過多的空氣系數(shù)過高的問題。此外，這也能省去爐工的勞苦工作，淘汰固定爐排鍋爐也是符合我國追尋節(jié)能減排的發(fā)展方向。

（5）考慮到廢菌棒的燃燒性質(zhì)，我們有可能在爐口位置安裝廢菌棒熱解氣化裝置，它能夠通過熱解氣化過程提高廢菌棒的能源效率。此外，我們還可以在爐內(nèi)進(jìn)行溫度的有序調(diào)控以及二次風(fēng)的裝置。當(dāng)生物質(zhì)燃料燃燒生成火焰，并且未燃盡的揮發(fā)物質(zhì)上升到一定高度時，會迅速獲得新鮮空氣的補給以實現(xiàn)充分燃燒。二次風(fēng)能夠?qū)Ω邷責(zé)煔庑纬蓴_動，導(dǎo)致煙氣和空氣更均勻地混合，進(jìn)一步改善爐膛的燃燒狀況，并解決過高的空氣系數(shù)問題。

（6）依據(jù)現(xiàn)有的特種設(shè)備作業(yè)人員（如司爐工）的培訓(xùn)考核復(fù)審換證流程，強化并拓寬鍋爐作業(yè)人員在安全、節(jié)能以及環(huán)保方面的知識訓(xùn)練，以確保其操作技能得到實質(zhì)性的提高，并建立對正在使用的鍋爐進(jìn)行長期環(huán)保和能效檢測的機制。

（7）嚴(yán)格把關(guān)工業(yè)鍋爐設(shè)備的安裝質(zhì)量，提高使用單位節(jié)能環(huán)保管理水平，實行目標(biāo)管理，結(jié)合工作實際確定日常運行管理節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，確保鍋爐密閉性能良好，最大程度減小鍋爐漏風(fēng)情況的發(fā)生。

5 結(jié)語

綜上所述，我們在分析了寧德市古田縣的127 臺工業(yè)鍋爐的能量效果測試數(shù)據(jù)后，基于鍋爐熱效率、排煙溫度和過量空氣系數(shù)這3 個指數(shù)，識別了導(dǎo)致鍋爐運行熱效率低下的因素。并且綜合考慮到當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)和燃料的特性，我們制定了一些相應(yīng)的改進(jìn)策略來提高鍋爐的熱效率，最終實現(xiàn)鍋爐節(jié)能和環(huán)保的全面提高。