工業鍋爐是重要的熱能動力設備，一般指容量小于或等于65蒸噸/時，壓力小于或等于3.82兆帕，溫度小于或等于450℃的各種容量和參數的鍋爐，它廣泛應用于工廠動力、采暖通風、熱電聯產和生活熱水供應，需求量很大。1998年末，全國在用工業鍋爐總數50.12萬臺，合125.69萬蒸噸，年耗燃煤約3億噸。由于機組容量小，生產廠家混雜，產品質量參差不齊，加上燃煤供應以未經洗選加工的原煤為主，細顆粒煤比例過大，燃燒設備與燃料特性不適應，輔機不匹配和運行操作水平低等原因，鍋爐效率普遍較低。

由于產品技術水平和運行水平不高，鍋爐效率較低，加上量大面廣，全國工業鍋爐年排放溫室氣體二氧化碳約1.6億噸碳，煙塵380萬噸，二氧化碳530萬噸和大量的一氧化氮，是大氣環境污染的主要排放源之一。

因此用節能技術對工業鍋爐機組進行必要的改造，以消除鍋爐缺陷及改進燃燒設備和輔機系統，使其與燃料特性和工作條件匹配，使鍋爐性能和效率達到設計值或國際先進水平，從而實現大量節約能源和達到環境保護指標。例如，北京魯谷供熱廠投資20萬元，用分層燃燒技術對2臺40噸/小時熱水鍋爐進行改造，改造后鍋爐效率達到83％，鍋爐出力增加，供暖能力由80萬平方米提高到131萬平方米，而且排塵量下降，整個投資在一個采暖期便全部回收。如果以單機容量10噸/小時為計算基數，鍋爐效率由62％提高到80％，以年運行5000小時計，則年節省原煤218噸，折合標煤156煤當量，節能率22.5％，減排二氧化碳109噸。如果全國工業鍋爐有30％進行節能改造，按效率提高15個百分點計，全國可年節省標煤1290萬煤當量，減排二氧化碳903萬噸。因此市場潛力巨大，經濟效益和社會效益均好。

雙人字形節能爐拱

我國運行中的工業鍋爐大多數是35噸/小時以下的鏈條爐，爐拱只適應于典型設計煤種。在實際運行中，由于我國煤種復雜，質量參差不齊，因此常造成鍋爐燃燒不良、效率不高。上海交通春仔大學的節能爐拱技術有效地解決了鍋爐的常見病。

上海滬東造船廠是中國船舶工業總公司的大型骨干企業，該廠動力中心鍋爐房有兩臺10噸/小時鏈條燃煤蒸汽鍋爐，向全廠供應生產、生活用蒸汽。當煤品質差及雨淋后煤含水量大時，鍋爐燃燒差，造成出力不足，影響生產。后該廠采用上海交通大學能源工程系的“雙人字形寬煤種節能爐拱技術”，先后對兩臺鍋爐進行改造，取得了鍋爐煤種適應性好、出力大、爐渣含碳量低的良好效果，有力地保障了生產運行。

(1)雙人字形寬煤種節能爐拱技術

鍋爐在實際運行中經常遇到劣質煤或雨淋濕煤著火困難扒族汪、難以燃盡的問題，因而導致鍋爐熱效率降低，蒸發量達不到額定值，且煙囪時常冒黑煙，造成環境污染。這與爐拱的結構設計有很大關系，因為爐拱通常按選定煤種設計，對不同煤種適應性差。以拋物面前拱和水平后拱的快裝鍋爐為例，這樣的爐拱結構往往在后拱區溫度偏低，著火難的劣質煤或雨淋濕煤因火焰燃程短而難以燃凈，因而導致鍋爐穗卜燃燒不良、效率不高、出力不足等現象。

解決上述問題的關鍵在于改進爐拱，以提高爐溫，延長燃程。“雙人字形寬煤種節能爐拱技術”是根據空氣動力學的原理，運用前拱輻射傳熱理論，創造性地把前后拱設計成有利于引導爐內高溫煙氣流向的人字形，從而解決一般鍋爐煤種適應性差的常見病。

人字形前拱保證了火焰順利向上流出拱區，并把熱量有效地輻射到新煤上，提高煤的烘干和著火能力。壓低的前拱底部，又可以避免火焰灼燒煤閘門和煤斗的情況出現。比原來長，且具有一定反傾度的人字形后拱，可以保持后拱區足夠的爐溫，讓火焰燃程延長，便于煤炭殘渣燃凈，同時又能引導后部高溫煙氣流向前拱區，提高前拱區溫度，有利于劣質煤和雨淋濕煤的著火燃燒。

(2)技術經濟分析

通過對滬東造船廠中心鍋爐房1994年9月到2000年5月蒸汽產量、耗煤量、耗電量等按月進行統計，結合上海節能檢測中心對10噸/小時鍋爐進行現場測試。得出如下結論：

爐膛溫度提高了80℃～100℃，爐渣含碳量由改造前的15％～19％降至7％～9％，鍋爐熱效率由原來的69.29％提高到現在77.64％；節煤2914.5噸，折標煤2081.83噸，節電20萬度，節約資金94.19萬元，減排二氧化碳5639噸。

項目總投資10.76萬元，項目投資回收期6個月。

復合燃燒技術

齊齊哈爾啤酒廠是年生產能力達7萬噸，集制麥、釀造、包裝為一體的現代化啤酒生產企業。該廠啤酒生產工藝中的加熱、殺菌等所需蒸汽由動力車間提供。動力車間鍋爐房內原有1臺10噸/小時和2臺6.5噸/小時鏈條鍋爐，3臺鍋爐總出力僅有12噸/小時，熱效率為50％～65％，其中10噸/小時鍋爐的出力僅為6噸/小時，熱效率為65％，運行狀況差，已不能滿足生產的要求。因此，該廠采用復合燃燒技術對10噸/小時鏈條鍋爐進行了改造。改造后，僅這一臺鍋爐的出力就能達到14～15噸/小時，熱效率達75％，并停運了兩臺6.5噸/小時鍋爐，不僅滿足企業用汽量的需求，而且可根據生產需求迅速調節負荷，并能適應不同的煤種，大大降低了生產成本。

該項目改造總投資為45.2萬元。投入使用后，節約原煤1758噸/年，節電約15萬度/年，年綜合效益達39.1萬元，年減排二氧化碳3416噸，投資回收期1.2年(煤價按180元/噸，電價按0.5元/度計)。對于使用鏈條鍋爐、拋煤機鏈條爐、快裝鍋爐、往復推動爐排鍋爐的企業，若鍋爐實際出力不足或需要增容，進行項目技術改造，均有意義。

復合燃燒技術鏈條鍋爐是一種常用的燃燒設備，在我國工業中廣泛使用，75噸/小時以下蒸汽鍋爐及29兆瓦以下熱水鍋爐多采用此種燃燒方式。鏈條鍋爐雖然是一種較好的燃燒設備，但在使用中存在一定缺點，主要是當煤種多變、煤質不好時，造成出力不足，熱效率偏低，運行較好時實際出力一般為額定出力的60％～70％，少數運行不好的僅在50％左右，實際熱效率僅在60％左右。

鏈條鍋爐加煤粉復合燃燒技術的主要目的是為了強化爐內燃燒過程，提高鍋爐燃燒效率及煤種適應性。從鍋爐燃燒理論可知，保持爐膛足夠高的溫度是保證鍋爐良好燃燒的首要條件，爐溫高則煤在爐內干燥、干餾順利，達到著火溫度的時間短，著火容易。爐溫越高，對煤的燃燒越有利，煤種適應性也就越好。在現有燃煤鍋爐的燃燒方式中，煤粉爐的爐溫最高，煤種適應性最好，而且燃燒得比較完全，熱效率高。鏈條鍋爐加煤粉復合燃燒方式的機理是將鏈條爐排和煤粉這兩種不同的燃燒方式有機結合，共用在一臺爐上，互為輔助，互為利用，揚長避短。在燃燒過程中，煤粉靠爐排火床點燃，煤粉燃燒形成的高溫火焰提高了爐膛溫度，為鏈條爐排上的煤層著火提供了豐富的熱源，改變了過去鏈條爐單純依靠爐拱熱輻射引燃的狀況，大大改善了鏈條爐排上新煤的著火條件；同時，穩定燃燒的火床又是煤粉氣流著火的可靠熱源，可以保證煤粉及時穩定地著火。

復合燃燒方式不僅保留了鏈條爐負荷適應性好、負荷調節方便的優點，而且還具有煤粉爐煤種適應性好、燃燒效率高的優點，從而使鍋爐在負荷多變，特別是改燒一般劣質煤情況下均能達到穩定高效燃燒。

工業燃煤鍋爐是工業生產中常用的一種熱能設備，但是由于其能源消耗較大，對環境造成的污染也比較嚴重，因此如何節能減排成為了當前工業生產中的重要問題。下面就介紹一喊攜廳些工業燃煤鍋爐節能的方法。

1.安裝節能設備

在工業燃煤鍋爐鄭隱上安裝節能設備，如煙氣余熱回收裝置、燃燒控制系統、燃燒器等，可以有效地提高鍋爐的熱效率，減少能源的消耗。

2.優化燃燒方式

通過調整燃燒方式，如改變燃燒器的結構、調整燃燒器的位置等，可以使燃煤的燃燒更加充分，減少燃煤的浪費，從而達到節能的目的。

3. 控制燃煤的質量

選擇質量好的燃煤，可以使燃煤的燃燒更加充分，減少燃煤的浪費，從而達到節能的目的。

4. 定期維護保養

定期對工業燃煤鍋爐進行維護保養，清洗鍋爐內部的積灰、清理燃燒器等，可以保證鍋爐的正常運行，減少能源的消耗。

5. 合理運行

在工業燃煤鍋爐的運行過程中，要合理控制燃煤的供應量、燃燒的溫度和壓力等參數，避免過度供應燃煤，從而減少能源的消隱森耗。

總之，工業燃煤鍋爐的節能減排是一個長期的過程，需要從多個方面入手，通過不斷的優化和改進，才能實現真正的節能減排。