关于工业锅炉节能减排从自动控制角度的探讨

关于工业锅炉节能减排从自动控制角度的探讨

【摘要】针对我国工业锅炉使用现状，总结了工业锅炉控制系统存在的问题，并从自动化控制系统的角度阐述自动化锅炉控制系统实现锅炉减排的原理和可行性，以及人工智能模糊控制在锅炉控制中发展前景。

【关键词】工业锅炉；节能减排；自动化控制；模糊控制

1.前言

我国工业锅炉量大面广，平均容量小，且以燃煤为主。锅炉容量小于35吨/小时的约占工业锅炉总量的98.9%，其中2~10吨/小时的占75%，锅炉平均容量不到3吨/小时。燃煤工业锅炉占工业锅炉总量的80%以上，燃气锅炉约占15%，电加热锅炉占1%左右，其余的是以沼泽、黑液、生物质等为燃料的锅炉。到目前为止，我国在用工业锅炉超过60万台，年耗燃料约4亿吨标准煤，约占我国煤炭总产量的四分之一。由于工业锅炉排放大量烟尘及SO2 和NOX等污染物，成为我国大气主要煤烟型污染源之一。我国每年工业锅炉的污染物排放约为：烟尘800万吨，SO2 900万吨，CO212.5亿吨。目前，从整体上看，工业锅炉能源消耗和污染物排放均位居全国工业行业第二，仅此于电站锅炉，煤炭消耗量远高于钢铁、石化等高耗能行业。全国重点城市工业锅炉排放造成的污染已经超过了电站锅炉。

目前国内对工业锅炉节能减排主要从以下几个方面着手：1.减少或利用锅炉的排烟热，提高锅炉热效率。如在锅炉尾部烟道设置省煤器受热面，利用烟气的热量加热锅炉给水，提升锅炉给水温度，使炉水与给水温差减小，达到锅炉节能的目的。2.合理管理，注重保温，多利用排水余热，提高锅炉热效率。3.锅炉燃烧时，加入富氧助燃，提高煤燃烧效率，达到锅炉节能目的。4锅炉给水加氧处理，通过锅炉碳钢表面氧化层导热性能大大提高，从而大幅提升锅炉热效率。5.采用更智能精确的自动控制系统，提高系统对锅炉供料和供气等变频控制，达到提高燃煤效率，实现锅炉节能减排。

本文分析论述以燃煤工业锅炉为主，从工业锅炉节能减排的第五种方式自动控制系统入手，探讨智能控制系统如何实现工业锅炉节能减排。至于燃油气工业锅炉，目前存在的主要问题是拍烟温度偏高，针对这一问题，可以通过尾部受热面加以解决，因此不在本文论述之例。

2.目前工业锅炉控制存在的问题

我国的燃煤工业锅炉自控水平低，多为开环控制，不能根据外界用能情况变化自动调节锅炉运行状态。由于锅炉的自动化水平低，使锅炉的燃烧和运行调节变的难以操作和掌握，无法使锅炉运行较快地适应工况的变动。另外，因配置的运行监测仪表不全或落后，又缺少必要的化验手段，所以不能测定蒸汽流量、燃