工業(yè)鍋爐發(fā)展中的問題及發(fā)展趨勢研究目錄1.鍋爐的發(fā)展 21.1歷史發(fā)展 21.2國內發(fā)展現狀 22.鍋爐技術 62.1節(jié)能降耗技術 62.2生物質氣化燃燒技術 72.3循環(huán)流化床燃燒技術 72.4鏈條爐排的分層燃燒技術 83.鍋爐的尾氣處理 93.1除塵技術 93.2煙氣脫硫技術 103.3煙氣脫氮技術 114.鍋爐熱效率 125.工業(yè)鍋爐發(fā)展中的問題 125.1熱效率較低 125.2污染物排放物偏高 135.3燃燒設備、輔機及自控水平低 135.4創(chuàng)新能力較低 136.未來發(fā)展趨勢 136.1專業(yè)化生產會日益加強 136.2燃煤鍋爐向大容量發(fā)展 136.3余熱余能利用技術和產品進一步發(fā)展 147.總結 14

前言：鍋爐在各行各業(yè)中都有著重要的作用，它在工業(yè)中主要以提供熱能為主。鍋爐在之后的經濟發(fā)展中將會越來越重要。目前中國的鍋爐有著各種各樣的型號，不同的鍋爐類型應用于不同的場合。本文主要闡述了鍋爐的發(fā)展情況以及未來的發(fā)展趨勢，鍋爐技術的介紹，當前鍋爐行業(yè)發(fā)展存在的一些問題等等。1.鍋爐的發(fā)展1.1歷史發(fā)展近幾年來科學技術不斷發(fā)展，工業(yè)生產能力不斷提高。蒸汽機的出現為鍋爐的出世打下來極好的鋪墊。從18世紀末到現在，圓筒型蒸汽鍋爐的發(fā)展已經長達200多年。在此期間，鍋爐沿著擴大容量、提高參數降低金屬耗量和能耗、減輕勞動強度、提高經濟性、提高安全性和可靠性以及減輕對環(huán)境的污染等方向發(fā)展。鍋爐的第一個發(fā)展方向是在鍋筒水容積的空間內增設煙氣通道。使高溫煙氣能夠通過較多的受熱面把熱能傳遞給水，與此同時增加延期的流程，提高煙氣流動速度，從而提高煙氣的放熱系數。大約在19世紀中葉，鍋爐開始進入第二個發(fā)展方向。首先為了增加受熱面，設計時在鍋爐圓筒外面多加了幾個的圓筒受熱面，當然，這些受熱面普遍直徑偏小。進一步發(fā)展到增加圓筒數目、減小圓筒直徑，以致以鋼管取代圓筒，從而發(fā)展成水管鍋爐。20世紀初，豎水管鍋爐出現，并且慢慢地由直水管的結構發(fā)展成為彎水管，有利于對其進行布置，多鍋筒鍋爐也慢慢發(fā)展起來，后來，隨著人們對傳熱的不斷研究，鍋筒的數量才慢慢減少，這樣減少了對流受熱面同時也增加了輻射受熱面，最終市場上的鍋爐以單鍋筒和雙鍋筒為主，到現在也已經研發(fā)出了無鍋筒鍋爐-直流鍋爐。并且，蒸汽過熱器、省煤器、空氣預熱器等受熱面逐漸地應用于鍋爐的正常運行之中，使鍋爐設備更趨完善，朝著增大鍋爐容量和提高蒸汽參數的目標不斷靠近。1.2國內發(fā)展現狀圖1：1997-2017年我國鍋爐制造行業(yè)專利申請數量變化趨勢（單位：個）首先是工業(yè)鍋爐，自改革開放以來，我國的經濟有了全面的發(fā)展，尤其是工業(yè)經濟極為明顯，逐步與國際相接軌，近年來工業(yè)鍋爐制造業(yè)進步很快。主要體現在，各個方面的技術如尾氣處理，運行安全，自動控制，循環(huán)流化床等等有了顯著的提高。更重要的是，我國生產的鍋爐經濟效益也在不斷地增長。圖1：1997-2017年我國鍋爐制造行業(yè)專利申請數量變化趨勢（單位：個）圖2：截至2017年我國鍋爐制造行業(yè)申請人分布（單位：個）圖3：截至2017年我國鍋爐制造行業(yè)申請類型分布（單位：個）隨著中國不斷步入現代化，中國的經濟實力也在迅速增長，在這之中，鍋爐行業(yè)的發(fā)展也是非常顯著的，全國鍋爐制造的企業(yè)多了將近百分之五十，初步具備了獨自生產新產品的能力并且能夠不斷地更新?lián)Q代，生產的各種型號的鍋爐正在朝著發(fā)達國家的水平靠近。圖2：截至2017年我國鍋爐制造行業(yè)申請人分布（單位：個）圖3：截至2017年我國鍋爐制造行業(yè)申請類型分布（單位：個）目前許可證制度是我國鍋爐制造行業(yè)所普遍應用的制度，雖然這個制度促進了制造企業(yè)的發(fā)展，并且是整個鍋爐行業(yè)變得更加規(guī)范，生產的鍋爐安全性更有保障，但是各個行業(yè)的發(fā)展卻沒有齊頭并進，仍舊存在著發(fā)展不平衡的情況。類似于生產集中度不高的情況還是比較嚴重。圖4：我國工業(yè)鍋爐主要需求市場分布圖4：我國工業(yè)鍋爐主要需求市場分布圖6：2019-2020年5月中國工業(yè)鍋爐產量當期值（蒸發(fā)量噸）圖5:2017-2020年5月中國工業(yè)鍋爐產量根據數據統(tǒng)計：2019年中國工業(yè)鍋爐產量上下起伏的變化比較大，2019年3月工業(yè)鍋爐產量為25017.9蒸發(fā)量噸，12月為45700.8蒸發(fā)量噸。疫情逐漸緩和之后，2020年3月各個鍋爐制造廠開始恢復生產，在2020年3月達到最高值，產量為44933蒸發(fā)量噸。圖6：2019-2020年5月中國工業(yè)鍋爐產量當期值（蒸發(fā)量噸）圖5:2017-2020年5月中國工業(yè)鍋爐產量短時間內，燃煤鍋爐在鍋爐行業(yè)的主導地位不會有太大的變化。但是，隨著能源的日趨緊張，煤炭不會一直是工業(yè)鍋爐的主要燃用材料，更重要的是，煤炭燃燒后會產生大量的有害氣體，不僅危害環(huán)境同時也會對從事于鍋爐行業(yè)的工作人員的身體產生危害。近些年來，國際上對于環(huán)境保護和能源節(jié)約的要求越來越高，我國必然要加快能源結構的轉型升級。因此，我認為在未來一段時間內，工業(yè)鍋爐行業(yè)將會朝著，節(jié)能，環(huán)保的方向發(fā)展。同時，不斷提高工業(yè)鍋爐的生產效率也是一個重要的方向。類似于循環(huán)流化床等類型的鍋爐將會得到快速的發(fā)展。除了工業(yè)鍋爐之外電站鍋爐行業(yè)也有很好的發(fā)展，主要有以下幾個方面。行業(yè)規(guī)模與產能快速提升近幾年來，全國用電量迅速增長，迅速增長的用電需求極大地促進了電站鍋爐的發(fā)展。據分會統(tǒng)計，電站鍋爐行業(yè)的總資產達到了641億元，是2001年的5倍左右，不僅在規(guī)模上有了極大地發(fā)展，電站鍋爐的產能也有了很大的提高，據統(tǒng)計，電站鍋爐的工業(yè)總產值達到450億元，是2001年的8倍多。電站鍋爐產品產量9754.4萬千瓦，是2001年1173萬千瓦的8倍多。目前世界發(fā)電設備年產量有百分之五十左右來自于中國，在全球發(fā)電設備凈增量上有著極大的貢獻，毫不夸張的說，中國是世界上最大的制造電站鍋爐的國家。產品升級換代目標全面實現20多年前，我國一些火電機組仍然依賴進口。而到2007年底，我國總裝機容量的百分之五十以上的機組等級都在30萬千瓦以上，其中還有百分之二十的機組等級在60萬千瓦以上。火電的主力機型已經由超臨界、超超臨界機組取代。到2008年9月底，60萬、百萬千瓦超臨界以及超超臨界機組的制總數已經達到186臺。這三種幾組的數量分別是150,15,21。其中有10臺超超臨界鍋爐已經投入生產運行。不僅如此，中國通過對引進技術的理解，還自主研發(fā)了大型循環(huán)流化床鍋爐。總體來說，中國超臨界和超超臨界鍋爐技術已經走在了世界的前端，徹底地跟上了世界潮流的發(fā)展，同時成為全球大型循環(huán)流化床鍋爐應用最多的國家。參與國際競爭的能力明顯增強隨著全球化的不斷發(fā)展，中國在國際上的地位越來越重要，中國的各個行業(yè)也勢必要參與到國際上的競爭。尤其是鍋爐行業(yè)近些年來的高速發(fā)展，參與到國際競爭的重要性更加凸顯。根據數據統(tǒng)計，電站鍋爐完成出口交貨總值在2007年達到30億已經打破了歷史最高的記錄，到2008年的前三季度更是達到了40億元，增長幅度巨大。還有一些由中國自主研發(fā)的鍋爐也開始向其他國家出口，例如，60萬千瓦的超臨界鍋爐出口到土耳其、印度和俄羅斯，這證實了中國在電廠鍋爐設計和制造方面的水平一直處于世界前列。據中國機電產品進出口商會統(tǒng)計，2007年，共簽訂30萬千瓦燃煤電廠合同31套，60萬千瓦燃煤電廠合同15套，總裝機容量2000萬千瓦，合同總價值150億美元。2008年上半年，我國境外電力投資和招標項目達到87個，超過半數的項目投資額超過1億美元，總金額達229億美元。新簽約的電力裝備出口合同將超過去年，大容量燃煤電站已經成為中國鍋爐行業(yè)實現“走出去”目標的領頭羊。行業(yè)預期效益與高速發(fā)展未實現同步增長雖然電站鍋爐行業(yè)發(fā)展迅速但是經濟效益并沒有太大的增長。也就是說，在行業(yè)規(guī)模與制造能力都在快速增長的情況下，電站鍋爐的經濟效益卻因為原材料，成本，分包外協(xié)量增加等諸多原因并沒有跟得上規(guī)模的快速發(fā)展。據數據統(tǒng)計，中國電站鍋爐行業(yè)從2002年擺脫虧本的狀態(tài)開始盈利，到了2004年，由于電站鍋爐行業(yè)規(guī)?？焖贁U大并且生產能力迅速提高，整個行業(yè)的盈利成跨越式增長，到2006年盈利達到歷史最高水平，但在之后幾年利潤卻在不斷減少。因此，雖然整個行業(yè)發(fā)展極為迅速，但我們對行業(yè)的發(fā)展仍然有些擔憂，只有規(guī)模和生產能力的快速發(fā)展是遠遠不夠的，經濟效益跟不上很有可能導致整個行業(yè)發(fā)展的倒退。2.鍋爐技術2.1節(jié)能降耗技術隨著時代潮流的推進，當前世界經濟的發(fā)展也有了更高的要求，最突出的就是對環(huán)境的保護要求有了明顯的提高，在經濟的發(fā)展同時還應該遵循可持續(xù)發(fā)展的理念，重視經濟發(fā)展對環(huán)境的影響。目前，由于各國工業(yè)的迅猛發(fā)展，各國對能源的開采量越來越大，工業(yè)生產對周圍的環(huán)境已經造成了許多不良的影響。為了減輕工業(yè)生產對環(huán)境帶來的危害，必須對工業(yè)生產的整體流程進行優(yōu)化。根據數據統(tǒng)計，在整個工業(yè)能耗中占有重要比例的就是電廠鍋爐。因此，對中國電站鍋爐行業(yè)推行行之有效的節(jié)能降耗手段成為了重中之重。雖然我國已經對一些電廠鍋爐的整體生產過程采取了降耗技術，但實際上，在實施過程中仍然存在許多問題，導致降耗措施無法達到預期的要求。因此，解決這些問題從而使降耗措施達到預期目標也成為了經濟發(fā)展過程中非常重要的一項內容，這對鍋爐行業(yè)以后的發(fā)展也有著重要的意義。目前我國在鍋爐行業(yè)中實施的降耗措施主要有以下幾個方面，采用新型的耐火材料與優(yōu)質保溫材料可以有效地提高鍋爐的熱效率，這為后續(xù)的節(jié)能提供了有效的保障。同時，為了能使燃燒室內煤炭充分完全燃燒還對鍋爐使用了優(yōu)秀的隔熱材料。通過設立“節(jié)煤器”等設備，還可對煤炭燃燒的熱量進行回收，提升鍋爐整體的燃燒效率，達到綜合減排的有效目標。在電站鍋爐行業(yè)想要進行節(jié)能處理首先做要的就是對其運行過程進行整體分析，并對各個環(huán)節(jié)進行能耗分析，找出可以實現節(jié)能的技術或者環(huán)節(jié)。例如風機作為鍋爐運行中重要的部件，通過分析之后也可以進行有效地節(jié)能處理，其功能主要在于提高鍋爐運行時的效率，但其缺點就是能耗大，是鍋爐動力設備中有待改進的一項。因此，如果能夠成功地使風機達到節(jié)能的目標，使其優(yōu)化升級，那將明顯提高能源利用的效率。需要注意的是，即使對鍋爐運行中的某個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化改造也不能或盡量避免對鍋爐運行的影響，只有這樣采取的節(jié)能手段才是有效的。如對葉輪的整體形狀以及工作原理進行改進，有效的實現節(jié)能與減耗目標。雖然我國在不斷推行節(jié)能技術，但是隨著社會的發(fā)展，我國的整體用電量也會不斷提升，這也就意味著對電力企業(yè)的發(fā)電量要求越來越高并且在鍋爐使用過程當中需要乘載的負荷也隨之增加。諸如送風機、引風機、風扇等等鍋爐的輔助設備在過高的電力負荷下工作往往會產生很多不良影響，很有可能導致鍋爐無法正常運行。因此，為了避免此類現象的發(fā)生，使二者可以有效共存，需要對其整體實施變頻調速技術。如調整擋板的開合程度，改變風力大小，讓電機自身的能耗與磨損有效降低。此外，變頻技術還可使鍋爐內的熱水蒸氣以及熱能有效減少，降低流失，減少了鍋爐的熱損失。保證鍋爐內的溫度維持在有效的額定溫度之間，與外界的冷空氣有效隔離，保證自身的燃料可以充分燃燒。同時，在整體的應用過程當中，通過合理有效的方式，使“電能”與“煤炭”二者進行有效融合，對“電動機”、“送風機”等設備形成閉環(huán)能量控制系統(tǒng)。圖7:生物質顆粒氣化爐及鍋爐系統(tǒng)帶控制點流程圖2.2生物質氣化燃燒技術圖7:生物質顆粒氣化爐及鍋爐系統(tǒng)帶控制點流程圖生物質屬于可再生能源，同時也是一種可以應用于工業(yè)中的清潔能源，由于當前嚴重的環(huán)境污染問題與常用能源的大量消耗，它在社會工、農業(yè)生產中扮演重要角色。生物質能屬于可再生能源，燃燒后只產生少量的硫氧化物和氮氧化物，最重要的是生產生物質能與燃燒生物質能所需要的二氧化碳幾乎是一樣的，因此它的燃燒幾乎是二氧化碳零排放，對于緩解溫室效應有很好的效果。生物質能在全球的儲量也是十分可觀的僅次于煤、石油和天然氣。研究并不斷完善生物質的氣化與燃燒技術，保證氣化過程的無焦油、提高能量的轉化效率、保證運行過程的安全、自動進料和方便作業(yè)，是進一步推廣技術應用的關鍵。生物質氣化與燃燒同步，在初步燃燒完畢后，剩余的生物質能進行不完全燃燒，生成一氧化碳，氫氣和低分子烴類，這些可燃氣也被稱為生物質氣。2.3循環(huán)流化床燃燒技術循環(huán)流化床技術是近些年來出現的，低污染，高效率的燃煤鍋爐燃燒技術，并且隨著經濟的發(fā)展會越來越受到重視。圖8所示為循環(huán)流化床鍋爐工作原理簡圖。循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)起動時，床料被由布風板下進入的具有一定溫度的高壓一次風所加熱和流態(tài)化，形成流化床，并被點火裝置繼續(xù)加熱至燃料著火的溫度。由燃料制備系統(tǒng)破碎到一定粒度的煤和脫硫劑-石灰石經給料機送入爐內后即可著火燃燒和進行脫硫反應。燃料燃燒放出的熱量用來加熱包括煙氣和固體物料在內的床層，以輻射和對流換熱的方式向周圍的水冷壁放熱。被冷卻到-定溫度的煙氣和固體物料經爐膛出口進入氣固分離器進行分離，固體物料被分離出來，并通過返料裝置送回爐膛下部密相區(qū)，與床料和新燃料混合，繼續(xù)完成燃燒和脫硫反應;而含有細小飛灰的煙氣則進人鍋爐尾部煙道，依次加熱布置在其中的各受熱面，降低到合理的排煙溫度后從尾部煙道出口離開鍋爐本體，除塵后經引風機、煙囪排大氣。燃盡后的灰渣由設置在布風板下的冷渣管排除爐外。循環(huán)流化床鍋爐在正常運行過程中，新燃料的著火熱來自于爐內高溫床層的加熱，不需要用外來熱源加熱。由此可見，循環(huán)流化床鍋爐的爐內工作過程主要包括流化床的形成、燃料的燃燒、脫硫劑的脫硫反應、爐內傳熱、氣固分離及固體物料返回爐內等幾個階段。其中，氣固分離及固體物料返回密相區(qū)是循環(huán)流化床鍋爐最核心的階段，也是循環(huán)流化床鍋爐區(qū)別于鼓泡流化床鍋爐乃至其他鍋爐的特征標志，循環(huán)流化床鍋爐也就因此而得名。氣固分離效果及固體物料返回量與爐內物料質量濃度有關，而物料質量濃度又直接影響爐內換熱，即固體物料返回量越多，意味著爐內物料濃度越大，也傳熱系數直線上升。圖8：循環(huán)流化床鍋爐工作原理簡圖目前，循環(huán)流化床鍋爐仍處于發(fā)展和完善階段，已經投運的各種結構的爐型繁多，爐內傳熱和動力特性差異很大。但歸根到底，各種類型循環(huán)流化床鍋爐的主要區(qū)別在于氣-固分離的類型、工作溫度和是否設置外部換熱器等。除了以上提到的，循環(huán)流化床鍋爐也有尾氣處理技術例如脫硫、脫硝、除塵等等。總體來說，隨著對于環(huán)境保護的要求越來越高，CBF鍋爐在未來應該有著很好的發(fā)展前景。2.4鏈條爐排的分層燃燒技術鏈條爐排爐是典型的前飼式爐子，在整個燃燒過程中，煤在爐排上的位置是不會變動的，即煤與爐排之間無相對運動，燃燒過程中一旦出現異常情況，如煤末被氣流吹穿形成“火口”，靠爐排自身運動是無法自行彌補的。

鏈條爐排爐屬單面點火，引燃和燃燒條件比較差，前述的分段送風、設置爐拱和二次風等均是沿爐排長度方向、寬度方向和對爐膛內可燃物燃燒等所采取的改善燃燒條件的行之有效的技術措施。

鏈條爐排在工作的時候，加入的煤由于重力的作用從原煤斗中降落并且落在向前移動緩慢的鏈條爐排上，這種輸送煤的方式不利于鍋爐的燃燒同時還會產生一些負面影響:①煤的本身就會受到較大的垂直壓力，與此同時煤閘板在運行時還會不斷擠壓煤，導致爐排上的煤非常的密集，煤層在通風時無法順暢通風，通風阻力大，送風機電耗量增加，很有可能每個部分的通風量都不一樣，易形成“火口”，使爐膛內過量空氣系數增加，漏煤量增加。②煤經過輸煤裝置卸入原煤斗時，塊狀煤易向兩側滾動，使爐排上的煤粒分布不均勻，兩側塊煤多，中間細煤多。由于兩側塊煤多，通風阻力小，易漏人冷空氣，使爐膛內過量空氣系數不正常地增加，爐膛溫度降低，可能會使煤無法完全燃燒。

由于能源結構的影響，我國工業(yè)鍋爐的主要燃燒的燃料仍然以煤為主，因此，為了避免出現以上的情況，必須保證整個爐排面上各處煤的顆粒大小均勻，并使顆粒最大的那部分煤位于煤層的最下面，即緊靠爐排面:中、小額粒的煤位于煤層中間:顆粒最小的那部分煤在煤層的最上面:煤末懸浮在爐膛空間燃燒。這就是分層燃燒技術。煤的分層燃燒技術主要分為機被分層和風壓分層兩種方法。

煤的分層燃燒技術是常分層燃燒裝置來實現的。分層燃燒裝置的工作原理是低將煤成松和控制加煤量，并取消煤閘板:然后通過篩板或氣力的作用，將煤按粒度分開，使爐排上的煤層按不同的粒徑范圍有序地分成兩層成三層，有的還將煤末送入爐膛內燃燒。分層燃燒技術的效果是非常顯著的，據統(tǒng)計數據，采取分層燃燒后，鍋爐出力可提高百分之二十左右；鍋爐熱效率可提高百分之五至百分之十五。3.鍋爐的尾氣處理3.1除塵技術從氣體中除去或捕集固體或液體微粒的過程稱為除塵；用于除塵的裝備稱為除塵設備。根據當前的科學技術與研究，降低鍋爐煙塵污染的方法主要有以下幾種：對原煤洗選加工，降低含灰量；改進鍋爐的燃燒方式和進行合理的燃燒調節(jié)，以減少煙塵中的可燃物、降低煙塵的初始含煙濃度；采用一定高度的煙囪，提高煙囪的煙氣速度，通過高空擴散，稀釋煙塵濃度；加裝高效除塵裝置，進行煙氣除塵，以降低煙塵排放濃度。根據捕塵的作用力或作用機理，目前國內常用的除塵器有：機械式除塵器、濕式除塵器、過濾式除塵器、電除塵器等四大類。機械式除塵器通常是指利用重力、慣性力、離心力等的作用使顆粒物與氣流分離的裝置。常見的有：重力除塵器、慣性除塵器、旋風除塵器、多管旋風除塵器。重力除塵器在鍋爐設備中表現為重力沉降室，通過重力作用使塵粒從其氣流中沉降分離。其工作原理為：含塵氣體從一側以水平方向的均勻速度V進入沉降室，塵粒以沉降速度V沉下降，運行t時間后，使塵粒沉降于室底。凈化后的氣體，從另一側出口排出。其特點是結構簡單、耗鋼少、投資省、運行維護方便，但占地面積大，除塵效率低。適用于環(huán)境空氣質量要求不高地區(qū)的小型燃煤工業(yè)鍋爐，也用于多級除塵的初級除塵。也可用于多級除塵的一次除塵。慣性除塵器是一種利用灰塵氣流沖擊擋板或改變氣流方向產生的慣性力將顆粒物質從氣流中分離出來的裝置。慣性除塵器風速越高，氣流方向變化角越大，變化次數越多，凈化效率越高，壓力損失越大。用于凈化密度較大、粒徑較大的粉塵顆粒時，除塵效率較高。所以慣性除塵器。因此，慣性除塵器常用于小型工業(yè)燃煤鍋爐或用于多級除塵中的第一級除塵。旋風除塵器是一種利用旋轉氣流將灰塵顆粒從氣流中分離出來的裝置。它具有歷史悠久、結構簡單、應用廣泛、種類繁多等特點。濕式除塵器是一種使含塵煙氣與水緊密接觸的裝置，利用水滴與塵粒的慣性碰撞等功能捕捉塵粒。濕式除塵器能有效去除氣流中粒徑為0.1-20μm的液體或固體顆粒，也能去除氣體污染物，如SO2、CO2、SO3等，結構緊湊它具有結構緊湊、金屬耗量少、投資省、除塵效率高、并具有降溫和加添加劑處理煙氣中SO2的功能。但采用濕式除塵器時要特別注意設備和管道的腐蝕和磨損以及污水和污泥的處理問題，還應防止?jié)窕叶氯O備以及寒冷季節(jié)的防凍等。濕式除塵器的種類很多，常用的有沖擊水浴式除塵器、管式水膜除塵器、立式及臥式旋風水膜除塵器等。袋式除塵器是指利用纖維性濾袋捕集煙塵的設備，常用的濾袋材料有無機纖維(如玻璃纖維)、合成纖維(

如滌綸、聚四氟乙烯等)、金屬纖維或其他材料。袋式除塵器按氣流方向可分為內濾式和外濾式兩種，前者是含塵氣流先進入袋內，流到濾袋外的煙氣為凈化煙氣，被濾出的塵粒則滯留在濾袋內表面;后者是含塵氣流從濾袋外向袋內流動，進人袋內的煙氣為凈化煙氣，被濾出的塵粒則滯留在濾袋外表面。按照清灰方式，可將袋式除塵器分為機械清灰(含人工拍打、高頻振蕩、機械振打)、反吹(逆氣流)清灰、反吹一振動聯(lián)合清灰、脈沖噴吹清灰、聲波清灰等。鍋爐除塵常采用機械振打袋式除塵器和脈沖袋式除塵器。電除塵器是指含塵煙氣在通過高壓電場進行電離的過程中，它是在電場的靜電力的驅動下，使粉塵顆粒沉積在集塵電極上，使粉塵顆粒從煙氣中分離出來的一種除塵設備。靜電除塵器由除塵器本體和電源變壓器整流器組成。根據電除塵器除塵部分的不同特點，可分為不同的類型：根據除塵器的電極形式可分為管狀電除塵器和板式電除塵器；根據氣流方向可分為立式電除塵器和臥式除塵器；根據除塵方法可分為濕式電除塵器和干燥電除塵器。3.2煙氣脫硫技術煙氣脫硫是指通過化學方法除去煙氣中的SO2，SO2遇到氧化鈣、氧化鎂等時會反應生成硫酸鈣、硫酸鎂等而被脫除。最經濟的脫硫方法就是采用石灰石和生石灰，其主要成分分別為碳酸鈣和氧化鈣。也有采用熟石灰，即氫氧化鈣的。根據脫硫過程及產物是否有水的參與以及脫硫產物的干濕狀態(tài)將脫硫工藝分為濕法脫硫、半干法脫硫、干法脫硫三類。由于干法脫硫效率低，并且我國在這方面的研究與發(fā)展與國外水平差距較大，因此主要介紹濕法及半干法脫硫技術。在濕法煙氣脫硫工藝中，采用石灰石漿洗滌煙氣的脫硫反應為：濕法脫硫對粒徑較大的顆粒有較好的去除效果。目前，對液滴中顆粒的轉化路徑的研究較多。通過一定的措施，可以在一定程度上減少脫硫漿液的夾帶，減少塔出口液滴和顆粒的排放。半干法的脫硫過程主要是氣、液、固三相反應，包括物理和化學過程。煙氣與脫硫劑之間發(fā)生傳熱，煙氣中的SO2擴散到脫硫劑表面，脫硫劑內部發(fā)生化學反應。在半干法脫硫，石灰漿主要用作原料。由于低硫煤燃燒后產生的粉煤灰呈強堿性，粉煤灰中的主要物質SiO2和Al2O3在水的存在下溶解，與熟石灰反應形成水化硅酸鈣和水化鋁。將脫硫劑預先制成漿液通常用消石灰液或堿液。然后用泵送至噴霧吸收塔，被霧化成細小液滴噴入120～130℃的煙氣中，邊蒸發(fā)邊與煙氣中的SO2反應，直至蒸發(fā)完畢，生成干態(tài)反應產物，并隨煙氣進入除塵器被收集下來后，其中一部分再送回制漿系統(tǒng)，另一部分則作為灰渣排放。旋轉噴霧干燥法是應用最廣的一種半干法煙氣脫硫技術。3.3煙氣脫氮技術控制鍋爐煙氣中NOx排放的方法主要有兩種：低NOx燃燒系統(tǒng)和煙氣脫硝技術。在運行過程中，通過調節(jié)和控制鍋爐爐膛燃燒區(qū)的氧濃度和溫度水平，可以有效地降低NOx。為了進一步降低NOx的排放，還可以對剩余的NOx進行煙氣脫硝。這兩項技術的結合是未來的發(fā)展趨勢，將使我國的NOx排放水平達到發(fā)達國家的控制標準。實際的工業(yè)生產中煙氣脫氮使用的方法主要分為三種：一是吸收法。此種方法在化工生產領域應用較廣，可用物質種類較多。例如，二氧化氮可溶于水并與水發(fā)生化學反應，因此，水可以用來吸收二氧化碳。硝酸和氫氧化鈉溶液可以用來吸收氮氧化物。在實際應用中，硝酸也可以作為氧化劑，但這種方法需要硝酸的濃度達到一定程度，從而使一氧化氮通過氧化還原反應變成二氧化氮，為吸收創(chuàng)造條件。另外，堿性溶液也可用作吸收劑，實現氧化吸收。實踐證明，通過這種方式進行煙氣脫氮，煙氣的脫氮率會達到一個比較高的水平。二是吸附。一些排量小的、不可持續(xù)的硝酸廠已經用這種方法回收硝酸，總體效果是不錯的。實際上，氮氧化物凈化的具體方法結合實際效果可以分為分子篩法和活性炭法兩種，這種方法的應用必然受到多種因素的限制，廣泛應用的可能性不大，因為這種方法消耗的吸附劑較多，具有吸附容量小、再生周期短的局限性。三是催化還原。在還原劑的幫助下，使氮氧化物“變回”中的水和氣體可以運用于大型鍋爐上進行脫氮處理。4.鍋爐熱效率鍋爐熱平衡方程式如下Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6單位（kJ/kg）(1)其中Qr——輸入鍋爐的熱量；Q1——鍋爐有效利用的熱量；Q2——排煙損失消耗的熱量；Q3——氣體不完全燃燒損失的熱量；Q4——固體不完全燃燒損失的熱量；Q5——散熱損失消耗的熱量；Q6——灰渣物理熱損失消耗的熱量；因此鍋爐在生產過程中會有部分熱量散失掉，而提高有效利用的熱量才是當前鍋爐的重要發(fā)展方向。鍋爐運行時，進入爐膛的燃料不能完全燃燒，未燃燒的可燃組分損失稱為鍋爐不完全燃燒熱損失。爐內燃料燃燒釋放的熱量不能全部得到有效利用，部分熱量被排出爐外的煙氣和灰渣帶走，部分熱量通過爐墻和附件散失?？梢钥闯?，運行中的鍋爐存在各種熱損失。鍋爐的熱損失主要包含以下幾種：1.排煙熱損失；2.氣體未完全燃燒熱損失；3.固體未完全燃燒熱損失；4.散熱損失；5.灰渣物理熱損失。因此，在鍋爐設計時，如何降低鍋爐的這些熱損失是相當重要的，需要合理地設計鍋爐的整體結構，從而提高鍋爐的熱效率。5.工業(yè)鍋爐發(fā)展中的問題5.1熱效率較低目前我國設計的燃煤鍋爐熱效率在75%左右，但是當鍋爐投入實際生產運行時，由于運行環(huán)境的影響，過量空氣系數過大等情況，實際的鍋爐熱效率只有百分之六十多，而相同類型鍋爐在先進國家的熱效率高達百分之八十以上，差距仍然較大。而且隨著時間的推移鍋爐的熱效率還會不斷降低，但鍋爐技術先進的國家制造的鍋爐熱效率的降低速率還會比我們慢一些。在鍋爐運行中，熱效率一直都是鍋爐設計的一個重要參數，因此，提高鍋爐的熱效率也是鍋爐在設計中需要重視的問題。5.2污染物排放物偏高我國的能源結構是傳統(tǒng)型，煤炭在我國的能源結構中占有很大的比例，因此中國當前使用數量最多的依舊是燃煤鍋爐。而我國工業(yè)鍋爐數量大（2001年全國在用的鍋爐約53萬臺，其中絕大部分為工業(yè)鍋爐）、分布面廣、燃燒效率低、煙囪低，而且主要燃料為原煤，燃燒耗煤量約占全國產煤量的三分之一，由此而造成的煙塵污染相當嚴重。煤的燃燒還會產生大量二氧化硫，氮氧化物等有害氣體，極大地污染了環(huán)境。5.3燃燒設備、輔機及自控水平低近幾年來我國鍋爐雖然發(fā)展會快，產品的更新?lián)Q代也比較及時，但是主要的研究重心都在于鍋爐的本體結構上，對于燃燒設備的研究與創(chuàng)新比較少，以至于到目前為止，我國大部分鍋爐運行時的燃燒設備還是從國外進口的。因此，我國在鍋爐燃燒設備的研究與開發(fā)上與先進國家相比還有很大的差距。我國鍋爐熱效率無法增長很大程度上是因為燃燒設備方面研究的落后。同時，我國當前鍋爐的運行只有機械運行的程度，智能控制與監(jiān)控在鍋爐行業(yè)的運用還是比較少。智能控制技術不僅能夠實時控制與監(jiān)督鍋爐的運行，還可以有效降低二氧化碳的排放，并在很大程度上可以提高鍋爐設備的安全性。中國在自動控制和自動監(jiān)測等方面和先進國家相比仍存在差距。5.4創(chuàng)新能力較低我國當前鍋爐行業(yè)涉及到的企業(yè)很多，但是各個企業(yè)的發(fā)展水平不同，經常會出現在某一方面有短板的情況，而且自主創(chuàng)新的能力較低，很多技術都是在國外的技術引進后才進行研究的，往往鍋爐的生產制造水平無法滿足工業(yè)發(fā)展的需求。企業(yè)一般注重于鍋爐的生產效率很少會將資金投入于鍋爐新技術的研究與開發(fā)。這些情況極大地阻礙了中國鍋爐技術的創(chuàng)新同時也會逐步降低鍋爐生產所帶來的經濟效益。6.未來發(fā)展趨勢6.1專業(yè)化生產會日益加強我國經濟在不斷發(fā)展的同時，經濟結構也在發(fā)生變化，由于目前企業(yè)國際化現象越來越普遍鍋爐行業(yè)首當其沖，其所涉及的企業(yè)都在逐漸改變經營模式，借這個機會將會有很多技術服務型企業(yè)出現，使我國的工業(yè)鍋爐生產行業(yè)更加全面，更加專業(yè)化，同時還能促進我國鍋爐的自主創(chuàng)新能力。6.2燃煤鍋爐向大容量發(fā)展目前，燃煤鍋爐中高效并且潔凈的燃燒技術應該是循環(huán)流化床，在未來鍋爐行業(yè)的發(fā)展中循環(huán)流化床鍋爐應該是主要方向，因此，循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展在很大的程度上能夠代表未來鍋爐行業(yè)的發(fā)展方向。雖然循環(huán)流化床鍋爐確實能夠較少排放并且燃盡率高等優(yōu)勢，但同樣的，建設循環(huán)流化床的鍋爐房耗資也是巨大的，平時的運行維護，事故發(fā)生后的處理，整體的耗電量等等決定了