1. 前言
在鋁合金型材生產(chǎn)過程的氧化、噴涂前處理等工序中，為使槽液溫度保持在一定的范圍，均會使用煤、電、油、氣等為燃料的各種工業(yè)鍋爐。一般情況下，鋁型材生產(chǎn)企業(yè)采用的鍋爐通常為2-4蒸噸/h的小型鍋爐。過去，很多生產(chǎn)企業(yè)為降低生產(chǎn)成本，普遍使用燃煤或重油作為燃料加熱，且對鍋爐未加裝除塵脫硫等環(huán)保設(shè)施，使得鍋爐周圍灰塵飛揚(yáng)，尾氣中的煙塵和SO2含量也不符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。在全球重視節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境的今天，對各種工業(yè)鍋爐的使用引起了人們的重視。為此，為強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)，我們對在用的工業(yè)鍋爐通過改變?nèi)紵橘|(zhì)，從過去使用重油加熱改換成采用0#柴油加熱，并進(jìn)行了排放尾氣的環(huán)境測試，結(jié)合實(shí)際使用的情況，提出環(huán)保方面的對策，作為拋磚引玉，提供有關(guān)人員參考。
2. 測試試驗(yàn)條件
2.1測試的工業(yè)鍋爐
(1)用于鋁材生產(chǎn)用的2蒸噸/h鍋爐一臺。型號為: WNS2-1.25-Y。
(2) 用于鋁材生產(chǎn)用的4蒸噸/h鍋爐一臺。型號為: WNS4-1.25-Y。
2.2試驗(yàn)儀器與設(shè)備
試驗(yàn)中采用的主要儀器設(shè)備有WJ-60B型皮托管平行全自動煙塵采樣器、電子分析天平（賽多利斯BT124S）、QT201林格曼測煙望遠(yuǎn)鏡、YX-DL一體化定硫儀，全部設(shè)備及儀器經(jīng)國家法定計(jì)量部門檢定并在有效期內(nèi)。
2.3測試分析方法
鍋爐采樣與樣品測試分析方法主要有：
（1）定位電解法（HJ/T57-2000）
（2）定位電解法，《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》（國家環(huán)?？偩?，2003第四版）
（3）鍋爐煙塵測試方法（GB/T5468-1991）
（4）測煙望遠(yuǎn)鏡法，《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》（國家環(huán)?？偩郑?003第四版）
（5）煤中全硫測定方法（GB/T214-2007）
3. 試驗(yàn)過程
本次測試試驗(yàn)是在正常生產(chǎn)工作條件下，采用0#柴油作燃料對2蒸噸/h工業(yè)鍋爐和4蒸噸/h工業(yè)鍋爐進(jìn)行排放尾氣環(huán)境測試。每臺鍋爐均按GB/T16157《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》的規(guī)定設(shè)置，有永久的煙氣檢測孔、采樣平臺及其相關(guān)設(shè)施。每次測試周期為半個(gè)小時(shí)，每臺鍋爐分3個(gè)時(shí)段取測試樣品。
4. 試驗(yàn)結(jié)果與討論
4.1 試驗(yàn)結(jié)果
對2臺不同型號規(guī)格的鍋爐進(jìn)行排放尾氣的環(huán)境測試試驗(yàn)結(jié)果，如下表1和表2所示。
表1 對2噸鍋爐的測試結(jié)果
|
測試項(xiàng)目 |
測試結(jié)果 |
平均值 |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
||
|
1 |
2 |
3 |
|||
|
二氧化硫（ mg/Nm3） |
4.7 |
6.2 |
4.1 |
5 |
500 |
|
氮氧化物 （mg/m3） |
191.3 |
164.9 |
168.8 |
175 |
400 |
|
煙塵 （mg/m3） |
52 |
63 |
47 |
54 |
80 |
|
煙氣黑度 |
0.5級 |
0.5級 |
0.5級 |
0.5級 |
1級 |
|
爐使用燃料含硫量（％） |
0.03 |
… |
表2 對4噸鍋爐的測試結(jié)果
|
測試項(xiàng)目 |
測試結(jié)果 |
平均值 |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
||
|
1 |
2 |
3 |
|||
|
二氧化硫（ mg/Nm3） |
4.6 |
5.3 |
5.1 |
5 |
500 |
|
氮氧化物 （mg/m3） |
147 |
167 |
145 |
153 |
400 |
|
煙塵 （mg/m3） |
15 |
23 |
19 |
19 |
80 |
|
煙氣黑度 |
0.5級 |
0.5級 |
0.5級 |
0.5級 |
1級 |
|
爐使用燃料含硫量（％） |
0.03 |
… |
4.2 討論
（1）由表1和表2的環(huán)境測試結(jié)果表明，小型鍋爐通過轉(zhuǎn)換燃燒介質(zhì)，由原來燃燒含硫量1～3%的非環(huán)保能源重油改為燃燒低硫含量的柴油后，在未加裝脫硫脫硝裝置的條件下，排放的尾氣均能達(dá)到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
（2）鍋爐在燃燒時(shí)，應(yīng)控制好油壓與氣壓的配比，只有在適合的配比條件下，才能使鍋爐內(nèi)燃油完全燃燒，尾氣排放才能達(dá)到符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
不同噸位的鍋爐，油壓與氣壓的配比是不同的，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)， 2蒸噸/h的鍋爐控制油壓為：0.5MPA，噴油嘴壓力：0.3MPA，風(fēng)壓：0.65MPA；4蒸噸/h的鍋爐控制油壓為：1.6MPA，噴油嘴壓力：1.3MPA，配風(fēng)門開度：40度時(shí)，均能達(dá)到燃燒完全，排放的尾氣符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
（3）試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，對2噸/h的鍋爐，當(dāng)使用同樣的0#低硫柴油作燃料，在調(diào)節(jié)鍋爐燃燒時(shí)的油壓為：0.6MPA，噴油嘴壓力：0.35MPA，風(fēng)壓：0.65MPA時(shí)，鍋爐的排放尾氣檢測結(jié)果顯示為環(huán)保不合格。
為此，我們立即進(jìn)行調(diào)整，減小燃燒的油壓，同時(shí)調(diào)整噴油嘴的壓力，使風(fēng)壓與油壓配比達(dá)到適宜時(shí)，冒黑煙的不合格現(xiàn)象即可消失。
（4）如何掌握控制合適的風(fēng)壓與油壓配比，本試驗(yàn)摸索出了一個(gè)簡單易行的土方法。自行制作能夠吸收煙塵類似取樣的“白色雪糕筒”，伸入排煙取樣處，進(jìn)行不同風(fēng)、油壓配比測試。每一個(gè)配比測試均歷時(shí)20～25分鐘，對獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析比較，即可得到所需的結(jié)果。
（5）鍋爐在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，應(yīng)定期如半年或一年對煙管、對流管束、吹灰口附近等進(jìn)行一次清灰處理。如果管道不定期清理，當(dāng)其積灰較多時(shí)，會造成鍋爐排煙不完全，出現(xiàn)冒黑煙的現(xiàn)象。
5. 結(jié)論
本文扼要介紹了鋁加工工業(yè)鍋爐排放尾氣的優(yōu)化測試結(jié)果，提出了合適的燃燒條件，需選擇合適的風(fēng)壓與燃油噴入壓力的配比。結(jié)果表明，使用0#低硫柴油作燃料，在合適的配比時(shí)排放尾氣可滿足環(huán)保排放要求。
對于未加任何除塵脫硫治理設(shè)施的小型鍋爐，在環(huán)保要求的排放尾氣達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)情況下，由于除塵脫硫投資及運(yùn)行成本較高，可改為燃燒使用低硫柴油或天然氣。改成這類燃燒介質(zhì)進(jìn)行燃燒時(shí)，排放的尾氣能夠達(dá)到符合國家或省級環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
本試驗(yàn)結(jié)果表明，對于鋁型材企業(yè)改造此類未加裝除塵脫硫治理設(shè)施的小型鍋爐，具有重要的參考價(jià)值。
