工业锅炉是重要的热能动力设备，一般指容量小于或等于65蒸吨/时，压力小于或等于3.82兆帕，温度小于或等于450℃的各种容量和参数的锅炉，它广泛应用于工厂动力、采暖通风、热电联产和生活热水供应，需求量很大。1998年末，全国在用工业锅炉总数50.12万台，合125.69万蒸吨，年耗燃煤约3亿吨。由于机组容量小，生产厂家混杂，产品质量参差不齐，加上燃煤供应以未经洗选加工的原煤为主，细颗粒煤比例过大，燃烧设备与燃料特性不适应，辅机不匹配和运行操作水平低等原因，锅炉效率普遍较低。
由于产品技术水平和运行水平不高，锅炉效率较低，加上量大面广，全国工业锅炉年排放温室气体二氧化碳约1.6亿吨碳，烟尘380万吨，二氧化碳530万吨和大量的一氧化氮，是大气环境污染的主要排放源之一。
因此用节能技术对工业锅炉机组进行必要的改造，以消除锅炉缺陷及改进燃烧设备和辅机系统，使其与燃料特性和工作条件匹配，使锅炉性能和效率达到设计值或国际先进水平，从而实现大量节约能源和达到环境保护指标。例如，北京鲁谷供热厂投资20万元，用分层燃烧技术对2台40吨/小时热水锅炉进行改造，改造后锅炉效率达到83％，锅炉出力增加，供暖能力由80万平方米提高到131万平方米，而且排尘量下降，整个投资在一个采暖期便全部回收。如果以单机容量10吨/小时为计算基数，锅炉效率由62％提高到80％，以年运行5000小时计，则年节省原煤218吨，折合标煤156煤当量，节能率22.5％，减排二氧化碳109吨。如果全国工业锅炉有30％进行节能改造，按效率提高15个百分点计，全国可年节省标煤1290万煤当量，减排二氧化碳903万吨。因此市场潜力巨大，经济效益和社会效益均好。
双人字形节能炉拱
我国运行中的工业锅炉大多数是35吨/小时以下的链条炉，炉拱只适应于典型设计煤种。在实际运行中，由于我国煤种复杂，质量参差不齐，因此常造成锅炉燃烧不良、效率不高。上海交通大学的节能炉拱技术有效地解决了锅炉的常见病。
上海沪东造船厂是中国船舶工业总公司的大型骨干企业，该厂动力中心锅炉房有两台10吨/小时链条燃煤蒸汽锅炉，向全厂供应生产、生活用蒸汽。当煤品质差及雨淋后煤含水量大时，锅炉燃烧差，造成出力不足，影响生产。后该厂采用上海交通大学能源工程系的“双人字形宽煤种节能炉拱技术”，先后对两台锅炉进行改造，取得了锅炉煤种适应性好、出力大、炉渣含碳量低的良好效果，有力地保障了生产运行。
(1)双人字形宽煤种节能炉拱技术
锅炉在实际运行中经常遇到劣质煤或雨淋湿煤着火困难、难以燃尽的问题，因而导致锅炉热效率降低，蒸发量达不到额定值，且烟囱时常冒黑烟，造成环境污染。这与炉拱的结构设计有很大关系，因为炉拱通常按选定煤种设计，对不同煤种适应性差。以抛物面前拱和水平后拱的快装锅炉为例，这样的炉拱结构往往在后拱区温度偏低，着火难的劣质煤或雨淋湿煤因火焰燃程短而难以燃净，因而导致锅炉燃烧不良、效率不高、出力不足等现象。
解决上述问题的关键在于改进炉拱，以提高炉温，延长燃程。“双人字形宽煤种节能炉拱技术”是根据空气动力学的原理，运用前拱辐射传热理论，创造性地把前后拱设计成有利于引导炉内高温烟气流向的人字形，从而解决一般锅炉煤种适应性差的常见病。
人字形前拱保证了火焰顺利向上流出拱区，并把热量有效地辐射到新煤上，提高煤的烘干和着火能力。压低的前拱底部，又可以避免火焰灼烧煤闸门和煤斗的情况出现。比原来长，且具有一定反倾度的人字形后拱，可以保持后拱区足够的炉温，让火焰燃程延长，便于煤炭残渣燃净，同时又能引导后部高温烟气流向前拱区，提高前拱区温度，有利于劣质煤和雨淋湿煤的着火燃烧。
(2)技术经济分析
通过对沪东造船厂中心锅炉房1994年9月到2000年5月蒸汽产量、耗煤量、耗电量等按月进行统计，结合上海节能检测中心对10吨/小时锅炉进行现场测试。得出如下结论：
炉膛温度提高了80℃～100℃，炉渣含碳量由改造前的15％～19％降至7％～9％，锅炉热效率由原来的69.29％提高到现在77.64％；节煤2914.5吨，折标煤2081.83吨，节电20万度，节约资金94.19万元，减排二氧化碳5639吨。
项目总投资10.76万元，项目投资回收期6个月。
复合燃烧技术
齐齐哈尔啤酒厂是年生产能力达7万吨，集制麦、酿造、包装为一体的现代化啤酒生产企业。该厂啤酒生产工艺中的加热、杀菌等所需蒸汽由动力车间提供。动力车间锅炉房内原有1台10吨/小时和2台6.5吨/小时链条锅炉，3台锅炉总出力仅有12吨/小时，热效率为50％～65％，其中10吨/小时锅炉的出力仅为6吨/小时，热效率为65％，运行状况差，已不能满足生产的要求。因此，该厂采用复合燃烧技术对10吨/小时链条锅炉进行了改造。改造后，仅这一台锅炉的出力就能达到14～15吨/小时，热效率达75％，并停运了两台6.5吨/小时锅炉，不仅满足企业用汽量的需求，而且可根据生产需求迅速调节负荷，并能适应不同的煤种，大大降低了生产成本。
该项目改造总投资为45.2万元。投入使用后，节约原煤1758吨/年，节电约15万度/年，年综合效益达39.1万元，年减排二氧化碳3416吨，投资回收期1.2年(煤价按180元/吨，电价按0.5元/度计)。对于使用链条锅炉、抛煤机链条炉、快装锅炉、往复推动炉排锅炉的企业，若锅炉实际出力不足或需要增容，进行项目技术改造，均有意义。
复合燃烧技术链条锅炉是一种常用的燃烧设备，在我国工业中广泛使用，75吨/小时以下蒸汽锅炉及29兆瓦以下热水锅炉多采用此种燃烧方式。链条锅炉虽然是一种较好的燃烧设备，但在使用中存在一定缺点，主要是当煤种多变、煤质不好时，造成出力不足，热效率偏低，运行较好时实际出力一般为额定出力的60％～70％，少数运行不好的仅在50％左右，实际热效率仅在60％左右。
链条锅炉加煤粉复合燃烧技术的主要目的是为了强化炉内燃烧过程，提高锅炉燃烧效率及煤种适应性。从锅炉燃烧理论可知，保持炉膛足够高的温度是保证锅炉良好燃烧的首要条件，炉温高则煤在炉内干燥、干馏顺利，达到着火温度的时间短，着火容易。炉温越高，对煤的燃烧越有利，煤种适应性也就越好。在现有燃煤锅炉的燃烧方式中，煤粉炉的炉温最高，煤种适应性最好，而且燃烧得比较完全，热效率高。链条锅炉加煤粉复合燃烧方式的机理是将链条炉排和煤粉这两种不同的燃烧方式有机结合，共用在一台炉上，互为辅助，互为利用，扬长避短。在燃烧过程中，煤粉靠炉排火床点燃，煤粉燃烧形成的高温火焰提高了炉膛温度，为链条炉排上的煤层着火提供了丰富的热源，改变了过去链条炉单纯依靠炉拱热辐射引燃的状况，大大改善了链条炉排上新煤的着火条件；同时，稳定燃烧的火床又是煤粉气流着火的可靠热源，可以保证煤粉及时稳定地着火。
复合燃烧方式不仅保留了链条炉负荷适应性好、负荷调节方便的优点，而且还具有煤粉炉煤种适应性好、燃烧效率高的优点，从而使锅炉在负荷多变，特别是改烧一般劣质煤情况下均能达到稳定高效燃烧。
工业燃煤锅炉是工业生产中常用的一种热能设备，但是由于其能源消耗较大，对环境造成的污染也比较严重，因此如何节能减排成为了当前工业生产中的重要问题。下面就介绍一些工业燃煤锅炉节能的方法。
1.安装节能设备
在工业燃煤锅炉上安装节能设备，如烟气余热回收装置、燃烧控制系统、燃烧器等，可以有效地提高锅炉的热效率，减少能源的消耗。
2.优化燃烧方式
通过调整燃烧方式，如改变燃烧器的结构、调整燃烧器的位置等，可以使燃煤的燃烧更加充分，减少燃煤的浪费，从而达到节能的目的。
3. 控制燃煤的质量
选择质量好的燃煤，可以使燃煤的燃烧更加充分，减少燃煤的浪费，从而达到节能的目的。
4. 定期维护保养
定期对工业燃煤锅炉进行维护保养，清洗锅炉内部的积灰、清理燃烧器等，可以保证锅炉的正常运行，减少能源的消耗。
5. 合理运行
在工业燃煤锅炉的运行过程中，要合理控制燃煤的供应量、燃烧的温度和压力等参数，避免过度供应燃煤，从而减少能源的消耗。
总之，工业燃煤锅炉的节能减排是一个长期的过程，需要从多个方面入手，通过不断的优化和改进，才能实现真正的节能减排。