淺析工業(yè)鍋爐能效測試現(xiàn)狀及對策

孫彬彬 趙博等

摘 要：通過對我國工業(yè)鍋爐運行情況和能效測試現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對其存在的問題進(jìn)行研究，并針對這些問題，提出相應(yīng)的解決對策。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐 能效測試 改進(jìn)策略

中圖分類號：TK227 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0118-01

隨著社會不斷的發(fā)展，人類對能源的利用變得越來越廣泛，作為能源消耗大戶，鍋爐的能源利用率也備受矚目，特別是工業(yè)鍋爐這種高耗能的工業(yè)設(shè)備。工業(yè)鍋爐的熱效率在通常情況下不超過80%，最低時只有50%，所用燃料主要是煤炭，同時，煤炭又是引起空氣污染的主要原因之一。因此，這種污染指數(shù)高的能耗，必須想辦法提高其熱效率。對鍋爐進(jìn)行能效測試，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐運行中出現(xiàn)的問題，既可以提高工業(yè)鍋爐的能源利用率，又能減低污染物的排放。

1 工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀分析

截止到2011年底，全國特種設(shè)備共有729.15萬臺，其中鍋爐62.03萬臺，其中約80%為燃煤鍋爐。

1.1 運行狀況

我國的工業(yè)鍋爐由于一些特殊的原因，大多都是處于一種較低負(fù)荷的狀態(tài)。這其中考慮到今后的發(fā)展情況，也有鍋爐運行時，用熱、用汽變化幅度大，從而造成鍋爐在長時間內(nèi)低負(fù)荷運行。

我國燃煤鍋爐的能源利用較低，造成的污染較為嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計，鍋爐每年消耗的煤炭占年產(chǎn)量的85%以上，而它的平均熱效率只有65%，比國際先進(jìn)水平要低10%至15%左右，可見煤炭有很大一部分被浪費掉，對空氣造成嚴(yán)重的污染。

1.2 燃燒設(shè)備整體技術(shù)

我國的鍋爐太過注重鍋爐的本身設(shè)計，對于能源燃燒設(shè)備并沒有投入太多的研究，因此國內(nèi)的鍋爐的燃燒智能化不夠，無法在燃燒過程中實現(xiàn)自動監(jiān)控、調(diào)節(jié)，在環(huán)保節(jié)能方面也缺乏相應(yīng)的技術(shù)。發(fā)達(dá)國家在燃燒換熱、水處理、余熱回收、灰渣綜合利用和電器設(shè)備變頻技術(shù)已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，還有國內(nèi)鍋爐在主輔機的配置上，性能不是很好，直接影響了鍋爐的燃燒和鍋爐的運行效率。

1.3 運行管理水平

工業(yè)鍋爐的操作人員沒有規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)，很多操作人員僅僅是依靠自身的經(jīng)驗來控制操作，因此，對司爐人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，也是提高鍋爐運行管理及操作水平的途徑之一。

1.4 煤炭的質(zhì)量

工業(yè)鍋爐的燃料主要是煙煤，各個地區(qū)由于煤質(zhì)不一樣，鍋爐的燃料也時常發(fā)生變化。因此鍋爐通常為可以燃用各種煤的層燃鍋爐，這種層燃鍋爐對煤的適應(yīng)性較差，煤在這樣的鍋爐中的燃燒率低。另外，由于供應(yīng)的煤種總是在變化，管理人員僅僅根據(jù)經(jīng)驗無法掌握鍋爐運行規(guī)律，也就不存在什么針對改進(jìn)措施。這樣鍋爐的運行效率不能得到提升，燃料燃燒不夠充分，環(huán)境問題也不能得到很好的解決。

2 工業(yè)鍋爐能效測試

要解決鍋爐的熱效率問題，提高鍋爐的燃燒效率，實現(xiàn)節(jié)能減排的可持續(xù)性發(fā)展，跟據(jù)國家的相關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定，高消耗的特種設(shè)備必須要實現(xiàn)國家審查和監(jiān)督，這種通過法律法規(guī)確立的管理制度，不僅體現(xiàn)國家對特種設(shè)備的重視，還體現(xiàn)國家對推進(jìn)能源節(jié)約理念的決心。當(dāng)前我國的鍋爐熱效應(yīng)平均只能達(dá)到65%左右，與發(fā)達(dá)國家的80%以上相差甚遠(yuǎn)，從另一個方面來說，做好工業(yè)鍋爐能耗測試是一個迫切的任務(wù)。

2.1 國內(nèi)工業(yè)鍋爐能效測試研究方法

目前對工業(yè)鍋爐的測試依據(jù)主要有：TSG G0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》、TSG G0003-2010《工業(yè)鍋爐能效測試與評價規(guī)則》、GB/T10810-2003《工業(yè)鍋爐熱工性能試驗規(guī)程》。較為常用的熱效率測試方法有兩種，一種為正平衡法，另外一種為反平衡法。規(guī)程規(guī)定：對于手燒鍋爐、下飼式鍋爐、電加熱鍋爐采取正平衡法進(jìn)行測試；額定蒸發(fā)量（額定熱功率）大于或者等于20 t/h（14MW）的鍋爐，可以采用反平衡法進(jìn)行測試。正平衡法測定鍋爐的熱效率主要是有效利用能量占總能量比，公式如下：

η=Q1/Qζ

Q1代表鍋爐的利用熱量；Qζ表示總的熱量。

反平衡法則是利用損失的熱效率來算出鍋爐的熱效率，公式表達(dá)為：

η=1-（q2+q3+q4+q5+q6）/Qζ

公式中字母所代表的含義有：Qζ代表總產(chǎn)熱量；q2代表排煙熱量損失；q3代表化學(xué)燃燒不完全損失；q4代表機械不完全燃燒損失量；q5代表散到空氣中的熱量；q6代表灰渣物理熱量損失。

正反平衡法測試的主要項目有：燃料發(fā)熱量及工業(yè)分析、燃料消耗量、供燃燒用空氣溫度、蒸汽溫度、壓力、流量、濕度、給水、或熱水進(jìn)出水的流量、壓力和溫度等。反平衡法測試的主要項目還要包括：煙氣分析、各種灰渣量及其可燃物含量、排煙溫度等。

對鍋爐進(jìn)行能效測試是為了提高鍋爐的熱效率，因此要充分的了解企業(yè)有關(guān)于鍋爐設(shè)備的使用情況。對于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)不合格的原因進(jìn)行分析，給出相應(yīng)的指導(dǎo)建議，為企業(yè)提供相應(yīng)的整改方案。

3 提高在工業(yè)鍋爐熱效率的對策

（1）把持好市場流入，對新制造的鍋爐嚴(yán)格規(guī)范的對其進(jìn)行檢測，保障其功效達(dá)到產(chǎn)品的目標(biāo)值，在源頭上避免不達(dá)標(biāo)的鍋爐混入工廠，最好是測試值高于目標(biāo)值。

（2）在鍋爐安裝使用時，加強對其能效的評價，尋找鍋爐能效低的原因，并進(jìn)行改良，從而保障安裝后鍋爐能夠到達(dá)相應(yīng)的功效值。

（3）鍋爐應(yīng)該有地域性特點，在不同的地區(qū)可以根據(jù)實際情況來對鍋爐進(jìn)行改良設(shè)計，保障其在安裝使用后能夠達(dá)到較高的能效。

（4）提高鍋爐操作人員的職業(yè)素質(zhì)，主要通過技能培訓(xùn)來普及鍋爐造作要點，加強操作人員的責(zé)任性，對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督和處理，避免鍋爐受到水垢的不良影響，同時要減少間斷性低負(fù)荷運行，提高能效。

（5）對鍋爐要定期的進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，減少漏風(fēng)等不良影響發(fā)生，通過一些手段降低過量空氣系數(shù)，降低排煙溫度，避免熱量的損耗。

（6）加強鍋爐的管理，對一些可再利用的物質(zhì)要進(jìn)行回收，提高進(jìn)水的溫度，對鍋爐產(chǎn)生的廢氣、污水要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚岣咤仩t的能效綜合能力。

（7）制定強制鍋爐管理制度，對于那些高消耗高污染的鍋爐進(jìn)行強制性退出市場，將節(jié)能高效的理念納入鍋爐生產(chǎn)體系，將其作為安全標(biāo)準(zhǔn)化考核。

4 結(jié)語

鍋爐的能效測試是推動節(jié)能技術(shù)革新的一種重要手段，通過對鍋爐的各項指標(biāo)進(jìn)行測試，找出影響熱效率的主要因素，為鍋爐的設(shè)計和改進(jìn)提供相應(yīng)建議，從而提高鍋爐的運行效率，既節(jié)約了能源，又減少了對環(huán)境的污染，從而真正達(dá)到節(jié)能減排的目的。

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