關于工業鍋爐能效測試中的問題及節能探索

文/張大生,營口市鍋爐壓力容器檢驗研究所

關于工業鍋爐能效測試中的問題及節能探索

文/張大生,營口市鍋爐壓力容器檢驗研究所

對工業鍋爐能效測試過程中常見的影響鍋爐能效水平的問題及其原因進行分析，探討了工業鍋爐的節能方法和措施，為工業鍋爐的節能改造和節能運行提供指導。

鍋爐效率;測試中的問題;熱損失;節能措施

1 工業鍋爐能效測試中的問題與原因

1.1 長期維持較低的負荷運行

在工業鍋爐能效測試中發現，由于各個領域的生產內容和生產方式存在差異性，因此，各個企業所選的鍋爐型號、類別、參數均有所不同。而在工業鍋爐實際配置中，為了滿足生產條件，時常選用高于所需蒸發量的鍋爐。因此，在工業鍋爐運行期間，“大馬拉小車”的現象時有發生。同時，據工業鍋爐能效測試計算結果可知，如若負荷率＞75%，那么工業鍋爐將處于較高的運行熱效率。但由于部分企業的工業鍋爐運行負荷僅維持在額定負荷的30%-70%，因而，在長時間的低負荷運行狀態下，嚴重限制了鍋爐熱效率的提升，且促使鍋爐產生不穩定運行問題，最終造成鍋爐散熱損失，甚至固體、氣體不完全燃燒，損耗大量電能。

1.2 鍋爐啟停工況切換頻繁

即在工業鍋爐能效測試過程中發現，工業鍋爐的啟停、大小火工況切換與其熱頻率息息相關。若生產線中鍋爐啟停工況過于頻繁，將造成用熱、用汽量不均勻現象。同時，將保持十幾分鐘甚至1 h的周期波動，最終由此影響鍋爐運行安全，且引起負荷波動，形成惡劣的燃燒工況，并呈現時高時低的鍋爐熱效率。

1.3 鍋爐受熱面灰結垢

即從鍋爐能效測試結果中可知，隨著鍋爐運行時間的增加，鍋爐受熱面的積灰和結水垢問題會愈發嚴峻。同時，由于部分企業在工業鍋爐運行操控過程中缺乏定期清理意識，從而大大增加了鍋爐受熱面熱阻，引起熱能損失。即灰的熱傳導率與鋼相比，僅可達到鋼的1/200。此外，水垢熱導率是鋼的1/200～1/50。除此之外，如若灰垢增加1mm，鍋爐熱損失將相應增加4%～6%，而當水垢增加1 mm，鍋爐運行中的燃料消耗也會隨之增加3%，為此，應在工業鍋爐能效測試工作中提高對此問題的重視程度。

1.4 鍋爐排煙溫度較高

即經工業鍋爐能效測試計算結果可知，排煙熱損失將占據鍋爐損失總量的60%～80%。同時，如若排煙溫度升高10℃～15℃，排煙熱損失將相應增加1%。因此，在工業鍋爐節能探索過程中，應結合鍋爐排煙溫度問題。

2 工業鍋爐節能潛力探索

2.1 設計、制造、安裝層面

據相關統計數據顯示，工業鍋爐的平均熱效率是6 6%。而從工業鍋爐能效測試結果來看，導致此問題發生的原因主要歸咎于運行和管理方面，因此，若做好工業鍋爐的設計、制造、安裝方面的管理工作，即可將鍋爐平均熱效率提升8%～10%。但在工業鍋爐的設計、制造、安裝節能管理作業中，首先，應結合鍋爐能效認證，構建鍋爐能效分級制度，而后，判斷此鍋爐的能效和節能等級。同時，依照鍋爐能效分級制度中熱力計算、煙風阻力計算、水動力計算等標準，科學調整鍋爐運行中各項參數，達到節能型生產目的。其次，在工業鍋爐設計、制造、安裝等監管作業中，應嚴格遵從《特種設備安全監察條例》《高耗能特種設備節能監督管理辦法》《鍋爐節能技術監督管理規則》等，加強對鍋爐安裝說明書、鍋爐設計文件、鍋爐設計依據、鍋爐效率測試報告等的監察工作，且從技術層面入手，引進燃煤的氣化節能技術，最終將蒸汽量小于1 t/h的燃煤工業鍋爐運行效率控制在標準狀態下，并確保煤在爐膛內完全轉換為煤氣，且充分燃燒，由此提高鍋爐整體能效水平。

2.2 使用層面

在工業鍋爐能效測試工作開展的基礎上，為了進一步實現工業鍋爐的節能運行，應注重要求企業在鍋爐選用時，參照自身生產能力和負荷需求，選用適宜參數的鍋爐，且適當采取多臺小容量鍋爐的集中控制方法，避免鍋爐運行中熱效率的損失。同時，由于運行人員管理水平和運行能力關系著鍋爐節能運行效果，因此，應定期針對運行人員知識領域、技術領域進行培訓，并注重引導運行人員在實際工作開展過程中，做好工業鍋爐的燃燒測試和燃燒調整工作，且依據鍋爐參數和負荷需求，改造鍋爐不匹配輔機。如，通過對變頻風機和給水泵等的更換與改造，保持鍋爐始終處于合理的工況運行狀態下。除此之外，在工業鍋爐使用過程中，為了降低能源損耗，也應依據生產工藝實際情況，做好乏汽和冷凝水的選擇性回收工作，由此達到節能型生產效果。

2.3 改造層面

國家《節能技術改造財政獎勵資金管理暫行辦法》中指出，如若企業實際節能量達到1萬t標準煤以上，將予以資金獎勵。同時，為了更好地鼓勵工業鍋爐通過改造方式達到節能生產目的，部分地區制定了獎勵額度與節能量制度。即由企業申報節能量，而如若某一企業節能量每達到1 t，將獎勵200元獎勵資金，但獎勵資金的支付將按照企業申報節能量的60%標準，繼而待申報節能量審核確認后，清算獎勵資金。此外，由于鍋爐更新、技術改造是實現工業鍋爐能效提升的主要途徑，因此，各級政府機構應注重監管分層燃燒、循環流化床燃燒、相變鍋爐、熱管傳熱、變頻調節等技術在節能改造工程中的應用情況，最終更好的實現工業鍋爐節能生產目標。

2.4 損失層面

在工業鍋爐節能管理作業中，應充分考慮鍋爐各項熱損失問題。首先，由于排煙溫度過高將引起鍋爐熱損失，因此，應遵從“高質高用”原則，對煙氣余熱進行回收。同時，定期檢查鍋爐受熱面積灰、結水垢等情況，且做好定期清潔工作，由此控制熱效率損失現象。其次，在氣體不完全燃燒控制作業中，應保持工業鍋爐運行中空氣系數、爐溫，可燃氣體停留時間等的標準性，從根本上避免空氣系數偏低引起氣體不完全燃燒現象。

3 結束語

從事4年鍋爐檢驗工作的我，深知節能對于鍋爐和使用單位的重要性，在當今節能減排的大環境下，在能源短缺、能耗嚴重的大背景下，工業鍋爐的節能研究和節能工作任重而道遠。文章介紹了工業鍋爐能效測試過程中發現的影響鍋爐熱效率的問題和原因，探討了鍋爐使用維護中需要改進和完善的地方，從降低鍋爐各項熱損失的角度提出相關節能措施，以指導鍋爐運行，達到提高鍋爐熱效率，實現工業鍋爐節能的目的。

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