燃煤鍋爐探索集群管理新模式

上海市節能服務中心 侯震寰

1 背景

工業爐窯是節能降耗、提高能效、減少污染的主要對象之一。去年，上海市經信委對本市1000余臺在用的4噸及以上燃煤工業鍋爐，開展了熱工性能測試和節能調研工作。上海市節能服務中心根據工業（燃煤）鍋爐節能調研分類參考方法，進行了節能潛力分析與歸類，發現鍋爐測試數據顯示過量空氣系數均普遍偏高，達標的鍋爐臺數所占比例較少，詳見表1：

表1 工業（燃煤）鍋爐運行技術標準有關指標

過量空氣系數高說明空氣量偏大，會使爐膛溫度降低，導致燃燒速度降低，從而使氣體不完全燃燒損失和固體不完全燃燒損失增大，表現在煙氣黑度大，灰渣含碳量高，鍋爐燃料耗量增大，出力下降。因此，調整合理的空氣系數對提高鍋爐效率是非常重要的。

但是通過大量的走訪現場和實地調研，發現大多數鍋爐房未配置氧量表，司爐人員往往憑感覺調節鼓風、引風，未能按鍋爐實際需求的空燃比設定來正確配比風量。更有甚者，鍋爐的爐門長期關閉，更本沒有風量調節的手段。這樣的運行狀態，鍋爐的燃燒效率不會良好。

倘若鍋爐房配置了氧量表，鼓風引風機上安裝變頻裝置，加強司爐人員的管理培訓，情況就能大為改善。安裝氧量表等同安置了一雙“眼睛”，實時觀測含氧量；安裝了變頻裝置如同有了一雙“手”，可以根據氧量調節風量。有了“眼睛”，司爐人員就不會“盲目”操作，有了“雙手”，司爐人員也就不會對配風“無從下手”，從而提高鍋爐燃燒效率。

2 集群管理模式的意義

目前鍋爐運行普遍地存在監測儀表配備不齊，司爐人員操作水平低兩個突出問題。

儀表配置齊全與否對企業從源頭控制節能大有幫助。例如新亞藥業有限公司通過新增地磅稱的安裝，并制訂了煤炭管理流程，僅此一項，年節煤600多噸。

司爐人員水平的高低更是直接影響鍋爐的燃燒效率。例如延鋒偉世通汽車飾件系統有限公司通過制定“班組經濟運行競賽”制度，以煤水比為考核指標，表揚先進，帶動后進，從而提升了司爐人員的管理水平。

這兩家企業也因上述亮點，先后被評為上海市標桿鍋爐房，可見儀表配置齊全及司爐人員水平對于推進鍋爐節能工作的重要性。上海市節能服務中心針對鍋爐運行存在的問題，積極探索條塊結合集群管理模式。

所謂集群管理是指通過網絡遠程指導等措施，把鍋爐逐步納入專業化管理；鼓勵鍋爐節能標桿企業輸出服務，以優帶劣，帶動周邊地區鍋爐節能管理。通過鍋爐集群管理，全面提高本市工業鍋爐節能減排水平。

此外，上海大眾祥源動力供應有限公司作為本市第一家標桿鍋爐房，無論從硬件設置和軟件管理都為了全市鍋爐房樹立了樣板，若條件成熟，大眾祥源外派司爐人員幫助周邊企業管理鍋爐，提供“保姆式“服務，幫助其他企業的鍋爐房也上一個臺階，也可采用節能效益分享模式，探索一條中國特色的合同能源管理的道路。

3 實現集群管理模式的載體

集群管理模式是提高本市工業鍋爐節能水平的有效手段，而實現集群管理的載體是遠程實時計量系統。

遠程實時計量系統集合了鍋爐房必須配置的儀表設備，比如蒸汽流量計、氧量表等關鍵計量表具（如果鍋爐房本身就擁有了這些儀表，則無需另行配置），并在每個計量儀表上加裝一個無線發射器，通過GPS無線傳播，便可實時將數據遠程傳遞到上海市鍋爐節能服務平臺（目前，該服務平臺設立在上海市工業鍋爐研究所）。通過平臺的服務器接收數據，把所有關鍵參數直觀的在電腦上顯示，從而鍋爐領域的專家可以不在鍋爐房現場，也能夠遠程觀察到鍋爐燃燒參數，及時發現鍋爐運行的異常情況，專家分析后提出有針對性的提示或建議并且指導司爐工合理操作運行過程，從而達到節能減排的目的；同時，通過遠程實時計量系統積累數據，為進一步實施節能改造提供依據。

根據市經信委、市發改委、市環保局、市質監局聯合頒布的《關于加強本市2009年燃煤工業鍋爐節能減排的工作意見》文件的要求：“加強中心城區（A20內）在用燃煤鍋爐的經濟運行和節能運行，要求在兩年內做到‘二優一達標’，即鍋爐運行達到《蒸汽鍋爐房安全、環保、經濟運行管理》優等（DB31/176）；供熱系統管理達到《蒸汽供熱系統運行管理》優等（DB31/T 223）；儀器儀表達到《工業鍋爐運行檢測與控制裝置的配置》標準（DB31/T72-1999）”。也就是要求凡在中心城區使用的燃煤鍋爐必須達到運行指標達優等，儀表配置達標準的水平。

然而運行標準是否達優等很難界定，因為熱工測試只是反應了測試工況內一段時間的運行情況，而實際上鍋爐運行普遍存在“大馬拉小車”現象，大多數鍋爐處于低負荷運行狀態，負荷在較大范圍內波動，而測試工況是在用氣負荷較平穩，相對效率較高的運行環境下進行的，所測效率應當是比實際運行工況情況略高一些，這不能科學反映鍋爐運行是否達標。上海市節能服務中心認為可以借鑒市環保局在線監測脫硫裝置的理念，希望遠程實時計量指導系統應在中心城區全面鋪開，因為凡是配置了指導系統的鍋爐房確保儀表配置達標，又能實時監測其運行指標是否達到優等水平。

4 集群管理模式的推廣價值

集群管理模式不僅是推進燃煤鍋爐節能工作的抓手，更是工業和信息化結合的一次全新嘗試。當前的節能工作正處于工業與信息結合的一個最佳契合點，并衍生到下列三個領域：

一是信息產品、信息技術在工業生產中的應用，比如由手動操作閥門控制節流，通過引入變頻裝置來根據信號自動調速運行。

二是信息管理、遠程監控在工業管理上的應用，比如上文提及的遠程專家指導系統就是最佳的佐證，通過計算機聯網實現遠程管理。

三是搭建信息平臺，實現集群管理，將所有的信息管理工作納入到同一個平臺，從單一的點對點管理，發展到點對塊、線對面的服務，最大集中化利用資源，以優帶劣，將最好的優質服務，最佳的管理經驗，最新的節能技術覆蓋到每個用能企業。