淺析工業鍋爐能效測試現狀及對策

孫彬彬 趙博等

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

關鍵詞：工業鍋爐 能效測試 改進策略

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

隨著社會不斷的發展，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，特別是工業鍋爐這種高耗能的工業設備。工業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，這種污染指數高的能耗，必須想辦法提高其熱效率。對鍋爐進行能效測試，及時發現鍋爐運行中出現的問題，既可以提高工業鍋爐的能源利用率，又能減低污染物的排放。

1 工業鍋爐現狀分析

截止到2011年底，全國特種設備共有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

我國的工業鍋爐由于一些特殊的原因，大多都是處于一種較低負荷的狀態。這其中考慮到今后的發展情況，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低負荷運行。

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

1.2 燃燒設備整體技術

我國的鍋爐太過注重鍋爐的本身設計，對于能源燃燒設備并沒有投入太多的研究，因此國內的鍋爐的燃燒智能化不夠，無法在燃燒過程中實現自動監控、調節，在環保節能方面也缺乏相應的技術。發達國家在燃燒換熱、水處理、余熱回收、灰渣綜合利用和電器設備變頻技術已經遙遙領先，還有國內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

工業鍋爐的操作人員沒有規范化的標準，很多操作人員僅僅是依靠自身的經驗來控制操作，因此，對司爐人員進行專業培訓，也是提高鍋爐運行管理及操作水平的途徑之一。

1.4 煤炭的質量

工業鍋爐的燃料主要是煙煤，各個地區由于煤質不一樣，鍋爐的燃料也時常發生變化。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性較差，煤在這樣的鍋爐中的燃燒率低。另外，由于供應的煤種總是在變化，管理人員僅僅根據經驗無法掌握鍋爐運行規律，也就不存在什么針對改進措施。這樣鍋爐的運行效率不能得到提升，燃料燃燒不夠充分，環境問題也不能得到很好的解決。

2 工業鍋爐能效測試

要解決鍋爐的熱效率問題，提高鍋爐的燃燒效率，實現節能減排的可持續性發展，跟據國家的相關文獻規定，高消耗的特種設備必須要實現國家審查和監督，這種通過法律法規確立的管理制度，不僅體現國家對特種設備的重視，還體現國家對推進能源節約理念的決心。當前我國的鍋爐熱效應平均只能達到65%左右，與發達國家的80%以上相差甚遠，從另一個方面來說，做好工業鍋爐能耗測試是一個迫切的任務。

2.1 國內工業鍋爐能效測試研究方法

目前對工業鍋爐的測試依據主要有：TSG G0002-2010《鍋爐節能技術監督管理規程》、TSG G0003-2010《工業鍋爐能效測試與評價規則》、GB/T10810-2003《工業鍋爐熱工性能試驗規程》。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。規程規定：對于手燒鍋爐、下飼式鍋爐、電加熱鍋爐采取正平衡法進行測試；額定蒸發量（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代表總產熱量；q2代表排煙熱量損失；q3代表化學燃燒不完全損失；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：燃料發熱量及工業分析、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有關于鍋爐設備的使用情況。對于現場發現不合格的原因進行分析，給出相應的指導建議，為企業提供相應的整改方案。

3 提高在工業鍋爐熱效率的對策

（1）把持好市場流入，對新制造的鍋爐嚴格規范的對其進行檢測，保障其功效達到產品的目標值，在源頭上避免不達標的鍋爐混入工廠，最好是測試值高于目標值。

（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，并進行改良，從而保障安裝后鍋爐能夠到達相應的功效值。

（3）鍋爐應該有地域性特點，在不同的地區可以根據實際情況來對鍋爐進行改良設計，保障其在安裝使用后能夠達到較高的能效。

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

（5）對鍋爐要定期的進行檢查和保養，減少漏風等不良影響發生，通過一些手段降低過量空氣系數，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要進行回收，提高進水的溫度，對鍋爐產生的廢氣、污水要進行適當的處理，提高鍋爐的能效綜合能力。

（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行強制性退出市場，將節能高效的理念納入鍋爐生產體系，將其作為安全標準化考核。

4 結語

鍋爐的能效測試是推動節能技術革新的一種重要手段，通過對鍋爐的各項指標進行測試，找出影響熱效率的主要因素，為鍋爐的設計和改進提供相應建議，從而提高鍋爐的運行效率，既節約了能源，又減少了對環境的污染，從而真正達到節能減排的目的。

參考文獻

[1]阮黎鳴.工業鍋爐節能運行與改造[J]，廣西輕工業，2011（7）.

[2]李茂東，黎華，鐘志強.工業鍋爐能耗現狀分析與節能措施[J]，石油和化工設備，2009（7）.

[3]曲渤.淺談工業鍋爐節能減排技術[J]，化學工程與裝備，2009（6）.