中國工業鍋爐能效測試與評價能力建設進展

王中偉 管 堅 常勇強 齊國利

(中國特種設備檢測研究院 北京 100029)

中國工業鍋爐能效測試與評價能力建設進展

王中偉 管 堅 常勇強 齊國利

(中國特種設備檢測研究院 北京 100029)

本文總結了8年以來我國工業鍋爐測試與評價提升能力建設的進展，中國特檢院依托國家和質檢總局科研項目，組織制定了高耗能特種設備節能監管政策，協助總局建立了法規標準體系使得工業鍋爐能效測試制度順利實施，開發了工業鍋爐能效測試數據計算與管理平臺，培育了能效測試技術隊伍，建立了鍋爐能效測試與評價技術實驗室，并獲得全球環境基金項目贈款，為我國培育高耗能特種設備節能領域的國際級專家，對亞太發展中國家特種設備節能起到標桿示范作用。

工業鍋爐 能效測試 節能監管 能力建設

特種設備中的鍋爐、換熱壓力容器和電梯等具有數量多、增長快、能源消耗量或者轉換量大的特點，屬于高耗能特種設備。《節約能源法》第十六條明確要求：對高耗能的特種設備，按照國務院的規定實行節能審查和監管，確立了對高耗能特種設備實施節能審查和監管的法律制度。《特種設備安全監察條例》（國務院令第549號）相應增加了高耗能特種設備節能監管的要求，具體內容體現在特種設備的設計、制造、安裝、使用、檢驗等環節,為建立實施高耗能特種設備市場準入與退出機制提供了法律依據。國務院三定方案明確了國家質檢總局對高耗能特種設備實施節能監管的內容，質檢總局成立了高耗能特種設備節能辦公室，結合鍋爐安全監察工作優勢，重點推進鍋爐節能工作；而且為了加強高耗能特種設備節能監管工作，質檢總局于2010年在特種設備安全監察局（以下簡稱特設局）設立了節能監管處，專門負責高耗能特種設備節能工作。通過在特種設備安全監察現有體制中增加高耗能特種設備節能監管工作內容，逐步建立起安全監察與節能監管相結合的監管體系。特設局委托中國特種設備檢測研究院（以下簡稱中國特檢院）對三大類高耗能特種設備節能相關的政策、法規、標準以及能耗狀況、研究基礎進行調研、梳理，通過分析、研究得到：截止到2014年底，我國鍋爐數量為63.89萬臺[1]，其中工業鍋爐約有62萬臺，耗煤約6億t，約占煤炭消耗量的20%；我國工業鍋爐較國際先進國家熱效率相差15~20個百分點，如果我國工業鍋爐年平均熱效率提高10個百分點，則能節煤約6000萬t；我國工業鍋爐相對于其他高耗能特種設備具備更好的開展節能工作的基礎條件，例如美國、歐盟、日本等發達國家或地區都有工業鍋爐的能效指標標準，我國也有熱效率指標標準GB 24500—2009《工業鍋爐能效限定值及能效等級》；針對工業鍋爐熱效率測試方法，現行的有GB/T 10180—2003《工業鍋爐熱工性能試驗規程》[2]等標準。由于工業鍋爐量大面廣，節能潛力大，而且有一定的研究基礎，中國特檢院在組織相關專家論證的基礎上確立了優先建立工業鍋爐節能監管體系，兼顧換熱壓力容器和電梯，通過以點帶面的原則逐步推進節能工作進展。

特設局從抓節能監管開始，就非常重視節能監管的技術支撐作用。由于我國特種設備節能監管工作起步較晚，基礎比較薄弱，為了理清節能監管思路，特設局委托中國特檢院等單位開展了大量的調研工作，走訪了國內典型制造企業與使用單位，并且與日本經濟產業省、美國機械工程師學會（ASME）、加拿大標準協會（CSA）、荷蘭KIWA GASTEC等國外機構進行了技術交流，通過了解國內工業鍋爐行業的制造和使用情況，總結國外有關政策、法規、標準的制定與執行情況，并依托國家質檢總局質檢公益項目《高耗能工業鍋爐節能檢測技術研究》（項目編號：200910098），編制了高耗能特種設備節能監管工作規劃，組織起草了《高耗能特種設備節能監督管理辦法》（國家質檢總局116號令），組織制定了TSG G0002—2010《鍋爐節能技術監督管理規程》[3]（以下簡稱“節能規程”）和TSG G0003—2010《工業鍋爐能效測試與評價規則》[4]（以下簡稱“測試規則”），建立了工業鍋爐能效測試能力體系，開展了工業鍋爐定型產品和在用鍋爐能效測試工作，推動了工業鍋爐市場準入機制和在用鍋爐節能監管的實施。

1 政策及法規標準體系的制定

1.1 政策的制定

中國特檢院組織行業專家起草《高耗能特種設備節能監督管理辦法》（國家質檢總局116號令）,明確了高耗能特種設備節能監管的機制和內容，對高耗能特種設備生產、使用等環節的節能工作提出了具體要求。

為落實《關于加快發展節能環保產業的意見》（國發[2013]30號）和《大氣污染防治行動計劃》（國發[2013]37號），受國家發改委的委托，國家質檢總局組織中國特檢院等單位起草《燃煤鍋爐節能環保綜合提升工程實施方案》，2014年10月，國家發改委、環保部、質檢總局等七部門聯合下發了《關于印發燃煤鍋爐節能環保綜合提升工程實施方案的通知》（發改環資[2014]2451號）（以下簡稱方案），依據方案，國家質檢總局印發了《質檢總局燃煤鍋爐節能減排攻堅戰工作方案》(國質檢特〔2015〕152號)。

1.2 法規標準體系

受特設局的委托，全面梳理了國內現有特種設備能效指標標準、測試方法、設計方法、經濟運行等標準；并解讀了美國、日本和歐盟的相關標準，初步確立了以《節約能源法》、《特種設備安全監察條例》為法律依據，以《高耗能特種設備節能監督管理辦法》（總局116號令）為工作要求，以TSG G0002—2010《鍋爐節能技術監管規程》(以下簡稱“節能規程”)等節能技術規范和相關標準為工作基礎的高耗能工業鍋爐節能法規標準體系框架，按照我國特種設備法規標準體系“法律-行政法規-部門規章-安全技術規范-相關標準”的結構層次[5]（具體框架見圖1），為高耗能特種設備節能監管奠定了技術基礎。

圖1 高耗能工業鍋爐節能法規標準體系框架

1.3 法規標準研制

受特設局委托，中國特檢院組織制定“節能規程”和“測試規則”兩項技術規范，并于2010年正式頒布；組織制定《鍋爐設計文件節能審查辦法》（試行），并于2011年發布。這些技術法規的頒布對鍋爐設計文件節能審查、鍋爐定型產品能效測試、在用鍋爐定期能效測試以及鍋爐的使用管理等提出了一系列具體要求，使得鍋爐節能監管工作進入全面推進階段。

中國特檢院組織制定了NB/T 47035—2013《工業鍋爐系統能效評價導則》[6]，目前正在組織制定《冷凝鍋爐熱工性能試驗規程》（項目號：能源20140647）、《工業鍋爐系統能源利用效率指標及分級》（項目號：能源20140646）。另外，作為主要起草單位參與修訂GB/T 10180—2003《工業鍋爐熱工性能試驗規程》，重點負責循環流化床鍋爐熱工性能試驗部分；參與制定國家標準《工業鍋爐系統節能設計與評價指南》，重點負責鍋爐燃燒系統和余熱回收利用兩部分。這些標準的制修訂，為高耗能特種設備節能監管工作的順利實施提供了保障。

2 測試能力體系建設

為大力推動特種設備檢驗檢測機構及其他技術機構在特種設備節能領域的服務能力建設，受特設局的委托，中國特檢院組織制定了《工業鍋爐定型能效測試機構條件》和《在用工業鍋爐能效測試機構條件》，質檢總局據此公布了六批鍋爐能效測試機構，其中既有特種設備檢驗檢測機構，也有科研院所、節能服務公司以及電力、輕工等行業技術機構等，積極引導社會力量參與特種設備節能技術服務。同時，為加強對相關測試機構的監督管理，中國特檢院配合特設局定期組織專家開展鍋爐能效測試報告質量抽查，鍋爐能效測試機構監督抽查以及鍋爐能效測試能力驗證以監督鍋爐能效測試機構，保證測試工作質量。

2.1 中國特檢院測試能力

為了給特設局做好技術支撐工作，中國特檢院于2008年成立了節能技術中心，專門從事高耗能特種設備政策研究、法規標準研制、節能技術研究、能效測試等工作。目前中心擁有一支老中青相結合的技術隊伍，能夠開展高耗能特種設備節能監管相關的研究工作，能夠開展鍋爐、熱交換器、電梯等設備的能效測試工作；對外開展鍋爐調試、性能考核、環保測試、節能量審計等工作，中國特檢院陸續開展了中石油大慶石化公司、大連恒力石化公司、中石化燕山石化公司等多臺自備電站級鍋爐的燃燒調整和性能考核試驗，對促進企業節約能源、降低污染物排放發揮了重要作用。

2.2 中國特檢院的科研能力

自國務院將高耗能特種設備的節能監管職責賦予了特設局后，特種設備節能科技需求成為我國特種設備安全與節能科技需求體系框架中的重要內容，節能降耗也是特種設備事故預防與應急救援技術體系6條主線之一[7]，為做好高耗能特種設備節能工作的技術支撐，中國特檢院針對特種設備節能領域開展了大量科研工作。

自2008年起，中國特檢院內部開展了科研項目《電站鍋爐能效測試技術及計算方法的研究》、《工業鍋爐能效測試計算及管理平臺》等，累計投入資金130多萬；承擔國家質檢總局公益類項目多項，包括《高耗能工業鍋爐節能檢測技術研究》（項目編號：200910098）、《基于鍋爐排煙中水蒸氣凝結條件和物聯網熱工測試技術研究》（項目編號：201410030），《帶脫硫脫硝裝置鍋爐檢測技術及安全、能效評價方法研究》（項目編號：2015424067）；承擔國家質檢總局科技計劃項目《循環流化床鍋爐散熱損失測試技術及不確定度研究》（項目編號：2013QK022），累積獲得資助1400多萬，積累了鍋爐能效測試和評價、鍋爐運行調試等經驗，獲得行業協會科技進步一等獎1項、形成安全技術規范2項、標準6項、發表文章20多篇等成果。

在實施前述項目的基礎上，中國特檢院組織申報了國家“十二五”科技支撐計劃項目《燃煤工業鍋爐能效提高及能源合同管理與示范》（項目編號：2014BAA02B00）, 該項目是我國特種設備檢驗機構承擔的首個節能方面的國家科技支撐計劃項目，并承擔課題《高效層燃鍋爐成套裝備與運行技術開發及能源合同管理與示范》（課題編號：2014BAA02B02）、子課題《煤粉工業鍋爐島成套裝備能源合同管理服務模式及全生命周期研究》（課題編號：2014BAA02B01-03）；與華能集團聯合申報國家科技支撐項目《工業鍋爐高效燃燒與低排放技術與示范》（項目編號：2014BAA07B00），并承擔課題《工業鏈條鍋爐改室燃測試與安全技術研究》（課題編號：2014BAA07B05），環保部規劃院項目《京津冀地區燃煤工業鍋爐污染排放現狀及控制狀況評估》（項目編號：2013A030）。充分發揮中國特檢院國家級特種設備能效測試機構行業技術支撐作用，為特種設備節能監管工作求變、創新提供了科研基礎數據。

開展各類科研項目的同時，中國特檢院重視科研團隊建設，依托項目執行積累的經驗，結合“特種設備安全與節能實驗室”的建設，建立了具有國際領先或先進水平的高耗能特種設備實驗平臺,提升了工業鍋爐燃燒和環保診斷、評價能力，進一步優化技術團隊,積極培養中青年科研骨干，通過項目的實施培養博士研究生6~8名，碩士研究生20~30名，形成了具有國家級示范作用的“鍋爐能效提升”技術專業化開發、推廣、管理團隊。

2.3 實驗室能力建設

依托質檢總局量值傳遞項目、中國特檢院自有資金設備采購項目，中國特檢院購置了羅斯蒙特車載式煙氣分析系統NGA2000、便攜式傅立葉紅外光譜儀DX-4000、便攜式氣相色譜儀I-GRAPH XP、德國Elementar Vario Macro CHNS元素分析儀、Testo saveris溫度采集系統、Flexim 超聲波流量計等，目前累計擁有煙氣分析、流量測量、溫度采集、燃料分析、環保測試等儀器設備數百臺套。依托國家和質檢總局科研項目，中國特檢院設計并建造30kW冷凝換熱熱平衡試驗臺、鍋爐爐墻保溫材料散熱損失測試平臺、1.4MW級層燃鍋爐燃燒設備測試平臺等。國際先進的儀器設備購置和試驗平臺的搭建，為我國制定國家先進能效測試標準奠定了技術基礎。

2.4 國際合作

特設局組織中國特檢院申報全球環境基金（GEF）“工業供熱系統與高耗能設備能效促進”項目獲得GEF贈款599.5萬美元，目前項目已經啟動實施。該項目是國家質檢總局第一次獲得全球環境基金的支持，將主要開展有關法規標準制修訂、實驗室能力提升、人員培訓及試點示范等內容，將為我國培訓一批高耗能特種設備節能領域的國際級專家，對亞太發展中國家工業供熱系統的節能起到標桿示范作用。另外，中國特檢院注重有關節能領域的國際交流，與日本經濟產業省、加拿大標準協會、荷蘭Kiwa Gastec、美國ASME協會定期交流，并不斷探索國家合作的新模式。

2.5 人員培訓

特設局高度重視加強鍋爐節能監管與能效測試人員培訓工作。自2008年以來，特設局委托中國特檢院陸續組織了兩期全國鍋爐節能監管技術骨干培訓班、工業鍋爐能效測試與評價技術培訓班、工業鍋爐水處理自動監控試點培訓等。為提升相關培訓的效果，中國特檢院組織編寫了系列教材，包括《工業鍋爐操作人員節能技術培訓教材》、《工業鍋爐節能與環保培訓教材》、《水質自動檢測裝置培訓教材》等，并組織翻譯了日本《關于有助于防止地球變暖的鍋爐及其外圍設備的節能》一書。

3 工業鍋爐能效測試數據計算和管理平臺

為保證工業鍋爐能效測試結果的公正性，便于全國能效測試數據的可查詢、可分析，受特設局的委托，中國特檢院開發了工業鍋爐能效測試數據計算與管理平臺（以下簡稱平臺，網址：http://219.141.207.220/a/sec/Login/index），自2012年3月1日平臺開通以來，已有不同制造企業生產的3100多個型號規格的產品進行定型能效測試、5000多臺在用鍋爐能效測試在平臺上出具報告，并對外公布相關數據。平臺的主要功能如下：

1）平臺具有采集數據計算、生成報告、報告審核、審批為一體的功能，為能效測試機構提供全天候服務；

2）平臺具有鍋爐能效數據發布、查詢功能。目前通過定型產品測試的鍋爐信息及時在平臺中實時向全社會公布，使鍋爐使用單位在采購鍋爐過程中能夠全面了解國內工業鍋爐的能效狀況，因此很多鍋爐使用單位在采購鍋爐的招標文件中，明確要求參與投標的鍋爐通過定型產品測試，并提供通過平臺發布的定型產品測試報告。

3）平臺還具備相應的統計與分析功能，能夠全面掌握目前鍋爐的能效狀況。平臺中積累了較為全面、準確性高、可比性強、與工業鍋爐能效相關的測試數據，利用平臺的統計分析功能，中國特檢院每年都對我國工業鍋爐能效狀況進行分析，并向特設局提供報告。

4 小結

1）中國特檢院充分發揮技術支撐作用，配合特設局制定高耗能特種設備節能監管政策、建立法規標準體系、開展人員培訓，目前高耗能特種設備節能監管體系已經建立起來，工業鍋爐能效測試制度順利實施。

2）中國特檢院依托國家科技支撐計劃項目、質檢總局公益類項目等科研項目，組織起草了以“節能規程”為代表的一系列法規標準；建立了國際領先的工業鍋爐能效測試和評價技術實驗室；開發了具有測試數據計算、報告審核、審批、數據統計分析、產品能效信息發布等功能的工業鍋爐能效測試數據計算和管理平臺；國際合作取得突破，獲得GEF贈款支持；培育了一支集鍋爐能效測試與評價、環保檢測、調試、性能考核、節能量審核、科學研究為一體的技術隊伍。

3）目前能效測試與評價工作剛剛起步，取得了許多成果，但依然存在一些問題，如鍋爐本體能效指標不合理、鍋爐系統能效指標的缺失、鍋爐系統評價方法不完善、運行標準不全面、現行的測試標準覆蓋面不夠廣等問題。這些問題需要在下一步在科研項目中重點關注，持續投入。

[1] 國家質檢總局關于2014年全國特種設備安全狀況情況的通報[J].中國特種設備安全，2015，31(5)：1-5.

[2] GB/T 10180—2003工業鍋爐熱工性能試驗規程[S].

[3] TSG G0002—2010 鍋爐節能技術監督管理規程[S].

[4] TSG G0003—2010 工業鍋爐能效測試與評價規則[S].

[5] 特種設備安全法規標準體系現狀與發展[J].中國特種設備安全，2014，30(5)：6-9.

[6] NB/T 47035—2013 工業鍋爐系統能效評價導則[S].

[7] 特種設備安全科技發展回望[J].中國特種設備安全，2015，31(6)：22-32.

Progress of Capacity Building for Industrial Boiler Energy Efficiency Testing and Evaluation

Wang Zhongwei Guan Jian Chang Yongqiang Qi Guoli
（China Special Equipment Inspection and Research Institute Beijing 100029）

This article sums up the eight years’ progress of industrial boiler energy efficiency testing and evaluation capacity building in China. Relying on national R&D projects and AQSIQ R&D projects, CSEI set up the energy conservation policies for special equipment energy conservation, assisted AQSIQ to set up the regulation and standard system in order to make system of industrial boiler energy efficiency testing implement smoothly, developed the industrial boiler energy efficiency testing data calculation and management platform, fostered an efficiency testing technical team, built the boiler energy efficiency testing and evaluation technology laboratory, meanwhile obtained the global environment facility project grants which would foster international experts in the field of energy conservation for high energy consuming special equipment in China and to make energy conservation benchmarking demonstration effect for developing countries in the Asia-pacific area.

Industrial boiler Energy efficiency testing Energy conservation supervision Capacity building

X959

B

1673-257X(2015)09-0009-05

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.09.003

王中偉(1985～),男，本科，工程師，主要從事高耗能特種設備節能檢測與科研工作。

2015-07-24）