關于工業鍋爐能效測試中的問題及節能探索

李棟

摘 要：工業鍋爐能效測試工作與鍋爐能效水平息息相關。因此，為了順應“節能、減耗、環保”發展熱潮，在工業鍋爐使用過程中應注重嚴格把控鍋爐能效測試要點。同時，結合鍋爐能效測試中存在的氣體不完全燃燒、排煙熱氣損失、固體不完全燃燒等問題，不斷挖掘工業鍋爐節能潛力，最終從設計、制造、安裝、使用、改造等方面入手，增強鍋爐能效性。該文從工業鍋爐能效測試中的問題與原因分析入手，并詳細闡述了鍋爐節能潛力的具體探索。

關鍵詞：工業鍋爐 能效測試 問題 節能

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0089-02

隨著現代經濟社會的不斷發展，能源形勢愈發嚴峻。同時，在各個領域發展中能源節約問題逐漸引起了人們關注。而由于工業鍋爐額定壓力小于3.8 MPa的被廣泛應用于工業生產中，如，蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐。因此，應抓住工業鍋爐屬于高耗能設備的特點，且基于我國工業鍋爐數量為50萬臺以上，而燃煤工業鍋爐比例為80%的基礎上，做好鍋爐運行熱效率提升工作，并針對工業鍋爐能效情況進行科學測試，就此達到節能生產目的。

1 工業鍋爐能效測試中的問題與原因

就當前的現狀來看，工業鍋爐能效測試中的問題和原因主要體現在以下幾個方面。

第一，長期維持較低的負荷運行。即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]。

第二，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。

第三，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1 mm，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[2]。

第四，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66%。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[3]。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[4]。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[5]。

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 結語

綜上可知，在現代工業生產中，工業鍋爐得到了廣泛應用，但在工業鍋爐使用過程中，燃料不充分燃燒、排煙溫度過高等問題也逐漸涌現出來。為此，為了達到節能生產目的，應做好工業鍋爐的能效測試工作。同時，在工業鍋爐能效測試期間，從降低排煙熱損失、改造鍋爐不匹配輔機、制定鍋爐節能技術監督機制等層面入手，提升工業鍋爐熱效率，達到合理的工況運行效果。

參考文獻

[1] 梁喆.工業鍋爐能效測試中的問題及節能措施淺談[J].水電與新能源，2013，12（2）：72-74.

[2] 常勇強，管堅，齊國利.工業鍋爐定型產品測試數據統計分析[J].中國特種設備安全，2016，13（4）：60-67.

[3] 趙海濱，馮維君，劉樂雄，等.浙江省工業鍋爐節能現狀與對策[J].中國特種設備安全，2014，14（8）：56-61.

[4] 嚴朗平.關于工業鍋爐能效測試的必要性分析[J].科技展望，2015，30（15）：56.

[5] 王中偉，管堅，常勇強，等.中國工業鍋爐能效測試與評價能力建設進展[J].中國特種設備安全，2015，12（9）：9-13.