影響工業鍋爐能效測試結果的因素分析

郭武顯

摘要：通過對鍋爐能效測試過程中影響測試結果的因素進行分析，旨在提醒測試人員控制好相關因素，以確保測試結果的準確性。

關鍵詞：工業鍋爐 能效測試 因素

引言：

隨著國家近幾年建設節能型社會的重視，各級政府不斷加強對節能減排的考核，鍋爐的節能減排是節能型社會的重要一環，認真做好鍋爐能效測試的過程控制，準確測試鍋爐的能效，為政府實現鍋爐能效的有效管理、監控，有著十分積極的意義。

一、影響鍋爐能效測試的因素同所有的質量管理是一致的，總結起來不外乎人、機、物、法、環六個方面，具體到能能效測試方面就是，測試相關的人員的素質要滿足要求，測試設備選型符合要求且狀態合格，被測試鍋爐測試時的使用條件符合標準要求，實際測試的方法符合標準要求，測試過程中的各個環節符合標準要求且得到有效控制。

二、測試相關的人員的素質要滿足要求

測試相關的人員必須具備專業的測試知識，經過考核合格。鍋爐能效測試過程尤其是定型測試是一個比較復雜的過程，無論是現場測試人員或者是燃料分析人員，沒有一定的測試技能，不可能做好測試工作。尤其是取樣過程，如果不理解取樣代表性的含義，在五花八門的現場，取樣很難有代表性，同樣，由于節能設備的存在，煙氣的取樣點也不容易正確選取。一些單位由于專業人員不足，由一個專業人員帶隊，其它人員是湊合的，這樣的測試結果往往達不到要求。

三、測試設備的選用和使用

1、溫度的測量。有的測試人員用熱電偶去測量進水溫度，認為價格更高設備會更準確，不了解在低于200度時其靈敏度比較低，這時應該選用水銀溫度計或者熱電阻溫度計。要特別注意，不管多么先進的紅外測溫儀，測得的溫度數值不得參與計算。

熱電偶測量冷渣測試時，插入冷渣堆越深越好，且不得小于0.5米;測量鍋爐排煙溫度時，一般不建議使用煙氣分析儀上的熱電偶，而用單獨的熱電偶或熱電阻，測點處不能漏風，對截面積較大的煙道，測量時應采用網格法。

2、壓力的測量。如果測試時的壓力為1.5，，那么用一個量程為1.6在壓力表去測量，是不符合要求的，測量壓力的要求是量程為測試壓力的1.5-3.0倍。那么量程至少要大于1.5的1.5倍，即2.25以上才符合要求，尤其是直接從用戶現場安裝的壓力表讀數，不少人

會忽略而出錯。

3、流量的測量。通過流量計測量。此時要特別注意各種流量計的使用說明，尤其是流量計前的要求，如容積式流量計前加裝介質過濾器或氣體分離裝置，流量計上游和下游的直段長度要求，是否要求垂直安裝。

目前用得最廣泛的超聲波流量計有如下要求：測量介質為水或油時用時差法流量計;要求垂直安裝，流體自下而上安裝，流量計上游和下游的直段長度分別要求20D和10D;要避免振動和電磁場干擾;高溫時使用高溫型。

4、設備的狀態。如果設備未經檢定（校準），或者檢定（校準）有效期限已過，又或者沒有按照測試單位的質量管理體系要求進行核查，是無法確保測試數據的準確性的。

四、測試時鍋爐使用狀態對效率的影響

鍋爐的能效測試除了簡單測試外，通常需要較長的時間，許多測試人員沒有耐心，要么是為測試而測試，希望盡快測試完畢;要么經驗不足，一到現場不管三七二十一，馬上就進入測試。一個合格的測試人員，首先應該和使用單位的管理人員、司爐簡單了解一下鍋爐的日常運行情況，如果以前測試過，檢查一下上次測試的情況等等。對簡單測試而言，要先叫司爐工調整到最常用的生產狀況進行調試性測試。然后觀察空氣過量系數和燃料的燃燒情況。比如煤的燃料燃燒很不完全，要考慮調整爐排的速度，空氣過量系數明顯偏大〔1〕，要調整鼓風量，并把這些明顯影響鍋爐效率的原因告訴鍋爐管理人員和司爐工，這樣測試的鍋爐效率才真正有意義，才真實反映鍋爐的使用效率，才利于提高鍋爐的使用效率，真正實現節能減排的目的。如果由于管理人員和司爐人員的水平低下，明顯低效率使用鍋爐，在這種情況下不進行調試，直接測得的鍋爐效率很低，這樣的效率數據沒有太大的實際意義。

鍋爐的能效測試要在鍋爐工況穩定的情況下進行，必要時需要折算，GB/T10180有圖表規定了出力、溫度和壓力的波動值和折算辦法。

五、測試方法

1、不同的鍋爐爐種定型測試的方法標準有明確的要求〔2〕。如1臺SZL6-1.25-A的鍋爐，標準要求必須用一正一反平衡方法進行測試，手燒鍋爐只允許采用正平衡法測試。實際測試時，有時會發現測試方法選擇錯誤的情況，這時的測試結果是無效的。

2、要注意測試時燃料要符合設計要求。鍋爐設計選用燃料很重要，不同的燃料的爐膛結構不同，鼓風要求不同，設計選用了哪種燃料，測試時就必須使用哪種燃料，這樣才能實現該種類燃料的高效率。如果設計選擇用了一類煙煤，測試時卻使用褐煤，測試的結果肯定不能作為該鍋爐定型測試的效率。

3、要注意節能設施符合設計要求。理論上講，節能設施能提高鍋爐的使用效率，即使原出廠設計未考慮節能設備，但如果實際使用了節能設施，但對定型測試必須按圖紙，圖紙未使用節能設施，實際使用了，則測試結果不能作為該鍋爐的定型測試效率。

在實際的簡單測試中，往往更多的是設計中有節能設備，但安裝時卻由于使用單位或者安裝單位的原因，沒有按實際安裝節能設施。這種測試，個人理解如果鍋爐安裝了其它的節能設備，效率也滿足出廠時要求（不是規程中90%的限定值），可以認定為合格，否則應該判定為不合格，可要求使用單位加安裝節能設施。

六、其它環節

（一）取樣：

進行能效測試，有不少參數需要取樣分析，如燃料、灰分、渣、蒸汽，取樣最重要的要求的具有代表性。取樣容易導致測試的失敗，在能效測試過程中，其它過程比較容易控制，唯有取樣過程最難控制。取的樣沒有代表性，將對測試的結果產生嚴重影響，常常導致結果的不正確。由于取樣不能逆查，因此取樣必須由相當經驗的人擔責。如何才能盡量保證取樣的代表性，以下做法可以借鑒：

1、固體燃料的取樣（在此以煤為例）〔2〕：

小車上取樣：應在過磅前，取樣位置一般在小車距離四個角5Cm處和中心部位共5點取樣，5個點的樣混合使用，每個點的重量要盡量接近，一般每點可取0.5公斤，共2.5公斤。

地上取樣：在煤堆四個角高于地面10Cm以上處和中心點處共5點取樣，5個點的樣混合使用。特別注意的是，對定型產品的測試，如果能預先估算本次使用的煤的總量，然后圈定所使用煤，取樣在圈定的范圍內取樣，最終送入爐膛燃燒的也盡量是圈定的那些煤，這里的取樣最有代表性。

皮帶上取樣：應使用取樣工具橫向截取煤樣，時間間隔均勻，也不少于5次。

煤樣取樣后應立即放入容器中并立即密封，預防水分蒸發，容器也要選擇不吸收水分的。一般入爐前最短的時間取的樣最能代表進入爐膛燃料的煤。

2、飛灰的取樣：不能在水幕布除塵前，否則碳的含量會明顯變低;應在水灰未沉淀之時，用桶盛裝水灰混合物再沉淀取樣，如有二級除塵時，應二級皆取樣，混合時一級占約60%，二級占約40%，當然，如用飛灰取樣器取樣更加準確。

3、渣的取樣：同煤的取樣，要多點取樣，如漏渣、漏煤口多處時，應各取樣并加權。

（二）對煙氣的測量：取樣管插入取樣孔內后必須塞好孔口，絕對不允許有漏氣，因為出現漏氣，煙管位置一般是負壓的，如漏氣，外界壓力更高的空氣會進入，造成煙氣成分不純，測量值得變得不準。

注意事項：取樣點一般開在直道上，煙氣更均勻，取樣管需插入煙道1/3以上，，如煙氣分析儀自配的取樣槍達不到要求，需用另外的符合要求的取樣管插入煙道，中間用軟管連接。煙道截面積較大時可用笛型取樣管或用網格法，這點不少人測試時無法做到。

（三）其它

1、多臺鍋爐的測量：多臺鍋爐的測試時，要特別注意參數必須與其它鍋爐的參數隔絕，避免干擾，產生誤差。實際操作時，這條往往執行不到位。

2、排污要求：對于飽和蒸汽鍋爐，測試過程中不得排污，對過熱蒸汽鍋爐，必須連續排污時，排污時需計入鍋爐取樣量，且不得超過鍋爐出力的3%。

3、測試過程中人員不宜變動。一個用戶同時有多臺鍋爐同時測試時，這種情況容易發生。為保證參數記錄的連續性，同時能及時及時發現被測參數的異常情況，且保證參數記錄責任到位，一個連續的測試過程中，要堅持測試人員的固定。

最后，鍋爐的能效測試涉及過程比較復雜，需要認真控制好測試的各個環節，才能確保測試結果有準確性，為鍋爐的節能減排提供有效的參考。

參考文獻

〔1〕TSG G0002-2010鍋爐節能技術監督管理規程

〔2〕GB/T10180-2017 工業鍋爐熱工性能試驗規程