福建省在用燃煤工業(yè)鍋爐能效現(xiàn)狀分析與節(jié)能減排對(duì)策

摘要：文中以截至2021年12月，福建省在用的938臺(tái)燃煤工業(yè)鍋爐的能效測(cè)試結(jié)果為研究對(duì)象，從排煙溫度、過(guò)量空氣系數(shù)及鍋爐熱效率三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù)提出了相應(yīng)的節(jié)能減排對(duì)策和建議，為燃煤工業(yè)鍋爐淘汰、改燃和節(jié)能環(huán)保提升工作提供了技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：燃煤工業(yè)鍋爐；能效測(cè)試；節(jié)能對(duì)策

Analysis on Energy Efficiency Status and Countermeasures for Energy Conservation and Emission Reduction of Coal-fired Industrial Boilers in Use in Fujian Province

CAI Wenxin1，2 ， DAI Guodong 1，2， CHEN Xiaohan1，2， CHEN Fei1，2， WANG Zhijian1，2

（1 Fujian Boiler and Pressure Vessel Inspection Institute， Fuzhou 350008， Fujian， China）

（2 National Quality Inspection and Testing Center for Industrial Boiler （Fujian）， Fuzhou 350008， Fujian， China）

Abstract： This paper studied the energy efficiency test results of 938 coal-fired industrial boilers in use in Fujian Province as of December 2021. Indicators of the exhaust temperature， excess air coefficient and boiler thermal efficiency were analyzed. Combined with the test data put forward the corresponding countermeasures and suggestions for energy conservation and emission reduction. It provided technical basis for the elimination and conversion of coal-fired industrial boilers and the improvement of energy conservation and environmental protection.

Key Words： Coal-fired industrial boilers; Energy efficiency test; Energy conservation countermeasures

0引言

燃煤工業(yè)鍋爐作為高能耗、重污染的典型代表，推進(jìn)節(jié)能環(huán)保專項(xiàng)整治工作勢(shì)在必行[1]。根據(jù)閩經(jīng)信環(huán)資〔2015〕34 號(hào)和閩質(zhì)監(jiān)〔2017〕75 號(hào)文件的要求，全省嚴(yán)格控制新建燃煤鍋爐，并推動(dòng)了中小型燃煤鍋爐的逐步淘汰和節(jié)能改造，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院在2017年底前全面完成了在用燃煤工業(yè)鍋爐能效普查任務(wù)[2]。2018年起，根據(jù)閩質(zhì)監(jiān)〔2018〕139 號(hào)文件的要求，福建省持續(xù)開展燃煤鍋爐節(jié)能減排攻堅(jiān)戰(zhàn)，并通過(guò)開展每2 年一輪的全省在用工業(yè)鍋爐能效測(cè)試全覆蓋工作，有力促進(jìn)全省在用工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)保的全面提升。

自2018年起到2021年止，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院已完成完整的兩輪在用工業(yè)鍋爐定期能效測(cè)試專項(xiàng)工作，其中全省在用燃煤工業(yè)鍋爐能效測(cè)試數(shù)量和平均熱效率見圖1。目前，全?。ǔ龔B門外）現(xiàn)存在用燃煤工業(yè)鍋爐共計(jì)938臺(tái)，對(duì)比2015年初的5686臺(tái)，燃煤工業(yè)鍋爐數(shù)量大幅減少。近年來(lái)，隨著落后燃煤鍋爐的逐步淘汰和節(jié)能改造，福建省開展燃煤鍋爐節(jié)能減排攻堅(jiān)戰(zhàn)取得了顯著成效，在用燃煤工業(yè)鍋爐平均熱效率提升了7.68個(gè)百分點(diǎn)。

福建省民營(yíng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、中小企業(yè)眾多、轄區(qū)內(nèi)山地丘陵地貌較多也造成了各地市工業(yè)鍋爐分布較分散的區(qū)域特色。省內(nèi)燃煤工業(yè)鍋爐仍存在蒸發(fā)量小、分布廣、能效偏低、污染物排放量較高的特點(diǎn)，進(jìn)一步做好燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工作任重道遠(yuǎn)且大有可為。

1" 2020～2021年度福建省各地市在

用燃煤工業(yè)鍋爐能效測(cè)試完成情況

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020～2021年度福建省已測(cè)在用燃煤工業(yè)鍋爐共計(jì)938臺(tái)次，泉州、福州、漳州、三明已測(cè)在用燃煤工業(yè)鍋爐超過(guò)100臺(tái)次，特別是泉州晉江（172臺(tái)）和福州長(zhǎng)樂(lè)（123臺(tái)）地區(qū)數(shù)量較多。全省已測(cè)蒸發(fā)量10t/h及以下鍋爐共計(jì)597臺(tái)次，占比63.65%。其中，蒸發(fā)量10t/h及以下在用燃煤鍋爐占該地市比例較高的地市有寧德（84.52%）、龍巖（78.08%）、南平（78.02%）、莆田（73.24%）?？梢?，福建省蒸發(fā)量10t/h及以下中小型在用燃煤工業(yè)鍋爐占比較高，工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗工作仍有很大的潛力可挖。

如圖2所示，泉州地區(qū)蒸發(fā)量10t/h及以下在用燃煤鍋爐數(shù)量最多，共測(cè)試150臺(tái)次，占比25.1%，其他地區(qū)測(cè)試臺(tái)數(shù)相差不大，分布較為平均。各地市應(yīng)加強(qiáng)燃煤鍋爐節(jié)能監(jiān)管，確保應(yīng)該淘汰的鍋爐及時(shí)淘汰拆除，無(wú)法淘汰的鍋爐迅速開展節(jié)能減排改造。

2" 2020～2021年度福建省各地市在用燃煤工業(yè)鍋爐能效測(cè)試結(jié)果分析

對(duì)福建省各地區(qū)（除廈門）所測(cè)試的938臺(tái)在用工業(yè)鍋爐能效測(cè)試結(jié)果按地市進(jìn)行匯總，具體數(shù)據(jù)見表2。依據(jù)TSG G0002-2010及第1號(hào)修改單、TSG G0003-2010相關(guān)條款，以主要指標(biāo)：鍋爐熱效率、排煙溫度以及過(guò)量空氣系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[3]。

由表2可知，全省在用燃煤工業(yè)鍋爐折算平均蒸噸為10.31t/h，龍巖、寧德、南平的平均蒸噸數(shù)相對(duì)較小，也說(shuō)明了該地區(qū)中小型工業(yè)鍋爐占比高。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，寧德地區(qū)排煙溫度平均值達(dá)212.3℃，鍋爐尾部受熱面布置情況不理想；泉州地區(qū)熱效率平均值74.82%，為全省最低，福州地區(qū)平均蒸噸數(shù)全省最高，熱效率平均值也最高（81.00%），且高于泉州地區(qū)6.18個(gè)百分點(diǎn)。從圖3可看出，熱效率平均值分布基本與折算平均蒸噸數(shù)相匹配，即呈現(xiàn)蒸噸數(shù)越大平均熱效率越高的趨勢(shì)。寧德、莆田地區(qū)平均蒸噸數(shù)較小，平均熱效率與三明、漳州地區(qū)相差不大；泉州地區(qū)熱效率平均值明顯與其平均蒸噸數(shù)不匹配?？梢?，燃煤工業(yè)鍋爐熱效率不僅與蒸噸數(shù)有關(guān)，還受其他因素影響。

通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，按照鍋爐蒸發(fā)量（D≤4t/h、4t/h＜D≤10t/h、D＞10t/h三類）進(jìn)行匯總。由表3可知，從全省范圍來(lái)看，隨著蒸發(fā)量的增大，鍋爐熱效率、排煙溫度以及過(guò)量空氣系數(shù)三個(gè)指標(biāo)均呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì)[4]。結(jié)合圖4，全省范圍熱效率平均值隨蒸發(fā)量增大可提升7.61個(gè)百分點(diǎn)，大型燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能降耗優(yōu)勢(shì)明顯。從三個(gè)區(qū)段來(lái)看，寧德地區(qū)鍋爐熱效率情況相對(duì)較好，泉州地區(qū)熱效率平均值相對(duì)較低，主要原因是泉州地區(qū)保有大量的無(wú)煙煤鍋爐，該煤種鍋爐運(yùn)行效率偏低[2]；泉州地區(qū)工業(yè)鍋爐熱效率合格率僅為74.2%，遠(yuǎn)低于全省平均值88.2%及寧德地區(qū)的98.8%。因此，可以進(jìn)一步證明加快實(shí)施小型鍋爐淘汰、推廣大型鍋爐集中供熱，加強(qiáng)對(duì)熱效率不合格鍋爐的整治，對(duì)工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作尤為重要[5]。

3福建省在用燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排對(duì)策

據(jù)福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試收集和記錄的鍋爐使用單位相關(guān)信息，以及對(duì)歷年來(lái)在用燃煤工業(yè)鍋爐定期能效測(cè)試數(shù)據(jù)的分析研究，提出以下節(jié)能減排對(duì)策和建議：

1）進(jìn)一步加強(qiáng)省內(nèi)熱效率不合格燃煤鍋爐整治、淘汰力度。通過(guò)統(tǒng)計(jì)，全省無(wú)配置尾部余熱回收裝置且熱效率不合格燃煤鍋爐共計(jì)50臺(tái)，其中D≤4t/h有47臺(tái)、4t/h＜D≤10t/h有2臺(tái)、D＞

10t/h有1臺(tái)，平均蒸噸數(shù)僅為2.57 t/h，小型工業(yè)鍋爐（D≤4t/h）占比94%。測(cè)試熱效率平均值為63.99%，排煙溫度平均值為222.9℃，過(guò)量空氣系數(shù)平均值為2.83，可見各項(xiàng)主要指標(biāo)十分不理想。建議對(duì)該50臺(tái)鍋爐進(jìn)行合理增加鍋爐尾部受熱面（余熱回收裝置）的節(jié)能增效改造，對(duì)于改造后仍然不合格的鍋爐采取強(qiáng)制淘汰措施。

2）進(jìn)一步推動(dòng)清潔能源使用，加大燃煤鍋爐改燃和節(jié)能改造工作力度。建議偏遠(yuǎn)以及天然氣供應(yīng)不足的地區(qū)，將燃煤鍋爐改燃生物質(zhì)燃料，生物質(zhì)燃料是低碳低硫的清潔能源，具有可再生、較安全、低污染的特性，改造方便，可作為燃煤鍋爐的替代產(chǎn)品。同時(shí)，福建省在用燃煤工業(yè)鍋爐無(wú)布置尾部受熱面的臺(tái)數(shù)為222臺(tái)，占比23.67%，配置鍋爐尾部受熱面對(duì)于鍋爐節(jié)能降耗起到至關(guān)重要的作用，是鍋爐節(jié)能改造的有效措施之一，有助于推進(jìn)全省燃煤工業(yè)鍋爐的熱效率的提升。

3）進(jìn)一步提升節(jié)能減排監(jiān)管執(zhí)法力度，提高鍋爐使用單位節(jié)能環(huán)保意識(shí)。隨著國(guó)家“碳達(dá)峰、碳中和”宏偉發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，“十四五”期間，鍋爐節(jié)能減排將作為鍋爐監(jiān)管的重要抓手。因此，建議推進(jìn)大型鍋爐集中供熱和擴(kuò)大高污染燃料禁燃區(qū)范圍等方式加強(qiáng)鍋爐監(jiān)管。同時(shí)，持續(xù)開展在用工業(yè)鍋爐的定期能效測(cè)試專項(xiàng)工作，開展節(jié)能知識(shí)、節(jié)能技術(shù)宣傳普及活動(dòng)。從監(jiān)管和疏導(dǎo)的兩端相向發(fā)力，從而激發(fā)鍋爐使用單位自覺自愿地開展節(jié)能減排的內(nèi)在動(dòng)力，促進(jìn)使用單位進(jìn)一步提高鍋爐運(yùn)行管理水平，提升鍋爐節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)截至2021年12月，福建省在用的938臺(tái)燃煤工業(yè)鍋爐的能效測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從排煙溫度、過(guò)量空氣系數(shù)及鍋爐熱效率三個(gè)指標(biāo)出發(fā)，結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù)提出了相應(yīng)的節(jié)能減排對(duì)策和建議，為燃煤工業(yè)鍋爐淘汰、改燃和節(jié)能環(huán)保提升工作提供了技術(shù)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2022-07-11

基金項(xiàng)目：福建省市場(chǎng)監(jiān)督管理局科技項(xiàng)目（FJMS2021015）

作者簡(jiǎn)介：蔡文昕，男，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院/國(guó)家工業(yè)鍋爐質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（福建），工程師，碩士

戴國(guó)棟，男，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院/國(guó)家工業(yè)鍋爐質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（福建），教授級(jí)高級(jí)工程師

陳小韓，男，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院/國(guó)家工業(yè)鍋爐質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（福建），高級(jí)工程師

陳" "飛，男，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院/國(guó)家工業(yè)鍋爐質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（福建），高級(jí)工程師

王志建，男，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院/國(guó)家工業(yè)鍋爐質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（福建），工程師