孫彬彬 趙博等

摘 要：通過(guò)對(duì)我國(guó)工業(yè)鍋爐運(yùn)行情況和能效測(cè)試現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，并針對(duì)這些問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐 能效測(cè)試 改進(jìn)策略

中圖分類號(hào)：TK227 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（a）-0118-01

隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，人類對(duì)能源的利用變得越來(lái)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(yè)鍋爐這種高耗能的工業(yè)設(shè)備。工業(yè)鍋爐的熱效率在通常情況下不超過(guò)80%，最低時(shí)只有50%，所用燃料主要是煤炭，同時(shí)，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(shù)高的能耗，必須想辦法提高其熱效率。對(duì)鍋爐進(jìn)行能效測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，既可以提高工業(yè)鍋爐的能源利用率，又能減低污染物的排放。

1 工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀分析

截止到2011年底，全國(guó)特種設(shè)備共有729.15萬(wàn)臺(tái)，其中鍋爐62.03萬(wàn)臺(tái)，其中約80%為燃煤鍋爐。

1.1 運(yùn)行狀況

我國(guó)的工業(yè)鍋爐由于一些特殊的原因，大多都是處于一種較低負(fù)荷的狀態(tài)。這其中考慮到今后的發(fā)展情況，也有鍋爐運(yùn)行時(shí)，用熱、用汽變化幅度大，從而造成鍋爐在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)低負(fù)荷運(yùn)行。

我國(guó)燃煤鍋爐的能源利用較低，造成的污染較為嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，鍋爐每年消耗的煤炭占年產(chǎn)量的85%以上，而它的平均熱效率只有65%，比國(guó)際先進(jìn)水平要低10%至15%左右，可見(jiàn)煤炭有很大一部分被浪費(fèi)掉，對(duì)空氣造成嚴(yán)重的污染。

1.2 燃燒設(shè)備整體技術(shù)

我國(guó)的鍋爐太過(guò)注重鍋爐的本身設(shè)計(jì)，對(duì)于能源燃燒設(shè)備并沒(méi)有投入太多的研究，因此國(guó)內(nèi)的鍋爐的燃燒智能化不夠，無(wú)法在燃燒過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)，在環(huán)保節(jié)能方面也缺乏相應(yīng)的技術(shù)。發(fā)達(dá)國(guó)家在燃燒換熱、水處理、余熱回收、灰渣綜合利用和電器設(shè)備變頻技術(shù)已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，還有國(guó)內(nèi)鍋爐在主輔機(jī)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(yùn)行效率。

1.3 運(yùn)行管理水平

工業(yè)鍋爐的操作人員沒(méi)有規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)，很多操作人員僅僅是依靠自身的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制操作，因此，對(duì)司爐人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，也是提高鍋爐運(yùn)行管理及操作水平的途徑之一。

1.4 煤炭的質(zhì)量

工業(yè)鍋爐的燃料主要是煙煤，各個(gè)地區(qū)由于煤質(zhì)不一樣，鍋爐的燃料也時(shí)常發(fā)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(duì)煤的適應(yīng)性較差，煤在這樣的鍋爐中的燃燒率低。另外，由于供應(yīng)的煤種總是在變化，管理人員僅僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)無(wú)法掌握鍋爐運(yùn)行規(guī)律，也就不存在什么針對(duì)改進(jìn)措施。這樣鍋爐的運(yùn)行效率不能得到提升，燃料燃燒不夠充分，環(huán)境問(wèn)題也不能得到很好的解決。

2 工業(yè)鍋爐能效測(cè)試

要解決鍋爐的熱效率問(wèn)題，提高鍋爐的燃燒效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的可持續(xù)性發(fā)展，跟據(jù)國(guó)家的相關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定，高消耗的特種設(shè)備必須要實(shí)現(xiàn)國(guó)家審查和監(jiān)督，這種通過(guò)法律法規(guī)確立的管理制度，不僅體現(xiàn)國(guó)家對(duì)特種設(shè)備的重視，還體現(xiàn)國(guó)家對(duì)推進(jìn)能源節(jié)約理念的決心。當(dāng)前我國(guó)的鍋爐熱效應(yīng)平均只能達(dá)到65%左右，與發(fā)達(dá)國(guó)家的80%以上相差甚遠(yuǎn)，從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，做好工業(yè)鍋爐能耗測(cè)試是一個(gè)迫切的任務(wù)。

2.1 國(guó)內(nèi)工業(yè)鍋爐能效測(cè)試研究方法

目前對(duì)工業(yè)鍋爐的測(cè)試依據(jù)主要有：TSG G0002-2010《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》、TSG G0003-2010《工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則》、GB/T10810-2003《工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程》。較為常用的熱效率測(cè)試方法有兩種，一種為正平衡法，另外一種為反平衡法。規(guī)程規(guī)定：對(duì)于手燒鍋爐、下飼式鍋爐、電加熱鍋爐采取正平衡法進(jìn)行測(cè)試；額定蒸發(fā)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(jìn)行測(cè)試。正平衡法測(cè)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(lái)算出鍋爐的熱效率，公式表達(dá)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(chǎn)熱量；q2代表排煙熱量損失；q3代表化學(xué)燃燒不完全損失；q4代表機(jī)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(cè)試的主要項(xiàng)目有：燃料發(fā)熱量及工業(yè)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(jìn)出水的流量、壓力和溫度等。反平衡法測(cè)試的主要項(xiàng)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(duì)鍋爐進(jìn)行能效測(cè)試是為了提高鍋爐的熱效率，因此要充分的了解企業(yè)有關(guān)于鍋爐設(shè)備的使用情況。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)不合格的原因進(jìn)行分析，給出相應(yīng)的指導(dǎo)建議，為企業(yè)提供相應(yīng)的整改方案。

3 提高在工業(yè)鍋爐熱效率的對(duì)策

（1）把持好市場(chǎng)流入，對(duì)新制造的鍋爐嚴(yán)格規(guī)范的對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，保障其功效達(dá)到產(chǎn)品的目標(biāo)值，在源頭上避免不達(dá)標(biāo)的鍋爐混入工廠，最好是測(cè)試值高于目標(biāo)值。

（2）在鍋爐安裝使用時(shí)，加強(qiáng)對(duì)其能效的評(píng)價(jià)，尋找鍋爐能效低的原因，并進(jìn)行改良，從而保障安裝后鍋爐能夠到達(dá)相應(yīng)的功效值。

（3）鍋爐應(yīng)該有地域性特點(diǎn)，在不同的地區(qū)可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)鍋爐進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，保障其在安裝使用后能夠達(dá)到較高的能效。

（4）提高鍋爐操作人員的職業(yè)素質(zhì)，主要通過(guò)技能培訓(xùn)來(lái)普及鍋爐造作要點(diǎn)，加強(qiáng)操作人員的責(zé)任性，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督和處理，避免鍋爐受到水垢的不良影響，同時(shí)要減少間斷性低負(fù)荷運(yùn)行，提高能效。

（5）對(duì)鍋爐要定期的進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，減少漏風(fēng)等不良影響發(fā)生，通過(guò)一些手段降低過(guò)量空氣系數(shù)，降低排煙溫度，避免熱量的損耗。

（6）加強(qiáng)鍋爐的管理，對(duì)一些可再利用的物質(zhì)要進(jìn)行回收，提高進(jìn)水的溫度，對(duì)鍋爐產(chǎn)生的廢氣、污水要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，提高鍋爐的能效綜合能力。

（7）制定強(qiáng)制鍋爐管理制度，對(duì)于那些高消耗高污染的鍋爐進(jìn)行強(qiáng)制性退出市場(chǎng)，將節(jié)能高效的理念納入鍋爐生產(chǎn)體系，將其作為安全標(biāo)準(zhǔn)化考核。

4 結(jié)語(yǔ)

鍋爐的能效測(cè)試是推動(dòng)節(jié)能技術(shù)革新的一種重要手段，通過(guò)對(duì)鍋爐的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，找出影響熱效率的主要因素，為鍋爐的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供相應(yīng)建議，從而提高鍋爐的運(yùn)行效率，既節(jié)約了能源，又減少了對(duì)環(huán)境的污染，從而真正達(dá)到節(jié)能減排的目的。

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