关于工业锅炉能效测试中的问题及节能探索

文/张大生,营口市锅炉压力容器检验研究所

关于工业锅炉能效测试中的问题及节能探索

文/张大生,营口市锅炉压力容器检验研究所

对工业锅炉能效测试过程中常见的影响锅炉能效水平的问题及其原因进行分析，探讨了工业锅炉的节能方法和措施，为工业锅炉的节能改造和节能运行提供指导。

锅炉效率;测试中的问题;热损失;节能措施

1 工业锅炉能效测试中的问题与原因

1.1 长期维持较低的负荷运行

在工业锅炉能效测试中发现，由于各个领域的生产内容和生产方式存在差异性，因此，各个企业所选的锅炉型号、类别、参数均有所不同。而在工业锅炉实际配置中，为了满足生产条件，时常选用高于所需蒸发量的锅炉。因此，在工业锅炉运行期间，“大马拉小车”的现象时有发生。同时，据工业锅炉能效测试计算结果可知，如若负荷率＞75%，那么工业锅炉将处于较高的运行热效率。但由于部分企业的工业锅炉运行负荷仅维持在额定负荷的30%-70%，因而，在长时间的低负荷运行状态下，严重限制了锅炉热效率的提升，且促使锅炉产生不稳定运行问题，最终造成锅炉散热损失，甚至固体、气体不完全燃烧，损耗大量电能。

1.2 锅炉启停工况切换频繁

即在工业锅炉能效测试过程中发现，工业锅炉的启停、大小火工况切换与其热频率息息相关。若生产线中锅炉启停工况过于频繁，将造成用热、用汽量不均匀现象。同时，将保持十几分钟甚至1 h的周期波动，最终由此影响锅炉运行安全，且引起负荷波动，形成恶劣的燃烧工况，并呈现时高时低的锅炉热效率。

1.3 锅炉受热面灰结垢

即从锅炉能效测试结果中可知，随着锅炉运行时间的增加，锅炉受热面的积灰和结水垢问题会愈发严峻。同时，由于部分企业在工业锅炉运行操控过程中缺乏定期清理意识，从而大大增加了锅炉受热面热阻，引起热能损失。即灰的热传导率与钢相比，仅可达到钢的1/200。此外，水垢热导率是钢的1/200～1/50。除此之外，如若灰垢增加1mm，锅炉热损失将相应增加4%～6%，而当水垢增加1 mm，锅炉运行中的燃料消耗也会随之增加3%，为此，应在工业锅炉能效测试工作中提高对此问题的重视程度。

1.4 锅炉排烟温度较高

即经工业锅炉能效测试计算结果可知，排烟热损失将占据锅炉损失总量的60%～80%。同时，如若排烟温度升高10℃～15℃，排烟热损失将相应增加1%。因此，在工业锅炉节能探索过程中，应结合锅炉排烟温度问题。

2 工业锅炉节能潜力探索

2.1 设计、制造、安装层面

据相关统计数据显示，工业锅炉的平均热效率是6 6%。而从工业锅炉能效测试结果来看，导致此问题发生的原因主要归咎于运行和管理方面，因此，若做好工业锅炉的设计、制造、安装方面的管理工作，即可将锅炉平均热效率提升8%～10%。但在工业锅炉的设计、制造、安装节能管理作业中，首先，应结合锅炉能效认证，构建锅炉能效分级制度，而后，判断此锅炉的能效和节能等级。同时，依照锅炉能效分级制度中热力计算、烟风阻力计算、水动力计算等标准，科学调整锅炉运行中各项参数，达到节能型生产目的。其次，在工业锅炉设计、制造、安装等监管作业中，应严格遵从《特种设备安全监察条例》《高耗能特种设备节能监督管理办法》《锅炉节能技术监督管理规则》等，加强对锅炉安装说明书、锅炉设计文件、锅炉设计依据、锅炉效率测试报告等的监察工作，且从技术层面入手，引进燃煤的气化节能技术，最终将蒸汽量小于1 t/h的燃煤工业锅炉运行效率控制在标准状态下，并确保煤在炉膛内完全转换为煤气，且充分燃烧，由此提高锅炉整体能效水平。

2.2 使用层面

在工业锅炉能效测试工作开展的基础上，为了进一步实现工业锅炉的节能运行，应注重要求企业在锅炉选用时，参照自身生产能力和负荷需求，选用适宜参数的锅炉，且适当采取多台小容量锅炉的集中控制方法，避免锅炉运行中热效率的损失。同时，由于运行人员管理水平和运行能力关系着锅炉节能运行效果，因此，应定期针对运行人员知识领域、技术领域进行培训，并注重引导运行人员在实际工作开展过程中，做好工业锅炉的燃烧测试和燃烧调整工作，且依据锅炉参数和负荷需求，改造锅炉不匹配辅机。如，通过对变频风机和给水泵等的更换与改造，保持锅炉始终处于合理的工况运行状态下。除此之外，在工业锅炉使用过程中，为了降低能源损耗，也应依据生产工艺实际情况，做好乏汽和冷凝水的选择性回收工作，由此达到节能型生产效果。

2.3 改造层面

国家《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》中指出，如若企业实际节能量达到1万t标准煤以上，将予以资金奖励。同时，为了更好地鼓励工业锅炉通过改造方式达到节能生产目的，部分地区制定了奖励额度与节能量制度。即由企业申报节能量，而如若某一企业节能量每达到1 t，将奖励200元奖励资金，但奖励资金的支付将按照企业申报节能量的60%标准，继而待申报节能量审核确认后，清算奖励资金。此外，由于锅炉更新、技术改造是实现工业锅炉能效提升的主要途径，因此，各级政府机构应注重监管分层燃烧、循环流化床燃烧、相变锅炉、热管传热、变频调节等技术在节能改造工程中的应用情况，最终更好的实现工业锅炉节能生产目标。

2.4 损失层面

在工业锅炉节能管理作业中，应充分考虑锅炉各项热损失问题。首先，由于排烟温度过高将引起锅炉热损失，因此，应遵从“高质高用”原则，对烟气余热进行回收。同时，定期检查锅炉受热面积灰、结水垢等情况，且做好定期清洁工作，由此控制热效率损失现象。其次，在气体不完全燃烧控制作业中，应保持工业锅炉运行中空气系数、炉温，可燃气体停留时间等的标准性，从根本上避免空气系数偏低引起气体不完全燃烧现象。

3 结束语

从事4年锅炉检验工作的我，深知节能对于锅炉和使用单位的重要性，在当今节能减排的大环境下，在能源短缺、能耗严重的大背景下，工业锅炉的节能研究和节能工作任重而道远。文章介绍了工业锅炉能效测试过程中发现的影响锅炉热效率的问题和原因，探讨了锅炉使用维护中需要改进和完善的地方，从降低锅炉各项热损失的角度提出相关节能措施，以指导锅炉运行，达到提高锅炉热效率，实现工业锅炉节能的目的。

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