工业锅炉和热力管道节能监测中能源浪费量的分析

文/吴国蓉 江苏建科工程咨询有限公司 江苏南京 210018

1、前言

当前我国工业锅炉普遍存在能耗较高、效率较低、污染严重等问题，是国家节能减排的重点对象。工业锅炉的节能减排是一个系统性的工作，其核心是研究并推广应用节能新技术。

2、燃煤工业锅炉存在的问题

长期以来，我国燃煤工业锅炉的产品设计和制造往往是重锅炉本体而轻燃烧设备，重锅炉主机而轻配套辅机和附件，加上燃煤供应品种、煤质多变，实际燃煤与设计煤质偏离；相当多数锅炉经常处于较低的负荷下运行；司炉工操作技术和运行管理水平较差；设备维护保养工作跟不上等因素，致使我国工业锅炉产品的实际运行效率往往要比鉴定热效率下降不少，造成一次能源的浪费。

3、工业锅炉使用中存在问题的原因分析

3.1 工业锅炉节能技术标准不健全,或年久未修订

目前在工业锅炉节能管理、技术法规标准方面,只有《评价企业合理用热技术导则》(GB/T3486-1993)、《工业锅炉节能监测方法》(GB/T15317-1994)、《工业锅炉经济运行》(GB/T17954-2007)3个推荐性标准,有些标准由于年久未予修订,有关技术指标已不能适应当前节能工作的要求。虽然国家已组织制定了工业锅炉能效标准,但由于燃煤工业锅炉的使用、运行情况复杂,标准的可操作性有待充分研究。

3.2 节能激励政策和措施还不完善,操作性有待提高

随着市场经济的深化,政府相关政策的调整和变动,原有的部分节能激励政策措施或已失效或已废止,现有的节能政策、措施在针对性、专一性、协调配套性、可操作性等方面与市场经济的要求存在不同程度的不适应,适应市场经济的长效节能战略管理的激励机制还有待进一步探索。

3.3 工业锅炉制造企业在设计和生产上存在不足

我国工业锅炉产品设计和制造往往重锅轻炉,重锅炉主机轻配套辅机。对燃烧设备并不多加研究,往往是长期一贯地套用,燃烧设备设计上存在结构不合理,对燃料适应性考虑不够等问题。3.4工业锅炉使用单位在锅炉选型和使用中存在误区。锅炉热效率通常不是使用单位选购锅炉产品时考虑的首要因素,而价格往往是使用单位选用锅炉的决定因素。由于使用单位对工业锅炉的性能不熟悉,也不重视,或者选购时容量裕度太大,造成选用不当和运行时大马拉小车的现象。此外大多数使用单位对锅炉的使用管理不重视,把司炉视作低技能岗位,不注重对运行人员的培训和考核。

4、锅炉和热力管道的节能建议

4.1 健全企业锅炉运行管理制度

必须要有相对稳定的管理人员，去监督管理锅炉的合理利用情况；对司炉人员的工作，制定相应的司炉操作规程，确保锅炉安全、高效运行；对能源的节约和浪费可以制定相应的奖惩制度。

4.2 合理控制排烟处空气过量系数以减少排烟热损失

经测试计算，排烟热损失占到总损失的84.8%，过大的锅炉排烟处过量空气系数（3.43）大大增加了排烟热损失，在锅炉出力小于额定出力即低负荷运行的情况下，锅炉管理人员及司炉人员需要根据氧量调整风量。（在日常运行中，锅炉司炉人员可以靠观察火焰及烟气颜色做出判断，风量适当时，火焰呈橙黄色，烟气为灰白色；风量过大时，火焰白亮、刺眼、透明，烟气呈白色；风量不足时，火焰呈暗黄色甚至红色，烟气呈黑色。）排烟处过量空气系数偏大，同时加大了烟气量增大了烟气流速，这样也就带出了更多的飞灰，增大了对环境的尘污染。减小排烟处过量空气系数还有助于减少SO2的产生、提高烟气酸露点温度、减小低温腐蚀发生的可能性。

4.3 提高煤的燃烧效率

炉渣可燃物含量3.5%左右，燃烧状况较好，减少了固体未完全燃烧热损失。对煤层厚度、炉排速度和配风三方面进行调整，增加煤在炉内的燃尽时间，增强锅炉不同分区上的合理配风（需要加强对布风板风口的堵塞情况进行检修维护），都可以更有利于煤的完全燃烧，并能更好地控制排烟过量及空气系数。向煤中添加节煤剂，在燃烧过程中通过氧化、催化原理，改善燃烧条件，增加燃煤透气性，降低煤的燃点，促使煤的可燃成份充分燃烧，并能降低烟尘排放量。

4.4 适当提高热力管网的供汽压力和保证蒸汽高效传输

在输送过热蒸汽条件下，随着蒸汽沿管道流动，温度下降，压力也逐渐降低。压力降低，其对应的饱和温度也随之降低，若下降后的蒸汽温度仍高于对应压力下饱和温度，蒸汽不会凝结。散热损失会降低蒸汽过热度，降低蒸汽焓值。这时，有热量损耗，没有质量损失。随着管路进一步增长，蒸汽温度和压力进一步下降，但下降并不是同步的。在供热蒸汽管道的流速范围内（低流速），一般温度下降较快，而压力相对慢些。蒸汽的饱和温度、饱和压力一一对应，经过一段相当长的管路后，原本过热的蒸汽，由于其温度下降快，压力下降慢，其温度很有可能低于对应压力下的饱和温度，蒸汽凝结，产生凝结损失即质量损失。

理论分析和实践已经证明，当供热参数一定情况下，影响蒸汽流速的因素与用户用量和管线长度有关，管线短或用量大,蒸汽流速大；管线长或用量小，蒸汽流速减小，流速的降低会导致凝结过早产生，热、质损失迅速增加。因此根据用户用汽情况，适当提高供汽压力，并确保蒸汽在管道内在最佳流速范围内流动，这些将有利于管损的降低。

4.5 回收蒸汽冷凝水

对终端热力设备用热后的蒸汽冷凝水经过处理之后是可以加以回收利用，以提高锅炉的给水温度并减少水处理设施的工作，也能够达到减小系统能耗的目的。

4.6 锅炉水系统的运行节能

加强对锅炉给水的水处理设备的维护及锅炉水质的检测工作，确保锅炉水质，可以选择更适当的排污量，以减少排污引起的热损失。水垢的存在会严重减弱锅炉的传热，严重时甚至可能导致锅炉故障，更彰显锅炉给水处理及水质检测工作的重要性。

结语：

工业锅炉节能减排任重道远，相信在政府的积极倡导和职能部门强有力监管下,通过制造企业、用户以及其他相关单位的共同努力,我国工业锅炉节能减排工作一定能取得显著成绩。

[1]石斌.对工业锅炉节能减排的探索[J].中国质量技术监督,2016，12:60-61。

[2]王彦秋.工业锅炉节能途径分析与探讨[J].应用能源技术，2007，11:18-20.