福建省燃煤工业锅炉能效普查发现的问题和对策

戴国栋 陈 飞

（1 福建省锅炉压力容器检验研究院，福建 福州 350008）（2 国家工业锅炉质量监督检验中心（福建），福建 福州 350008）

1 引言

为贯彻落实福建省发展改革委等七厅局下发的《福建省燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》（闽经信环资〔2015〕34号）精神，依据福建省质量技术监督局《关于印发燃煤锅炉节能减排攻坚战和油气输送管道隐患整治攻坚战工作方案的通知》（闽质监特〔2015〕85号）和《福建省经济和信息化委员会专题会议纪要》（〔2015〕15号）要求，福建省锅炉压力容器检验研究院于2015年开始开展全省燃煤工业锅炉能效普查工作，现将能效普查工作完成情况汇总、分析如下。

2 在用燃煤工业锅炉能效普查完成情况

2015年至2017年，全院共完成燃煤工业锅炉简单测试1941台，完成详细测试396台（简单测试效率指标不合格的做详细测试），其中10吨及以上燃煤工业锅炉完成简单测试438台，完成详细测试263台。

3 在用燃煤工业锅炉能效普查测试结果汇总

表1 在用燃煤工业锅炉能效简单测试数据汇总表

表2 在用燃煤工业锅炉能效详细测试数据汇总表

4 主要热效率指标（热效率、排烟温度、过量空气系数）分析

从上述统计表格（以能效简单测试数据分析）可以看出，福建省在用燃煤工业锅炉能效简单测试的热效率平均值为72.9%，合格率为82.6%，热效率平均值最高的是福州地区，宁德、莆田、漳州、三明、南平次之，而泉州和龙岩地区的锅炉热效率平均值最低。排烟温度和过量空气系数的合格率全省均偏低，特别是过量空气系数的全省平均合格率只有4.3%，说明从控制过量空气系数和适当降低排烟温度角度入手，福建省工业锅炉节能降耗工作还是有很大的潜力可挖。

5 按锅炉类型分类的测试数据分析

在用燃煤工业锅炉能效测试数据，按燃料、吨位以及燃烧设备等三种分类方式来分析。

5.1 按锅炉所用燃料分析

从表3测试数据分析上看，福建省燃煤工业锅炉主要使用煤种为烟煤和无烟煤，热效率平均值最高的是烟煤，其平均效率为76.38%，其次是褐煤、贫煤，热效率平均值最低的是无烟煤，其平均效率仅为68.46%，因此，福建省无烟煤锅炉运行热效率还有进一步提高的空间。

表3 福建省燃煤工业锅炉主要使用煤种的热效率平均值

5.2 按锅炉额定出力（折算蒸吨）分析

从表4测试数据分析上看，福建省蒸发量20吨/小时及以上的工业锅炉热效率平均值最高，达到了81.39%，蒸发量10吨～20吨/小时的工业锅炉热效率平均值也较高，而蒸发量10吨/小时以下的小型工业锅炉能效测试合格率和热效率平均值均较低，平均热效率只有71.38%，其能耗也较大，因此需要加以改造、整治或淘汰。

表4 福建省不同蒸发量的工业锅炉热效率平均值

5.3 按锅炉燃烧设备分析

福建省燃煤工业锅炉以层燃炉为主，其它燃烧形式的工业锅炉占比较低。从表5测试数据分析上看，固定炉排锅炉能效合格率和热效率平均值均最低，其平均热效率只有70.10%，煤粉和水煤浆锅炉能效合格率最高，全部达到在用工业锅炉能效要求。而循环流化床锅炉和链条炉排工业锅炉能效合格率居中。从节能方面考虑建议应逐步淘汰固定炉排锅炉，同时全省燃煤循环流化床锅炉和链条炉排锅炉的运行热效率平均值偏低（分别为80.78%和74.71%），还需要进一步提高。

表5 福建省各种燃烧形式的工业锅炉的能效合格率和热效率平均值

6 燃煤工业锅炉能效普查中发现的问题

（1）福州地区的燃煤工业锅炉运行热效率最高，而龙岩和泉州地区的运行热效率偏低。主要原因是福州地区经过一段时间的燃煤锅炉节能环保整治工作后，部分能耗较大和环保污染严重的燃煤锅炉进行了改燃和淘汰，因此该地区工业锅炉热效率有了一定的提高。而龙岩和泉州地区由于保有大量的无烟煤锅炉运行效率偏低，造成了整个地区的锅炉运行热效率平均值较低，这两个地区应采取有效措施大力提高燃无烟煤锅炉能效[1]。

（2）从测试数据上看，全省燃煤工业锅炉运行中过量空气系数普遍过高，其主要原因：一是锅炉使用过程中，未能按照锅炉负荷及煤种的变化及时调整风量，导致过量空气系数偏高；二是固定炉排锅炉的司炉工素质和责任心不高，在锅炉使用过程中炉门未及时关闭，造成大量冷空气进入炉膛；三是部分工业锅炉设备制造和安装水平差，日常维护不当，锅炉燃烧设备及烟风道破损造成漏风。

（3）现场锅炉排烟温度合格率较低，其主要原因：一是相当数量的固定炉排锅炉均未配置尾部受热面，还有一些有机热载体锅炉虽然布置了尾部受热面，但是布置的受热面面积不够造成了排烟温度仍然过高；二是工业锅炉普遍未布置吹灰装置，而其日常运行管理中又不重视进行受热面的清灰和清焦工作，造成锅炉受热面传热不良，锅炉排烟温度升高；三是使用单位普遍不重视水质管理工作，同时又未依据水质监测情况合理排污，造成锅炉结垢，恶化传热效果，也致使锅炉排烟温度升高。

（4）固定炉排锅炉能耗普遍较大，这是其运行操作特点所决定的，同时其司炉工劳动强度较大，因此一定数量的固定炉排锅炉仍未淘汰，不符合我国节能减排发展的要求。

（5）测试过程中发现福建省的工业锅炉普遍运行负荷不高，由于锅炉长期低负荷运行，致使一些锅炉炉膛温度、给风量、漏风系数等运行参数难以控制在合理的范围内，造成燃烧损失比在额定负荷运行时增大，炉渣含炭量增加，不完全燃烧热损失和排烟热损失增大，运行效率下降。

（6）普查中发现全省各地市均存在部分燃煤锅炉现场改烧生物质燃料，而检验信息平台上使用燃料的登记信息仍为燃煤，应及时更新。

（7）锅炉节能管理水平低，多数锅炉使用单位未建立健全的节能管理制度和能耗计量体系，一些单位甚至连计量锅炉能耗最基本的计量器具都未配备。能源计量、统计等基础工作严重滞后，能耗统计制度不完善，部分统计数据准确性、及时性差，未建立科学统一的节能统计指标体系、监测体系和考核体系。如自身锅炉的吨煤产汽量、单位产品的能耗等这些最基础的数据都未进行统计，由于没有详细的统计数据，锅炉管理人员对能耗概念模糊，未能意识能量浪费的严重性和节能潜力。多数锅炉使用单位未充分认识节能措施的适用性和经济性，盲目追求短期效益，对节能措施的长期经济效益缺乏远见，并对目前节能市场及节能产品的稳定性信心不足。司炉工节能意识差，锅炉节能知识缺乏，或未受企业节能管理体系的有效激励，开展锅炉节能操作和节能提升工作的积极性不高[2]。

（8）锅炉自动化控制水平低，首先，几乎所有的在用工业锅炉均未配置如氧量表等监测仪表，司炉工无法根据实际运行状况及时进行燃烧调整。其次，大部分工业锅炉的鼓、引风机未配备变频器，鼓、引风量无法根据锅炉负荷和燃烧变化进行自动调节，造成锅炉过量空气系数超标，锅炉运行效率低。

（9）福建省燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主，锅炉对煤种的适应性较差，而燃煤多为未经过洗选加工的原煤，无法保证颗粒度、灰分等，原煤中颗粒粗细不均，特别是当燃用煤种发生变化时，燃烧状况恶化也降低了锅炉运行热效率。

（10）多数使用单位在水质管理上不规范：一是存在个别企业未安装水处理设备，或安装了不适用的水处理设备，或安装了水处理设备却长期未使用；二是普遍存在不重视水质管理，没有专门从事水处理的人员；三是锅炉运行期间不进行水质监测化验，水质达标率低，锅炉结垢问题突出。

7 工业锅炉节能增效的相关建议与对策

（1）对于城市和乡镇的小型工业锅炉和季节性使用的小型锅炉。可根据其实际情况，以生物质成型燃料、天然气、液化天然气等清洁能源为主，改善燃料结构，逐步淘汰目前使用的高能耗固定炉排（手烧）工业锅炉[3]。

（2）有条件的地方，比如用户比较集中的地区，可采用集中供气的方式或其他方式推进锅炉装机容量大型化，鼓励其采用高效率的链条炉排锅炉、煤粉锅炉以及循环流化床锅炉，同时鼓励有实力的合同能源管理公司投资集中供气供热项目，对锅炉运行进行专业化管理[4]。

（3）在锅炉节能改造过程中大力推广合同能源管理模式，拓宽融资渠道，重点支持专业化节能服务单位，由专门的节能改造单位出资为企业进行节能技改，未来的节能收益由节能改造单位与用汽单位共同分享，以此突破锅炉节能技改的技术和资金瓶颈，提高锅炉运行管理水平。

（4）指导锅炉使用单位配齐必备的能耗计量器具和检测、控制仪表，配备好由原煤、电能、蒸汽、自来水、热量等方面的计量器具，帮助使用单位建立能耗计量体系，同时提高锅炉自动化控制水平。

（5）帮助使用单位建立系统的节能管理制度，如节能目标责任制、管理岗位责任制、锅炉及其系统日常节能检查制度、燃料入场检验分析与管理制度、计量仪表校准与管理制度、锅炉及其系统维护保养制度、锅炉水（介）质处理管理制度、锅炉操作人员、水处理作用人员节能培训考核制度、锅炉经济运行操作规程、锅炉系统用能和能效状况统计分析制度等等。从而进一步规范司炉工的作业行为，以数据分析、发现使用中的问题和差距，引导使用单位的节能技术改进，提升节能管理水平。

（6）加强工业锅炉使用单位领导、管理人员和司炉作业人员的“三级”节能培训，对企业领导、锅炉管理人员和司炉作业人员及水处理人员采取不同的培训方式：对企业领导主要进行国家政策法律法规和节能基本知识的培训，提高企业领导的节能意识，可组织企业领导到锅炉运行管理较好企业去现场观摩节能成果，增强企业领导节能意识；对锅炉管理人员则主要侧重于节能法规专业知识的培训，拓展视野，提高节能专业技术水平，使其认识到自身企业存在的节能空间，提高节能技术改造热情；对司炉作业人员则加强节能基础知识培训和节能技术、操作技巧的经验交流，提高综合素质和能力。在锅炉作业人员上岗培训考核中，增加锅炉节能操作技术的有关内容，以提高运行和管理水平。对水处理人员的节能知识培训应包含锅炉安全运行知识、锅炉结构、锅炉水质运行、停炉保养、水处理设备、水处理方法、水质分析标准等内容。

（7）继续开展在用锅炉定期能效测试工作，按TSG0002-2010《锅炉节能技术监督管理过程》的要求，在用工业锅炉每两年进行一次热效率测试。通过测试帮助企业了解能耗浪费情况，找出节能关键点，引导企业进行节能改造，同时淘汰一批效率明显偏低的锅炉。

（8）强化锅炉设计环节的节能审查，严格把好新设计锅炉、节能改造、燃料改燃设计图纸的节能审查关，对不符合能耗指标要求的或者属于国家明令淘汰的产品，一律不得生产或出厂，从源头抓好节能。

（9）强化全省锅炉水处理监督管理工作，实现水处理达标节能。严格执行GB/T1576《工业锅炉水质标准》，加强水质监督，要求锅炉用水必须进行水质处理，没有可靠的水处理措施、水质不达标的锅炉不准投入运行。同时规范福建省的锅炉水处理药剂和水处理设备市场，组织制定相关标准，进行相关产品的质量抽查，淘汰不合格的水处理药剂和水处理设备。

8 结语

福建省锅炉压力容器检验研究院按计划完成辖区内在用燃煤工业锅炉能效普查工作，摸清福建省燃煤工业锅炉的运行状况，发现并总结福建省燃煤工业锅炉运行中存在的主要问题，并有针对性地提出合理、可行、可操作性的解决办法和对策，为下阶段深入开展全省燃煤工业锅炉节能减排工作奠定坚实的技术基础。

参考文献

[1]汪小蕾.泉州地区工业锅炉热效率现状及节能对策[J].工业锅炉,2015(4):32-35.

[2]梁喆.工业锅炉能效测试中的问题及节能措施浅谈[J].水电与新能源,2013(2):72-74.

[3]陈晓梅.对于工业锅炉能效测试结果分析与改进措施[J].资源节约与环保,2014(6):8.

[4]尤俊,戴国栋,张自丽.福建省在用工业锅炉分布情况与能效测试数据分析[J]. 质量技术监督研究,2016(5):37-42.