通过能效测试实例谈锅炉节能

摘 要：通过典型的事故案例分析，提出影响锅炉热效率的几种主要的热损失，对如何减少相关热损失提出建议。

关键词：锅炉热效率；热损失；减少热损失的措施

一、锅炉的基本情况

泰兴市祥发染织有限公司位于泰兴市黄桥镇，锅炉用途主要是染色加热。该单位锅炉由承包商使用、维护和管理。承包商主观上只求效益，基本上不对锅炉投入，节能管理理念淡漠，锅炉外包损坏严重，炉墙多处密封不严；锅炉水处理一直未投入使用，2009年4月份因管板上水垢达4～5mm，导热效果不好，管板受热不均，致使烟管与管板胀接处泄漏，经复胀，水压试验仍不能密封，后重定施工方案，由胀接改焊接，修理完毕后请有资质单位对锅炉进行了化学清洗。但承包商未能引起重视，未对水处理设施进行整修。2010年锅炉内部检验时发现锅内水侧普遍结垢1-1.5mm，进水管附近烟管3-4mm。锅炉房无运行及水质化验记录。

二、锅炉主要的技术参数

锅炉型号：DZL4-1.27-AII

额定蒸发量：2T/h

额定压力：1.27Mpa

生产日期：1994年3月

三、试验实测数据及计算结果

四、试验结果原因分析

1.排烟热损失q2

本次实测排烟热损失q2为22.61%，为本锅炉最大的热损失，主要体现在以下几个方面：

（1）排烟温度过高。因本锅炉水处理设施一直未投入运行，致使锅内结垢严重，传热热阻增大，烟气中的热量不能很好的传给锅炉介质，致使烟温偏高。同时，排烟温度过高，在锅炉受热面上容易结焦，更进一步的阻碍了热量的传导，降低了锅炉热效率。

如保持其它参数不变，只改变排烟温度，通过计算可以看出排烟温度第升高5℃，热效率就下降0.7%左右。

（2）排烟处过量空气系数αpy达3.86，根据TSG002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》规定，层燃式锅炉，排烟处过量空气系数应不大于1.65，所以本锅炉实际过量空气系数是规程规定的两倍多，大大的降低了锅炉的热效率，如保持其它参数不变，只改变排烟温度通过计算可以得到排烟处过量空气系数第增加0.5，热效率会下降2.5%左右，影响很大。本锅炉部分风室间不能密封，各风室互相串风，风量挡板可调节性能差，有的几乎无法调节。因此，很难根据火床上的各燃烧区段进行合理布风，往往是风门敞开，任其自然。炉排与侧墙间漏风严重，一定程度上影响炉内正常燃烧。另外，锅炉后部灰坑和炉墙都有漏风现象，实测锅炉过剩空气系数αpy为3.86，漏风是其主要原因。

2.气体未完全燃烧热损失q3

由于实测CO量为0.03224%，根据TSG003-2010《工业锅炉能效测试与评价规则》中表5-2选取为0.2。

3.固体未完全燃烧热损失q4

一般热效率高的锅炉固体未完全燃烧热损失q4占到1～2%，而本次实测为5.52%，偏高，主要体现在炉渣可燃物含量13.1%、漏煤可燃物含量5.09%、飞灰可燃物含量7.62%（送样由泰州质监局计量所化验）。经现场观察，煤闸板右侧已烧损，右侧煤层高度比左边高50mm，破坏了火床的正常燃烧状态，致使过量空气系数和炉渣含碳量偏大。

4.散热损失q5

根据TSG003-2010《工业锅炉能效测试与评价规则》中表5-2选取，事实上锅炉外表温破损，炉体外表面温度达65℃，散热损失要比选取的数值要大得多。

5.灰渣物理热损失q6

灰渣排出炉外时的温度比进入炉子的燃煤温度高，而带走的热量占输出热量的百分率称为灰渣物理热丧失，用q6表示，影响灰渣物理热损失大小的主要因素是排渣量的大小及温度的高低。本次实测0.69%。

6.试验结果原因不合格分析

（1）运行人员操作技术水平低。大部分工业锅炉运行人员没有经过全面系统的技术学习和培训，缺乏对锅炉基础知识的了解。运行人员不具备观察火床、火焰燃烧状态，查看煤质、烟色，判断燃烧产物，过剩空气系数大小等知识和技能，尤其对组织燃烧调整、选择合理运行方式等规律性的知识更不了解。

（2）送风量过大，造成炉膛温度低，排烟热损失增大。

（3）炉内负压偏大，炉膛及烟道各处漏风。

（4）锅炉运行人员不能合理的控制负荷率、给煤率、给风率，锅炉难于取得在较佳经济参数下的运行工况，这样就会因运行人员采用不合理的运行方式，而大大限制设备水平的充分发挥。

（5）水处理设施未投入运行，锅炉给水不符合要求。由于水质不好，锅炉的结垢比较严重，化学清洗后才运行一年水垢厚度又达1～1.5mm，局部3-4mm，已造成胀口泄漏，既影响锅炉受热面传热，又危及锅炉的安全运行。

五、确定整改方案

1.改进运行管理

（1）制定相应经济运行操作规程和管理制度。

（2）加强管理培训，努力提高司炉人员专业知识和水平。尤其是对本锅炉房的炉型具体操作技能的培训。

（3）有条件的情况下，应定期化验炉渣的含碳量。

（4）应根据锅炉负荷和煤种确定最佳运行工况，用以指导司炉工的燃烧和运行调整。

2.加强对水处理设备的管理和水质监测

（1）将离子交换器封盖打开，对交换器内部进行除锈，刷防锈漆。

（2）更换交换器漏网等内部部件。

（3）购买正规厂家生产的树脂，并检测出水是否合格。

（4）根据锅炉用水量和及时化验水质的数据确定交换器树脂再生周期。

（5）定期做好水质监测工作并做好水质化验记录。

3.对锅炉局部改造维修

（1）更换煤闸板，根据煤渣颜色或送样化验数据确定煤闸板的高度。

（2）锅炉本体存在着如炉门、炉墙漏风、风室调节性能差，炉墙保温性能差等缺陷。锅炉本体需解体全面检查，根据检查的结果制定修理方案。提高炉墙和除渣系统的密封性；降低过量空气系数减少排烟热损失。

（3）清除受热面积灰和水垢。

锅炉经全面修理后可恢复其设备的完好状态。

六、对该台锅炉整改后能效测试结果

七、结 论

本文简述了工业锅炉的能效基本状况，介绍了影响锅炉热效率的几个重要因素，通过锅炉测试实例分析了几种锅炉热损失，并总结了锅炉能效低的原因，这也是目前工业锅炉总体平均能效较低的共性。针对所测锅炉，提出对应的整改措施，经实施，锅炉热效率由原来的66.93%提高到79.36%，达到了预期的目的。

从热平衡计算热效率的方法中我们可以看出，努力设法减小锅炉运行中的各项热损失，提高可利用的燃料有效能量，是提高锅炉热效率的唯一途径。要想减小锅炉运行中的各项热损失，提高可利用的燃料有效能量则应该做到以下几点：杜绝严重漏风现象；合理的控制负荷率、给煤率、给风率；加强水处理设施的管理和水质监测；做好锅炉各部分的保温，防止热量过多的散发；加强司炉人员专业知识的培训，丰富其操作经验。从而达到保证和提高锅炉工作热效率的目的。