锅炉能效测试中检测质量的控制

摘要：锅炉能效测试中的检测活动往往属于工程测量范畴，有别于实验室的校准或检测活动。锅炉能效测试是一个系统性较强的多参数检测过程，每一个参数、每一个环节都可能对最终测试结果的准确性造成严重的影响，所以，锅炉能效测试需要从设备配置、检测方案、检测人员配备、设备日常管理、测试准备和实施过程都严格控制，才能保证最终锅炉测试检测结果的客观准确，本文就锅炉能效测试中检测质量的控制展开分析。

关键词：锅炉；能效测试；检测质量

中图分类号：TK223 文献标识码： A

引言

随着社会经济的快速发展和人类社会的不断进步，能源消耗形势越来越严峻，如何实现能源节约是各领域及各国关注的重点。工业锅炉指额定压力小于3. 8 MPa的用于工业生产的热水锅炉、蒸汽锅炉以及有机热载体锅炉等。工业锅炉作为一种高耗能设备，工业锅炉每年消耗的能源约占我国能源总量的1 /4以上。目前我国现在使用的工业锅炉总量超过50万台，燃煤工业锅炉的比例仍然高达80%以上，其余主要为燃气或燃油锅炉，这些锅炉普遍存在着运行热效率较低的问题。因此，如何提高锅炉运行热效率，减少能源消耗成为当务之急。

一、工业锅炉能效现状

工业锅炉主要为工业生产提供工艺蒸汽，为社会大众提供生活热水，其产品是社会和工业生活的必须消耗品。工业锅炉污染和能源消耗排放均位居全国工业行业第二，仅次于电站锅炉，其煤炭消耗量远高于石化、钢铁、建材等高耗能工业行业；在全国许多重点城市，工业锅炉造成的污染排放已经超过了电站锅炉。

我国是一个能源消耗大国，在国民经济快速发展的推动下，我国能源陷入了供应紧缺的矛盾之中。到2009年底我国有1412家各级锅炉制造许可证的企业，这些企业主要生产的产品层是燃锅炉，占燃煤锅炉的95%。在现阶段全国在用工业锅炉约有60多万台，约180万蒸t/h，其中约48万台锅炉为燃煤工业锅炉，占工业锅炉总容量的80%左右。中国工业锅炉使用量大面广，平均容量小，且以燃煤为主，年耗燃料约4亿顿标准煤，约占我国煤炭总产量的1/4强。由于锅炉运行效率不高，能源浪费相当严重，每年多耗用燃煤约6 000万t。我国燃煤工业锅炉的设计效率与国外相比，差距不大，但实际运行效率只有65%左右，比国外先进水平低15%~20%。通过完善管理和节能改造，仅燃煤锅炉节煤潜力就达7 000万顿标准煤。

二、工业锅炉能效测试方法

在我国现阶段工业锅炉能效测试方法主要依据GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》，工业锅炉能效测试主要考核锅炉热效率指标。测定锅炉热效率有反平衡法和正平衡法两种方法。《工业锅炉热工性能试验规程》中规定，工业锅炉测定锅炉效率应同时采用正平衡法和反平衡法，工业锅炉效率取反平衡法与正平衡法测得值的平均值。当锅炉额定蒸发量大于或等于20 t/h(14 MW)时，若采用正平衡法测定有困难，可采用反平衡法测定锅炉效率；手烧锅炉允许只用正平衡法测定锅炉效率。

用正平衡法测定锅炉热效率，首先分别测出锅炉有效利用热量Ql，以及锅炉输人热量Qr，再求出锅炉有效利用热量占燃料输人锅炉热量的百分比，即

ηz=Ql/Qr×100% (1)

反平衡测量法就是通过计算各种热损失来间接地确定锅炉热效率的方法，其计算公式为：

ηt=100-(q2+q3+q4+q5+q6}) (2)

式中q2―排烟热损失；

q3一化学不完全燃烧热损失；

q4―机械不完全燃烧热损失；

q5―散热损失；

q6―灰渣物理热损失。

三、提高锅炉热效率措施

依据工业锅炉测试数据，可合理的提出提高锅炉热效率的措施。以下主要针对排烟温度、过量空气系数、炉渣含碳量，加强锅炉房管理、建立锅炉节能激励措施，对锅炉进行节能改造六项指标给出相应措施。

1.降低排烟温度

锅炉排烟温度的高低，直接影响锅炉效率，锅炉排烟温度越高，热损失越大，排烟温度每降低100℃，锅炉效率提高1%。对于设计锅炉排烟温度较低，而实际行排烟温度较高的锅炉，其排烟温度高主要是由于锅炉受热面积灰或结垢引起的。对于锅炉设计原因导致排烟温度较高的，通常可以在锅炉的尾部加装省煤器或空气预热器来降低排烟温度。对于炉膛结焦和受热面积灰引起的排烟温度偏高现象，可在锅炉运行时采用增加氧气浓度和加强锅炉吹灰的措施来降低排烟温度。

2.合理调整过量空气系数

影响锅炉化学不完全燃烧损失最主要的因素是锅炉过量空气系数。锅炉过量空气系数过小，锅炉燃烧会由于氧气量不足而导致化学不完全燃烧损失增大；锅炉过量空气系数过大，会由于炉膛温度降低而导致化学不完全燃烧热损失增大，同时还会增大排烟损失。对于锅炉过量空气系数偏大情况，应采取减少锅炉炉膛及烟风道漏风同时合理配风的措施来降低过量空气系数；对于过量空气系数偏小情况，主要问题是合理配风，对燃用无烟煤和贫煤的工业锅炉过量空气系数最佳值约为1.2~1.25，其余煤种为1.2，应尽量控制炉膛实际过量空气系数接近1.2~1.25最佳值，保证锅炉过量空气系数是保证化学不完全燃烧损失的关键。

3.降低炉渣含碳量

影响锅炉机械不完全燃烧的主要因素是锅炉炉渣含碳量偏大。为了降低锅炉过量炉渣含碳量，通常要求锅炉尽量燃用设计煤种，在无法满足设计煤种的情况下应根据燃煤特性，合理调整风煤配比及煤层厚度，控制煤炭颗粒细度，提高着火燃烧速度，强化炉内燃烧；尽可能延长煤炭颗粒在炉膛内的燃烧时间，使得颗粒燃烧充分，所以要竟可能的降低炉渣的含碳量，保证锅炉机械不完全燃烧。

4.加强锅炉房管理

保证锅炉烟风道、热力管道、炉墙、各种热力设备、阀门的密封和保温。及时修补锅炉的烟风道、炉膛的破损，减少因锅炉漏风造成的排烟处过量空气系数过高；充分利用二次蒸汽、冷凝水和连续排污水的热量；加强对锅炉水质的监测，保证给水和锅水指标符合要求，及时清理各处的水垢、积灰、烟垢等污染物，加强锅炉节能知识的教育和培训，摆正提高锅炉热效率。

5.建立锅炉节能激励措施

在锅炉节能工作中，除了强调政府的监督管理外，也要从锅炉使用、锅炉制造、锅炉技术服务等机构的经济利益出发，制定相应的锅炉财政激励措施，如加大锅炉财政资金投入、建立锅炉节能专项基金、完善减免税政策、加强信贷支持等，鼓励高效锅炉的生产、研发、改造和使用，调动各方面的节能积极性，提高锅炉热效率。

6.对锅炉进行节能改造

对于燃料品种变化较大的锅炉，应在炉膛结构、燃烧设备、配风等方面进行合理改造，使之与实际锅炉使用的燃料相适应；提高锅炉自动化控制程度，增设锅炉检测、计量、控制仪表，根据锅炉负荷变化及时调整锅炉燃料的燃烧；锅炉辅机的配置应与锅炉匹配并根据锅炉运行情况的变动进行相应变速调节；锅炉房布置时尽量减少烟风道、管道的弯头数量及长度，以减少流动阻力；排烟温度较高的锅炉增加尾部受热面等，提高锅炉热效率。

结束语

在现阶段我国能源短缺，能耗严重的大背景下，工业锅炉的节能工作和节能研究是现在我国研究的重点及难题，在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，锅炉使用维护中需要完善和改进的地方，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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