浅谈工业锅炉能效测试及分析

【摘要】本文结合当前全国节能减排的大背景，对某市在用工业锅炉能效测试开展情况作了一个基本的阐述，并就能效测试后整改的问题提出一些相关改进方案和措施。

【关键字】能效测试；工业锅炉；节能

一、工业锅炉能效测试出台的背景

我国能源储量在世界上位列前茅，但同时也是一个能源消耗大国，其能源消耗量现排名世界第二。随着国民经济持续高速发展，能源供应紧缺的矛盾显得越来越明显。“十二五”规划中提出要加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平的目标，也把节能减排作为一项重点工作落实实施。截止到2009年底，我国各级锅炉制造许可证拥有企业的数量已经超过了1400家，生产的产品也主要是层燃方式的锅炉，据不完全统计已占燃煤锅炉总量的95%。目前，全国在用工业锅炉约有60多万台，约180多万t/h，其中48万台锅炉为燃煤工业锅炉，占工业锅炉总容量的80%左右[1]。中国工业锅炉大面广，但是平均容量小，而且以燃煤为主，年耗燃料接近4亿吨标准煤，约占我国煤炭总量的1/4。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6000万t，节能潜力巨大[2]。我国一般工业锅炉设计效率为70%-80%，平均运行效率约60%-65%，平均运行效率比国外先进水平低15-20个百分点。

锅炉作为高耗能特种设备之一，早在2009年就被列入了国家质检总局颁布的《高耗能特种设备节能监督管理办法》里，里面提到了鼓励锅炉使用单位采用新技术、新工艺等方法推广节能技术以降低能耗。对取得显著成绩的单位和个人，也将按照有关规定予以奖励。随后国家质检总局在2010年8月正式颁布了《锅炉节能技术监督管理规程》，在附件A详细列出了工业锅炉具体的热效率指标。同年12月1日总局实施了《工业锅炉能效测试与评价规则》，该规则涉及锅炉能效的4项测试方法，具体有：锅炉定型产品热效率测试、锅炉运行工况热效率详细测试、锅炉运行工况热效率简单测试、锅炉及其系统运行能效评价，规则的实施大大推进了我国目前锅炉节能工作的进度。

二、工业锅炉能效测试的情况及分析

能效测试工具：1台烟气分析仪表（烟气分析），1台红外线测温仪（用于锅炉外表温度测量），1台电子台秤（用于燃料重量测量），1只电子秒表（用于时间测量），1把钢直尺（用于高度测量），1台多点测温仪（用于烟气温度测量）。

以某市64台在用工业锅炉已完成的能效测试作为分析依据，，具体能效测试采用反平衡测试方法。参照《锅炉节能技术监督管理规程》，从此测试结果看，锅炉热效率达标的锅炉为48台，锅炉达标率为71.9%。一、按锅炉排烟温度统计：41台蒸汽锅炉中有21台排烟温度超过170℃，其中一台最高排烟温度为262℃；21台有机热载体锅炉有12台排烟温度超过170℃，其中一台最高排烟温度为288℃；2台热水锅炉均符合节能技术规范；二、按锅炉过量空气系数统计：53台层燃锅炉中有51台过量空气系数大于1.65，其中一台最大过量空气系数为7.69；11台负压燃油（气）锅炉中有10台过量空气系数大于1.25，其中一台最大过量空气系数为2.58。三、存在当周围环境温度为25℃时，存在距门（孔）300mm以外的锅炉炉体外表面温度超过50℃的现象。

综上所述，工业锅炉的能效测试基本上能反映出本身锅炉的实际能效情况，现主要反映以下几个存在问题：

1、普遍存在排烟温度过高。因为排烟温度直接影响排烟热损失的大小，而排烟热损失是锅炉热损失中较大的一项，可高达10%-20%[3]。据统计，排烟温度每升高15-20℃，会使排烟热损失增加1%[4]。

2、普遍都存在排烟处过量空气系数偏大。这会导致锅炉炉膛的平均温度降低，影响了燃烧工况，同时排烟空气过量系数偏大，会导致引风机、除尘器阻力上升，出力下降。

3、普遍存在烟气含氧量偏高，这说明风量过大，会导致锅炉排烟热损失加大。存在原因分析：

（1）锅炉实际使用燃料与设计燃料热值有差异，例如燃煤锅炉实际未能按锅炉设计的煤种进行燃烧使用，具体体现问题就是煤质差，水分偏高，灰分含量高，导致了煤着火推迟，燃烧时间大大增加，最终导致锅炉热效率偏低；

（2）有些运行的锅炉尾部未加装省煤器和空气预热器，或者烟气系统积灰比较严重，导致热阻增大，换热面减少，最终导致排烟温度过高；

（3）锅炉运行参数调配不合理，引风机风量与鼓风机风量未能调整到合适的配比，导致过量空气系数偏大，含氧量偏高；

（4）锅炉管理人员和运行人员节能意识比较薄落，有些企业以减少公司运行成本考虑，对于锅炉本体及管道设施、阀门等未做相应的保温措施，导致了锅炉本体及管道外表的温度偏高，使得锅炉热损失加大。

三、工业锅炉能效整改措施

在能效测试的基础上，目前普遍较多地进行节能改造的途径有：

1、采用蒸汽锅炉冷凝水回收技术；

2、在燃油（气）炉上加装蒸汽发生器，充分利用尾部高温烟气；

3、采用节能控制燃烧系统，优化燃烧；

4、给煤装置技术改造，采用均匀分层给煤技术；

5、锅炉炉拱改造等，锅炉使用单位可以从以上几个方面针对自身实际情况进行整改，从而达到锅炉提高能效指标，最终实现节能降耗达标的目的。

参考文献

[1]陈振东.工业锅炉热效率分析[J].应用分析，2007（5）

[2]李斌东，魏保杨.工业锅炉的能效测试[J].化工装备技术，2011（6）

[3]王继红，王树刚，陆延康.浦东新区燃煤工业锅炉能效监测与分析[C].全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集.2010

[4]张桂芹.锅炉排烟温度高的原因分析及处理[J].才智，2012（23）