工業(yè)鍋爐能耗在線監(jiān)測作用及其應(yīng)用的分析

張麗琴

(福建省計量科學(xué)研究院，福建 福州 350003）

工業(yè)鍋爐能耗在線監(jiān)測作用及其應(yīng)用的分析

張麗琴

(福建省計量科學(xué)研究院，福建 福州 350003）

目前我國工業(yè)鍋爐總體能源浪費(fèi)情況嚴(yán)重，與企業(yè)節(jié)能管理及鍋爐運(yùn)行中諸多因素密切相關(guān)。近年來福建省建立了能源計量數(shù)據(jù)公共平臺，積極開展重點耗能企業(yè)工業(yè)鍋爐能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測工作。研發(fā)工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測及診斷系統(tǒng)并實施運(yùn)用，已取得明顯實效。本文通過對鍋爐能耗現(xiàn)狀、能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測作用的探討，提出相應(yīng)的建議。

工業(yè)鍋爐；能源計量；作用；建議

1 引言

經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展面臨的重大課題。盡管我國政府高度重視節(jié)能減排也取得了相當(dāng)成效，但是任務(wù)依然艱巨。存在的問題是多方面的，其中重要因素之一就是節(jié)能統(tǒng)計、監(jiān)測體系不夠健全。能源計量與統(tǒng)計工作等基礎(chǔ)較為滯后，相關(guān)制度不完善，統(tǒng)計數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、及時性差，科學(xué)統(tǒng)一的節(jié)能減排統(tǒng)計指標(biāo)體系、監(jiān)測體系和考核體系尚未建立，都阻礙了節(jié)能減排工作的深入開展。國家在“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃綱要中提出“建立完善溫室氣體排放和節(jié)能減排統(tǒng)計監(jiān)測制度”，是推進(jìn)節(jié)能減排的重要舉措內(nèi)容。

2 當(dāng)前工業(yè)鍋爐能耗的現(xiàn)狀

工業(yè)鍋爐是能源消耗的主要設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計，2011年福建省在用工業(yè)鍋爐約有1.2萬臺，年均消耗2300余萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全省總能耗量9800萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的23%。[1]據(jù)有關(guān)人士測算，目前福建省工業(yè)鍋爐平均實際運(yùn)行效率約為65%，比設(shè)計效率低10%左右，比國際水平低20個百分點左右，因而工業(yè)鍋爐能源浪費(fèi)情況十分嚴(yán)重，節(jié)能潛力較大。[2]鍋爐能耗高、能源浪費(fèi)嚴(yán)重主要表現(xiàn)在：

（1）企業(yè)管理不到位，操作技術(shù)水平低。節(jié)能意識淡薄，缺乏合理的考核獎懲制度；鍋爐房管理混亂，缺乏基本的運(yùn)行記錄與技術(shù)檔案，熱工儀表和安全保護(hù)裝置不完善等；司爐工操作技術(shù)水平良莠不齊。

（2）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制水平低。節(jié)能燃燒方面自動化水平低，控制儀表不合適，運(yùn)行調(diào)整不佳，對于燃煤鍋爐燃燒工況基本不能自動調(diào)節(jié)，主要依靠司爐人員憑經(jīng)驗觀察調(diào)節(jié)，機(jī)械不完全燃燒和排煙熱損失較為嚴(yán)重。

（3）煤層分布不均、透氣性差，煤種不符等。鍋爐運(yùn)行中還存在煤層密度不均、透氣性差、煤粒大小不一、通風(fēng)阻力大、爐排上易形成“火口”等問題，導(dǎo)致運(yùn)行效率的下降。此外，煤種與設(shè)計不符、多變、質(zhì)差等也對燃燒狀況產(chǎn)生不良影響。[3]

（4）排煙溫度過高，組件能源浪費(fèi)嚴(yán)重等。普遍存在排煙溫度過高的問題，熱量散發(fā)損耗相當(dāng)高。且鍋爐爐體、蒸汽管道和耗能設(shè)備無保溫或保溫差，導(dǎo)致熱量在傳輸過程中大量散失，有的還漏汽漏水，浪費(fèi)嚴(yán)重。

近年來，福建省在加強(qiáng)工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)管工作，能源計量基礎(chǔ)進(jìn)一步完善方面開展大量的工作，但還存在許多不足，主要表現(xiàn)在：1.工業(yè)鍋爐能源計量器具配備不齊，管理不善。部分企業(yè)能源計量器具配備不齊、不合理，大部分企業(yè)沒有嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)配備計量器具。企業(yè)對計量器具的管理大多比較松散，沒有按時檢定和校驗，計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性難以保證。2.職能部門監(jiān)管成效不夠明顯。因福建省工業(yè)鍋爐數(shù)量多，分布廣，有關(guān)職能部門在人力、財力等條件的制約下，對工業(yè)鍋爐能源計量的監(jiān)管還存在著不到位、力度不足等現(xiàn)象。3.工業(yè)鍋爐能效測試范圍有限。由于鍋爐能效測試工作所需費(fèi)用、技術(shù)要求相對較高等原因，能效測試范圍比較有限且能效測試是一次性的，其應(yīng)用效果也較為有限。

3 鍋爐能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測具有重要作用

能源計量是工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的基礎(chǔ)。沒有科學(xué)的計量數(shù)據(jù)，鍋爐的能耗就是一本糊涂帳，無法找到節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來，福建省在深化工業(yè)鍋爐節(jié)能管理工作方面開拓創(chuàng)新，國家城市能源計量中心（福建）建立了全省能源計量數(shù)據(jù)公共平臺，實現(xiàn)了對全省重點耗能能企業(yè)能耗數(shù)據(jù)的在線采集和實時監(jiān)測。同時，為解決工業(yè)鍋爐長期“粗放”管理和無法實現(xiàn)精確計量的難題，開展工業(yè)鍋爐熱效率遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)研究，研發(fā)了“鍋爐煤耗/效率測量裝置”與鍋爐熱效率節(jié)能診斷系統(tǒng)，適用于大部分企業(yè)工業(yè)鍋爐熱效率的在線數(shù)據(jù)采集和傳輸。目前，中心已實現(xiàn)對全省26家企業(yè),38臺工業(yè)鍋爐熱效率數(shù)據(jù)的監(jiān)測，為鍋爐能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和做好工業(yè)鍋爐節(jié)能工作提供了重要保障，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）有利于企業(yè)加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行管理。企業(yè)通過采集的鍋爐熱效率數(shù)據(jù)，可以對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析，通過適當(dāng)?shù)拇胧﹥?yōu)化鍋爐運(yùn)行工況，降低鍋爐煤耗，從而降低生產(chǎn)成本。如可以通過鍋爐蒸汽煤耗的分析，使用與設(shè)計煤種相符的煤炭、調(diào)整鍋爐的燃燒工況等，提高鍋爐效率；根據(jù)鍋爐負(fù)荷及時調(diào)整鼓引風(fēng)機(jī)，減低電耗；通過加強(qiáng)鍋爐水質(zhì)處理、化驗分析和排污管理，及時調(diào)節(jié)排污；通過分析鍋爐工況，判斷鍋爐是否需要進(jìn)行停爐檢修，提高鍋爐效率，降低鍋爐煤耗。

（2）有利于企業(yè)完善節(jié)能管理制度。企業(yè)可以根據(jù)實時在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，制定節(jié)能目標(biāo)責(zé)任制，并將指標(biāo)層層分解落實到班組、機(jī)臺及個人，同時編制能源計劃，在下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)時提前下達(dá)耗能指標(biāo)，在安排工作時明確節(jié)能具體要求；完善獎懲制度，嚴(yán)格按廠部、車間、班組三級能源計量進(jìn)行考核，充分調(diào)動廣大職工節(jié)能的意識，從管理層面抓節(jié)能成效；根據(jù)實時能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本核算，推行節(jié)能獎懲機(jī)制，促進(jìn)自身的技術(shù)改革和創(chuàng)新，充分挖掘節(jié)能潛力。

（3）有利于企業(yè)加強(qiáng)鍋爐節(jié)能技術(shù)改造。企業(yè)通過數(shù)據(jù)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐節(jié)能技術(shù)問題，并開展節(jié)能技術(shù)項目改造，從而達(dá)到節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的目的。如某企業(yè)運(yùn)用鍋爐煤耗/熱效率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對鍋爐運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行深度分析，開展了鍋爐鼓/引風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)改造、鍋爐分層燃料裝置改造、蒸汽冷凝水（CON）綜合回收利用、鍋爐二次風(fēng)提溫改造、鍋爐水力沖渣改為輸送帶出渣、鍋爐爐墻保溫改造、硫化機(jī)外溫?zé)岚灞馗脑斓纫幌盗械墓?jié)能技術(shù)，年節(jié)約原煤量約4680噸，節(jié)約用電15.4萬kWh，年節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本共約500萬元。同時，也可為工業(yè)鍋爐節(jié)能新工藝、新技術(shù)的研究提供有利保障。

（4）有利于企業(yè)評估和驗證節(jié)能措施的有效性。通過強(qiáng)化制度管理，改進(jìn)生產(chǎn)工藝和開展節(jié)能技術(shù)改造等各種方式加強(qiáng)工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排，最終都要落實到節(jié)能成效上。在線監(jiān)測提供的實時、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，可為衡量節(jié)能成效提供量化的依據(jù)。企業(yè)可通過計算和對比，對節(jié)能項目進(jìn)行有效評估，同時可了解各種節(jié)能手段的實際成效，趨利避害，及時調(diào)整工作重點和方向，深化工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排。

（5）推動政府強(qiáng)化鍋爐節(jié)能監(jiān)管。從政府監(jiān)管層面來看，工業(yè)鍋爐能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測具有導(dǎo)向作用。各級政府部門可根據(jù)在線監(jiān)測反饋的信息，進(jìn)行能耗統(tǒng)計與分析，選擇重點節(jié)能項目，確定節(jié)能主攻方向，制定節(jié)能減排計劃，落實措施，從人、財、物等方面支持高耗能重點環(huán)節(jié)的改造，從整體上降低工業(yè)鍋爐的能耗。

4 對策與建議

目前工業(yè)鍋爐還沒有普及，能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測推廣應(yīng)用存在著一定的困難，除了企業(yè)自身技術(shù)改造困難較大以外，與企業(yè)節(jié)能管理意識不高、技術(shù)改造費(fèi)用較高、以及宣傳推廣力度不足等密切相關(guān)，以下提出幾點建議：

（1）依照法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范加強(qiáng)工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)管。完善計量器具配備、夯實企業(yè)能源計量基礎(chǔ)是開展工業(yè)鍋爐能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測的必要基礎(chǔ)。各級質(zhì)監(jiān)部門可按照《GB17167-2006用能單位能源計量器具配備和管理通則》、《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》、《能源計量監(jiān)督管理辦法》、《福建省節(jié)約能源條例》等法律法規(guī)要求，抓好用于用能管理的二、三級計量器具的配備，[4]有效督促企業(yè)按時開展檢定、校準(zhǔn)工作?？山Y(jié)合福建省2013年以來開展的能源計量審查、能源審計工作，按照《重點用能單位能源計量審查規(guī)范》，加強(qiáng)重點用能單位的能源計量管理、器具配備和使用、數(shù)據(jù)應(yīng)用、人員配備和培訓(xùn)等，有效促進(jìn)重點用能行業(yè)能效對標(biāo)工作。

（2）加強(qiáng)鍋爐監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用和節(jié)能診斷。目前鍋爐能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)已經(jīng)得到可行應(yīng)用。國家城市能源計量中心（福建）技術(shù)專家應(yīng)用平臺，可利用鍋爐節(jié)能監(jiān)測診斷系統(tǒng)，通過對企業(yè)工業(yè)鍋爐能耗數(shù)據(jù)的監(jiān)測與分析、比對和診斷，為企業(yè)提供節(jié)能技術(shù)指導(dǎo)。如福州羅源雄豐紙業(yè)有限公司第一階段節(jié)能技術(shù)改造已完成，年節(jié)能量約1226噸標(biāo)煤，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)150萬元。該項工作的深入進(jìn)行，要求企業(yè)及技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步合作，應(yīng)用監(jiān)測數(shù)據(jù)并查找鍋爐能耗問題，開展節(jié)能技術(shù)改造，有效促進(jìn)節(jié)能降耗。

（3）抓典型以點帶面，加強(qiáng)企業(yè)宣傳培訓(xùn)。在開展鍋爐能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測工作中，通過節(jié)能診斷取得明顯成效的已樹立了一批典型單位。政府部門以及技術(shù)機(jī)構(gòu)有必要發(fā)揮典型引路的作用，總結(jié)推廣試點單位的經(jīng)驗，通過企業(yè)典型經(jīng)驗推介會、數(shù)據(jù)采集工作現(xiàn)場會推動該項目推廣實施。同時，要加強(qiáng)對相關(guān)行政職能部門、重點耗能企業(yè)節(jié)能管理工作人員的培訓(xùn)，提升企業(yè)加強(qiáng)鍋爐節(jié)能管理、開展鍋爐能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測的意識和自覺性。

（4）利用現(xiàn)有配套政策，進(jìn)一步傾斜引導(dǎo)。目前福建省節(jié)能辦已劃拔專項經(jīng)費(fèi)，用于扶持企業(yè)鍋爐熱效率數(shù)據(jù)監(jiān)測工作，給予每家企業(yè)最高2萬元的資金補(bǔ)助，以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)企業(yè)計算，已投入70多萬元用于該項工作。但實際上由于現(xiàn)場情況比較復(fù)雜，企業(yè)1臺鍋爐的技術(shù)改造費(fèi)用往往大大超出2萬元。因此，一方面，可通過宣傳推廣等手段強(qiáng)化企業(yè)鍋爐節(jié)能管理的積極性，使企業(yè)自愿開展該項工作并承擔(dān)其中超出2萬元的改造費(fèi)用，其支出可從節(jié)能增效中贏得更多的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，期待政府部門出臺更有利的政策，擴(kuò)大重點耗能企業(yè)開展鍋爐能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測的范圍，使監(jiān)測數(shù)據(jù)貫穿于企業(yè)節(jié)能管理全過程并得到有效應(yīng)用。

[1]張應(yīng)煒.“五大舉措”推進(jìn)福建工業(yè)鍋爐節(jié)能新機(jī)制建設(shè).[J].福建日報.2011-12-27.版次[04].

[2]徐火力.推進(jìn)燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的建議及措施[J].能源與環(huán)境.2010(2):20.

[3]詹玉明.福建省在用工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀及對策.[J].節(jié)能與環(huán)保.2006(9):39.

[4]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局（第132號令）.能源計量監(jiān)督管理辦法.[S].2010.

Analysis of Energy Consumption On-line Monitoring of Industrial Boilers and Its Applications

ZHANG Li-Qin
(Fujian Institute of Metrology , Fuzhou 350003, Fujian , China)

The energy waste of China's industrial boilers is serious overall,which is closely related with enterprise energy management and other factors in boilers’ moving. Fujian Public Platform of Energy Measurement Data was established in recent years ,which carried out the data monitoring of the industrial boilers’ energy consumption in the key energy consuming enterprises. The industrial boilers’ energy monitoring and diagnosing system was developed and applied, obtaining apparent effect. With analysis on the present situation of the boilers’energy consumption and the role of its data monitoring, I put forward some suggestions in this thesis.

Industrial boiler; Energy metering; Function; Suggestion

2013-09-24

張麗琴，女，福建計量科學(xué)研究院/福建省能源計量重點實驗室，經(jīng)濟(jì)師