關(guān)于工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的問(wèn)題及節(jié)能探索

李棟

摘 要：工業(yè)鍋爐能效測(cè)試工作與鍋爐能效水平息息相關(guān)。因此，為了順應(yīng)“節(jié)能、減耗、環(huán)?！卑l(fā)展熱潮，在工業(yè)鍋爐使用過(guò)程中應(yīng)注重嚴(yán)格把控鍋爐能效測(cè)試要點(diǎn)。同時(shí)，結(jié)合鍋爐能效測(cè)試中存在的氣體不完全燃燒、排煙熱氣損失、固體不完全燃燒等問(wèn)題，不斷挖掘工業(yè)鍋爐節(jié)能潛力，最終從設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、改造等方面入手，增強(qiáng)鍋爐能效性。該文從工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的問(wèn)題與原因分析入手，并詳細(xì)闡述了鍋爐節(jié)能潛力的具體探索。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐 能效測(cè)試 問(wèn)題 節(jié)能

中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（c）-0089-02

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，能源形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻。同時(shí)，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展中能源節(jié)約問(wèn)題逐漸引起了人們關(guān)注。而由于工業(yè)鍋爐額定壓力小于3.8 MPa的被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如，蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐。因此，應(yīng)抓住工業(yè)鍋爐屬于高耗能設(shè)備的特點(diǎn)，且基于我國(guó)工業(yè)鍋爐數(shù)量為50萬(wàn)臺(tái)以上，而燃煤工業(yè)鍋爐比例為80%的基礎(chǔ)上，做好鍋爐運(yùn)行熱效率提升工作，并針對(duì)工業(yè)鍋爐能效情況進(jìn)行科學(xué)測(cè)試，就此達(dá)到節(jié)能生產(chǎn)目的。

1 工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的問(wèn)題與原因

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)看，工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的問(wèn)題和原因主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，長(zhǎng)期維持較低的負(fù)荷運(yùn)行。即在工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，由于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)內(nèi)容和生產(chǎn)方式存在差異性，因此，各個(gè)企業(yè)所選的鍋爐型號(hào)、類別、參數(shù)均有所不同。而在工業(yè)鍋爐實(shí)際配置中，為了滿足生產(chǎn)條件，時(shí)常選用高于所需蒸發(fā)量的鍋爐。因此，在工業(yè)鍋爐運(yùn)行期間，“大馬拉小車”的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，據(jù)工業(yè)鍋爐能效測(cè)試計(jì)算結(jié)果可知，如若負(fù)荷率>75%，那么工業(yè)鍋爐將處于較高的運(yùn)行熱效率。但由于部分企業(yè)的工業(yè)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷僅維持在額定負(fù)荷的30%-70%，因而，在長(zhǎng)時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，嚴(yán)重限制了鍋爐熱效率的提升，且促使鍋爐產(chǎn)生不穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題，最終造成鍋爐散熱損失，甚至固體、氣體不完全燃燒，損耗大量電能[1]。

第二，鍋爐啟停工況切換頻繁。即在工業(yè)鍋爐能效測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)鍋爐的啟停、大小火工況切換與其熱頻率息息相關(guān)。若生產(chǎn)線中鍋爐啟停工況過(guò)于頻繁，將造成用熱、用汽量不均勻現(xiàn)象。同時(shí)，將保持十幾分鐘甚至1 h的周期波動(dòng)，最終由此影響鍋爐運(yùn)行安全，且引起負(fù)荷波動(dòng)，形成惡劣的燃燒工況，并呈現(xiàn)時(shí)高時(shí)低的鍋爐熱效率。

第三，鍋爐受熱面灰結(jié)垢。即從鍋爐能效測(cè)試結(jié)果中可知，隨著鍋爐運(yùn)行時(shí)間的增加，鍋爐受熱面的積灰和結(jié)水垢問(wèn)題會(huì)愈發(fā)嚴(yán)峻。同時(shí)，由于部分企業(yè)在工業(yè)鍋爐運(yùn)行操控過(guò)程中缺乏定期清理意識(shí)，從而大大增加了鍋爐受熱面熱阻，引起熱能損失。即灰的熱傳導(dǎo)率與鋼相比，僅可達(dá)到鋼的1/200。此外，水垢熱導(dǎo)率是鋼的1/200～1/50。除此之外，如若灰垢增加1 mm，鍋爐熱損失將相應(yīng)增加4%～6%，而當(dāng)水垢增加1 mm，鍋爐運(yùn)行中的燃料消耗也會(huì)隨之增加3%，為此，應(yīng)在工業(yè)鍋爐能效測(cè)試工作中提高對(duì)此問(wèn)題的重視程度[2]。

第四，鍋爐排煙溫度較高。即經(jīng)工業(yè)鍋爐能效測(cè)試計(jì)算結(jié)果可知，排煙熱損失將占據(jù)鍋爐損失總量的60%～80%。同時(shí)，如若排煙溫度升高10 ℃～15 ℃，排煙熱損失將相應(yīng)增加1%。因此，在工業(yè)鍋爐節(jié)能探索過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合鍋爐排煙溫度問(wèn)題。

2 工業(yè)鍋爐節(jié)能潛力探索

2.1 設(shè)計(jì)、制造、安裝層面

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)鍋爐的平均熱效率是66%。而從工業(yè)鍋爐能效測(cè)試結(jié)果來(lái)看，導(dǎo)致此問(wèn)題發(fā)生的原因主要?dú)w咎于運(yùn)行和管理方面，因此，若做好工業(yè)鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝方面的管理工作，即可將鍋爐平均熱效率提升8%～10%。但在工業(yè)鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝節(jié)能管理作業(yè)中，首先，應(yīng)結(jié)合鍋爐能效認(rèn)證，構(gòu)建鍋爐能效分級(jí)制度，而后，判斷此鍋爐的能效和節(jié)能等級(jí)。同時(shí)，依照鍋爐能效分級(jí)制度中熱力計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算、水動(dòng)力計(jì)算等標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)調(diào)整鍋爐運(yùn)行中各項(xiàng)參數(shù)，達(dá)到節(jié)能型生產(chǎn)目的[3]。其次，在工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)、制造、安裝等監(jiān)管作業(yè)中，應(yīng)嚴(yán)格遵從《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)則》等，加強(qiáng)對(duì)鍋爐安裝說(shuō)明書、鍋爐設(shè)計(jì)文件、鍋爐設(shè)計(jì)依據(jù)、鍋爐效率測(cè)試報(bào)告等的監(jiān)察工作，且從技術(shù)層面入手，引進(jìn)燃煤的氣化節(jié)能技術(shù)，最終將蒸汽量小于1 t/h的燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率控制在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，并確保煤在爐膛內(nèi)完全轉(zhuǎn)換為煤氣，且充分燃燒，由此提高鍋爐整體能效水平。

2.2 使用層面

在工業(yè)鍋爐能效測(cè)試工作開(kāi)展的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐的節(jié)能運(yùn)行，應(yīng)注重要求企業(yè)在鍋爐選用時(shí)，參照自身生產(chǎn)能力和負(fù)荷需求，選用適宜參數(shù)的鍋爐，且適當(dāng)采取多臺(tái)小容量鍋爐的集中控制方法，避免鍋爐運(yùn)行中熱效率的損失[4]。同時(shí)，由于運(yùn)行人員管理水平和運(yùn)行能力關(guān)系著鍋爐節(jié)能運(yùn)行效果，因此，應(yīng)定期針對(duì)運(yùn)行人員知識(shí)領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行培訓(xùn)，并注重引導(dǎo)運(yùn)行人員在實(shí)際工作開(kāi)展過(guò)程中，做好工業(yè)鍋爐的燃燒測(cè)試和燃燒調(diào)整工作，且依據(jù)鍋爐參數(shù)和負(fù)荷需求，改造鍋爐不匹配輔機(jī)。如，通過(guò)對(duì)變頻風(fēng)機(jī)和給水泵等的更換與改造，保持鍋爐始終處于合理的工況運(yùn)行狀態(tài)下。除此之外，在工業(yè)鍋爐使用過(guò)程中，為了降低能源損耗，也應(yīng)依據(jù)生產(chǎn)工藝實(shí)際情況，做好乏汽和冷凝水的選擇性回收工作，由此達(dá)到節(jié)能型生產(chǎn)效果。

2.3 改造層面

國(guó)家《節(jié)能技術(shù)改造財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法》中指出，如若企業(yè)實(shí)際節(jié)能量達(dá)到1萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤以上，將予以資金獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí)，為了更好地鼓勵(lì)工業(yè)鍋爐通過(guò)改造方式達(dá)到節(jié)能生產(chǎn)目的，部分地區(qū)制定了獎(jiǎng)勵(lì)額度與節(jié)能量制度。即由企業(yè)申報(bào)節(jié)能量，而如若某一企業(yè)節(jié)能量每達(dá)到1 t，將獎(jiǎng)勵(lì)200元獎(jiǎng)勵(lì)資金，但獎(jiǎng)勵(lì)資金的支付將按照企業(yè)申報(bào)節(jié)能量的60%標(biāo)準(zhǔn)，繼而待申報(bào)節(jié)能量審核確認(rèn)后，清算獎(jiǎng)勵(lì)資金。此外，由于鍋爐更新、技術(shù)改造是實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐能效提升的主要途徑，因此，各級(jí)政府機(jī)構(gòu)應(yīng)注重監(jiān)管分層燃燒、循環(huán)流化床燃燒、相變鍋爐、熱管傳熱、變頻調(diào)節(jié)等技術(shù)在節(jié)能改造工程中的應(yīng)用情況，最終更好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐節(jié)能生產(chǎn)目標(biāo)[5]。

2.4 損失層面

在工業(yè)鍋爐節(jié)能管理作業(yè)中，應(yīng)充分考慮鍋爐各項(xiàng)熱損失問(wèn)題。首先，由于排煙溫度過(guò)高將引起鍋爐熱損失，因此，應(yīng)遵從“高質(zhì)高用”原則，對(duì)煙氣余熱進(jìn)行回收。同時(shí)，定期檢查鍋爐受熱面積灰、結(jié)水垢等情況，且做好定期清潔工作，由此控制熱效率損失現(xiàn)象。其次，在氣體不完全燃燒控制作業(yè)中，應(yīng)保持工業(yè)鍋爐運(yùn)行中空氣系數(shù)、爐溫，可燃?xì)怏w停留時(shí)間等的標(biāo)準(zhǔn)性，從根本上避免空氣系數(shù)偏低引起氣體不完全燃燒現(xiàn)象。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上可知，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)鍋爐得到了廣泛應(yīng)用，但在工業(yè)鍋爐使用過(guò)程中，燃料不充分燃燒、排煙溫度過(guò)高等問(wèn)題也逐漸涌現(xiàn)出來(lái)。為此，為了達(dá)到節(jié)能生產(chǎn)目的，應(yīng)做好工業(yè)鍋爐的能效測(cè)試工作。同時(shí)，在工業(yè)鍋爐能效測(cè)試期間，從降低排煙熱損失、改造鍋爐不匹配輔機(jī)、制定鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督機(jī)制等層面入手，提升工業(yè)鍋爐熱效率，達(dá)到合理的工況運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁?jiǎn)?工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的問(wèn)題及節(jié)能措施淺談[J].水電與新能源，2013，12（2）：72-74.

[2] 常勇強(qiáng)，管堅(jiān)，齊國(guó)利.工業(yè)鍋爐定型產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2016，13（4）：60-67.

[3] 趙海濱，馮維君，劉樂(lè)雄，等.浙江省工業(yè)鍋爐節(jié)能現(xiàn)狀與對(duì)策[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2014，14（8）：56-61.

[4] 嚴(yán)朗平.關(guān)于工業(yè)鍋爐能效測(cè)試的必要性分析[J].科技展望，2015，30（15）：56.

[5] 王中偉，管堅(jiān)，常勇強(qiáng)，等.中國(guó)工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)能力建設(shè)進(jìn)展[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2015，12（9）：9-13.