試論工業(yè)鍋爐能效測試中的誤差分析與控制

沈健

摘 要：本文概述了能效測試的內(nèi)涵，分析了工業(yè)鍋爐能效測試中的誤差，并對工業(yè)鍋爐能效測試現(xiàn)場控制進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；能效測試；誤差；控制

隨著近年來低碳環(huán)保的呼聲日益提高，人們對自身社會活動(dòng)產(chǎn)生的碳排放量與低能耗、低污染及低排放的經(jīng)濟(jì)模式越來越關(guān)注，該種模式是在繼人類農(nóng)業(yè)與工業(yè)文明后的又一大進(jìn)步，因此，基于低碳理念，低碳生活，低碳產(chǎn)品和服務(wù)等等已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用。作為高能耗、高排放的鍋爐行業(yè)，推行低排放，節(jié)能的理念也就不容置疑了。

1 能效測試概述

我國曾于09年初頒布了《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》，該文件中明確規(guī)定：“對于高能耗特種設(shè)備的制造企業(yè)所生產(chǎn)的新產(chǎn)品必須進(jìn)行能效測試”。如果未通過測試或者測試結(jié)果不達(dá)標(biāo)，就不允許進(jìn)行批量生產(chǎn)，“企業(yè)在試生產(chǎn)鍋爐、換熱壓力容器時(shí)就要進(jìn)行能效測試 ”。如果通過能效測試或測試結(jié)果達(dá)到規(guī)定要求，就可以大量生產(chǎn)。在試制鍋爐產(chǎn)品及換熱壓力容器時(shí)進(jìn)行能效測試可以確保精確的能效測試結(jié)果，這樣不僅可以為測試評價(jià)機(jī)構(gòu)提供鍋爐能效狀況的依據(jù)，還能提供比較有價(jià)值的意見給相關(guān)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品改造。

2 工業(yè)鍋爐能效測試中的誤差

2.1 運(yùn)行工況的穩(wěn)定性

對于燃料品質(zhì)、鍋爐輸出以及蒸汽鍋爐壓力和過熱蒸汽溫度這些在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行過程中不能夠出現(xiàn)有波動(dòng)的情況，也不應(yīng)在允許范圍以內(nèi)，在實(shí)際的測試過程中會因?yàn)楦鞣N原因引起波動(dòng)，而且除了已經(jīng)提到這些因素外，還有其他參數(shù)的波動(dòng)也會對試驗(yàn)結(jié)果造成影響。比如給水溫度，排煙溫度，鍋筒水位，送風(fēng)量等等。

2.2 測點(diǎn)的布置

由于在進(jìn)行能效測試時(shí)，測點(diǎn)的布置會因復(fù)雜多變的測試現(xiàn)場環(huán)境影響而很難達(dá)到預(yù)先的設(shè)定。比如就正常來講，對流量計(jì)的安裝應(yīng)該在其前后都有直管段，但是受限于鍋爐房間的大小，其用量很難得以滿足。另外，又比如對排煙溫度測點(diǎn)的開設(shè)應(yīng)該在鍋爐最后一級尾道口受熱面煙道口0.5m以內(nèi)，然而在實(shí)際的測試現(xiàn)場滿足該條件的位置卻無法布置煙氣分析儀。

2.3 測試儀器引入誤差

引起測試儀器引入誤差的因素有很多，比如在能效測試中不恰當(dāng)?shù)膶x器進(jìn)行選擇、安裝或使用以及對儀器自身的精度未定期進(jìn)行校驗(yàn)等，這些因素都會對測試結(jié)果造成直接的影響，所以為了使測試儀器能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須對其正確使用，在測試時(shí)要綜合考慮，努力降低所以儀器的總失誤率。

2.4 取樣誤差

在取樣鍋爐能效時(shí)，其主要包含有燃料和煤泄漏、爐渣和飛灰取樣、蒸汽以及鍋爐水的取樣。對于取樣來說最為重要的原則就是具有代表性。對測試結(jié)果容易造成誤差的因素通常都來源于取樣過程中方法的不確定性、隨機(jī)性及水平保持等。例如，在對工業(yè)鍋爐蒸汽進(jìn)行取樣時(shí)就應(yīng)該采用等速取樣的方法：因?yàn)樵谡羝艿乐?，不管是飽和蒸汽還是過熱蒸汽，都是雙流體，并且還有液體或固體存在于流體中。如果蒸汽流速快于取樣速度，那么受蒸汽中液體或固體慣性的影響，會從采樣口吸入，從而導(dǎo)致出現(xiàn)偏大的測試數(shù)據(jù)，反之就會偏小。

2.5 系統(tǒng)誤差

對于系統(tǒng)誤差而言，其含義主要是指在測量條件一定的情況下，針對同一被測尺寸進(jìn)行反復(fù)多次測量，且保持誤差值與符號的大小不發(fā)生改變；或者可以直接概括為按照一定規(guī)律變化的誤差，所以也可以稱為規(guī)律誤差。本文所述誤差主要是由測試方法引入的誤差。

3 工業(yè)鍋爐能效測試現(xiàn)場控制

3.1 測試前的準(zhǔn)備

（1）在進(jìn)行測試之前要對鍋爐進(jìn)行檢查，看其是否有跑氣、冒水、滴液或漏液的情況存在。

（2）在測試前還要對燃料進(jìn)行檢查，看其是否為符合設(shè)計(jì)要求的燃料。首先要在測試前確認(rèn)燃料，必須讓委托方使用設(shè)計(jì)燃料，并且要按相關(guān)章程對其進(jìn)行取樣，通過實(shí)驗(yàn)室分析確定是否與設(shè)計(jì)相符，如果不符合設(shè)計(jì)要求，就會影響到燃燒工況，以致于無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外，如果在定型測試中采用與設(shè)計(jì)不符的燃料，那么就會使整個(gè)測試過程無效，對大量人力、物力造成巨大的浪費(fèi)?？偠灾?，不管是在測試前還是測試后，對于現(xiàn)場測試非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是檢查燃料是否符合設(shè)計(jì)要求。

（3）由于在進(jìn)行能效測試中需要保持穩(wěn)定的負(fù)荷，因此在測試前就應(yīng)該同鍋爐使用單位進(jìn)行協(xié)商，參照相關(guān)章程控制負(fù)荷的波動(dòng)范圍，在較長時(shí)間的測試過程中使負(fù)荷能夠保證穩(wěn)定，從而使測試的穩(wěn)定性也得以保證。

3.2 測試過程控制

熱工況調(diào)整到穩(wěn)定的一般順序是：首先，確定燃料的大概用量，調(diào)整它的單位時(shí)間消耗量。燃煤鍋爐主要通過調(diào)整爐排轉(zhuǎn)速和煤層厚度，燃油燃?xì)忮仩t可直接調(diào)整流量，但都需調(diào)整鼓引風(fēng)使過量空氣系數(shù)在合格范圍內(nèi)。其次，確定燃料消耗量后，通過調(diào)整用汽量和給水流量，使得水位和鍋筒壓力控制在測試要求范圍內(nèi)。最后，查看給水流量能否滿足測試要求，如若不在范圍內(nèi)，重新調(diào)整燃料消耗量，并重復(fù)以上步驟，最終使熱工況完全滿足測試的要求。如因鍋爐設(shè)計(jì)和現(xiàn)場原因，鍋爐的工況不能滿足要求，應(yīng)及時(shí)作出判斷，并告之委托單位。測試期間安全閥不得起跳，鍋爐不得排污、不得吹灰、不得沖洗水位表。

4 結(jié)語

綜上所述，在鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)中能效測試是一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)，對工業(yè)鍋爐的安裝及運(yùn)行進(jìn)行能效測試能夠起到保障鍋爐安裝質(zhì)量的重要作用，但是，在實(shí)際測試中還是不可避免的會有誤差存在，因此，為了得到更高精度的測試結(jié)果，必須要所以檢驗(yàn)人員堅(jiān)持不懈，提高實(shí)際工作中的測試精度，對測試方法進(jìn)行合理的選擇，操作必須規(guī)范，同時(shí)還要對各方面因素進(jìn)行綜合考慮，只有這樣才能使測試誤差得以降低。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉亮.工業(yè)鍋爐能效測試不確定度分析及軟件編制[D].南昌航空大學(xué)，2012.

（作者單位：溫州市特種設(shè)備檢測研究院）