吴梓皓
广东省特种设备检测研究院顺德检测院 广东佛山528300
摘 要：工业锅炉是重要的能源转换设备，也是高能耗设备，工业锅炉的节能减排是环保工作中的一项重要内容。 在探究工业锅炉节能效果时，须对其能效进行测试，了解其利用状况，进而找出能效测试中存在的问题，并提出节能措施加以改进。 本文运用工业锅炉能效检测设备及方法，并总结了工业锅炉能效测试中的问题，从不同层面提出工业锅炉的节能措施。
关键词：工业锅炉；能效测试；节能措施
引 言
工业锅炉在我国工业生产中起着很重要的作用，是一种能源转换设备，也是一种能耗非常大的设备。迄今为止，国内的工业锅炉总数特别多，其中燃煤工业锅炉所占的比例最高，燃料消耗量每年也是很多。衡量锅炉经济运行状况的一个重要因素是锅炉的热效率，国内燃煤工业锅炉与国外先进国家的燃煤工业锅炉能效相比普遍偏低，所以我国的燃煤工业锅炉还需要在一定程度上提高自己的能效，争取赶上国际水平。
一、工业锅炉能效检测设备及方法概述
工业锅炉能效测试主要指在工业锅炉正常燃烧的状态下，依托相应的设备，采用适宜的测试方法，对其热工性能参数进行测试，从而对其能效状况进行判断。工业锅炉测试分析集成设备包括锅炉、过热
器参数采集装置以及工控机。其中，锅炉与过热器参数采集装置包括安装多个锅炉或过热器测试传感器，同时对多个工作参数进行测试。工控机与锅炉、过热器参数采集装置电性连接，起到接收传感器参数的作用。
表 1 工业锅炉能效检测设备内部结构说明表
二、工业锅炉能效测试中存在的问题
工业锅炉运行热效率低是工业锅炉能源浪费巨大的首要直接原因，造成的主要因素包括锅炉运行负荷、空气系数指标、燃料燃烧情况、排烟温度等。具体来说：
（1）空气系数指标不合格。空气系数是工业锅炉经济运行的重要指标之一，是影响工业锅炉热效率的重要因素，过量空气系数会直接影响燃料燃烧程度，过低或是过高都是过量的范畴，是造成锅炉热效率低的重要原因。导致空气系数过量主要致因包括鼓引风机组织不合理，炉排配风室密闭性不够以及司炉工风量调节不合理等多个方面因素造成的。
（2）锅炉运行负荷因素。一种是超负荷运行，比如由于工业规模增加或者供暖等需求增加，锅炉需要超负荷运行才能够达到工业以及社会生活的需求，而这种超负荷的运转虽然解决了需求问题，但是整体经济成本过大，会大大增加锅炉维护的成本，减少了锅炉的使用寿命。另一种是低负荷运转，通常来讲，大多数型号的工业锅炉最高运行效率是在80%~100%负荷下获得的，维持工业锅炉运行负荷是确保锅炉运行效率的基础，而工业锅炉平均运行负荷长期达不到负荷标准（60%~80%），也就是同样的一吨煤所起到的热效率不同，导致炉膛温度不高，空气过量系数增加，与此同时也大大增加了排烟热损以及固体燃烧不充分的问题，导致锅炉运行效率比例下降。
（3）排烟温度高的因素。排烟温度过高导致燃烧转换的热能不能够充分被利用，造成能耗浪费，工业锅炉普遍存在着排烟热损失的问题。因此，排烟热损失是工业锅炉节能改造的重要对象之一。此外排烟温度过低虽然不会造成热损失问题，但是会引起省煤器等尾部受热面的酸性腐蚀。
（4）燃料燃烧不充分因素。燃料燃烧不充分是造成锅炉热效率低的最主要因素之一，其致因包括锅炉结构设计特点、煤种选用不合理、颗粒度不均匀以及燃烧与燃烧装置不匹配等多个方面。此外，炉渣含碳量的规定，也在一定程度上对锅炉燃烧效率造成了一定的影响，如有些企业将链条锅炉灰渣残余热值设定在1100大卡到1200大卡之间，而管理较为严格的企业则将该项指标设定在900大卡。
三、工业锅炉能效测试下的节能措施
3.1设计制造及安装层面
工业锅炉运行效率低于工业锅炉设计、制造以及安装工作有密切关系。为此，可构建分级制度，对工业过量的节能能级以及工业锅炉的能效进行判断。同时，还应加大对工业锅炉设计、制造以及安装的监管工作，尤其在设计依据、安装说明及能效测试报告等方面，应给予重点监督管理。除此之外，还应对运行人员进行管理与培训，进而有效控制由于这一因素而导致工业锅炉节能工作目标实现的问题。
3.2有效降低工业锅炉排烟温度
根据工业锅炉排烟热损致因机理，其主要节能潜力包括：
（1）对尾部受热面进行改造。由于不同燃烧物质以及排烟处温度对于排烟口处金属的性能影响，比如排烟处温度较低引发的锅炉尾部受热面的酸腐蚀问题。因此，对于锅炉尾部受热面问题，我们既要从排烟温度降低以减少积灰生成的角度进行思考，又要从燃料介质以及金属性能等角度进行分析，比如对于含硫量高的燃料燃烧时，排烟温度最好适当高一些。
（2）减少受热面灰渣。基于水冷壁、过热器等高温受热面结渣现象以及低温尾部受热面的积灰、墙灰问题，一方面要定期组织工人进行吹灰作业。吹灰作业需要配合热蒸汽、压缩空气以及惰性气体等进行技术操作，定期吹灰能够避免因为受热面灰渣堆积造成松散性变为紧密性积灰，避免加重工作难度。比如墙面松散状积灰可以配合压缩空气进行吹灰作业。另一方面使用清灰剂，清灰剂主要作用是除灰除渣，此外还有防腐功效。在锅炉燃烧过程中，投入一定比例的锅炉清灰剂，使其在炉膛高温作用下汽化分解，既能够发生微爆反应分解结渣，又能够减少烟垢的生成。此外，基于灰渣也受到锅炉负荷运行以及启停次数的影响，要尽量减少启停次数，并使工业锅炉保持在正常负荷范围内，以避免炉内燃烧不足带来的灰渣问题，有效提高工业锅炉的热效率。
3.3加强锅炉运行调整
在燃煤锅炉日常运行过程中，管理人员需要密切关注锅炉运行过程中的炉渣和飞灰的含碳量等指标，构建完善的日化验台账，做好每日数据分析，对于燃烧过程进行适当的调整，以便于进一步优化锅炉运行方式。全部打开炉膛铁壁，依据锅炉的不同负荷来对风门的开度予以调整，不仅要确保燃烧器火焰不贴壁，还要确保煤粉在炉内得到充分的燃烧，直至燃尽。确保锅炉内部的过剩空气系数处于最佳状态，锅炉的排烟温度得到最佳控制，最大限度降低排烟损失。合理运用现代化技术，采用机组自动化控制策略,确保锅炉的相关设备始终保持在最佳的运行状态中，一旦出现异常，及时发出报警并予以调整，最终实现能源消耗的有效降低。
3.4提升锅炉含氧量
加强锅炉燃烧效率的前提需要确保设备在燃烧工作中具有稳定的二次风供给，利用氧气的供给量提升锅炉的燃烧效率。燃烧负荷需要与之对应的氧气含量，适当的氧气含量可以将排烟损失降到最低，提升锅炉燃烧效率。锅炉机组在实际运行中通过 BLR会有较大的负荷波动，出现锅炉内的氧气含量不足或遇到负氧的情况，对于锅炉的整体燃烧效率造成严重的影响，对接下来的脱硫工作造成限制。因此，建议技术人员在锅炉燃烧时侧重对送风量的调整，确保有足够的氧气含量来支持设备工作。
3.5确保锅炉给水品质
工业锅炉给水品质是当前工业锅炉节能降耗，确保运行安全可靠的重要内容之一，一方面要定期对受热面积灰进行清理，确保传热能力。另一方面及时清理水垢，提高运行安全。此外，给水氯根高是影响锅炉节能、出力、安全运行的重要原因，故需降低给水中的氯根含量，可进行水处理系统改造，增加除盐设备，从源头上解决问题。
四、结束语
综上所述，工业锅炉在现代化工业生产中有着广泛的应用，但由于使用中存在排烟温度过高、燃料不充分燃烧等问题，使得工业锅炉能源效率巨大、资源利用率较低，这与节能减排的工作要求相悖。为此，就需要相关工作人员可以做好工业锅炉的能效测试，并在能效测
试中可以根据实际情况，优化排烟热损失、制定相应的节能技术监督机制等，以此实现热效率的提升，满足节能减排工作要求。
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