摘要：簡(jiǎn)要敘述了對(duì)工業(yè)鍋爐的節(jié)能監(jiān)測(cè)方法和鍋爐監(jiān)測(cè)測(cè)試所產(chǎn)生的節(jié)能效應(yīng)，包括整個(gè)測(cè)試步驟和計(jì)算方法，從而達(dá)到節(jié)能監(jiān)測(cè)的目的。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；鍋爐；節(jié)能監(jiān)測(cè)；方法

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16723198（2013）23019102

1鍋爐監(jiān)測(cè)測(cè)試應(yīng)在正常生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行工況下進(jìn)行

標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定測(cè)試應(yīng)在“正常生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行工況”下進(jìn)行，這一規(guī)定是和進(jìn)行節(jié)能監(jiān)測(cè)的宗旨相一致的。節(jié)能監(jiān)測(cè)是要把鍋爐使用中明顯不合理、明顯浪費(fèi)能源的現(xiàn)象管住，監(jiān)測(cè)是針對(duì)實(shí)際用能過程進(jìn)行的。在整個(gè)能源消費(fèi)管理體系中對(duì)用能過程實(shí)際狀況的管理和監(jiān)督，它和能源使用以前（進(jìn)入終端浪費(fèi)前）的管理，例如對(duì)加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的管理和優(yōu)化，對(duì)生產(chǎn)、分配、輸送環(huán)節(jié)的管理等，具有不同特色，它和能源浪費(fèi)以后的統(tǒng)計(jì)分析、效果檢查考核不同。它和能源使用環(huán)節(jié)和使用設(shè)備在使用能源以前的預(yù)計(jì)分析、設(shè)計(jì)計(jì)算也不同。監(jiān)測(cè)工作的特點(diǎn)要求監(jiān)測(cè)工作能反應(yīng)使用過程實(shí)際。而監(jiān)測(cè)又是在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)（一天內(nèi)）進(jìn)行的，那如何反映長(zhǎng)期使用實(shí)際情況呢？這就是標(biāo)準(zhǔn)中提出的要求，即監(jiān)測(cè)應(yīng)在“正常生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)行工況下”進(jìn)行。

這就意味著鍋爐在監(jiān)測(cè)時(shí)的負(fù)荷率應(yīng)和保證生產(chǎn)系統(tǒng)用汽設(shè)備用汽的經(jīng)常運(yùn)行負(fù)荷一致。這里所說(shuō)經(jīng)常只能是指多數(shù)情況，對(duì)監(jiān)測(cè)單位來(lái)說(shuō)這是可以通過對(duì)運(yùn)行日記的檢查了解到的。

另外標(biāo)準(zhǔn)中還特別強(qiáng)調(diào)了正常生產(chǎn)，這是指產(chǎn)品生產(chǎn)、用汽設(shè)備和裝置正常工作。生產(chǎn)安排組織長(zhǎng)期不合理的影響不能作為排除監(jiān)測(cè)不合格的理由，但某些生產(chǎn)上的偶然因素要排除在監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)影響因素之外，也即生產(chǎn)出現(xiàn)偶然異常情況時(shí)不進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這是監(jiān)測(cè)單位應(yīng)注意到的。

在生產(chǎn)正常的情況下，鍋爐設(shè)備不正常如負(fù)荷較低、參數(shù)配合不當(dāng)?shù)龋诒O(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)維持鍋爐使用的本來(lái)面貌，不應(yīng)人為的調(diào)整到某種“最佳狀態(tài)”。

2監(jiān)測(cè)時(shí)間

從熱工況達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)開始，監(jiān)測(cè)時(shí)間應(yīng)不少于1小時(shí)。除需化驗(yàn)分析以外的測(cè)試項(xiàng)目每隔15分鐘讀數(shù)記錄一次，取算術(shù)平均值。

關(guān)于監(jiān)測(cè)時(shí)間的規(guī)定首先是考慮到獲得必要可靠的具有權(quán)威性測(cè)試結(jié)果的需要。對(duì)小型鍋爐，工況達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的準(zhǔn)備時(shí)間約需1小時(shí)，在穩(wěn)定后的一小時(shí)內(nèi)各種熱力工況繼續(xù)保持穩(wěn)定一般說(shuō)是可做到的，這就要求生產(chǎn)用汽在二小時(shí)內(nèi)參數(shù)不變負(fù)荷不變。對(duì)于特殊企業(yè)難以維持穩(wěn)定一小時(shí)以上者，將有可能要求采取一些非常措施，如放汽放水維持穩(wěn)定保證測(cè)試條件，對(duì)較大型的工業(yè)鍋爐4—10t/h以上，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的可能性是有的。

從測(cè)試的準(zhǔn)確性來(lái)講，每小時(shí)監(jiān)測(cè)四組數(shù)據(jù)從測(cè)量理論的角度說(shuō)這是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本要求，10個(gè)樣品的樣本屬于大樣本事件，4個(gè)樣品的樣本屬B級(jí)和C級(jí)之間的樣本，對(duì)母體的代表性較好，但又不是很高。

每隔15分鐘測(cè)一組數(shù)這一規(guī)定是由鍋爐熱工參數(shù)變化的靈敏性和出現(xiàn)某一干擾使整個(gè)負(fù)荷達(dá)到基本穩(wěn)定的時(shí)間要求決定的。對(duì)工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)蓄熱放熱過程，工質(zhì)變化過程都至少15分鐘。另外從鍋爐監(jiān)測(cè)測(cè)試的工作量來(lái)看，如果我們認(rèn)真的去做這些測(cè)定的話，完成一組數(shù)擾的測(cè)試周期也大約要15分鐘，時(shí)間間隔太短將使測(cè)試工作過于匆忙并影響質(zhì)量，特別是對(duì)煙氣取樣和較大型鍋爐的鍋爐壁面溫度等非自動(dòng)記錄式的測(cè)定更應(yīng)細(xì)致的去作。

3監(jiān)測(cè)所用的儀表應(yīng)能滿足監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的要求

儀表必須完好，并應(yīng)在檢定周期內(nèi)，其精度不度低于20級(jí)。

所謂滿足監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的要求是指適應(yīng)監(jiān)測(cè)特點(diǎn)，即：要方便能在線進(jìn)行測(cè)量，測(cè)頭的安裝拆卸不用大動(dòng)土木，對(duì)原設(shè)備不帶來(lái)破壞，適應(yīng)監(jiān)測(cè)人員的技術(shù)水平，高級(jí)人員可使用復(fù)雜儀表。

儀表必須完好，并在檢定周期內(nèi)，是保證監(jiān)測(cè)結(jié)果權(quán)威性的要求，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果在執(zhí)法爭(zhēng)議中權(quán)威地位的要求。

監(jiān)測(cè)用儀表精度的要求，規(guī)定不低于2.0級(jí)，這是最低要求，可能困難較大的是煙氣分析，但不能再進(jìn)一步放寬，否則將無(wú)法作為監(jiān)測(cè)執(zhí)法依據(jù)。

檢定周期內(nèi)，不論是進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)儀表，只要所使用的儀表經(jīng)過了法定的檢驗(yàn)，符合精度要求，并在檢定周期內(nèi)，就滿足了標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4排煙溫度的測(cè)試

排煙溫度的測(cè)試應(yīng)在工業(yè)鍋斷面最后一級(jí)尾部受熱面后1米以內(nèi)的煙道上進(jìn)行，測(cè)溫?zé)犭娕紤?yīng)插入煙道中心并保持電偶插入處的密封。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了排煙溫度的測(cè)試，首先是規(guī)定了測(cè)試地點(diǎn)，即“排煙溫度的測(cè)試應(yīng)在工業(yè)鍋爐最后一級(jí)尾部受熱面后一米以內(nèi)的煙道上進(jìn)行”。鍋爐煙氣離開尾部受熱面后，在煙道上由于散熱，其溫度不斷有所降低，大約每米2℃，隨尾部煙道保溫不同略有不同。為正確反映排煙熱損失的大小，所以要求其測(cè)點(diǎn)不能離尾部受熱面太遠(yuǎn)。但同時(shí)我們也應(yīng)考慮到煙氣離開尾部受熱面之后有一定混合均勻化的作用。有時(shí)在尾部受熱面積灰結(jié)垢的情況下，煙氣剛離于尾部受熱面時(shí)具有較大的沿截面的不均勻性，測(cè)試結(jié)果代表性較差，排煙溫度測(cè)點(diǎn)也不宜離受熱面太近。

對(duì)于小型鍋爐尾部煙道截面不大于1.2m2時(shí)我們忽略煙氣成分和溫度沿截面分布的不均勻性，以煙道中心點(diǎn)煙氣溫度代表煙氣平均溫度。

在排煙溫度測(cè)試時(shí)，測(cè)溫?zé)犭娕即y(cè)試孔往往由于不嚴(yán)密而有冷空氣漏入，尾部煙道煙氣負(fù)壓要比爐膛大得多，冷空氣量增大影響煙氣的成分和溫度，這常常被測(cè)試者所忽視，所以標(biāo)準(zhǔn)特別指出應(yīng)保持熱電偶插入處的密封。

對(duì)于大于10t/h的鍋爐，排煙溫度應(yīng)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，測(cè)量點(diǎn)按煙道截面等面積布置，截面可分為二、四、六個(gè)，視容量大小而定。

5空氣系數(shù)

煙氣取樣應(yīng)在工業(yè)鍋爐最后一級(jí)尾部受熱面后1米以內(nèi)的煙道中心位置處，煙氣取樣與測(cè)溫應(yīng)同步進(jìn)行。

空氣系數(shù)按公式（1）計(jì)算：

α=O2、RO2、CO、CH4、H2（1）

式中：O2、RO2、CO、CH4、H2……干燃燒產(chǎn)物的百分含量，為相應(yīng)成分在干燃燒產(chǎn)物中的百分含量，%。由燃燒產(chǎn)物取樣化驗(yàn)分析測(cè)得。對(duì)于固體和液體燃料不分析H2和CH4。

為了得到具有代表性的煙氣我們要求：（1）取樣和測(cè)量溫度應(yīng)同步進(jìn)行，即取樣同時(shí)測(cè)溫；（2）每15分鐘取樣一次，每次不得少于2升；（3）注意取樣管的密封不得有冷空氣漏入。

一般煙道煙氣的溫度都低于600℃，可采用ф（8—12）mm的鋼管作為取樣管，取樣管頂端封閉，測(cè)面按間距5—10cm均勻開孔ф（3～5）mm，在煙道深度方向均勻抽取煙氣樣。

取樣時(shí)應(yīng)首先將空氣排出，抽出煙氣后，用球膽接通出氣孔，以煙氣沖洗三次，再用球膽取樣，密封送化驗(yàn)分析。

煙氣成分分析可用奧氏氣體分析器或其他分析儀器，注意按使用說(shuō)明要求正確配制試劑和進(jìn)行操作。

6爐渣含碳量

裝有機(jī)械除灰設(shè)備的鍋爐，可在出灰口處定期取樣（一般每15—20分鐘取一次），取樣應(yīng)注意均勻性和代表性。

原始灰渣樣數(shù)量應(yīng)不少于總灰渣量的2%，當(dāng)煤的灰分大于等于40%時(shí)，原始灰渣樣數(shù)量應(yīng)不少于總灰渣量的1%，但總灰渣數(shù)在不少于20kg。當(dāng)總灰渣量少于20kg。當(dāng)總灰渣量少于20kg時(shí)應(yīng)予全部取樣，縮分后的灰渣樣數(shù)量應(yīng)不少于2kg，1kg送化驗(yàn)，1kg封存?zhèn)洳椤?/p>

根據(jù)工業(yè)鍋爐的熱平衡分析，機(jī)械不完全損失是鍋爐的主要熱損失之一，機(jī)械不完全熱損失的大小主要決定于爐渣含碳的多少。

爐渣的取樣是測(cè)定爐渣含碳量的關(guān)鍵，因此鍋爐監(jiān)測(cè)中爐渣取樣是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作。為了減少測(cè)試誤差，鍋爐監(jiān)測(cè)期間應(yīng)盡量避免濕法除渣以保證取樣的方便性和取樣的代表性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)于裝有機(jī)械除灰設(shè)備的鍋爐，可在出渣口定期取樣，取樣可在每組測(cè)試數(shù)據(jù)抄讀完后進(jìn)行，間隔為15分鐘到20分鐘。如果使用小車人工除灰，則每次放灰時(shí)在小車取樣，灰渣樣從小車四角和中心位置等量檢取，檢取在適當(dāng)考慮渣塊的大小和殘?zhí)挤植?。不能專撿燒不透的或燒得好的?/p>

灰渣原始樣的數(shù)量應(yīng)不少于總灰渣量的2%，當(dāng)煤的灰分含量大于或等于40%時(shí)，原始灰渣樣數(shù)量不少于灰渣總量的1%，每次監(jiān)測(cè)原始灰渣樣數(shù)量不少于20kg。在實(shí)際操作中如在一小時(shí)內(nèi)取樣四次按每次5kg取樣。

灰渣分析樣的制?。涸蓟以鼔K粒一般較大，應(yīng)首先破碎至10mm以下，然后在清潔地面（鐵板上）采用四分法縮分，即先混合攪拌均勻，用人工自然堆積成圓錐體，再以頂點(diǎn)為中心進(jìn)行十字分割，取相對(duì)兩部分作為分析樣品。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定縮分后的分析用灰渣樣應(yīng)不少于2kg，取1kg送化驗(yàn)室進(jìn)行含碳量化驗(yàn)，1kg封存?zhèn)洳椤脑蓟以鼧拥椒治龌以鼧右话阋?jīng)過3次的縮分。

7爐體外表溫度

爐體外表面溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)具有代表性，一般0.5～1平方米一個(gè)測(cè)點(diǎn)，取其算術(shù)平均值，在爐門、燒咀孔、探孔等附近邊距300毫米范圍內(nèi)不應(yīng)布置測(cè)點(diǎn)。

在進(jìn)行鍋爐節(jié)能監(jiān)測(cè)的情況下，一般要求簡(jiǎn)單快捷、直觀又能反映能源浪費(fèi)（損失）的本質(zhì)，從傳熱的機(jī)理來(lái)分析鍋爐的散熱損失根本上說(shuō)是由于外壁溫度高于周圍環(huán)境溫度而引起的，所以由于保溫不好及維修較差使?fàn)t壁外表面溫度過高才引起散熱，外壁溫度升高還引起熱污染惡化鍋爐房工作條件。因此監(jiān)測(cè)時(shí)只要把外壁溫度控制住就能控制其散熱損失。外壁溫度的測(cè)定并不困難，所以標(biāo)準(zhǔn)將其規(guī)定為監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，而不計(jì)算鍋爐外壁散熱損失的絕對(duì)值。

外墻壁面溫度的測(cè)量可用多點(diǎn)表面溫度計(jì)、表面熱電偶或其他溫度表進(jìn)行。

為使所測(cè)表面溫度能反映鍋爐整體保溫狀況，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)在爐壁外表面進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，大約0.5～1平方米表面積一個(gè)測(cè)點(diǎn)，取算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果。

為防止測(cè)量偏差過大，標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定表面溫度的測(cè)點(diǎn)不應(yīng)太靠近爐門、燒咀孔、探孔等受爐內(nèi)輻射熱影響較大的地方。

作者簡(jiǎn)介：孫瑞萍（1971-），女，就職于遼源礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司九臺(tái)新型墻體材料分公司。