王試元(海南省鍋爐壓力容器與特種設(shè)備檢驗(yàn)所， 海南 ?？?570203)

鍋爐能效測(cè)試中的質(zhì)量控制探討

王試元(海南省鍋爐壓力容器與特種設(shè)備檢驗(yàn)所， 海南 ?？?570203)

本文簡(jiǎn)單介紹了工業(yè)鍋爐能效現(xiàn)狀，對(duì)在用工業(yè)鍋爐能效測(cè)試方法進(jìn)行了概述，并就鍋爐熱效率有關(guān)問(wèn)題及提高鍋爐熱效率措施展開(kāi)探討，以供同仁參考。

鍋爐能效測(cè)試；測(cè)試質(zhì)量；控制措施

1 工業(yè)鍋爐能效的現(xiàn)狀

鍋爐是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的熱能來(lái)源，為冶金、電力、食品、化工等行業(yè)和工業(yè)、民用供應(yīng)了大量熱能，可它所消耗的煤炭量已超過(guò)建材、鋼鐵、石化等行業(yè)，躍居國(guó)內(nèi)能源消耗排放第二，帶來(lái)了嚴(yán)重的污染和能源消耗問(wèn)題。而目前大多數(shù)鍋爐企業(yè)都專注于對(duì)鍋爐本體進(jìn)行設(shè)計(jì)，忽視了對(duì)燃燒設(shè)備的探究，使得減排、環(huán)保、調(diào)節(jié)及檢測(cè)等均有很大程度的落后，因此在鍋爐的燃燒、熱傳遞、廢氣處理、水處理及回收預(yù)熱等方面，和發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)已大大滯后，在能源消耗方面卻比其他發(fā)達(dá)國(guó)家高了很多。

2 工業(yè)鍋爐能效測(cè)試方法

對(duì)于鍋爐定型產(chǎn)品能效測(cè)試和運(yùn)行工況詳細(xì)能效測(cè)試：

(1)應(yīng)用正平衡法對(duì)電加熱鍋爐、下飼式鍋爐及手燒鍋爐進(jìn)行測(cè)試；(2)用反平衡法對(duì)額定蒸發(fā)量(額定熱功率)不小于20t/h(14MW)的鍋爐進(jìn)行測(cè)試；(3)同時(shí)，測(cè)試中采用正反平衡法對(duì)其余鍋爐進(jìn)行測(cè)試。注：鍋爐熱效率可以通過(guò)計(jì)算各種熱損失來(lái)間接確定，就是熱效率的反平衡測(cè)量法，計(jì)算方法為：

式中：q2為排煙熱損失；q3為氣體未完全燃燒熱損失；q4為固體未完全燃燒熱損失；q5為散熱損失；q6為灰渣物理熱損失[1]。對(duì)于運(yùn)行工況簡(jiǎn)單能效測(cè)試采用反平衡法進(jìn)行測(cè)試。

3 鍋爐熱效率有關(guān)問(wèn)題及提高鍋爐熱效率措施

通過(guò)分析工業(yè)鍋爐的熱效率可以知道，對(duì)鍋爐熱效率產(chǎn)生影響的主要是以下因素：灰渣物理熱損失；固體未完全燃燒熱損失；氣體未完全燃燒熱損失；排煙熱損失；散熱損失等。在實(shí)際運(yùn)行中，可以對(duì)鍋爐熱效率損失的問(wèn)題進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

3.1 科學(xué)操作運(yùn)用

大部分鍋爐操作員在實(shí)際操作中都沒(méi)有考慮設(shè)備的實(shí)際特性，依據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)工作。而事實(shí)證明，鍋爐效率會(huì)受到鍋爐排煙溫度高低的直接影響。要想排煙溫度控制在經(jīng)濟(jì)合理的水平下運(yùn)行，主要需要平衡好排煙溫度和送風(fēng)量之間的關(guān)系，就是要將過(guò)量空氣系數(shù)控制好。如果爐內(nèi)有著過(guò)小或過(guò)大的空氣系數(shù)α，鍋爐效率都會(huì)降低。通常情況下，空氣系數(shù)α增加排煙熱損失也會(huì)隨之增大，然而空氣系數(shù)α降低機(jī)械、氣體不完全燃燒產(chǎn)生的熱損失隨之降低。只有空氣系數(shù)α太大，爐內(nèi)燃料停留時(shí)間減短，爐溫大幅降低時(shí)例外。針對(duì)排煙熱損失，最佳的過(guò)量空氣系數(shù)是氣體、固體不完全燃燒熱損失之和為最小的值，這個(gè)數(shù)值使得鍋爐的燃燒效率較高。加強(qiáng)鍋爐吹灰和增大氧氣濃度等措施，可以有效減低鍋爐運(yùn)行時(shí)受熱面積灰、爐膛結(jié)焦帶來(lái)的溫度升高的問(wèn)題，使得排煙溫度顯著降低。鍋爐效率在排煙溫度每降100℃時(shí)就會(huì)提升1%，當(dāng)鍋爐的某些受熱面上積灰、結(jié)垢及結(jié)渣時(shí)，就會(huì)降低受熱面和煙氣部分的傳熱量，就會(huì)提升鍋爐的排煙溫度[2]。所以，必須要經(jīng)常清潔受熱面，才能使得鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行得以保證。

3.2 合理選用煤炭

工業(yè)鍋爐有不同的燃煤來(lái)源，存在煤類太多、煤質(zhì)較差的問(wèn)題，所以煤的顆粒及燃用熱值等指標(biāo)也不一樣，給鍋爐固體未完全燃燒帶來(lái)影響，與鍋爐設(shè)計(jì)的煤種要求不相符，使得鍋爐熱效率降低。劣質(zhì)煤有著低揮發(fā)份、高灰份及發(fā)熱量低的缺點(diǎn)，在燃燒此類煤時(shí)，應(yīng)把一次風(fēng)量減小，將一次風(fēng)溫升高，盡量使得火焰中心降低，讓排煙溫度及爐膛出口溫度降低，使鍋爐效率進(jìn)一步提高，所以要盡量選擇適合鍋爐設(shè)計(jì)的煤類品種，當(dāng)改變了煤的品種后，鍋爐的燃燒狀況也會(huì)隨之發(fā)生變化。鍋爐設(shè)計(jì)煤種的要求無(wú)法被滿足時(shí)，煤層的厚度和風(fēng)煤配比應(yīng)根據(jù)燃煤性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，煤炭的顆粒細(xì)度需控制好，才能使得著火燃燒的速度加快，使得爐內(nèi)燃燒增強(qiáng)；當(dāng)煤炭燃燒時(shí)間延長(zhǎng)后，煤炭的完全燃燒才能得以保證。二次回風(fēng)系統(tǒng)也可以加以采用，這樣不僅能夠充分燃燒燃料，還能使?fàn)t內(nèi)的溫度降低，讓爐內(nèi)受熱的利用率提升，采用該系統(tǒng)可以讓鍋爐的熱效率提升5%至10%，大大節(jié)省了能源[3]。

3.3 完善鍋爐房管理

很多在用鍋爐都處在低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)的主要原因是：第一，設(shè)計(jì)院和用戶在選用鍋爐時(shí)，考慮到今后的發(fā)展需要，或者過(guò)度強(qiáng)調(diào)滿足最大負(fù)荷等因素，所選鍋爐的容量和臺(tái)數(shù)往往超過(guò)實(shí)際需求很多，造成系統(tǒng)能力配置冗余較大，實(shí)際運(yùn)行中各單機(jī)設(shè)備又長(zhǎng)期處于低負(fù)荷狀態(tài)，運(yùn)行效率偏低，對(duì)鍋爐設(shè)備的設(shè)計(jì)選型不合理。第二，對(duì)輸送管道(熱水管道、蒸汽)及熱交換器、熱水箱等鍋爐房?jī)?nèi)設(shè)備的保溫工作不夠完善，對(duì)鍋爐房的管理不夠規(guī)范，使得周圍空氣的散熱增大，使得能源消耗進(jìn)一步增加。第三，鍋爐在運(yùn)行一段時(shí)間后，煙道上、爐膛內(nèi)和其他部位都會(huì)有煙灰粘附，與水垢類似，煙灰也有著較差的導(dǎo)熱性，會(huì)使熱效率降低，能耗增加，所以維護(hù)人員應(yīng)定期對(duì)鍋爐水垢及受熱面上的煙灰進(jìn)行清除。第四，管理人員和操作人員能力不足，應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)和教育鍋爐節(jié)能知識(shí)，規(guī)范其鍋爐的操作，維護(hù)及保養(yǎng)，對(duì)能源要節(jié)約使用，讓鍋爐的熱效率最大化。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，鍋爐產(chǎn)業(yè)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)提升得到了快速發(fā)展，然而目前能源短缺消耗大的情況，使得工業(yè)鍋爐的質(zhì)量控制工作勢(shì)在必行，研究怎樣提高在用工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的熱效率問(wèn)題，提出有效的措施，降低鍋爐熱損失，使得鍋爐熱效率進(jìn)一步提升，從而讓工業(yè)鍋爐運(yùn)行更為高效。

[1]浦一梅.鍋爐能效測(cè)試中檢測(cè)質(zhì)量的控制[J].科技展望，2015，(03).

[2]陳曉梅.研究鍋爐能效測(cè)試的必要性及檢測(cè)質(zhì)量控制[J]. 能源與節(jié)能，2014，(03).

[3]馬駿.鍋爐能效測(cè)試中檢測(cè)質(zhì)量的控制[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，(08).