貴州省工業(yè)鍋爐能效狀況分析

焦健

摘 要：為了認真貫徹貴州省“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃，深入推進工業(yè)節(jié)能五大攻堅計劃，實現(xiàn)貴州省工業(yè)鍋爐到2015年平均運行效率比2010年提高5%的節(jié)能目標，貴州省于2011年開始對全省工業(yè)鍋爐進行普查和能效測試。抽樣測試了259臺在用燃煤鍋爐，其平均熱效率僅為65.32%，與發(fā)達省份相比仍存在較大的差距，各項能效指標與國家及地方標準要求的差距也較大。

關鍵詞：鍋爐；能效測試；節(jié)能技術；排煙熱損失

中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.066

根據(jù)《關于印發(fā)<關于提高全省工業(yè)鍋爐能效水平的專項實施方案>的通知》（黔質技監(jiān)特聯(lián)〔2011〕410號）的要求，貴州省于2012年開始普查全省的工業(yè)鍋爐，根據(jù)普查結果對鍋爐運行能效狀況進行了測試研究和分析，找出了存在的問題，并提出了相應的對策和工作建議。

1 貴州省燃煤工業(yè)鍋爐能效現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計，截至2014-08-12，貴州省有工業(yè)鍋爐5 269臺，總蒸噸為16 994 t，年耗標煤2.5×107 t，占全省能源消耗的50%以上。其中，燃煤工業(yè)鍋爐為3 845臺，總蒸噸為12 444.465 t，年耗煤量為1.24×107 t。其中，貴州省20 t及以下燃煤工業(yè)鍋爐的數(shù)量為3 785臺，占全省燃煤工業(yè)鍋爐的98.4%，總蒸噸為6 764.465 t，占全省總蒸噸的54.4%；貴州省20 t以上燃煤工業(yè)鍋爐的數(shù)量為60臺，占全省燃煤工業(yè)鍋爐的1.6%，總蒸噸為5 680 t，占全省總蒸噸的45.6%.

截至2014-08-12，共抽樣測試在用燃煤鍋爐259臺，基本清查了貴州省工業(yè)鍋爐運行的能效狀況及主要存在問題。我們在進行工業(yè)鍋爐能效測試的同時，還對鍋爐系統(tǒng)的運行情況、儀表配置要求、鍋爐房的管理和鍋爐的節(jié)能減排情況等進行了調查，收集了一些鍋爐使用單位的原始資料，并掌握了部分鍋爐使用單位的工業(yè)鍋爐節(jié)能管理現(xiàn)狀。

2 貴州省燃煤工業(yè)鍋爐存在的問題

2.1 低負荷運行

貴州省燃煤工業(yè)鍋爐絕大多數(shù)鍋爐處于低負荷運行狀態(tài)，存在“大馬拉小車”的情況。具體而言，設備配套裕度大，普遍在50%額定負荷或更低負荷的情況下運行，個別鍋爐僅有10%的額定負荷。因此，測試運行熱效率較低。比如，食品加工企業(yè)等鍋爐使用單位存在不滿負荷運行的情況。

2.2 熱損失嚴重超標

鍋爐的熱損失主要分為排煙熱損失和固體未完全燃燒熱損失。貴州省大多數(shù)鍋爐的排煙溫度均超過了標準要求，平均排煙溫度為190.8 ℃。其中，高于170 ℃的有50臺，占總臺數(shù)的79%.比如，貴州凱里某建材有限公司的SZL4-1.6-AII型鍋爐的排煙溫度達到了316.3 ℃。固體未完全燃燒的熱損失比例為3.32%～29.69%.因此，解決排煙熱熱損失和固體未完全燃燒熱損失問題是目前鍋爐節(jié)能工作的發(fā)展方向之一。

排煙熱損失較大的原因之一是過量空氣系數(shù)α普遍偏大。在鍋爐排煙處，α為1.00～15.33，而燃煤及木材鍋爐的平均過量空氣系數(shù)為3.95，燃氣爐的平均過量空氣系數(shù)為1.76.比如，興義市某芭蕉芋淀粉廠蒸噸為6 t的鍋爐的空氣系數(shù)α達到了15.33，在該廠燃煤及木材的63臺鍋爐中，空氣系數(shù)α>1.4的有61臺，占總數(shù)的96.8%.此外，無尾部受熱面（主要是無空預器），爐門、爐墻和尾部煙道漏風嚴重，燃燒質量差，未適時調節(jié)燃料與空氣的比例，低負荷運行時風量偏大等均易導致排煙熱損失增大。

目前，固體不完全燃燒的熱損失比例普遍偏大（最大可達57.32%），主要表現(xiàn)為灰渣可燃物的含量較高，在層燃鍋爐（鏈

條爐）中尤為嚴重。導致固體不完全燃燒熱損失的原因主要是燃燒調整不到位、相關人員的操作水平低、燃燒設備的結構有問題等。此外，散熱損失比例最大可達9.67%，主要原因是爐墻、煙道的保溫性能不好，爐墻、煙道、門孔的密封性能差，且相關工作人員未能及時維護和檢修；鍋爐長期在低負荷狀態(tài)下運行，導致散熱損失增大。

2.3 鍋爐類型與煤種不符

如果鍋爐的類型與設計煤種不符，則易降低鍋爐的燃料適應性。此外，還存在工作人員重視主機、輕視輔機的情況，匹配的泵與風機多為通用產品，不具備調節(jié)功能，無法使鍋爐適應燃燒工況的變化，進而造成較大的能耗浪費。

2.4 設備維護保養(yǎng)不到位

目前，普遍存在漏煤量大、側密封不嚴、漏風大、本體保溫不良、積灰嚴重、閥門和擋板調節(jié)不靈等問題，熱量損失嚴重。比如，九八五五生產分公司的2臺蒸噸為6 t的鍋爐的尾部煙道法蘭連接處嚴重漏風；華潤雪花啤酒（貴州）有限公司的2臺蒸噸為10 t的鍋爐爐尾部煙道嚴重銹蝕，穿孔漏風嚴重；貴州同濟堂制藥有限公司的蒸噸為10 t的鍋爐的省煤器嚴重漏風。

2.5 運行操作技術水平較低，管理不到位

目前，存在鍋爐運行和設備管理制度不完善、運行人員操作水平較低、管理人員輕視鍋爐的經濟運行、節(jié)能管理制度不健全的問題。目前，僅有少數(shù)鍋爐用水能達到國家標準，大多數(shù)鍋爐不具備水處理設備。有些鍋爐的排污率高達20%～30%，排放掉了大量的熱能。此外，在相關人員選購設備時，常只重視設備的價格，忽略了設備的性能；節(jié)能技術難以推廣，設備配套裕度大；司爐為低技能崗位，運行人員的技術水平偏低，且用人單位不注重對運行人員的培訓和考核。

依據(jù)測試結果，對容量較大的鍋爐的管理效果越好，則其熱效率越高。從行業(yè)分布的情況看，化工、煙草等行業(yè)鍋爐的熱效率較高。

3 鍋爐改造措施及途徑

通過觀察、實踐、總結、測試驗證，我們總結出了一套鍋爐節(jié)能改造的技術措施及途徑，分為以下7方面。

3.1 鍋爐合理選型

使用單位在選型時，應根據(jù)本企業(yè)生產用汽負荷狀況、生產工藝、用汽參數(shù)、燃料品種等，經過技術、經濟分析方案比較后確定鍋爐的類型。此外，還應根據(jù)生產、生活用汽負荷實時調整運行鍋爐的臺數(shù)。

3.2 降低排煙熱損失

應從降低排煙溫度和合理控制空氣系數(shù)入手降低排煙熱損失。降低排煙溫度時，可適當增加尾部受熱面積，并調整燃燒工況，定期清除受熱面的灰塵。要想控制過量空氣系數(shù)，就應解決漏風問題，定期、適時地調整風煤（氣）比。對于新安裝的鍋爐，制造廠的調試人員應對使用操作人員進行培訓，使用單位應針對煤種變化、負荷變化、燃氣壓力變化等調整過量空氣系數(shù)。比如，醫(yī)院等單位在鍋爐上增加空氣預熱器和節(jié)能器后，鍋爐的熱效率提高了8%～10%.

3.3 降低固體不完全燃燒熱損失

應采取降低灰渣可燃物含量的措施，從而改善燃燒工況。在煤質變化較大時，應對鍋爐進行技術改造，比如加裝分層燃燒裝置、改進爐排和爐膛結構、改變爐拱形狀等。經過技改的鍋爐的熱效率可提高10%以上。

3.4 避免鍋爐漏風，重視保溫問題

應選用優(yōu)質的保溫材料，對爐墻、煙道、管道、閥門進行全面保溫，并及時維修損壞的部分，從而避免“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.5 重視鍋爐房的節(jié)能管理

要建立以各級責任人員的節(jié)能崗位責任制為核心的各項鍋爐節(jié)能管理制度，加強對各級管理人員和操作人員的節(jié)能知識培訓，增強其節(jié)能意識，提高其操作水平；加強對能耗的監(jiān)測、計量、統(tǒng)計、記錄和分析，及時采取措施，避免造成更大的能源浪費，從而提高鍋爐設備及系統(tǒng)的節(jié)能水平。

3.6 設備節(jié)能與系統(tǒng)節(jié)能相結合

在進行鍋爐節(jié)能技改時，要解決煙塵及SO2等污染物的排放問題。某煙廠、某輪胎廠的改造取得的節(jié)能減排效果均非常明顯，還有部分單位在對鍋爐加裝節(jié)能器的同時，改造了冷凝水回收系統(tǒng)，提高了回收率，使節(jié)能效果更加明顯。

3.7 大力推進鍋爐節(jié)能示范工程建設

應基于在全省有代表性的鍋爐類型、造成鍋爐效率降低的共性問題，開展以點帶面的節(jié)能改造工程建設，對全省同類型、同問題的鍋爐進行節(jié)能改造，從而有效提高鍋爐的能效水平。此外，相關單位還應積極舉辦節(jié)能知識講座、座談會、現(xiàn)場示范會，并免費發(fā)放宣傳手冊，從而向鍋爐使用單位宣傳鍋爐節(jié)能知識、先進的鍋爐節(jié)能技術，解答企業(yè)的節(jié)能技術問題，宣傳節(jié)能法律法規(guī)知識，傳播節(jié)能管理的有效手段等；在貴州省特檢院網(wǎng)站上開辟節(jié)能板塊，發(fā)布國家有關鍋爐節(jié)能的政策法規(guī)、標準、信息，與企業(yè)分享節(jié)能技術成果；提升鍋爐節(jié)能技術服務水平，幫助鍋爐使用單位解決耗能問題，實現(xiàn)“少投入、多產出”的目標，從而為節(jié)能減排工作提供技術支撐，為鍋爐節(jié)能工作提供新機制。

4 貴州省工業(yè)鍋爐改造現(xiàn)狀及存在問題

4.1 工業(yè)鍋爐節(jié)能改造工作開展的現(xiàn)狀

貴州省工業(yè)鍋爐平均熱效率數(shù)據(jù)顯示，其各項能效指標與國家及地方標準要求的差距較大。為了提升貴州省在用工業(yè)鍋爐的運行水平，應廣泛開展鍋爐的節(jié)能改造。2014年初，根據(jù)前期在貴陽、黔西南、黔南、黔東南等地區(qū)的普查測試結果，提出了需要改造的72臺鍋爐。其中，燃煤工業(yè)鍋爐47臺、燃油（氣）鍋爐25臺。如果基于全省范圍內的測試結果，則預計全省需要改造的工業(yè)鍋爐有上百臺。

4.2 工業(yè)鍋爐改造存在的問題

從總體上看，貴州省工業(yè)鍋爐節(jié)能改造工作尚未全面開展，需要改造的鍋爐較多，但已開始改造的鍋爐較少。目前，鍋爐改造中存在的問題主要有以下4點：①使用單位的節(jié)能意識淡薄，對鍋爐節(jié)能的重要性認識不足，有些單位為了不影響生產，遲遲未開展鍋爐的節(jié)能改造。②缺少資金扶持。有關節(jié)能資金財稅政策的宣傳力度不足，節(jié)能資金申請的門檻較高、程序復雜。③缺少技術支持。對于貴州省而言，未很好地開展鍋爐節(jié)能改造新技術的研發(fā)工作，而貴州省的煙草、制藥、釀酒、化工和煤電行業(yè)較為發(fā)達，應積極開發(fā)煙梗、藥渣、酒糟等廢棄物燃料，積極研發(fā)高硫煤、劣質煤的環(huán)保燃燒技術和化工行業(yè)的廢氣利用技術等。④節(jié)能技術服務行業(yè)發(fā)展較慢。貴州省節(jié)能服務企業(yè)非常少，具有合同能源管理資質的更少，無法挑起貴州省鍋爐節(jié)能改造的大梁。

5 工業(yè)鍋爐改造的建議

筆者對貴州省工業(yè)鍋爐改造的建議有以下4點：①繼續(xù)開展工業(yè)鍋爐能效測試工作。2013年，主要對蒸噸為2 t以上的鍋爐進行了能效測試，其蒸噸數(shù)和臺數(shù)占全省總數(shù)的比例較大。對于相關單位而言，應更加全面地掌握全省工業(yè)鍋爐的能效狀況，對其他鍋爐進行能效測試，從而使鍋爐改造工作制度化、長期化。②以試點帶動全局，加大鍋爐節(jié)能改造的力度。應采用現(xiàn)場會、技術推廣會、編輯節(jié)能技術資料等多種方式，全面推動工業(yè)鍋爐節(jié)能技術改造，推廣節(jié)能管理的先進經驗。③完善工業(yè)鍋爐節(jié)能技術改造的各項政策，特別是資金投入和稅收等方面的優(yōu)惠政策。④明確節(jié)能目標，落實各級責任?；?016年對貴州省部分工業(yè)鍋爐能效測試的數(shù)據(jù)結果，全省全部工業(yè)鍋爐的平均熱效率低于50%，按每臺鍋爐實際出力為額定出力的50%、年運行4 000 h計算，如果采取節(jié)能改造、提高管理和操作水平等措施，則平均熱效率可提高8%～9%，全年可節(jié)約標煤約1.26×106 t。此外，建議將目標分解，落實到各地區(qū)的責任部門，并定期監(jiān)督、檢查改造工作。

〔編輯：張思楠〕