關(guān)于工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的問題及節(jié)能淺析

張小康 董潔 袁源

摘要：結(jié)合近幾年江西省工業(yè)鍋爐煤改生物質(zhì)成型顆粒能效測(cè)試的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，淺析工業(yè)鍋爐運(yùn)行中存在的問題，分析影響鍋爐熱效率的因素，提出鍋爐節(jié)能措施。

Abstract： Based on the current status of energy efficiency testing of coal-to-biomass pellets of industrial boilers in Jiangxi Province in recent years， this paper analyzes the problems existing in the operation of industrial boilers， analyzes the factors that affect the thermal efficiency of boilers， and proposes boiler energy-saving measures.

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐;能效測(cè)試;節(jié)能;煤改生物質(zhì)

Key words： industrial boiler;energy efficiency test;energy saving;coal-to-biomass

中圖分類號(hào)：TK229.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）36-0100-02

0? 引言

生物質(zhì)成型顆粒燃料是以農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)三剩物為原材料，經(jīng)過粉碎、烘干、成型等工藝，制成粒狀、塊狀、柱狀的新型清潔燃料。燃燒充分，便于運(yùn)輸和貯存。且發(fā)熱量約為標(biāo)煤的55%，燃燒后的產(chǎn)物中SOX和NOX等有害氣體的含量較少[1]，一般只需要適當(dāng)除塵即可達(dá)到鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)，是國際公認(rèn)的可再生清潔能源。

根據(jù)《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》、《工業(yè)鍋爐熱工性能試驗(yàn)規(guī)程》GB/T10180-2017、《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》TSG G0002-2010（含TSG G002修改單）和《工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則》TSG G0003-2010等節(jié)能技術(shù)規(guī)范，結(jié)合江西省各地縣工業(yè)鍋爐煤改生物質(zhì)的要求，開展工業(yè)鍋爐能效測(cè)試工作，對(duì)促進(jìn)節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展，具有重要意義。

1? 工業(yè)鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 根據(jù)各地縣企業(yè)286臺(tái)鍋爐能效測(cè)試發(fā)現(xiàn)大部分企業(yè)的工業(yè)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷僅維持在額定負(fù)荷的32～80%之間，“大馬拉小車”的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，甚者有部分企業(yè)每年生產(chǎn)一個(gè)月時(shí)間。由于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)內(nèi)容和生產(chǎn)方式存在差異性，各個(gè)企業(yè)所選的鍋爐型號(hào)、類別、參數(shù)均有所不同，且在長時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，促使鍋爐產(chǎn)生不穩(wěn)定運(yùn)行問題[2]，降低鍋爐熱效率，浪費(fèi)大量生物質(zhì)成型顆粒。

1.2 各地縣企業(yè)大部分的鍋爐尾部受熱面未安裝鍋爐節(jié)能裝置，導(dǎo)致排煙溫度較高，熱效率較低。

1.3 在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)各企業(yè)直接將燃煤鍋爐的燃料變更為燒生物質(zhì)成型顆粒，未對(duì)工業(yè)鍋爐爐膛進(jìn)行改造優(yōu)化，導(dǎo)致生物質(zhì)成型顆粒在爐膛中的燃燒惡化和熱效率降低，造成企業(yè)的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。

2? 工業(yè)鍋爐測(cè)試分布及要求

2.1 測(cè)試分布情況

2017-2019年目前江西省吉安、撫州、贛州、九江、上饒、景德鎮(zhèn)、鷹潭等地區(qū)286臺(tái)工業(yè)鍋爐煤改生物質(zhì)成型顆粒情況如表1、表2所示。

2.2 測(cè)試說明

①測(cè)試用燃料：成型生物質(zhì)顆粒;

②實(shí)際測(cè)試的運(yùn)行狀況：正常;

③試驗(yàn)時(shí)在給水管道上安裝超聲波流量計(jì)，以計(jì)量的給水流量代替蒸發(fā)量。

2.3 測(cè)試項(xiàng)目

①鍋爐實(shí)際出力（熱功率）;

②反平衡效率測(cè)試項(xiàng)目如表3所示。

3? 測(cè)試數(shù)據(jù)淺析

3.1 排煙溫度

鍋爐的排煙溫度分布如圖1所示，286臺(tái)測(cè)試數(shù)據(jù)中，其中有101臺(tái)超出規(guī)定值，占測(cè)試鍋爐總量的35.3%。目前存在一些企業(yè)在鍋爐安裝過程中未在鍋爐尾部安裝余熱回收節(jié)能裝置或鍋爐在運(yùn)行時(shí)未保持尾部受熱面的換熱能力，存在水垢和大量積灰未及時(shí)清理，導(dǎo)致排煙溫度過高，最高溫度達(dá)到312.7℃。同時(shí)有部分企業(yè)更換以前的省煤器，換成節(jié)能更優(yōu)的余熱水箱節(jié)能裝置。

3.2 煙氣成分

3.2.1 鍋爐的排放的煙氣成分分析包括：O2、CO、CO2等，通過測(cè)試煙氣成分O2來計(jì)算過量空氣系數(shù)指標(biāo)。測(cè)試的286臺(tái)鍋爐的過量空氣系數(shù)測(cè)試結(jié)果如表4所示，超過規(guī)定值占78.7%。主要原因是由于鍋爐運(yùn)行處于“大馬拉小車”的現(xiàn)象;鼓引風(fēng)機(jī)手動(dòng)調(diào)整裝置失效、鼓引風(fēng)機(jī)配風(fēng)不合理;鍋爐的觀察孔、煤斗、省煤器等漏風(fēng)嚴(yán)重;燃煤鍋爐直接變更為燒生物質(zhì)成型顆粒，爐拱未經(jīng)改造優(yōu)化;生物質(zhì)成型顆粒排渣量低，出渣口無水封;手燒鍋爐的過量空氣系數(shù)超標(biāo)更嚴(yán)重。安裝工業(yè)鍋爐遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)視爐膛煙氣出口處的煙氣成分，將過量空氣系數(shù)控制在最佳數(shù)值，優(yōu)化燃燒[3]，同時(shí)安裝鼓引風(fēng)機(jī)變頻裝置，合理調(diào)整配風(fēng)比，工業(yè)鍋爐的過量空氣系數(shù)可進(jìn)一步降低到合理水平。

3.2.2 測(cè)試286臺(tái)鍋爐中有10臺(tái)超過1000ppm，特別是手燒鍋爐，加料燃燒時(shí)極不穩(wěn)定。合理調(diào)整生物質(zhì)燃燒厚度，爐排轉(zhuǎn)速，鼓引風(fēng)機(jī)配風(fēng)比，可優(yōu)化CO含量。

3.3 爐體表面溫度

鍋爐爐體老化，破損導(dǎo)致爐體表面溫度偏高，導(dǎo)致鍋爐散熱損失變大。測(cè)試結(jié)果顯示有14臺(tái)鍋爐的爐體表面溫度超過規(guī)定值。

4? 節(jié)能措施淺析

①建立維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制，加強(qiáng)鍋爐操作人員的培訓(xùn)與管理，提高節(jié)能意識(shí)和專業(yè)技能，定期清理水垢、煙灰[4]。

②燃煤鍋爐的燃料不能直接變更為燒生物質(zhì)成型顆粒，有些鍋爐設(shè)計(jì)不合理，使得實(shí)際運(yùn)行效率較不理想，要將鍋爐的爐膛后拱改造優(yōu)化，增加生物質(zhì)燃燒后與水冷壁的輻射換熱面積和換熱強(qiáng)度，改造后的燃生物質(zhì)成型顆粒鍋爐熱效率要滿足TSG G0002-2013第三章第三十條要求。

③無鍋爐尾部節(jié)能裝置的，按要求布置加裝空氣過熱器、省煤器、余熱水箱等熱量回收裝置;加裝回收利用冷凝水，提高給水溫度。同時(shí)定期清理尾部節(jié)能裝置。

④鍋爐操作人員根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況，調(diào)整鍋爐運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，要調(diào)整生物質(zhì)層厚度、爐排轉(zhuǎn)速、鼓引風(fēng)機(jī)的配風(fēng)比，使?fàn)t膛為微負(fù)壓。同時(shí)檢查鍋爐的鼓引風(fēng)機(jī)的手動(dòng)開關(guān)是否正常，配置更優(yōu)的變頻鼓引風(fēng)機(jī)，借助工業(yè)鍋爐遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)合理調(diào)節(jié)。保證成型生物質(zhì)顆粒充分燃燒，降低灰渣物理熱損失。

5? 結(jié)語

本文基于江西省各地縣286臺(tái)工業(yè)鍋爐能效測(cè)試結(jié)果，闡述了排煙溫度、煙氣成分、爐體表面溫度等影響工業(yè)鍋爐熱效率的問題及原因，并對(duì)其問題淺析工業(yè)鍋爐的節(jié)能措施，為后期工業(yè)鍋爐煤改生物質(zhì)節(jié)能減排提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]戚勝，高旭，李想.燃煤鍋爐改生物質(zhì)鍋爐的能效測(cè)試[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，33（7）：21-25.

[2]李棟.關(guān)于工業(yè)鍋爐能效測(cè)試中的問題及節(jié)能探索[J].工業(yè)技術(shù)，2017，06：89-91.

[3]邱征宇，趙輝，熊偉東，宋悅.杭州在用工業(yè)鍋爐改造運(yùn)行能效狀況分析[J].中國特種設(shè)備安全，2017，7（33）：58-61.

[4]孫健.在用工業(yè)鍋爐能效測(cè)試典型問題總結(jié)分析[J].節(jié)能，2013，11：40-42.