工业锅炉能效分析及节能潜力探索

关键词：工业锅炉；能效测试；节能潜力

随着我国社会不断地进步与发展，人们对节能减排工作越来越重视，也取得了一些发展成果，但与预期的目标还存在一些差距，尤其是和发达国家相比，仍然存在着环境污染问题、资源利用率低以及能源消耗巨大等情况，如果不采取有效的方法进行改善与解决，就会直接影响到人们的生活质量，甚至会给人们的身体健康产生伤害。而作为节能减排工作中的重要内容，工业锅炉的节能降耗是需要重点攻克的对象，所以对工业锅炉能效测试中的问题及节能潜力分析是具有现实意义的。某省2010年工业锅炉能耗量统计如表1所示。

（1）长期的低负荷运行。在工业锅炉实际运行的过程中，不同的生产内容、不同的生产方式都会存在一些运行上的差异，所以很多企业在锅炉类型、参数选择时，就会有所不同。不过，很多企业为了可以满足生产的条件，在工业锅炉配置时就会选用高于所需蒸发量的锅炉，但这并没有充分发挥出它的作用，存在“大马拉小车”的现象。同时，根据相关能效测试的计算结果来看，负荷率如果大于75%，则其就处于比较高的运行热效率[1]。但根据一些企业的实际运行情况来看，其负荷率基本都是维持在额定负荷的30%~70%之间，所以就会致使工业锅炉长期处于低负荷运行的状态下，不利于提升锅炉的热效率，也会是其运行出现不稳定，从而会导致锅炉的散热损失。（2）频繁开启与停止锅炉运行。从工业锅炉能效测试中可以得知，工业锅炉频繁的启停、大小火工况切换都会影响到它的热频率。如果频繁启停生产线中的锅炉，就会导致用汽量、用热不均匀。并且，会出现周期性的波动，影响到锅炉的安全运行，同时锅炉热效率会出现时高时低的情况。（3）锅炉受热面灰结垢。依据锅炉能效测试的结果来看，锅炉受热面的积灰与结水垢问题会随着锅炉运行时间的增加变得越来越严重。另外，一些企业由于没有定期与维护的意识，在运行的过程中这就导致锅炉的受热面灰结垢严重，导致热能的损失。相较于钢的热传导率，灰的热传导率只有钢的1/200，而水垢热传导则是钢的1/50~1/200之间。另外，随着灰垢厚度的增加，锅炉的热损失也会随之增加，而水垢厚度的增加，会消耗更多的燃料，造成资源的浪费。（4）排烟温度较高。根据工业锅炉能效测试的情况来看，排烟热损失要达到整个锅炉热损失的60%~80%左右，随着排烟温度的提升，排烟热损失也会随之增加。128台在用燃煤工业锅炉排烟温度试统计如表2所示。

3.1设计、制造及安装层面

工业锅炉的平均热效率通常情况下会在66%左右，从能效测试的结果来看，出现这种情况的主要原因是管理与运行方面存在的一些问题。所以，要在此基础上提升锅炉平均热效率，就需要做好工业锅炉的设计、制造与安装的管理工作。在具体管理中，应该依据锅炉的能效认证，进行分级制度的构建，用于判断工业过量的节能等级与能效[2]。另外，对锅炉运行的各项参数调整的时候，要依据锅炉能效分级制度中的水动力计算、热力计算以及烟风阻力计算等标准，进行科学调整，从而可以实现节能生产的目标。除此之外，对于工业锅炉设计、制造和安装的监管中，要按照相关的管理办法、规则以及监察条例进行，特别是针对锅炉设计依据、锅炉安装说明书以及锅炉效率测试报告等进行有效监察，并且要通过技术手段，来控制工业锅炉运行的效率，保证燃料可以在锅炉的运行中得到充分燃烧，提高其能效水平。

3.2使用层面

若想最终实现工业锅炉的节能运行，就必须在选择锅炉的时候，选择实际运行需求的锅炉。具体来讲，企业应该根据自身的生产情况、符合需求，来选择合适的工业锅炉，避免出现“大马拉小车”的现象，同时在减少锅炉运行热损失的时候，可以通过集中控制多台小容量锅炉的方式来实现。另外，锅炉节能运行效果也会受到运行人员的运行能力与管理水平影响，所以要注重对运行人员综合素质能力的培训，确保他们在实际工作的过程中，可以做好燃烧调整工作与燃烧测试，并能够结合实际情况来对锅炉不匹配辅机进行改造。例如，为了让锅炉可以处于合理工况的运行状态下，就可以通过更换与改造给水泵、变频风机等。另外，还应该根据所使用的生产工艺，进行乏汽与冷凝水的回收，其目的是为了进一步减低能耗。

3.3改造层面

为了能够推动节能减排工作的顺利开展，国家也出台一系列相关的政策，其中就包括对节能量达到1万吨标准煤以上的企业予以资金奖励。同时，部分地区也根据不同的情况来制定了节能量制度和奖励额度，其目的就是为了鼓励工业锅炉改造工作的开展，并实现节能型生产目标。具体来说，就是企业申报节能量，如果达到奖励的标准，则会有地方对企业予以资金奖励，不过支付奖励资金的时候，可以先根据申报的一部分进行支付，等待审核确认之后再进行清算。另外，工业锅炉能效提升的主要途径包括技术改造、锅炉更新，所以地方政府部分应该针对相关技术在节能改造中的应用情况，如循环流化床燃烧、热管传热以及变频调节等，最终来达到节能生产的目标[3]。

3.4损失层面

对锅炉各项热损失问题的考虑，是工业锅炉节能管理工作中需要重点关注的内容。首先，是针对排烟温度过高所产生的热损失。对此，应该以“高质高用”的原则，回收烟气余热。并且，要对锅炉的结水垢、受热面积灰等情况进行定期检查与清理，以此来减少热效率损失的情况发生。其次，要控制好气体没有完善燃烧的问题，对炉温以及空气系数进行调整，以此来避免由于空气系数较低而引发的不完全燃烧情况，导致热效率的损失。

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。