017 浦东新区燃煤工业锅炉能效监测与分析

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1、浦东新区燃煤工业锅炉能效监测与分析大连理工大学土木学院王继红王树刚上海市特种设备监督检验所陆廷康摘要随着上海市浦东新区内中小型燃煤工业锅炉的数量迅速增长，环保形势及能源紧缺现状日趋严峻。以浦东新区中小型燃煤工业锅炉为研究对象，通过前期调研和实际监测，按照相应的锅炉热工试验规范进行热工试验，对锅炉的运行状况做出严格、客观的评价；然后根据各项监测指标，利用反平衡热效率法，具体分析造成锅炉热效率低和能源浪费的各方面原因。研究过程中发现，大部分锅炉节能措施实施情况较差，系统装置配备不够齐全，维修保养及改造工作落实不到位，严重制约着锅炉系统的运行效率。在测试

2、的60台D=4t/h的燃煤工业锅炉中，经数据分析，最终被列为重点节能对象的有19台。经计算，如果全部实行节能改造，每年可节煤3989t，约占这部分锅炉年耗煤总量的9%。关键词燃煤工业锅炉热工测试能效监测节能潜力1引言燃煤工业锅炉是我国“十一五”期间重点节能改造对象。目前，我国拥有中小型燃煤工业锅炉约50万台，设计效率为72%~80%，然而实际运行效率却只能达到65%左右，比国外先进水平低10～15个百分点，年消耗煤炭总量高达3.5~4亿吨[1]。与此同时，这些中小型燃煤工业锅炉每年排放烟尘、SO2、CO2等各类污染物总量超过10亿吨，成为我国主要煤

3、烟型污染源[2]。由此可见，为缓解我国能源紧缺现状，建设资源节约型、环境友好型社会，燃煤工业锅炉的节能改造工作已势在必行。上海市浦东新区是上海市位于黄浦江以东、长江口以西的一块三角形地区，经过20年开放发展，目前已发展为上海新兴高科技产业和现代化工业基地。然而近年来，随着各大工业企业纷纷落户浦东，辖区内中小型燃煤工业锅炉的数量迅速增长，环保形势日趋严峻，并且根据前期调研情况发现，部分锅炉长期处于低负荷运行状态，锅炉受热面结焦、积灰严重，运行自控水平低及排烟温度高等现象广泛存在。因此，针对以上问题，在2008年10月由机械工业锅炉及环保产品质量监督检

4、测中心和通标标准技术服务有限公司上海检测分公司对上海市浦东新区4t/h以上燃煤工业锅炉的运行状况与效率进行了全面测试。本文即是在此次燃煤工业锅炉能效监测工作的基础上，结合测试结果，具体分析造成锅炉热效率低、能源浪费及环境污染的各方面原因，提出了相应的节能改造措施。最后，结合锅炉运行状况的前期调研及热工测试结果，对上海市浦东新区4t/h以上燃煤工业锅炉的节能潜力进行了深入分析。2浦东新区燃煤工业锅炉能效监测2.1浦东新区燃煤工业锅炉热工测试概况根据委托检测单位的前期调研工作，列入本次监测计划内的4t/h以上燃煤工业锅炉共计135台，落实热工测试的为8

5、4台。根据《工业锅炉热工性能试验规程》(GB/T10180-2003)、《节能监测技术通则》(GB/T15317-1994)及其引用标准，分别利用正、反平衡法测试了锅炉的正反平衡热效率。利用正、反平衡法测定锅炉效率的计算公式如式(1)和式(2)所示[3]。正平衡法——直接测试锅炉的输出热量即有效利用热量占燃料输入总量的份额。即：(1)6式中，ηg1为锅炉热效率，%；q1为输出热量分数，%；Q1为锅炉的输出热量，kJ/kg；Qr为锅炉的输入热量，kJ/kg。反平衡法——在试验过程中，测出锅炉的各项热损失，以此来计算锅炉的热效率。即：(2)式中，ηg1

6、、q1同上；q2为排烟热损失分数，%；q3气体不完全燃烧热损失分数，%；q4固体不完全燃烧热损失分数，%；q5锅炉散热热损失分数，%；q6灰渣物理热损失分数，%。2.2浦东新区燃煤工业锅炉能效监测结果在本次监测的84台蒸汽锅炉中，其中蒸发量D=4t/h的工业锅炉数量为60台，占总测试数量的71.4%，而蒸发量D＞4t/h的锅炉数量所占总测试数量的比例仅有28.6%。所以，本文将重点围绕D=4t/h的工业锅炉在监测过程中所出现的问题展开分析。根据《工业锅炉节能监测方法》(GB/T15317-94)及《工业锅炉经济运行》(GB/T17954-2000)

7、，对于D=4t/h的蒸汽锅炉，其节能监测合格指标和经济运行合格指标（热效率，排烟温度，空气系数，炉渣含碳量，炉体外表面温度）如表1所示。表1各项节能监测合格指标和经济运行合格指标标准热效率(%)排烟温度(℃)空气系数炉渣含碳量(%)炉墙侧表面温度(℃)GB/T15317-94≥65≤200≤2.4≤20≤50GB/T17954-2000≥72≤200≤2.0≤18≤50由表1可知，对于工业锅炉各项运行指标，其节能监测合格要求整体低于经济运行合格要求。所以，通过对测试数据分析不难发现，在《工业锅炉节能监测方法》(GB/T15317-94)标准的要求下

8、，工业锅炉的各项测试项目达标情况良好，但在《工业锅炉经济运行》(GB/T17954-2000)标准的要求下，本次测试的锅炉