燃煤锅炉探索集群管理新模式

上海市节能服务中心 侯震寰

1 背景

工业炉窑是节能降耗、提高能效、减少污染的主要对象之一。去年，上海市经信委对本市1000余台在用的4吨及以上燃煤工业锅炉，开展了热工性能测试和节能调研工作。上海市节能服务中心根据工业（燃煤）锅炉节能调研分类参考方法，进行了节能潜力分析与归类，发现锅炉测试数据显示过量空气系数均普遍偏高，达标的锅炉台数所占比例较少，详见表1：

表1 工业（燃煤）锅炉运行技术标准有关指标

过量空气系数高说明空气量偏大，会使炉膛温度降低，导致燃烧速度降低，从而使气体不完全燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大，表现在烟气黑度大，灰渣含碳量高，锅炉燃料耗量增大，出力下降。因此，调整合理的空气系数对提高锅炉效率是非常重要的。

但是通过大量的走访现场和实地调研，发现大多数锅炉房未配置氧量表，司炉人员往往凭感觉调节鼓风、引风，未能按锅炉实际需求的空燃比设定来正确配比风量。更有甚者，锅炉的炉门长期关闭，更本没有风量调节的手段。这样的运行状态，锅炉的燃烧效率不会良好。

倘若锅炉房配置了氧量表，鼓风引风机上安装变频装置，加强司炉人员的管理培训，情况就能大为改善。安装氧量表等同安置了一双“眼睛”，实时观测含氧量；安装了变频装置如同有了一双“手”，可以根据氧量调节风量。有了“眼睛”，司炉人员就不会“盲目”操作，有了“双手”，司炉人员也就不会对配风“无从下手”，从而提高锅炉燃烧效率。

2 集群管理模式的意义

目前锅炉运行普遍地存在监测仪表配备不齐，司炉人员操作水平低两个突出问题。

仪表配置齐全与否对企业从源头控制节能大有帮助。例如新亚药业有限公司通过新增地磅称的安装，并制订了煤炭管理流程，仅此一项，年节煤600多吨。

司炉人员水平的高低更是直接影响锅炉的燃烧效率。例如延锋伟世通汽车饰件系统有限公司通过制定“班组经济运行竞赛”制度，以煤水比为考核指标，表扬先进，带动后进，从而提升了司炉人员的管理水平。

这两家企业也因上述亮点，先后被评为上海市标杆锅炉房，可见仪表配置齐全及司炉人员水平对于推进锅炉节能工作的重要性。上海市节能服务中心针对锅炉运行存在的问题，积极探索条块结合集群管理模式。

所谓集群管理是指通过网络远程指导等措施，把锅炉逐步纳入专业化管理；鼓励锅炉节能标杆企业输出服务，以优带劣，带动周边地区锅炉节能管理。通过锅炉集群管理，全面提高本市工业锅炉节能减排水平。

此外，上海大众祥源动力供应有限公司作为本市第一家标杆锅炉房，无论从硬件设置和软件管理都为了全市锅炉房树立了样板，若条件成熟，大众祥源外派司炉人员帮助周边企业管理锅炉，提供“保姆式“服务，帮助其他企业的锅炉房也上一个台阶，也可采用节能效益分享模式，探索一条中国特色的合同能源管理的道路。

3 实现集群管理模式的载体

集群管理模式是提高本市工业锅炉节能水平的有效手段，而实现集群管理的载体是远程实时计量系统。

远程实时计量系统集合了锅炉房必须配置的仪表设备，比如蒸汽流量计、氧量表等关键计量表具（如果锅炉房本身就拥有了这些仪表，则无需另行配置），并在每个计量仪表上加装一个无线发射器，通过GPS无线传播，便可实时将数据远程传递到上海市锅炉节能服务平台（目前，该服务平台设立在上海市工业锅炉研究所）。通过平台的服务器接收数据，把所有关键参数直观的在电脑上显示，从而锅炉领域的专家可以不在锅炉房现场，也能够远程观察到锅炉燃烧参数，及时发现锅炉运行的异常情况，专家分析后提出有针对性的提示或建议并且指导司炉工合理操作运行过程，从而达到节能减排的目的；同时，通过远程实时计量系统积累数据，为进一步实施节能改造提供依据。

根据市经信委、市发改委、市环保局、市质监局联合颁布的《关于加强本市2009年燃煤工业锅炉节能减排的工作意见》文件的要求：“加强中心城区（A20内）在用燃煤锅炉的经济运行和节能运行，要求在两年内做到‘二优一达标’，即锅炉运行达到《蒸汽锅炉房安全、环保、经济运行管理》优等（DB31/176）；供热系统管理达到《蒸汽供热系统运行管理》优等（DB31/T 223）；仪器仪表达到《工业锅炉运行检测与控制装置的配置》标准（DB31/T72-1999）”。也就是要求凡在中心城区使用的燃煤锅炉必须达到运行指标达优等，仪表配置达标准的水平。

然而运行标准是否达优等很难界定，因为热工测试只是反应了测试工况内一段时间的运行情况，而实际上锅炉运行普遍存在“大马拉小车”现象，大多数锅炉处于低负荷运行状态，负荷在较大范围内波动，而测试工况是在用气负荷较平稳，相对效率较高的运行环境下进行的，所测效率应当是比实际运行工况情况略高一些，这不能科学反映锅炉运行是否达标。上海市节能服务中心认为可以借鉴市环保局在线监测脱硫装置的理念，希望远程实时计量指导系统应在中心城区全面铺开，因为凡是配置了指导系统的锅炉房确保仪表配置达标，又能实时监测其运行指标是否达到优等水平。

4 集群管理模式的推广价值

集群管理模式不仅是推进燃煤锅炉节能工作的抓手，更是工业和信息化结合的一次全新尝试。当前的节能工作正处于工业与信息结合的一个最佳契合点，并衍生到下列三个领域：

一是信息产品、信息技术在工业生产中的应用，比如由手动操作阀门控制节流，通过引入变频装置来根据信号自动调速运行。

二是信息管理、远程监控在工业管理上的应用，比如上文提及的远程专家指导系统就是最佳的佐证，通过计算机联网实现远程管理。

三是搭建信息平台，实现集群管理，将所有的信息管理工作纳入到同一个平台，从单一的点对点管理，发展到点对块、线对面的服务，最大集中化利用资源，以优带劣，将最好的优质服务，最佳的管理经验，最新的节能技术覆盖到每个用能企业。