关于工业锅炉能效测试中的问题及节能浅析

2019-01-11张小康董洁袁源

价值工程 2019年36期

张小康董洁袁源

摘要：结合近几年江西省工业锅炉煤改生物质成型颗粒能效测试的现状进行分析，浅析工业锅炉运行中存在的问题，分析影响锅炉热效率的因素，提出鍋炉节能措施。

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.

关键词：工业锅炉;能效测试;节能;煤改生物质

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

中图分类号：TK229.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）36-0100-02

0 引言

生物质成型颗粒燃料是以农业废弃物、林业三剩物为原材料，经过粉碎、烘干、成型等工艺，制成粒状、块状、柱状的新型清洁燃料。燃烧充分，便于运输和贮存。且发热量约为标煤的55%，燃烧后的产物中SOX和NOX等有害气体的含量较少[1]，一般只需要适当除尘即可达到锅炉排放标准，是国际公认的可再生清洁能源。

根据《高耗能特种设备节能监督管理办法》、《工业锅炉热工性能试验规程》GB/T10180-2017、《锅炉节能技术监督管理规程》TSG G0002-2010（含TSG G002修改单）和《工业锅炉能效测试与评价规则》TSG G0003-2010等节能技术规范，结合江西省各地县工业锅炉煤改生物质的要求，开展工业锅炉能效测试工作，对促进节约发展、清洁发展，具有重要意义。

1 工业锅炉运行现状

1.1 根据各地县企业286台锅炉能效测试发现大部分企业的工业锅炉运行负荷仅维持在额定负荷的32～80%之间，“大马拉小车”的现象时有发生，甚者有部分企业每年生产一个月时间。由于各个领域的生产内容和生产方式存在差异性，各个企业所选的锅炉型号、类别、参数均有所不同，且在长时间的低负荷运行状态下，促使锅炉产生不稳定运行问题[2]，降低锅炉热效率，浪费大量生物质成型颗粒。

1.2 各地县企业大部分的锅炉尾部受热面未安装锅炉节能装置，导致排烟温度较高，热效率较低。

1.3 在测试中发现各企业直接将燃煤锅炉的燃料变更为烧生物质成型颗粒，未对工业锅炉炉膛进行改造优化，导致生物质成型颗粒在炉膛中的燃烧恶化和热效率降低，造成企业的经济浪费。

2 工业锅炉测试分布及要求

2.1 测试分布情况

2017-2019年目前江西省吉安、抚州、赣州、九江、上饶、景德镇、鹰潭等地区286台工业锅炉煤改生物质成型颗粒情况如表1、表2所示。

2.2 测试说明

①测试用燃料：成型生物质颗粒;

②实际测试的运行状况：正常;

③试验时在给水管道上安装超声波流量计，以计量的给水流量代替蒸发量。

2.3 测试项目

①锅炉实际出力（热功率）;

②反平衡效率测试项目如表3所示。

3 测试数据浅析

3.1 排烟温度

锅炉的排烟温度分布如图1所示，286台测试数据中，其中有101台超出规定值，占测试锅炉总量的35.3%。目前存在一些企业在锅炉安装过程中未在锅炉尾部安装余热回收节能装置或锅炉在运行时未保持尾部受热面的换热能力，存在水垢和大量积灰未及时清理，导致排烟温度过高，最高温度达到312.7℃。同时有部分企业更换以前的省煤器，换成节能更优的余热水箱节能装置。

3.2 烟气成分

3.2.1 锅炉的排放的烟气成分分析包括：O2、CO、CO2等，通过测试烟气成分O2来计算过量空气系数指标。测试的286台锅炉的过量空气系数测试结果如表4所示，超过规定值占78.7%。主要原因是由于锅炉运行处于“大马拉小车”的现象;鼓引风机手动调整装置失效、鼓引风机配风不合理;锅炉的观察孔、煤斗、省煤器等漏风严重;燃煤锅炉直接变更为烧生物质成型颗粒，炉拱未经改造优化;生物质成型颗粒排渣量低，出渣口无水封;手烧锅炉的过量空气系数超标更严重。安装工业锅炉远程监测系统，监视炉膛烟气出口处的烟气成分，将过量空气系数控制在最佳数值，优化燃烧[3]，同时安装鼓引风机变频装置，合理调整配风比，工业锅炉的过量空气系数可进一步降低到合理水平。

3.2.2 测试286台锅炉中有10台超过1000ppm，特别是手烧锅炉，加料燃烧时极不稳定。合理调整生物质燃烧厚度，炉排转速，鼓引风机配风比，可优化CO含量。

3.3 炉体表面温度

锅炉炉体老化，破损导致炉体表面温度偏高，导致锅炉散热损失变大。测试结果显示有14台锅炉的炉体表面温度超过规定值。

4 节能措施浅析

①建立维护保养机制，加强锅炉操作人员的培训与管理，提高节能意识和专业技能，定期清理水垢、烟灰[4]。

②燃煤锅炉的燃料不能直接变更为烧生物质成型颗粒，有些锅炉设计不合理，使得实际运行效率较不理想，要将锅炉的炉膛后拱改造优化，增加生物质燃烧后与水冷壁的辐射换热面积和换热强度，改造后的燃生物质成型颗粒锅炉热效率要满足TSG G0002-2013第三章第三十条要求。

③无锅炉尾部节能装置的，按要求布置加装空气过热器、省煤器、余热水箱等热量回收装置;加装回收利用冷凝水，提高给水温度。同时定期清理尾部节能装置。

④锅炉操作人员根据企业生产情况，调整锅炉运行负荷时，要调整生物质层厚度、炉排转速、鼓引风机的配风比，使炉膛为微负压。同时检查锅炉的鼓引风机的手动开关是否正常，配置更优的变频鼓引风机，借助工业锅炉远程监测系统及时合理调节。保证成型生物质颗粒充分燃烧，降低灰渣物理热损失。

5 结语

本文基于江西省各地县286台工业锅炉能效测试结果，阐述了排烟温度、烟气成分、炉体表面温度等影响工业锅炉热效率的问题及原因，并对其问题浅析工业锅炉的节能措施，为后期工业锅炉煤改生物质节能减排提供了参考。

参考文献：

[1]戚胜，高旭，李想.燃煤锅炉改生物质锅炉的能效测试[J].吉林化工学院学报，2016，33（7）：21-25.