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67石油和化工设备节能减排JIENENGJIANPAI2009.07工业锅炉能耗现状分析与节能措施【摘要】工业锅炉是重点的耗能设备之一。文章全面分析了目前影响工业锅炉能耗的因素，并就如何提高工业锅炉热效率从政策上、管理上、技术上几方面提出了详细具体的对策措施。【关键词】工业锅炉节能热效率现状与对策李茂东黎华钟志强（广州市特种承压设备检测研究院广东广州510050）并针对实际情况提出了提高热效率的具体对策。1影响工业锅炉能耗偏高的因素1.1锅炉管理人员节能意识薄弱，锅炉节能管理水平偏低一些单位对锅炉节能存在“三不”：不懂、不管、不愿。个别企业认为锅炉能耗高低是企业自己的事，对推动锅炉节能工作不积极、没兴趣，不愿在锅炉节能上投资或加强管理。一些企业连统计锅炉能耗最基本的计量器具都没有配备。甚至有的单位购买非法商人翻新的旧锅炉充当新锅炉使用。一些燃煤锅炉单位，燃料管理粗放。购进燃料煤不进行成分检验，绝大多数原煤未经洗选、筛分和配煤就直接燃用，加之燃煤作者简介李茂东（1972-）辽宁葫芦岛人，高级工程师，从事锅炉水处理、锅炉检验与节能等工作。工业锅炉是高耗能特种设备之一，每年消耗的能源约占我国能源消耗总量的1/4。至2007年底，我国在用工业锅炉（含生活锅炉）52万多台[1]，其中燃煤工业锅炉占总量的80%以上，燃油（气）锅炉约占15%，电加热锅炉占1%左右，其余的锅炉以沼气、黑液、甘蔗渣、生物质（垃圾）等为燃料。燃煤工业锅炉中层燃锅炉约占95％，高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉数量较少。燃油（气）工业锅炉中火管锅炉锅炉约占85％以上，水管锅炉数量较少。目前我国燃油（气）锅炉的实际热效率平均在80％-85％，燃煤锅炉的实际热效率平均仅为60％-65％[2]，与设计效率有较大差距。锅炉总体能耗水平高、节能管理水平低，能源浪费严重。本文以广州地区在用工业锅炉能耗普查数据为基础，详细分析了工业锅炉能耗高的原因，质量波动较大，煤不完全燃烧情况十分普遍，锅炉难以稳定经济运行，导致锅炉热效率普遍偏低，燃料浪费惊人。1.2锅炉水质管理力度不够水质管理上存在“三低一高”现象：一是锅炉配置的水处理设备利用率低，大约在70％左右。存在不配备水处理设备、配备了不匹配或不合适的设备以及配备了设备而长期闲置不使用现象。一些单位设备长期不维护，把软化设备当作过滤器使用，除氧器安装了却因各种原因长期不使用。二是水处理人员的配备率低，不足70％。普遍存在不重视水质管理、不配备专兼职水处理人员、锅炉运行期间不进行水质监测化验的现象。三是锅炉水质达标率低，平均在50％左右，结垢问题突出。有的锅炉结水垢厚度达到10mm以上。一些企业用日常加药代替水处理，运行过程中难以做到科学防垢除垢。四是锅炉排污率高。一些单位没有根据锅炉水质变化调整排污率，能节减排节能减排节能减排68石油和化工设备2009.07长期使锅炉排污率处于较高水平，没有做到科学排污。一些使用单位为了保持锅内较好的水质，采用增大排污率的做法，排污率最高达到30％以上，使大量热量白白排掉。1.3锅炉能量回收利用率不高一是锅炉燃烧不完全和排烟热损失大。一些与锅炉节能相关的主要参数（过量空气系数、排烟温度、渣含碳量）超标，造成大量的能量损失。大部分燃煤锅炉出厂时配备了铸铁省煤器，但热能回收效率较低。燃油气锅炉则绝大部分没有配备省煤器或其它烟气余热利用装置，排烟温度过高（最高的达400℃），烟气余热利用不够。二是冷凝水回收利用不够。有回水的锅炉安装回收装置并有效使用的不足60％。绝大部分锅炉设计时，没有考虑设计蒸汽冷凝水回收装置；运行后安装冷凝水回收装置会增加设备一次性投入，企业不愿意投资。还有的有回收装置，但因没有采取相应的冷凝水处理措施，导致冷凝水不合格而无法回收利用。三是目前安装的冷凝水回收装置绝大部分都没有考虑工业锅炉冷凝水系统的酸腐蚀问题而导致冷凝水含铁杂质高。1.4节能监管缺失，节能产品市场混乱，节能服务队伍素质偏低目前一些锅炉服务公司，本身缺乏相关的技术人员和节能技术，只是通过购买或仿造其他节能产品纷纷改头换面加入节能改造行列。节能工程效果缺乏监管，改造效果不理想。与锅炉节能密切相关的锅炉水处理药剂和锅炉除垢市场混乱，监管缺失。一些工业锅炉阻垢缓蚀剂的使用率很低。有的公司用强酸盐酸配置药剂或把专门用在循环冷却水系统的药剂销售给锅炉使用。锅炉除垢管理出现空白，除垢质量检验也缺乏必要监督，锅炉除垢市场存在恶性竞争，采用高浓度酸、废酸、低效率缓蚀剂除垢和简化除垢工序现象比较普遍。一些除垢单位缺乏专业技术人员，接到业务就雇用临时人员，除垢效果难以达到要求。个别除垢单位还存在直接用盐酸加温煮炉除垢现象。1.5锅炉设备本身存在不足，辅机、控制系统等设备效率偏低有的锅炉配备的机械炉排存在漏煤量偏大、侧密封不严等问题，锅炉漏风严重，实测过量空气系数高。有的锅炉本体及管道保温不好，散热损失大。有的燃煤锅炉受热面结焦严重，燃油锅炉烟管积灰较多，影响炉内正常燃烧和传热。一些锅炉的鼓、引风机和水泵配套偏大、效率低、可靠性差、没有负荷调整档次、不能随锅炉运行工况变动相应进行变速调节，造成辅机无法在高效率区域运行，产生较大的能源浪费。一些锅炉配置的自动控制装置不全，尤其缺少显示锅炉经济运行参数的仪表，无法实现负荷与燃烧调节等功能的智能化管理[3]，尤其是燃煤锅炉，自动控制和调节经济运行的仪表十分欠缺。目前锅炉的控制系统不能根据外界变化调节锅炉运行状态，无法使锅炉运行较快地适应工况的变动和处于持续稳定状态，锅炉运行效率的提高受到了限制。1.6锅炉司炉人员经济运行操作水平偏低司炉人员技术素质和文化水平普遍偏低，初中及以下文化程度占50％左右。大部分司炉人员缺乏有关锅炉经济运行与节能方面的基础知识和实际操作技能培训，难以根据负荷、燃料变化等情况正确地调整、运行锅炉。一些锅炉使用单位甚至雇用未经培训的人员上岗操作。司炉人员待遇偏低，流动性大，责任心和积极性不高。2降低工业锅炉能耗，提高锅炉效率的对策2.1建立健全锅炉节能监管体系建立、健全相应的工业锅炉节能管理机构，明确或赋予相应的职能和责任。建立相应的节能监测机构，逐步建立工业锅炉安全与节能、监管与服务相结合的工作机制。首先要完善锅炉节能方面法规标准，建立安全性与经济性相统一的锅炉节能法规体系。在现有锅炉相关法规标准中增加有关节能方面内容和要求，例如规范对水质不合格或结垢超标锅炉的管理力度，热效率明显偏低的锅炉建立退出淘汰制度等。其次是强化锅炉图纸设计环节的审查，将耗能指标和安全技术指标一并列入设计文件审查项目，不符合能耗指标要求的或属于国家69石油和化工设备节能减排JIENENGJIANPAI2009.07明令淘汰的产品，一律不得生产。第三是利用节能监测机构强制开展锅炉热效率测试。对在用锅炉定期进行热效率测试并公布测试结果，使企业了解能耗情况，找出节能关键点，引导企业进行节能改造。同时，按照《工业锅炉经济运行》（GB/T17954-2007），淘汰一批效率低且没有改造价值的在用锅炉。2.2加强锅炉节能新产品的研发、推广，抓好在用锅炉节能技术改造建立工业锅炉节能技术研究激励政策和相关措施，加大科技投入、技术攻关的力度和锅炉节能新产品、新技术开发的支持力度，开展锅炉节能技术基础性和应用性研究，开展锅炉燃烧技术、传热技术、能量回收技术、节能监测技术、节能添加剂等节能技术研究，为节能工作的开展提供技术支撑。应多开发、使用节能锅炉产品。比如循环流化床锅炉、高效贯流（直流）式锅炉、水煤浆锅炉、冷凝式燃气锅炉等。还可引进消化吸收国外先进锅炉节能技术。对能耗高的锅炉进行节能改造，包括燃煤锅炉给煤装置改造、燃烧系统改造（安装智能拨火机等）、锅炉辅机节能改造（锅炉鼓、引风机、油泵变频改造）、控制系统改造、层燃锅炉向循环流化床锅炉改造；有回水锅炉增加凝结水回收装置，燃油（气）锅炉增加高温烟气余热回收装置，在供热系统中安装锅炉变压蓄热器，安装锅炉自动控制排污装置和排污热量回收膨胀器等[4]，提高锅炉整体运行效率。在节能改造过程中推广合同能源管理模式，拓宽融资渠道，重点支持专业化节能服务单位，由专门的节能改造单位出资为企业进行节能技改，未来的节能收益由节能改造单位与企业共同分享，以此突破企业节能技改的资金瓶颈。2.3加强对运行锅炉的维护保养，实行管理节能在技术上推行锅炉保养制度和强制的经济运行标准，明确与锅炉节能相关的保温、自控装置、燃烧设备、排烟温度、烟气氧含量、过量空气系数等监测指标，及时调整锅炉各项指标，优化锅炉燃烧工况或安装燃烧管理控制系统。运行锅炉及管道加强保温以减少散热损失，杜绝运行过程的“跑、冒、滴、漏”；在燃料中添加高效清灰剂或除渣剂，保持锅炉烟气受热面清洁。燃煤锅炉提高供煤质量，进而提高燃煤燃烧效率。对操作人员加强培训和技术交流，提高锅炉节能管理和操作人员的综合素质和能力。在锅炉作业人员上岗培训考核中，增加锅炉节能操作技术的有关知识；定期组织锅炉管理人员在节能法规、节能新知识、节能管理方面的培训和技术交流，使锅炉管理一线人员更新知识，转变观念，提高运行和管理水平。2.4加强锅炉水处理工作，实现水处理节能首先要强化对锅炉水处理工作的监管。在锅炉定期检验中，把水处理设备良好性、水处理人员配备和结垢情况作为检验的主要内容之一。对不配备或不使用水处理设备、设备长期失效、水质监测长期不合格、水垢厚度超标的锅炉，限期整改，并把整改结果同锅炉检验结论挂钩。同时加强对锅炉水处理用药剂、除垢单位、冷凝水回收产品和单位的监督管理力度，规范锅炉水处理服务市场。其次是加强水质管理工作。锅炉使用单位必须配备与锅炉用水量、当地水质相适应的水处理设备，采用锅外水处理和锅内加药水质调节相结合的水处理方式，保证锅炉水质合格。配备专（兼）职水处理人员并建立水质定期化验、设备定期维护保养制度。科学控制锅炉排污，有凝结水回收的要严格控制回水系统酸腐蚀。三是保证锅炉水侧受热面清洁。对水垢达到《锅炉化学清洗规则》规定需要除垢要求的，必须进行除垢处理，保证锅炉无垢运行。锅炉停炉期间要根据时间的长短采取必要的停炉保养措施。[1]郭奎建.2007年全国特种设备安全监察工作统计与分析[J].工业锅炉，2008，24（5）：33-36.[2]赵钦新，王善武.我国工业锅炉未来发展分析[J].工业锅炉，2007，15（1）：1-9.[3]王善武.我国工业锅炉节能潜力分析与建议[J].工业锅炉，2005，10（1）：1-15.[4]葛震弘，宋徐辉.提高锅炉运行效率措施浅析[J].工业锅炉，2003，22（5）：1-7.参考文献