工业锅炉定型产品能效测试数据统计分析乔春雷

工业锅炉定型产品能效测试数据统计分析乔春雷

乔春雷

（山东华源锅炉有限公司山东省临沂市276038）

摘要：工业锅炉是重要的热能动力设备，在国民经济发展、人民生活中起着不可或缺的作用，同时工业锅炉在使用过程中对环境造成的污染也日趋严重，尤其是燃煤工业锅炉的低能效和高污染与我国节能减排政策的矛盾日益突出，许多地区已经采取了淘汰燃煤工业锅炉的措施。为了进一步完善工业锅炉定型产品热效率测试方法，对工业锅炉定型产品测试数据中不同容量锅炉热效率、排烟温度、过量空气系数α等参数进行了统计，分析了锅炉测试热效率与锅炉容量大小、锅炉输出介质、锅炉燃烧方式及锅炉燃料的关系，提出了工业锅炉热效率指标的修改建议，并对我国工业锅炉近年来的产品发展情况及发展趋势进行了简单的阐述和分析。

关键词：工业锅炉；定型产品测试；热效率

工业锅炉领域涉及生产企业产品质量和技术水平差距较大，用户分属于不同的生产行业和生活领域，节能和环保主管部门信息渠道和统计手段存在局限性和差异，与安全监察机构缺乏有效的信息沟通，导致了工业锅炉各项技术数据统计分析的不准确和不全面。为进一步规范工业锅炉能效测试工作，逐步建立工业锅炉能效数据统计查询系统，国家质量监督检验检疫总局委托中国特种设备检测研究院组织开发了“工业锅炉能效测试数据计算与管理平台”，通过提高信息化水平，实现数据共享，从而使得工业锅炉节能工作“可检测、可报告、可核查”。

一、工业锅炉定型产品能效状况分析

统计全部工业锅炉定型产品测试数据，不同容量锅炉的热效率，排烟温度及过量空气系数等数据，工业锅炉定型产品测试锅炉热效率算术平均为83.33%，加权平均值为85.30%①；排烟温度算术平均值为162.28℃，加权平均值为143.86℃②；过量空气系数算术平均值为1.45，加权平均值为1.43。随着锅炉容量的增加，锅炉燃烧空间更加充分，有利燃料的充分燃烧；另一方面，随着锅炉容量的增大，锅炉散热损失也相应的减小。通过测试效率与设计效率平均值的对比可以看出，工业锅炉定型产品测试热效率平均值与锅炉设计效率平均值趋势一致，说明目前我国锅炉制造、安装水平能基本满足锅炉设计要求，工业锅炉制造企业新产品设计已经完全按照规程要求，使用相关节能技术降低排烟温度。锅炉容量小于1t/h的范围内，工业锅炉平均排烟温度明显高于其他锅炉，根据额定蒸发量小于1t/h蒸汽锅炉的整体分析情况及目前节能技术的应用情况，对于额定蒸发量小于1t/h的蒸汽锅炉，有进一步降低排烟温度的空间。

二、燃煤锅炉定型产品测试能效数据统计

1、燃煤锅炉定型产品测试数据整体情况介绍。燃煤锅炉定型产品测试锅炉的平均热效率为79.36%，加权平均值为81.94%；排烟温度平均值为170.31℃，加权平均值为154.13℃；过量空气系数平均值为1.50。

2、层状燃煤锅炉定型产品测试数据。层状燃煤锅炉定型产品测试的平均热效率为78.95%，加权平均值为81.07%；排烟温度平均值为171.65℃，加权平均值为156.05℃；过量空气系数平均值为1.60。按照《节规》中工业锅炉热效率指标对应的分类方法将工业锅炉定型产品能效测试结果进行对比分析，得到如下结论：燃用Ⅱ类烟煤的层燃锅炉定型产品测试的平均热效率为79.06%，加权平均值为81.10%；排烟温度平均值为170.84℃，加权平均值为156.14℃；过量空气系数平均值为1.60。燃用Ⅱ类烟煤层燃锅炉定型产品测试热效率平均值比能效指标的限定值大2%。为进一步提高锅炉制造单位制造设计水平，提高新产品锅炉的能效，建议进一步提高Ⅱ类烟煤层燃锅炉热效率指标限定值要求。燃用AⅢ层燃锅炉定型产品测试的平均热效率为77.93%，加权平均值为83.50%；排烟温度平均值为192.73℃，加权平均值为156.77℃；过量空气系数平均值为1.61。燃用AⅢ层燃锅炉定型产品测试热效率平均值高于热效率指标限定值1%左右，所有定型产品测试热效率均低于能效指标中的目标值。

3、燃煤锅炉定型产品测试统计。通过层燃锅炉定型产品能效测试热效率统计情况，及与《节规》中对层燃锅炉能效指标的要求对比得出：燃用Ⅱ类烟煤层燃锅炉定型产品能效测试热效率平均值均比对应锅炉容量的限定值大2%，为进一步提高锅炉制造单位制造设计水平，提高新产品锅炉的能效，建议进一步提高Ⅱ类烟煤层燃锅炉热效率指标限定值要求；燃用Ⅲ类烟煤层燃锅炉定型产品能效测试热效率最大值均没有达到目标值的要求，Ⅲ类烟煤层燃锅炉技术水平有待进一步提高。通过流化床锅炉定型产品能效测试热效率统计情况，结合现场测试了解的流化床锅炉的实际情况，目前制定的热效率指标目标值偏低，建议进一步提高循环流化床锅炉能效指标要求。

三、燃油、燃气锅炉定型产品测试数据统计

受统计的燃油、燃气定型产品测试锅炉最小单机容量为0.03蒸t/h，最大为100蒸t/h。燃油、燃气锅炉具有运行效率高、污染物排放率低等特点。同时，燃油、燃气锅炉运行成本相对较高，燃气锅炉还受管线以及燃气供应量的制约，一定程度上抑制了燃油、燃气锅炉的发展。但随着大气污染防治力度的不断加大，“煤改气”等工程的不断推进，燃油、燃气锅炉呈有条件的发展态势。

1、燃油、燃气锅炉整体情况介绍。燃油、燃气锅炉定型产品测试锅炉的平均热效率为91.76%，加权平均值为93.68%；排烟温度平均值为142.59℃，加权平均值为116.96℃；过量空气系数平均值为1.12。其中，燃气锅炉定型产品测试的平均热效率为92.08%，加权平均热效率为93.77%；排烟温度平均值为138.40℃，加权平均值为112.10℃；过量空气系数平均值为1.12；燃油锅炉定型产品测试的平均热效率为91.41%，加权平均热效率为92.42%；排烟温度平均值为158.09℃，加权平均值为142.33℃；过量空气系数平均值为1.12。

2、燃油、燃气锅炉定型产品热效率与能效指标。根据《节规》中对工业锅炉热效率指标的要求，依据现有的定型产品测试数据，对经过定型产品测试的燃油、燃气锅炉进行能效统计。燃气锅炉定型产品测试的平均热效率为92.08%，加权平均热效率为93.77%；排烟温度平均值为138.40℃，加权平均值为112.10℃；过量空气系数平均值为1.12。燃油锅炉定型产品测试的平均热效率为91.41%，加权平均热效率为92.42%；排烟温度平均值为158.09℃，加权平均值为142.33℃；过量空气系数平均值为1.12，燃气锅炉定型产品测试最大热效率达到99.89%，这是由于我国锅炉热效率计算以燃料的低位发热量为基准，而有一部分燃气锅炉尾部安装节能器，回收了排烟中的部分水蒸气潜热，这部分热量不包含在燃料低位发热量里，因而这部分热量的利用提高了锅炉热效率。目前，关于冷凝燃气锅炉排烟中水蒸气汽化潜热回收热量的测试和计算方法的研究正在进行中，燃油锅炉最大热效率为98.32%，但是由于虽然燃油锅炉排烟中也有大量的汽化潜热可以回收，但是相对于燃天然气锅炉来说，轻油中含有硫成分，若在锅炉尾部加装节能器，排烟温度过低腐蚀问题严重，因而燃油锅炉的排烟温度要在酸露点温度以上。燃油、燃气锅炉定型产品测试统计分析小结从燃油、燃气锅炉定型测试热效率的统计情况以及燃油、燃气锅炉特性来看，燃气锅炉的能效指标有进一步提升的空间。

通过工业锅炉定型产品能效测试热效率统计分析，结合现场测试了解的实际情况，目前制定的流化床锅炉和燃气锅炉热效率指标的限定值和目标值均偏低，建议进一步提高循环流化床锅炉和燃气锅炉的热效率指标限定值和目标值的要求。因此，随着我国对安全、节能和环保方面的要求逐年提高，在推进行业健康稳步发展、确保工业锅炉安全运行的形势下，工业锅炉能效测试是进一步加速推进工业锅炉节能减排工作开展的有利保障。

参考文献：

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［2］张振文，高晓庆．煤质对锅炉大气污染物排放量的影响［J］．煤炭转化，2015，38（1）6．

［3］常勇强，管坚，齐国利．工业锅炉定型产品测试数据统计分析［J］．中国特种设备安全，2016（4）：60－67．

［4］赵振宇，张清峰，赵振宙．电站锅炉性能试验原理方法及计算［M］．北京：中国电力出版社，2014．