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[摘 要]根据标准要求对一台锅炉进行简单能效测试，并根据测试结果进行分析，并提出改进措施。
[关键词]锅炉 能效测试
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0088-01
1. 概述
根据《特种设备安全监察条例》[1]及《锅炉节能技术监督管理规程》[2]的规定，在用锅炉每两年应进行一次能效测试，以便掌握锅炉实际运行热效率，找出可能影响锅炉运行效率的问题，并采取相应措施改善锅炉运行状况，提高锅炉运行效率。根据上述规定，采用《工业锅炉能效测试与评价规则》[3]和《工业锅炉热工性能试验规程》[4]提供的方法，对SHX8-1.25-T型锅炉进行简单能效测试，并根据测试结果进行分析，从而得出提高锅炉热效率的措施。
2. 锅炉概况
SHX8-1.25-T型锅炉为采用高低差速床燃烧技术的双锅筒横置式自然循环水管锅炉，π型布置，主要元件有锅筒、水冷系统、锅炉管束、省煤器、空气预热器等。锅炉设计燃料为生物质颗粒，设计燃料低位发热值11724kJ/kg，设计排烟温度为151℃，设计热效率86%。
3. 测试过程
测试过程包括两部分，一部分为现场运行参数的测量及燃料、灰渣等的取样，另一部分为在化验室对现场所采集到的样品进行分析，以确定燃料发热量、灰渣含碳量等技术参数。现场运行参数每十分钟记录一次，共测试120分钟。测试的主要过程如下：
1） 将多功能烟气分析仪布置在空预器出口约1米处，对排烟温度、烟气成分（包括含氧量）进行测量并记录；
2） 采用数字温湿度计测量入炉冷空气温度，测点位于送风机入口；
3） 给水及蒸汽的温度、压力等参数直接从中控室的DCS运行界面处获取；
4） 蒸汽累计流量从蒸汽出口管道上的数字式流量计获取；
5） 取样，包括燃料、灰渣、飛灰的取样；
6） 将现场取得的样品带回化验室，经过烘干、研磨、过筛等步骤，制成可供化验的粉末状样品，经过化验，可得到燃料发热量、灰分、水分、挥发分、固定碳及硫含量等参数，以及灰渣、飞灰中可燃物含量；
4. 测试结果
根据上述步骤所得到的结果按《工业锅炉能效测试与评价规则》提供的方法进行计算，得到锅炉的各项热损失，最终得到锅炉的反平衡热效率。具体结果见下表一。
5. 结果分析
1） 锅炉热效率为85.41%，低于设计值86%，满足《锅炉节能技术监督管理规程》（TSG G0002）标准的限定值（82%），因此该锅炉实际运行热效率达标；
2） 实测的排烟处过量空气系数为1.81，远高于TSG G0002规定的限值（1.4），根据现场运行结果，省煤器前的氧量～4.5%，对应的过量空气系数为1.27，则省煤器及空预器的漏风系数约为0.54，说明上述受热面区域漏风很严重，锅炉漏风严重是过量空气系数偏高的主要原因。经过现场排查，由于空气预热器附近有气流的流动的“嘶嘶”声，因此初步判断漏风来自于空气预热器处，具体漏点需要在停炉期间，进行详细检查后确认。
3） 排烟温度为194.7℃，高于满足《锅炉节能技术监督管理规程》标准规定的限值（170℃），也远高于锅炉设计排烟温度，由于实测锅炉蒸发量为6.59t/h，约为80%额定负荷，所以当锅炉运行在额定工况时其排烟温度会更高。造成排烟温度高的原因可能是：
a） 实际燃料偏离设计燃料。通过对燃料的分析可以发现，实际燃料收到基水分、灰分分别为7.4%、1.72%，而设计燃料的收到基水分、灰分分别为35%、7%，实际燃料的水分、灰分均大大下降，使燃料的低位发热量由11724kJ/kg升高为15988kJ/kg， 上述变化将提高炉膛的燃烧温度，从而使炉膛出口温度上升，则排烟温度也上升；
b） 炉膛结渣。该锅炉使用说明书明确指出主床床温应维持在830℃左右，实际运行主床床温达到1030℃左右，远高于说明书规定值，而该温度与生物质颗粒的灰熔点是比较接近的，因此极易发生结渣。炉膛结渣使水冷壁对烟气的冷却能力大大降低，从而导致炉膛出口烟温升高，并最终使排烟温度上升；
c）尾部受热面积灰。该锅炉额定蒸发量比较小，没有配置在线吹灰装置，尾部受热面积灰在所难免。积灰使得传热系数降低，烟气传热量减少，排烟温度上升；
d） 省煤器换热面积可能偏小。在运行工况下，该锅炉省煤器进、出口烟气温度分别为375℃、240℃左右，温降只有135℃，显示其对烟气的冷却能力略显不足，因此排烟温度高也有可能是省煤器的换热面积偏小造成的。
6. 提高锅炉热效率的措施
根据上述的分析，提出如下措施以进一步提高锅炉热效率，以降低燃料消耗量，从而达到降低运行成本的目的。
1） 对空气预热器进行详细检查，找到泄漏位置，并采取措施进行堵漏；
2） 在停炉期间，对锅炉进行清灰、除渣，提升受热面的传热系数，改善锅炉换热效果，如资金允许，应安装在线吹灰系统；
3） 应根据实际燃料状况调整燃料供应量及配风，适当降低料层厚度，以降低主床区域的燃烧温度，使床温满足要求，避免结渣，并使炉膛出口烟温降低，从而达到降低排烟温度的目的；
4） 如上述措施均无法使排烟温度降低并满足标准的要求，则应考虑增加省煤器的换热面积。
参考文献
[1] 国务院令第549号.特种设备安全监察条例[S].
[2] TSG G0002-2010.锅炉节能技术监督管理规程[S].
[3] TSG G0003-2010.工业锅炉能效测试与评价规则[S].
[4] GB/T 10180-2003.工业锅炉热工性能试验规程[S].
[关键词]锅炉 能效测试
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0088-01
1. 概述
根据《特种设备安全监察条例》[1]及《锅炉节能技术监督管理规程》[2]的规定，在用锅炉每两年应进行一次能效测试，以便掌握锅炉实际运行热效率，找出可能影响锅炉运行效率的问题，并采取相应措施改善锅炉运行状况，提高锅炉运行效率。根据上述规定，采用《工业锅炉能效测试与评价规则》[3]和《工业锅炉热工性能试验规程》[4]提供的方法，对SHX8-1.25-T型锅炉进行简单能效测试，并根据测试结果进行分析，从而得出提高锅炉热效率的措施。
2. 锅炉概况
SHX8-1.25-T型锅炉为采用高低差速床燃烧技术的双锅筒横置式自然循环水管锅炉，π型布置，主要元件有锅筒、水冷系统、锅炉管束、省煤器、空气预热器等。锅炉设计燃料为生物质颗粒，设计燃料低位发热值11724kJ/kg，设计排烟温度为151℃，设计热效率86%。
3. 测试过程
测试过程包括两部分，一部分为现场运行参数的测量及燃料、灰渣等的取样，另一部分为在化验室对现场所采集到的样品进行分析，以确定燃料发热量、灰渣含碳量等技术参数。现场运行参数每十分钟记录一次，共测试120分钟。测试的主要过程如下：
1） 将多功能烟气分析仪布置在空预器出口约1米处，对排烟温度、烟气成分（包括含氧量）进行测量并记录；
2） 采用数字温湿度计测量入炉冷空气温度，测点位于送风机入口；
3） 给水及蒸汽的温度、压力等参数直接从中控室的DCS运行界面处获取；
4） 蒸汽累计流量从蒸汽出口管道上的数字式流量计获取；
5） 取样，包括燃料、灰渣、飛灰的取样；
6） 将现场取得的样品带回化验室，经过烘干、研磨、过筛等步骤，制成可供化验的粉末状样品，经过化验，可得到燃料发热量、灰分、水分、挥发分、固定碳及硫含量等参数，以及灰渣、飞灰中可燃物含量；
4. 测试结果
根据上述步骤所得到的结果按《工业锅炉能效测试与评价规则》提供的方法进行计算，得到锅炉的各项热损失，最终得到锅炉的反平衡热效率。具体结果见下表一。
5. 结果分析
1） 锅炉热效率为85.41%，低于设计值86%，满足《锅炉节能技术监督管理规程》（TSG G0002）标准的限定值（82%），因此该锅炉实际运行热效率达标；
2） 实测的排烟处过量空气系数为1.81，远高于TSG G0002规定的限值（1.4），根据现场运行结果，省煤器前的氧量～4.5%，对应的过量空气系数为1.27，则省煤器及空预器的漏风系数约为0.54，说明上述受热面区域漏风很严重，锅炉漏风严重是过量空气系数偏高的主要原因。经过现场排查，由于空气预热器附近有气流的流动的“嘶嘶”声，因此初步判断漏风来自于空气预热器处，具体漏点需要在停炉期间，进行详细检查后确认。
3） 排烟温度为194.7℃，高于满足《锅炉节能技术监督管理规程》标准规定的限值（170℃），也远高于锅炉设计排烟温度，由于实测锅炉蒸发量为6.59t/h，约为80%额定负荷，所以当锅炉运行在额定工况时其排烟温度会更高。造成排烟温度高的原因可能是：
a） 实际燃料偏离设计燃料。通过对燃料的分析可以发现，实际燃料收到基水分、灰分分别为7.4%、1.72%，而设计燃料的收到基水分、灰分分别为35%、7%，实际燃料的水分、灰分均大大下降，使燃料的低位发热量由11724kJ/kg升高为15988kJ/kg， 上述变化将提高炉膛的燃烧温度，从而使炉膛出口温度上升，则排烟温度也上升；
b） 炉膛结渣。该锅炉使用说明书明确指出主床床温应维持在830℃左右，实际运行主床床温达到1030℃左右，远高于说明书规定值，而该温度与生物质颗粒的灰熔点是比较接近的，因此极易发生结渣。炉膛结渣使水冷壁对烟气的冷却能力大大降低，从而导致炉膛出口烟温升高，并最终使排烟温度上升；
c）尾部受热面积灰。该锅炉额定蒸发量比较小，没有配置在线吹灰装置，尾部受热面积灰在所难免。积灰使得传热系数降低，烟气传热量减少，排烟温度上升；
d） 省煤器换热面积可能偏小。在运行工况下，该锅炉省煤器进、出口烟气温度分别为375℃、240℃左右，温降只有135℃，显示其对烟气的冷却能力略显不足，因此排烟温度高也有可能是省煤器的换热面积偏小造成的。
6. 提高锅炉热效率的措施
根据上述的分析，提出如下措施以进一步提高锅炉热效率，以降低燃料消耗量，从而达到降低运行成本的目的。
1） 对空气预热器进行详细检查，找到泄漏位置，并采取措施进行堵漏；
2） 在停炉期间，对锅炉进行清灰、除渣，提升受热面的传热系数，改善锅炉换热效果，如资金允许，应安装在线吹灰系统；
3） 应根据实际燃料状况调整燃料供应量及配风，适当降低料层厚度，以降低主床区域的燃烧温度，使床温满足要求，避免结渣，并使炉膛出口烟温降低，从而达到降低排烟温度的目的；
4） 如上述措施均无法使排烟温度降低并满足标准的要求，则应考虑增加省煤器的换热面积。
参考文献
[1] 国务院令第549号.特种设备安全监察条例[S].
[2] TSG G0002-2010.锅炉节能技术监督管理规程[S].
[3] TSG G0003-2010.工业锅炉能效测试与评价规则[S].
[4] GB/T 10180-2003.工业锅炉热工性能试验规程[S].