（广东省特种设备检测研究院顺德检测院，广东，顺德，528300）
【摘 要】为做好工业锅炉定型产品特种设备节能减排工作，按照上级指示要求，特种设备检验所在保证正常检验检测工作的同时，以在用工业锅炉热效率测试工作为突破口，积极思考探索此项工作的科学性、有效性和可行性，为全面落实特种设备节能减排工作奠定良好基础。
【关键词】在用工业锅炉；热效率；测试
根据国家质检总局关于推进“高耗能特种设备节能监管工作的指导意见”根据国家、省、地方相关要求进一步加强特种设备节能工作和在特种设备安全监察工作巾强化服务，充分体现国家建设集约型社会的方针目标。
一、前期的调研与准备工作
1．在各级主管领导的支持下，所领导班子思想高度重视，多次组织技术人员研究讨论，并制定了工业锅炉热平衡测试实施工作方案，安排相关人员先后赴各地相关单位（华南热工研究所、珠江、黄埔、韶关、阳江第二发电厂等）进行前期的调研工作，明确了测试工作内容与方法。
2．通过各种渠道收集和整理了实施工业锅炉热效率测试工作方面适宜的法规标准，并组织相关人员学习讨论：
现行的相关法规标准：(1 )CB/T10180- 2003《工业锅炉热工性能试验规程》；( 2)GB/T 17954-2000《工业锅炉经济运行》；(3)JB/T10094-2002《工业锅炉通用技术条件》。
二、结合南粤某市实际，制定具体实施方案，做好试点与实际测试工作
1．该市在用锅炉现状。目前，全市在用注册锅炉共计8102台。其中额定工作压力3.8Mpa以上带发电锅炉69台；该市各类工业锅炉种类、型式众多，从以往定期检验（包括内检、外检）情况看，锅炉吨位越大、参数越高的单位，其锅炉运行管理水平相对规范、系统计量热工仪表也相对齐全。但2-4T/h锅炉数量居于多数，此类锅炉运行管理水平普遍一般，计量热工仪表缺失损坏严重。
2．实施热效率测定的内容和要求。近年来，随着市场燃料资源紧张，煤炭价格一路上涨，大多用炉单位对待节能减排工作态度是积极的、关注的。
该市特种设备检验所按GB/T 10180- 2003《工业锅炉热工性能试验规程》的相关要求，结合在用工业锅炉的运行特点，考虑实施此项工作的可操作性及用炉单位的意见和建议，在广泛征求和听取相关领导和专家的基础上，通过充分地讨论，确定针对工业锅炉主要以正衡效率测定方法为主开展工作。采用根据锅炉不同类别，确定现场试验测试项目，举例说明：对一台在用饱和蒸汽锅炉热效率可采用以下公式、项目，程序计算：取样记录数据，最终整理、分析、计算结果，依据相关法规标准得出结论。
南粤某市特种设备检验所同时制定了“工业锅炉热效率试验测试”的相关记录及报告格式：分为“过热蒸汽锅炉、饱和蒸汽锅炉、热水锅炉”三类。参照广东省能源检测中心的检测收费标准，制定该市工业锅炉热效率试验检测收费标准；租赁并购买了相关仪器设备：如激光测温仪、在线管道流量测试仪等；按要求成立了市锅炉节能检测所等相关组织，任命了相关责任人员。
3．在各级行政管理部门的统一部署下，与该市热能有限责任公司联系进行了工业锅炉热平衡测试的试点工作，并协调了试验测试工作相关分包单位，对涉及的煤的低位发热量项目的检测，委托市热能有限责任公司承担；对于饱和蒸汽锅炉涉及的蒸汽湿度项目的检测，委托该市锅炉水质监测站承担。为此项工作全面实施奠定了良好的基础。
该市工业锅炉热效率试验测试工作，由市局、县区局统一安排计划，具体测试工作实施由该市特种设备检验所组织进行。截至2015年12月30日共测试在用工业锅炉51台。其中符合一级优秀9台、二级良好25台、三级合格17台。平均热效率74.30%。
三、锅炉热效率测试方法
正平衡效率国外称为输入一输出效率，即直接测量锅炉输入和输出热量求得热效率；反平衡效率国外称为热损失效率，即由确定各项热量损失求得热效率。两种测试效率虽然表示同样的事物，但数学表达式不同，测量方法也不相同，测量精度也有较大的差异。
3.1正反平衡测定方法的优缺点比较
正平衡热效率测试方法的主要优点是能够直接测量输入、输出热量，需要测量的量较少；该方法的主要缺点是不能分析锅炉热效率低的原因。反平衡热效率测试方法的主要优点是能够找出锅炉热效率的影响要素，主要缺点是需要测量的量比较多。
3.2正反平衡测定的锅炉热效率精度差异
如果全部损失与外来热量是总输入热量的10%，则其1%的测量误差将仅对热效率值造成0.1%的误差，而测量燃料流量、蒸汽流量时1%的误差就会对效率造成l%的误差。正是由于避免了精度很低、对试验结果影响很大的给煤量和蒸汽流量的直接测量，而只测量占总能量份额很小、测量精度对试验整体精度的影响较小的各项损失值，反平衡法比正平衡法精确，故性能验收试验必须以反平衡法为主。ASME通过大量的试验分析得到的两种方法测得的锅炉热效率精度的差别见下表。
对测定锅炉效率应同时采用正平衡法和反平衡法，用正平衡法测定有困难时，可采用反平衡法测定锅炉效率，本人建议，从测试准确度的角度考虑，锅炉定型产品能效测试应尽量采用反平衡法。
四、测试工作中存在问题与思考
1．查阅相关资料，国外工业锅炉普遍以燃油燃气锅炉为主，平均运行热效率约为：85%左右；国内工业锅炉普遍以燃煤锅炉为主，平均运行热效率约为：65%左右；华南某市工业锅炉运行热效率（本次抽查的单位，大多为运行管理相对较好的）平均74.3%。
2．影响或造成锅炉热效率（与锅炉出厂设计推荐热效率比较）下降主要原因有以下几方面：(1)锅炉系统普遍存在“跑、冒、滴、漏”现象，如汽水侧的阀门、法兰密封不严；炉墙烟道变形开裂，造成漏烟、漏风；除渣处水封不严，个别单位甚至取掉除渣机，采用人工除渣现象等。这些都是用炉单位管理人员思想上重视不够，未及时安排检修造成。(2)操作人员素质水平低下，不能严格执行锅炉操作规程：锅炉系统运行燃烧调节不当，个别单位锅炉燃烧系统鼓风、引风、煤层厚度、炉排速度调整不相匹配；受热面积灰结焦严重。造成了煤渣含碳量升高、排烟温度过高、锅炉正压燃烧等现象；锅炉定期排污时间、连续排污要求不清、操作随意。(3)锅炉水处理设备树脂能力失效，水化验药品过期，软水箱窜生水等，造成锅炉受热面结生水垢，影响传热，未及时采取处理措施。(4)锅炉设备自身缺陷：炉排漏煤；鼓、引风机出力下降；(5)煤的质量不稳定，不同时期燃煤品质不同，或未按达到设计推荐煤质的要求。挥发分低、灰分大、熔点低的燃煤易造成受热面积灰结焦。
3．实际现场试验测试应具备的条件与实验规程的要求存在较大差距，致使试验数据、结果出现偏差： (1)生产用途的锅炉多数为断续运行，且实际运行负荷普遍低于锅炉额定负荷，其实际运行参数低于锅炉设计参数（生产工艺要求、安全阀定压）等均不能满足试验要求。(2)锅炉（4T/h以下）热工仪表及计量设备不齐全，或未校验，或误差较大；受现场条件制约，燃料消耗量计量不准等。(3)宣传工作不到位，个别用炉单位存在消极抵触情绪，影响了测试工作效率。
4．总结该市特种设备检验所实施热效率测试工作，有以下几方面收获：(1)从在用工业锅炉热效率测试工作展开，使市特种设备节能减排工作有了切入点，寻找到了突破口，为市全面实施特种设备节能减排工作奠定了坚实基础，同时使我们质检部门的检验技术机构履行职责与为企业搞好服务真正做到有机地融合。(2)通过多年在工业锅炉热效率测试的结果看，虽然就抽查的用炉单位来讲，大多属于市锅炉运行管理较好的单位，但从局部侧面能对市里锅炉运行、管理的现状和情况有一个基本掌握。(3)通过开展在用工业锅炉热效率测试工作，帮助用炉单位分析和发现了影响锅炉运行热效率的问题与因素，从而督促用炉单位积极制订整改措施，做到从实际出发，对症下药、有的放矢，消除缺陷和隐患。达到提高锅炉运行效率的目的。(4)就在该市一定范围内开展在用工业锅炉热效率测试工作本身，就是对特种设备节能减排工作的一个大力宣传。对特种设备检验所而言通过实施此项工作，不仅提高了当地特种设备检验所专业技术人员工作能力，同时也统一了思想，明确了认识，锻炼了队伍。
由于此项工作是市特种设备检验所来讲也仍处在探索阶段，目前仍然存在较多的问题与不足，下一步重点要解决的问题，是针对影响锅炉热效率的存在问题，如何帮助用炉单位采取有效措施，进行节能技术改造，以切实提高在用工业锅炉的运行热效率，真正达到安全经济运行的目标。
五、结束语
前些年修订后的《特种设备安全监察条例》中，对特种设备节能工作有了更明确的要求。市特种设备行政管理部门于此年初，对辖区内在用的一些陈旧的、高耗能的特种设备，做出了拆除、限期改造等一系列强制规定。从特种设备使用、制造、安装、维修、改造等的行政许可环节也相应做出相应的规定，鼓励特种设备节能技术的研究、开发、示范和推广，促进特种设备节能技术创新和应用。
论文作者:张琼
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年7月总第212期
论文发表时间:2016/9/18
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