实施工业锅炉在线监测掌握锅炉安全经济运行

实施工业锅炉在线监测掌握锅炉安全经济运行

大连市是全国范围内率先开展工业锅炉在线监测的城市之一，目前，已有21台工业锅炉纳入了监测范围。工业锅炉在线监测，可以实现政府监管部门、锅炉制造单位、锅炉使用单位和节能服务机构四个层面的动态管理，为大连市的工业锅炉节能减排提供了参考数据和可靠的经验模式。

标签：工业锅炉；在线监测；安全经济运行

在我国，工业锅炉量大面广，开发与应用工业锅炉在线监测系统，建立工业锅炉在线监测平台，通过对锅炉运行状况的实时监测，指导锅炉的安全经济运行，是一个有效解决此问题的新的方法与做法。

1 工业锅炉在线监测系统简介

工业锅炉在线监测系统是通过安装在锅炉上的传感器对锅炉的运行状态参数进行数据收集和存储，并通过网络系统远程传输到监测用计算机上，再利用专用软件对其进行处理。该装置可以实现快速、准确、实时记录并远程监视锅炉的运行情况，对超标的参数可自动报警并记录相关信息等功能。

主要监测的项目有：关于安全方面的监测数据及报警功能有：蒸汽压力、蒸汽温度、供水温度、回水温度、高低水位、火焰显示、给水硬度、运行信号；关于经济运行方面的监测数据有：排烟温度、烟气含氧量、耗电量、电功率、给水温度、给水硬度监视、环境温度、炉体表面温度；关于环保方面监测数据（预留）：烟尘含量、烟气中CO浓度、烟气中NOX浓度、烟气中SOX浓度、排污水的pH值等，实现对锅炉尾部烟气排放方面的环保监测。

大连市是在全国范围内率先开展工业锅炉在线监测的城市之一，目前，已有21台工业锅炉纳入了监测范围。迄今累计运行时间已超过48个月。

2 大连市工业锅炉现状及存在的问题

2.1 大连市工业锅炉现状

大连市共有在用工业锅炉5000台，其中燃煤工业锅炉占95%，年耗标准煤500万吨（大连市统计局数据），年排放SO2 4.25万吨、NOX 3.7万吨、CO2 1310万吨，其中SO2的排放量占全市污染排放的36%。根据我们对200台工业锅炉节能减排的专项检验，发现我市燃煤工业锅炉平均热效率仅为65%。

2.2 存在的问题

根据我们的调研分析，导致我市工业锅炉耗能高、排放大的主要问题有：设备配套不合理，节能监测仪表不全；设计、制造和安装质量不高；锅炉运行负荷

偏低，存在“大马拉小车”现象；锅炉水质不达标；司炉人员缺乏节能减排的相关知识；日常维护保养不及时，锅炉系统存在跑、冒、滴、漏，传热部件表面和烟气通道积灰、锅炉本体及管道、阀门保温、隔热层损坏等，上述现象及问题的发生直接导致我市工业锅炉平均运行效率远低于有关法规与标准规定，浪费能源，也增加了污染排放。

3 建立在线监测平台，解决存在的问题

3.1 在线监测的作用

建立扎实、可靠的在线监测平台，可以实现为政府、使用单位和检验机构提供安全、节能和环保等数据的功能，起到以下几个方面的作用：

3.1.1 实现对监管锅炉运行情况的动态管理，提高工业锅炉的运行管理水平

实时了解锅炉的运行情况，锅炉和水质发生异常时的预警、报警、记录、通知。锅炉运行的安全、能效数据的查询，获取。现场监测装置能够直接给出非正常状态的显示，现场操作人员及管理人员能及时掌握锅炉非正常运行状态，并做出应对。

3.1.2 更好、更直接地对监管锅炉基本信息的管理

包括对锅炉的型号、制造编号、制造厂家、制造日期、投用日期、锅炉的年检日期和合格情况等基本信息的管理通知。

3.1.3 实现政府监管部门（锅炉、环保）、使用单位、制造单位和节能服务机构四个层面的信息共享和动态管理。

3.2 利用在线监测，及时掌握锅炉安全经济运行状况

在线监测可以作为锅炉外部检验的辅助手段，通过监测的参数，判断锅炉的运行状况，及时采取相应的措施，对锅炉的运行进行优化指导，提高锅炉运行水平，实现锅炉安全、经济运行。

案例一，2013年5月大连锅检院在日常监测中发现大连某酒店的一台锅炉突然出现了热效率大幅度降低的现象，从4月的平均值91.17%降低到82.06%，热效率降低了9.11%。通过去现场进行实地检查及检测核实，发现由于企业锅炉管理人员更换，节能器未投入使用，使得锅炉排烟温度超过300℃，不仅浪费能源，更带来节能器空烧等一系列危害。

案例二，2011年大连某医院，通过在线监测发现一台蒸发量为1t的燃油锅炉排烟温度高达400℃。该锅炉是一台贯流式燃油锅炉。炉体中布置在内圈的水管紧密排列，布置在外圈的水管以膜式水冷壁的形式排列。内圈水管包围的是炉膛的燃烧区域，燃料燃烧放出大量的热主要经辐射传热到内圈管。炉膛烟气出口

设置在侧面，烟气从炉膛出来之后，分成两股，在环型的通道中流动并冲刷水管壁，最后经烟囱排出。烟气从炉膛中流出，分股流经环形烟气通道，再汇成一股流出锅炉，形成了一个“？棕”型流动。

烟气从入口流入烟道后，与膜式水冷壁进行对流传热，烟气温度迅速降低，但随着烟气温度降低，烟气对水冷壁的传热量逐渐减小，烟气温度降低的速度也逐渐减小，在烟道的后半段，烟气温度降低的速度极小，烟气温度几乎保持恒定，烟气的热量没有充分被吸收和进行合理的回收。另外，该锅炉的维护保养工作一直未得到重视，长期未进行清灰除垢，因此，排烟温度会高达400℃。经分析研究，最后制定了相应的解决方案。先对锅炉清灰除垢处理，再在尾部烟道上加装为该台锅炉设计制作的节能器，用于回收烟气余热，成功地将排烟温度降低到现在的158.4℃，全年预计节约燃油66.6吨，燃料费用约52.6万元人民币（按当时燃油单价计算）。

大连市的工业锅炉在线监测系统经过近4年的连续运行，通过网络远程实时监控平台上的锅炉使用状况，实时对锅炉的运行参数进行监控和故障诊断，自动接收锅炉的运行报警信号，并及时发送给相关责任人，对报警信号能作出及时的处理；记录运行历史数据，积累并建设运行参数库，通过专业的大数据分析改进锅炉的运行调节，提高锅炉运行效率，促进安全生产和节能减排。

对燃煤锅炉烟气温度、O2、CO、NOx进行在线监测，自动提示指导燃煤锅炉调整空燃比，合理调整负荷水平及环保排放水平，使燃煤锅炉的运行与管理有的放矢。

4 结束语

监管部门通过在线监测对工业锅炉连续运行数据的实时监测与收集，对实时监测并记录锅炉的能效数据参数的采集，随时掌握锅炉的运行状况，累积记录了锅炉的运行状况数据，指导锅炉的安全、经济运行。使用单位可以通过在线监测系统及时发现自身的问题，合理使用在线监测系统，积累锅炉安全经济运行的经验，也间接达到工业锅炉节能减排的效果。

参考文献

[1]于惠君.实施工业锅炉经济性检验促进节能减排[J].节能，2010（12）.

作者简介：孙逊（1965，01-），男，籍贯：辽宁省大连市，现职称：高级工程师，学历：本科，研究方向：锅炉检验、能效测试、水质监测等相关方向。