浅析运行中的工业锅炉简单能效测试方法

表 明正平衡 实验 法用于测试热效率 小于 ８％的工业锅 炉， ０ 简单 易行 ， 能准确地反 映锅炉的效能状 态， 该测试结果为锅炉
能效监 管部 门提供 了依据。
关键词 ： 工业锅炉 ； 能效测试 ； 正平衡热效率； 运行热效率 中图分类号 ： Ｋ ２ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ ２）１ ０ ２ — ３ １７ ＿ ４ Ｘ ２ １ ０— ０８ ０
Ｄ为锅炉蒸发量 ， 单位 ｋ ， ； ｇ ｈ 幻为测试条件下的蒸汽焓值 ， 单位 ｋ ／ ； Ｊｋ ｇ 为测试条件下锅炉给水焓值 ， 单位 ｋ ， ｇ Ｊ ｋ；
ＤＳ Ｐ 为锅炉排污水量 ， 单位 ｋ ／ ｇｈ
（） ３ 对于非连续稳定给水 的情况 ， 取燃烧 比较稳 定， 给水量也 比较稳定的时间段进行测量 ， 采用多次
到测试工况 １ ｈ后 ，锅 炉处 于 热 工 况 稳 定 时 开 始 进
行 ，锅炉热工况稳定系指锅炉主要热力参数在不大
于５ ％的范围内波动 ， 并且平均值已不随时间变化而 反平衡 的计算方法 比较复杂 ，所有的数值都经 变化 ； 过实测 ， 输入热量包括燃料总热值 、 燃料物理热 、 空 （） ８ 如需进一步分析锅炉热损失情况 ， 需进行锅 气焓 、 给水焓等 ， 出热包括蒸汽焓 、 输 以及排烟损失 、 炉详细能效测试。 机械不完全燃烧损失 、 化学不完全燃烧损失 、 散热损
热量的百分 比， 称为锅炉热效率。它表明输入炉 内的 热量被有效利用的程度。
ｒ——————１
熊 垫 ． 锅炉 ｌ缒 垫 量 Ｉ 出 量２，
１．．．．． 一 ． ．． ． ． ． ．． ．．
图 １ 正平衡热效 率计算方 法框 图
收稿 日期 ：０ １－ ３ ２ １－ ０ ０ １ 作者简介 ： 陈福 枝（９ ２ ）女 ， 南焦作人 ， １７ 一 ， 河 助理工程师， 主要从事特种设备监督检验与研究工作 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式中，
Ｇ为热水锅炉单位时间加水量 ， 单位 ｋ／； ｇ ｈ ｉ为热水锅炉测试条Ｗ Ｆ ２ 出水焓值 ， 单位 ｌ ／ｇ 【 ｋ； Ｊ １ 为热水锅炉测试条件下进水焓值 ， 单位 ｋ ／ｇ Ｊ ｋ。
１ 锅 炉反 平衡 热 效率 测试 法 ． ２
热值； （ ） 定热 工 况 ： ７ 稳 正式 测 试应 当在锅 炉 燃烧 调 整
＝
［ Ｉ邱恒俊 ． １ ］ 浅议锅炉和管 网及用热设备 系统 的节能降耗 叨． 中
国特种设备安全 ，０ ０ （ ） ６ － ９ ２ １ ，４ ： ６ ６ ． 【】 ２ 童红政 ， 暄． ０ 程 ３０ＷＭ锅炉 排烟温度 偏高 原 因分析及 对 策【 ． Ｊ 华东 电力 ，０ ７ ３ （ ） １３ １５ 】 ２ ０ ，５ ｓ ： ０ — ０ ． ［］ 薇． 高燃煤锅 炉热 效率 方法探 讨【 ． ３王 提 Ｊ 科技创 新 导报 ， 】
《 装备制造技术）０２ ２ １ 年第 １ 期 工业锅炉正平衡热效率测试方法 的计算公式
＝
Ｑ／
（） １
２ 应用分析
本文研究的简单测试方法 ，通常采用正平衡 实
验法。
式 中，
Ｑ为锅炉单位时间内输 出的热量 ， 单位 ｋ ； Ｊ 为锅炉单位时间内输入的热量 ， 单位 ｌ 。 ｃ Ｊ
测试法是一种简单易行 的锅炉热效 率测试方 法 ， 对
能效测试机构以及节能监 管部 门进行锅炉 的运行测 试， 具有一定 的参考价值 。
ｋ ｈ ５ ４． ＃ ０７ Ｏ ５ ｋｍ ｇ ℃ Ｍａ Ｐ ９ｏ ０ ２． ０ｏ ０ ２０ ． ０
该简单 的工业锅炉能效测试方法 ，可快速地 判
Ｂ为锅炉单位时间燃料消耗量 ， 单位 ｋ／； ｇ ｈ Ｑ． 为煤的收到基低位发热量 ， 单位 ｌ／ 。 ｄｋ ｇ 蒸汽锅炉输出热量 的计算公式
Ｑ＝ ∞ 一 ） Ｄ Ｓ（ｓ 洒 ） （ ） Ｄ ＋Ｐ 一 ３ 式 中，
加和 出渣周期 ；液体燃料和气体燃料锅炉应不少 于
０ ５ｈ ． ：
解能源危机 ； 也利于改善地区生态环境 ， 实现节能减 排， 充分体现 了企业对社会 的责任 ； 也符合我 国“ 建 设节约型社会” 的要求 。
参考文献 ：
将数据带人式 （ ） ２ 计算输人热量
ｑ ＝Ｂ×Ｑ ． ０ ｒ ＝９０Ｘ２ ０ ０９ ０＝１ １ ０ Ｊ。 ８８０００ｋ
将数据带人式 （ ） ３ 计算输出热量 Ｑ＝Ｄ（ ） Ｐ （ ｓ ） ｉ ｑ一 ＋Ｄ Ｓ ｉ 一 ｐ
测量取平均值的方法 ， 以消除测量误差 ；
（） ４ 燃煤锅炉 的效率受煤质的影响 ， 含水分较大 时 ， 响较大 ， 中的水分汽化 ， 影 煤 需要 吸收大量的热 ，
ｓ 为锅炉排污水焓 ，即锅炉工作压力下的饱和 而这部分热量 ， 最后都 以气体的形式排 出锅炉 ； 水焓 ， 单位 ｌ ， ｇ 【 ｋ； Ｊ （） ５ 锅炉的出力的测定 ， 可根据用户 的实际情况 热水锅炉有效利用热量 的计算公式 采用流量计测量 ； Ｑ＝Ｇ（ ｉ ｌ ２一ｉ） （） ４ （ ） 料 的计 量需 采用 化学 分 析 的方 法测 算 ６燃
定锅炉运行效率 ， 是否符合 国家能效标准 ， 可大幅度 减少煤炭等燃料的消耗 ， 能为国家节约能源 ， 适当缓
根据表 １ 数据并查标准焓值表 ：
饱和蒸汽焓值 ２ ７． ｋ ， ｇ ８ ｋ； ７ ７Ｊ 给水焓值 ８． ， ｇ ５ ０ Ｊｋ； ８ｋ 饱和水焓值 ７２ｋ ， ｇ ７ ｋ 。 Ｊ
测试工业燃煤锅炉在运行状态的热效率 ，需进 工业 的影响 日 趋明显。据统计 ， 全国每年煤炭消耗 总 行 热 平衡 测 试 试 验 。工 业 锅 炉 的热 平衡 是 指 锅 炉 运 量为 ２ 亿 ｔ 中工业锅炉消耗煤炭 ４１ ｔ。我 国 ６ ， 其 ．亿 Ｉ ｎ 行时输入锅炉的热量 （ 主要来 自于燃料燃烧放热 ） 与 环境保护标准的要求 日趋严格 ，减少燃煤锅炉 的燃 输 出锅炉 的热量 （ 包括有效利用 的热量与损失 的热 烧污染排放 ， 已经刻不容缓 。国家也相继制定 了节能 量 ） 间 的平衡 。 之 降耗 目标 ，开展工业锅炉的能效测试和节能监管工 锅炉热平衡试验方法有两种 ：即正平衡试验法 作势在必行 ，因此对工业锅炉简单快捷准确的效能 测试方法的研究 ， 显得尤为重要圆 。 实际运行 中的工业锅炉 ， 受诸多因素影响 ， 锅炉 的运行热效率往往较低 ，而用户又不 了解锅炉 的能 和反平衡试验法阁 。工业锅炉正平衡实验方法简单易 行 ， 于 热 效 率 较低 的工 业 锅 炉 （ 于 ８ ％） 比较 用 小 ０ 时
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ Ｉ ２ ２ ｎ ｆｅ ｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ． ， ０１ ｉ
浅析运行 中的工业锅炉简单能效测试 方法
陈福枝 ， 董本 万
（ 焦作市锅炉压力容器检验研究所 ， 河南 焦作 ４４ ０ ） ５ ００
摘 要 ： 绍了工业锅 炉能效测试常用的运行效 率测试方 法， 介 并基 ｉ ＿ 台 ６ｔ ｆ － 工业锅 炉进 行 了应 用 实例分析 ， 验结果 试
名 称 给水流量
排污
单位 数 据 ｋ『 ｝ Ｏ ５ ０ ｌ ５ ５ ． ｏ
ｋ『 舀ｌ ｌ ２． ００ ０
３ ４ ５ ６ ７ ８
蒸汽压力 （ 表压 ） Ｍ ｎ Ｐ 饱和蒸汽温度 输出蒸汽量 耗煤量 给水温度 给水压力 ℃
Ｏ９ ． ５ １８ ７． ２
燃烧后 能继续放出的热量 占输入锅炉燃料热量 的百 分数。
图 ２ 单锅 筒纵置式燃煤锅炉 能效 测试 示意图 ｇ４ 不完 全燃烧 固体颗粒完全燃烧 排出的热 为 量 占输入锅炉燃料热量 的百分数 。 经能效测试测 ，得锅炉单位 时间煤耗量为 ０９ ． ｇ 由保温及表面积 、 ５为 锅炉结构等因素决定锅 ｔ ， ／ 其他测试数据如表 １ ｌ ｌ 所示 。并对燃料取样 ， 在实 炉散失热量 占输入锅炉燃料热量的百分数。 验室进行化学分析 ，得所燃烧煤的收到基低位发热 ｇ６ 其它热损失 占输入锅炉燃料热量的百分数 。 量 Ｑ ＝２ ９Ｏｋ ， ｇ 毗 ０ ０ ｋ。 Ｊ
１ 测 试 方 法
取平均值的方法 ， 消除测量误差。 １１ 工业燃 煤 锅炉 正 平衡 热效 率 测试 法 ．
工业锅炉正平衡效率 的计算方法 ，是指锅炉在 不同结构形式 的工业锅炉 ， 燃烧情况各不相 同， 单位 时间输出的热量与所消耗 的燃料输入热量的百 其燃烧效率也不相同。常见的工业锅炉结构形式有 ： 分 比。输 出热量指输 出蒸汽量与对应温度下蒸汽焓 锅壳锅炉 ， 水管锅炉 ， 热水锅炉， 铸铁锅炉。燃烧方式 值的乘积 ，以及排污排出的锅炉水所具有的热量减 去输入锅炉给水焓值 ，输人热量指所耗燃料量与燃 有： 层状燃烧 ， 悬浮燃烧 ， 流化床燃烧 ， 气化燃烧 。 影响锅炉热效率的因素包括 ： 司炉工技能 、 燃料 料热值的乘积。
随着我国工业现代化建设步伐的加快 ，能源对
准确。反平衡法较复杂 ， 但通过各项热平衡 的测定和 分析 ， 以找出提高锅炉经济性的途径 ； 可 反平衡法适 效状况 ， 造成能源的极大浪费。通过工业锅炉的简单 用于大容量 、 高效率的现代化 电站锅炉 ， 因这时燃料 效能 测 试 ， 掌 握运 行 中 的锅 炉效 能 状态 ， 可 如需 进 一 耗 量测 量不 准 ， 且蒸 发量 的测量 误差 也较 大 ［ ４ ］ 。 步分析锅炉各种热损失情况 ，必须进行在用工业锅 测试过程 中选取稳定燃烧的单位时间段 ，精确 炉详细能效测试 ， 可根据详细测试数据 ， 制订提高锅 测量 消耗 的燃 料 净 质 量 、 水 温 度 和压 力 、 出蒸 汽 给 输 炉总热效率的改进措施 。 或者热水 的温度和压力 、 烟气成分等 ； 采用多次测量
失、 其他损失等【 ４ 】 。 反平衡试验法热效率计算公式 ：
＝ｌ一ｇ２＋ｇ３＋ｑ４＋ｇ５＋ｇ６ （ ） 式 中， （） ５
３ 应用实例
某单位有一台蒸发量为 ６ ／ 单锅筒纵置式链条 ｈ ｔ 蒸汽锅炉 ， 锅炉测试示意图如图 ２ 所示。
ｑ２为烟气 离开锅 炉带走的热量 占输 入锅炉燃 料热量 的百分数。 ｇ３为烟气 中随烟气 排走未燃烧 的气体 可燃 物
Ｑ ＝ ×Ｑ ｒ Ｂ 埘． 式 中， （） ２
（） １ 对在用工业 锅炉进行 的主要参数 的简单测
试， 用于快速判定锅炉实际运行状态热效率 ； （） ２ 正式测试时间 ： 层燃锅炉 、 室燃锅炉 、 流化床 锅炉 、 手烧炉排、 下饲炉排等燃烧固体燃料的锅炉不
少于 １ ， 且试验 时间 内至少包含一个完整的燃料 添 ｈ
热效率计算方法方框图如图 １ 所示。用正平衡法 种类 、 燃料发热量 、 锅炉燃烧方式、 保温情况 、 燃料燃 计算热效率时 ， 需要准确测量给水温度、 压力 、 出蒸 输 烧情况 、 散热损失、 水质情况 、 输出蒸汽参数等。 参数 、 燃煤量以及燃料热值。 锅炉产出热量与单位时间内所消耗燃料的输入 汽或者热水的流量、
２ ９
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎｏ １ ２ １ ｑ ｉｍｅ ｔ ｎ ｆ ｅｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ， ０ ２ ｉ
求锅炉正平衡热效率。
表１ 工业锅炉热效率正平衡 试验数据
序号 ｌ
２
４ 结束语
本文综合 了工业锅炉 的特点 和工业现场实际运 行情况 ， 通过一锅炉正平衡测试实例 ， 验证 了正平 衡