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　　中国燃煤工业锅炉每年的燃煤消耗量占中国燃煤总量的1/3，而燃煤工业锅炉效率普遍偏低，污染严重，节能潜力巨大。随着节能减排工作的纵深开展，保证机组效率、减少排放，愈来愈成为各发电企业的首要任务。工业锅炉能效监测可以明确锅炉的现有情况，从中找出薄弱环节，为制定节能措施提供依据，是提高锅炉效率、节约能源必不可少的手段。而准确的能效基础数据，是衡量所有节能技术效果的标准，根据国家标准GB/T15317-2009工业锅炉节能监测方法的规定，对企业工业锅炉的节能监测分为检查项目和测试项目，共5项监测指标。检查项目主要是对锅炉进行热效率的测试；测试项目主要是测定锅炉的排烟温度、排烟处空气系数、炉渣含碳量和炉体外表的温度。：2012-11-12：肖秋菊，1988年生，女，湖北荆门人，2012毕业于南京工程学院热能与动力工程专业，助理工程师。

　　1热效率测试方法1.1常规正平衡法锅炉热效率正平衡算法是求出锅炉有效利用热量占燃料输入热量的百分数。

　　工程测试中，通常需要测量表1中的各项参数。

　　表1正平衡法测量项目表序号名称符号单位计算公式或数据来源煤的低位发热量化验数据给水量试验数据输出蒸汽量试验数据蒸汽压力试验数据蒸汽温度试验数据饱和蒸汽焓查表过热蒸汽焓查表蒸汽湿度试验数据汽化潜热查表给水温度试验数据给水焓查表蒸汽锅炉出力D空或Dsc燃料消耗量试验数据输入热量根据表中所测各项参数，由下式计算锅炉正平衡热效率切。

　　1.2常规反平衡法1.2.1机械不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失是送入锅炉的燃料中的部分固体碳颗粒等可燃物质在炉内未完全燃烧即随飞灰和炉渣一同排出炉外造成的热损失。

　　灰分，Oh、aiz分别为飞灰份额和炉渣份额，即飞灰或炉渣中含灰量占燃料总灰量的重量百分比，Ch、Ciz分别为飞灰和炉渣中可燃物含量的百分数，。

　　机械不完全燃烧热损失q4是燃煤锅炉主要热损失之一，通常仅次于排烟热损失。影响机械不完全燃烧热损失的主要因素有：燃烧方式、燃料种类和性质、煤粉细度、炉膛温度、锅炉负荷、过量空气系数、燃料及空气流混合、炉膛结构以及运行工况等。

　　1.2.2化学不完全燃烧热损失化学不完全燃烧热损失q3是指燃烧过程中的可燃气体CO、H2、CH4等未完全燃烧而随烟气排走所造成的热损失，.为干烟气容积，m3/kg（示准状况下；（CO、　　化学不完全燃烧热损失是由于烟气中存在可燃气体造成的。影响烟气中可燃气体含量的主要因素是：炉内过量空气系数、燃料挥发分含量、炉膛温度、炉内空气动力工况、炉膛结构以及燃烧器布置等。

　　1.2.3排烟损失排烟损失q2是锅炉的主要热损失，主要由锅炉排烟带走一定的热量造成的。排烟热损失q2等于排烟焓值与进入锅炉的冷空气焓值的差，其计算式如下。

　　影响排烟热损失的主要因素是排烟焓的大小，排烟焓取决于排烟容积和排烟温度的大小。

　　1.2.4散热损失锅炉运行时，炉墙、金属结构和测试范围内烟、风道、蒸汽管道等外表温度高于周围环境温度，这样就会通过自然对流和辐射向周围散热，形成锅炉的散热损失q5.锅炉散热损失有热流计法、计算法、查表法和经验法四种方法。工业计算中，热流计法过于繁琐，计算法中散热表面积也难于量出，实际经常采用的方法是查表法和经验法。经验法根据大量经验数据绘制出锅炉额定蒸发量De与散热损失q5e的关系曲线，近似的认为散热损失与锅炉运行负荷成反比变化，先查出锅炉额定蒸发量下的散热损失，再用下式计算出锅炉在实际蒸发量下的散热损失。

　　锅炉额定蒸发量下的散热损失，De为锅炉额定蒸发量，kg/s；D为锅炉实际蒸发量，kg/s.影响散热损失的主要因素是：锅炉蒸发量、锅炉外表面积、水冷壁和炉膛结构、周围空气温度等。

　　1.2.5灰渣物理热损失锅炉炉渣排出炉外时带出的热量，形成灰渣物理热损失q6.其计算式如下：灰渣物理热损失的大小主要取决于排渣量和排渣温度。煤粉锅炉排渣量、排渣温度主要与排渣方式有关。

　　根据各项损失计算出锅炉热效率：1.3以氧耗量为基准的热效率测试燃煤工业锅炉燃烧就是煤质中的可燃物成分与氧燃烧放出热量的过程。用锅炉运行中氧的消耗量为基准来计算锅炉燃烧产生的热量：中单位时间消耗的氧量，mol/s；为锅炉每消耗1mol氧量与煤燃烧所产生的热量，即“氧的折算发当煤质发生变化时，煤的低位发热量变化较大，但氧的折算发热量基本相同，都在410k/mol左右。燃烧系统单位时间内氧量的消耗量应该为从送风机出口输入的氧量还有系统的漏风量（氧量）与空气预热器出口烟道排烟中所含氧量之差：气的排放量近似等于系统于空气的输入量（包括系统漏风量），即Fgy=K‘F；p（O2）为空气预热器后干烟气的含氧量，K为考虑锅炉漏风量的修正系数。

　　Qd是单位时间内锅炉燃烧实际产生的热量，而锅炉的输人热量Qr还应考虑机械不完全燃烧损失、化学不完全燃烧损失的部分，即：根据正反平衡效率公式可得：计算出q4即可计算出锅炉热效率。

　　2节能监测测试项目2.1排烟温度排烟温度的测试应在锅炉后一级尾部受热面出口1m以内的平直烟道上，根据企业在生产中或市场上常用锅炉烟道的规格和型号，在相应更为准确的监测位置进行。测温元件热电偶应插人烟道中心处并保持热电偶插入处的密封，热电偶的材质、类型、精度都应达到相应要求。

　　排烟温度超标的可能原因受热面烟侧积灰、水侧结垢。可定期清灰或清洗并加强水质处理，减少结垢；b烟气短路。应检查烟气流程是否有短路情况存在，一经发现要及时修补。此外，对受热面数量不够的应增加尾部受热面。

　　2.2排烟处空气系数空气系数采用奥氏分析仪或燃烧效率测试仪测出烟气含氧量>（0）、一氧化碳（CO）含量及三原子气体含量　　烟气取样应在工业锅炉后一级尾部受热面后1m以内的烟道中心位置处，烟气取样应与烟温测量同步进行。

　　空气系数超标的可能原因炉膛的负压过大。

　　应进行燃烧调整，达到鼓、引风机的理想配合；b锅炉燃烧系统漏风严重。应修补炉门、检修出渣口等并在锅炉运行中尽量减少炉门开启时间；）炉排布风结构不合理，不能与燃煤的燃烧工况相配合。应对风仓进行改造使其供风与所用燃料的燃烧相适应。

　　2.3炉渣含碳量炉渣含碳量应取样化验得出。装有机械除渣设备的锅炉，可在出灰口处定期取样。取样应注意样本的均匀性和样本的代表性，15min~20min取样一次。

　　造成炉渣含碳量高的原因可能有锅炉煤层厚度、进煤速度、风煤配比等不合理，应调整运行参数，改进燃烧；b炉膛温度过低，应进行燃烧调整，改造配风结构降低水冷度，必要时可采用中拱。

　　2.4炉体外表的温度测量炉体表面温度时，测点的布置应具有代表性，测点应均匀的布置在锅炉外壁的各个侧面上，测点数目要合适，窥探孔和观火门300mm范围内不应布置测点。考虑到实际情况，还应根据锅炉容量的大小和是否布置尾部受热面来给出测温点相对于散热面积的布置比例，并且趋于均布；同时，要根据整个锅炉的炉墙保温绝热情况，对保温效果较差的部位多取监测点，保证结果的有效性。

　　炉体外表面温度超标的可能原因炉墙损坏，存在漏烟。应对损坏处进行修补；b保温材料失效。应对失效的材料进行更换；）炉墙结构不合理。应对炉墙进行改造。

　　3结语通过对锅炉能效的五项指标的测试方法和计算方法的研究来看，氧量法测试锅炉热效率虽然可以省去锅炉煤量的测量以及煤质的元素分析、工业分析还有炉渣含碳量等一些复杂的化验分析和计算，但在燃煤变化时，该方法是将氧的折算发热量作为1个常量计算，从而免去低位发热量的测量，而当煤质发生较大变化时氧的折算发热量具体变化多少还需要做大量的理论和试验工作，且输入空气量和有效吸热量的测量精度有待提高，因此，目前并没有得到广泛应用；常规的正反平衡法测热效率稍微复杂一些，但测试比较，能够满足当前工程测试的需要，且能反映锅炉运行情况，查明各项热损失，明确锅炉技改方向和运行调整的措施，有利于锅炉设备的高效管理，现阶普遍采用该方法。排烟温度、排烟处空气系数、炉渣含碳量和炉体外表的温度都是单项测试，其测试方法都较为单一，但在测试中一定要抓住方法要点以保证测试结果的有效性。现对锅炉能效的测试方法已做了总结，提高测试过程的快速性和测试结果准确性将是下一阶段的研究内容。

　　注：本项目属于国家电网公司“低碳发展模式下电网能效提升及节能评价关键技术研究”子课题。