作者：杨申仲
出版社：机械工业出版社
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工业锅炉管理与维护问答 第2版试读：
前言
随着工业经济持续发展，我国锅炉等特种设备数量迅速增加，种类也越来越多，结构越来越复杂。但由于管理上的缺陷，导致事故不断发生，给人身安全和国家财产带来重大损失。
随着能源消费结构的变化和调整，我国的燃气、燃油锅炉等得到了快速发展，部分燃煤锅炉的燃气技术改造亦被提到议事日程上来。为了提高我国工业锅炉整体的使用、维修及管理水平，确保工业锅炉安全可靠、经济合理及高效运行，保障人身安全和保护国家财产，中国机械工程学会设备与维修工程分会和机械工业出版社对本书进行了修订再版，以适应新形势的需要。
本书共分10章，即我国工业锅炉概况与节能减排，工业锅炉基本知识，锅炉使用维护与检验，事故预防及安全附件使用，工业锅炉修理典型工艺，工业锅炉燃煤装置使用与维护，锅炉燃油、燃气装置使用与维护，炉墙、烟风道作用与维护，锅炉水压试验与停炉保养，工业锅炉节能减排技术改造等内容。本书针对性与实用性较强。
本书取材广泛，由现行的法律法规、技术标准、监察规程及工业锅炉安全运行、维护工作实践等资料汇集而成，可供广大相关设备维护、操作、管理人员和专业工程技术人员参考使用。
本书第2版修订由杨申仲任主编，岳云飞、王小林任副主编。本书参加修订编写的有李阳、杨炜、谷玉海、缪云、钟海胜、李德锋、袁俊瑞、陈鸿、宁晔、柯昌洪、顾梦元、乔晓阳、支春超；本书由杨申仲统稿。编者第1章 我国工业锅炉与节能减排概况1-1 近年来，我国特种设备基本情况如何？答：根据《中华人民共和国特种设备安全法》（自2014年1月1日施行）规定，特种设备是指锅炉、压力表器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆对人民群众生命财产安全具有较大危险性和潜在危害性的设备、设施。
近年来，我国特种设备基本情况如下：
1.特种设备登记数量情况
截至2016年底，全国特种设备总量达1197.02万台，比2015年底上升8.81%。其中：锅炉53.44万台、压力容器359.97万台、电梯493.69万台、起重机械216.19万台、客运索道1008条、大型游乐设施2.23万台、场（厂）内专用机动车辆71.38万台。另有气瓶14235万只、压力管道47.79万km，2016年底各类特种设备数量所占比例如图1-1所示。图1-1 2016年底各类特种设备数量及所占比例
2.特种设备生产和作业人员情况
截至2016年底，全国共有特种设备生产（含设计、制造、安装、改造、修理、气体充装）单位70079家，持有许可证70382张，其中：设计单位3524家，制造单位17184家，安装改造修理单位26813家，移动式压力容器及气瓶充装单位22558家。
截至2016年底，全国特种设备作业人员持证1099.52万张，比2015年上升4.95%。
3.特种设备安全监察和检验检测情况
截至2016年底，全国共设置特种设备安全监察机构2801个，其中国家级1个、省级32个、市级466个、县级2302个。全国特种设备安全监察人员共计34259人，较2015年增加10611人，主要原因是市县级政府机构改革出现部门“二合一”“三合一”等情况，使得基层监察人员数量大幅增加。
截至2016年底，全国共有特种设备综合性检验机构495个，其中质检部门所属检验机构300个，行业检验机构和企业自检机构195个。另有：型式试验机构47个，无损检测机构452个，气瓶检验机构1935个，安全阀校验机构408个，房屋建筑工地和市政工程工地起重机械检验机构209个。
2016年，全国各级特种设备安全监管部门开展特种设备执法监督检查155.84万人次，发出安全监察指令书13.95万份。特种设备检验机构对112.67万台特种设备及元部件的制造过程进行了监督检验，发现并督促企业处理质量安全问题3.21万个；对134.64万台特种设备安装、改造、修理过程进行了监督检验，发现并督促企业处理质量安全问题37.27万个；对609.79万台在用特种设备进行了定期检验，发现并督促使用单位处理质量安全问题155.43万个。
4.特种设备安全状况（1）事故总体情况 2016年，全国共发生特种设备事故和相关事故233起，死亡269人，受伤140人。与2015年相比，事故起数减少24起，同比下降9.34%；死亡人数减少9人，同比下降3.24%；受伤人数减少180人，同比下降56.25%。2016年特种设备每万台设备死亡率为0.33，较2015年下降8.33%。2010～2016年每万台设备死亡率曲线如图1-2所示。图1-2 2010～2016年每万台设备死亡率曲线（2）事故特点 按设备类别划分，锅炉事故17起，压力容器事故14起，气瓶事故13起，压力管道事故2起，电梯事故48起，起重机械事故94起，场（厂）内机动车辆事故39起，大型游乐设施事故6起。其中，电梯和起重机械事故起数和死亡人数所占比重较大，事故起数分别占20.60%、40.34%，死亡人数分别占15.24%、51.67%。
按发生环节划分，发生在使用环节192起，占82.40%；维修、检修环节18起，占7.73%；安装、拆卸环节19起，占8.15%；充装、运输环节2起，占1.72%。
按涉事行业划分，发生在制造业77起，占33.05%；发生在建设工地和建筑业63起，占27.04%；发生在交通运输与物流业11起，占4.72%；发生在社会及公共服务业43起，占18.15%；其他行业27起，占11.59%。
按损坏形式划分，承压类设备（锅炉、压力容器、气瓶、压力管道）事故的主要特征是爆炸或泄漏着火；机电类设备（电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆）事故的主要特征是倒塌、坠落、撞击和剪切等。（3）事故原因
1）锅炉事故。违章作业或操作不当原因7起，设备缺陷和安全附件失效原因3起。
2）压力容器事故。违章作业或操作不当引发事故4起，设备缺陷和安全附件失效原因3起。
3）气瓶事故。在气瓶事故中违章作业或操作不当引发事故6起，设备缺陷和安全附件失效引发事故2起，非法经营1起。
4）压力管道事故。山体滑坡导致管道破裂引发爆燃1起，人员违章操作1起。
5）电梯事故。安全附件或保护装置失灵等设备原因引发事故13起；违章作业或操作不当引发事故21起；应急救援（自救）不当引发事故4起；管理不善或儿童监护缺失以及乘客自身原因导致的事故3起。
6）起重机械事故。事故原因主要是违章作业或操作不当；另有非法制造、改造、安装原因4起，安全附件或保护装置失灵等设备原因3起，吊具原因2起，极端天气原因1起。
7）场（厂）内专用机动车辆事故。37起为叉车事故，2起为旅游观光车事故。无证驾驶、违章作业或操作不当原因30起，设备原因2起，安全管理不到位1起。
8）大型游乐设施事故。安全保护装置失灵及设备故障原因2起，安全管理不到位2起，违章作业原因1起，非法制造，使用原因1起。
5.承压设备运行检查
承压设备运行检查违规情况很多，2014年对各类承压设备进行检查，检查总量663987台，违规数量达62198台，占总数9.97%；2014年每种类型违规情况见表1-1。表1-1 2014年每种类型违规情况（单位：台）（续）1-2 我国特种设备安全监察工作要点是什么?答：我国特种设备安全监察工作总的要求：
以科学发展观为统领，进一步巩固、完善全过程安全监察基本制度，不断强化安全监察工作体系建设，组织开展“隐患治理年”活动，力争各项考核指标达到100%合格。
具体工作要点：
1.加强五个工作体系建设，进一步夯实安全监察工作基础
1）加快完善法规标准体系建设，完成规范性文件转换为安全技术规范（TSG）的工作，基本完成安全技术规范体系建设。
2）强化特种设备动态监管体系建设，完成全国安全监察人员轮训工作，推行安全监察人员分类考核发证的试点工作。加强协管员培训、管理，形成协调配合的工作机制。着力推进同级监察、检验数据库实时互联和数据共享，开发数据交换软件，建立国家和省级数据交换平台。
3）大力开展安全责任体系建设，加快出台构建特种设备安全责任体系的指导性文件。制定有效措施，督促企业落实特种设备安全管理的主体责任，强化法人治理机制。继续完善各级质监部门和检验检测机构责任制，严格责任追究，落实工作到位。
4）积极推进安全评价体系建设，开展特种设备安全状况评价，针对各类设备的不同特点，实行设备分类监管，对发生事故可能造成群死群伤的特种设备，建立、完善重点监控措施，各省（区、市）全面推进特种设备安全监察工作绩效评价试点。
5）不断完善应急救援体系建设，建立健全省级应急反应协调指挥机构。加强与有关部门的合作联动，整合相关应急救援队伍和抢险资源。加强事故调查处理，制定事故调查规范，组织建立事故调查专家队伍，开展基层质监部门事故调查人员的培训，提高事故调查处理的能力。
2.全面推进特种设备安全监察的各项工作
1）以治大隐患、防大事故为目标，深入开展隐患治理活动，明确特种设备（压力容器）重大事故隐患定义，督促企业制定隐患治理工作方案，并建立隐患治理长效机制，落实隐患治理工作目标和工作进度。建立隐患治理分级管理机制，对隐患治理情况实行量化评价考核。力争将特种设备隐患治理纳入重大安全生产隐患治理专项，争取国家和地方政府的立项支持。
2）加强现场安全监察工作，认真贯彻《特种设备现场安全监督检查规则》，加大现场检查力度，规范工作行为。落实《特种设备重点监控工作要求》，全面开展重点监控工作，防止特别重大事故发生。改善安全监察工作条件，研究加强基层安全监察机构建设的措施，促进地方局配备现场安全监察必备设备和防护用品等。
3）加大对重大活动和重点工程的安全保障力度，开展重大活动期间特种设备安全保障工作经验交流活动，组织全国安全监察、检验力量，支持相关省市做好重大活动安全保障工作，完善保障工作方案。
4）继续深化行政许可改革，完善特种设备行政许可分级管理办法，提高地方审批发证比例。强化准入把关，调整许可条件，加大证后监管力度，严格实行淘汰退出制度。推行检验检测人员和作业人员考试、审批、监督三分离改革，将具体考试工作交由考试机构实施，加强对考试机构的监督。
5）推进检验机构可持续发展，强化检验检测机构能力建设，加强检验机构装备建设和检验人员的继续培训工作；充分发挥检验机构对安全监察工作的技术支撑和管理支撑的双重作用；积极探索改进监督检验和定期检验工作，强化检验责任意识；促进特种设备检验机构科研工作规范化，推动RBI、TOFD、隐蔽管道不开挖检测和信息技术等新技术的应用。
6）加大宣传工作力度，利用电视、广播、报纸和网站等媒介广泛宣传特种设备安全工作，进一步提高全社会特种设备安全法制意识，继续做好安全主题宣传活动。1-3 我国工业锅炉运行总体情况如何?
答：我国工业锅炉运行总体情况如下：
1.我国工业锅炉概况
工业锅炉是工业生产和人民生活不可缺少的热力设备，又因其分布广、数量多，在国民经济中占有重要地位。
1）我国工业锅炉台数和吨位。我国在用的工业锅炉约62万台，总计186万蒸t，平均吨位为3.0t/h。所以，我国工业锅炉是小锅炉为主。
我国工业锅炉容量分布见表1-2。从表1-2可知，D＜10t/h的锅炉约占全部锅炉的92.1%，D≥35t/h的锅炉只占2.13%。表1-2 工业锅炉容量分布
2）我国工业锅炉类型。我国在用工业锅炉以燃煤为主，约占总数的85%。其中链条炉约占65%、往复炉排约占20%、固定炉排约占10%、循环流化床约占4%。同发达国家相比技术上的差距较大。
3）我国工业锅炉自动化程度低，大部分是手动调控燃烧过程，致使燃煤不能充分完全燃烧、炉渣含碳量高、燃烧热效率低及劳动条件较差。
4）工业锅炉水处理相当部分同锅炉用水要求的水质不匹配，一般大多采用钠离子交换器。相当多的地方处理后锅炉给水达不到质量标准，致使锅炉结垢和排污热损失量大，以及能耗增大。
5）大量小锅炉的司炉人员专业技术水平偏低，不能适应相对复杂的锅炉燃烧调控技术要求，致使许多锅炉没有达到良好的经济运行状况。
6）锅炉运行监测仪表普遍配置不全，尤其缺少显示锅炉经济运行参数的仪表。因此司炉人员也无所适从，无法做出准确判断，怎样调控才能经济运行。
2.我国工业锅炉运行现状
我国在用工业锅炉的58万台中，燃煤锅炉约占85%，而链条炉排锅炉约占工业锅炉总数的65%。大部分工业锅炉运行热效率偏低，锅炉炉渣中含碳量偏高，据部分省统计，我国工业锅炉平均热效率见表1-3。表1-3 部分省统计工业锅炉平均热效率
我国工业锅炉运行及节能现状如下：
1）工业锅炉运行平均热效率约65%，其中2t/h＜D＜6t/h锅炉平均热效率约60%、D＜2t/h的锅炉平均热效率约55%、D＞10t/h锅炉平均热效率约70%。
2）我国工业锅炉燃用煤每年约6亿t，经过燃烧计算可估算这6亿3t煤的燃烧污染物排放量。即排放烟气每年约66亿m、排放SO每年2约1000万t、排放NO每年约200万t、排放CO每年约4.6亿t、排放烟x2尘每年约100万t、排放灰渣每年约9000万t。工业锅炉燃煤污染物排放量已是仅次于燃煤发电厂的污染物排放量，是我国第二大煤烟型污染源。SO的排放量占全国总排量的45%，NO排放量约占全国总排2x放量的8.3%。
3）我国工业锅炉设计技术滞后，现使用的大量链条炉排锅炉的设计热效率也就70%～80%。如果采用煤粉燃烧技术或循环流化床技术或其他先进燃烧技术大幅提高工业锅炉设计热效率是可能的。
4）我国大量小型工业锅炉D≤4t/h约占锅炉总数的70%左右，是工业锅炉排放大户。而且这部分锅炉无论在燃烧调控、脱硫除尘和节能减排都做得较差，其原因是多方面的，而对小锅炉的节能环保的投入有限是重要原因之一。
5）在大量工业锅炉上，没有自动调控锅炉优化燃烧的装置，也没有显示锅炉经济运行参数的仪表，工业锅炉负荷变化频繁必然会出现锅炉低效运行的状况。
6）大量原煤混煤粉煤配给链条炉排锅炉燃用，使锅炉送风不均匀、风阻大、风量不足，炉排漏煤多，致使煤不能完全燃烧，炉渣含碳量高和煤漏损多，也是工业链条锅炉热效率低的重要原因。
7）锅炉水处理有相当部分同锅炉用水水质不匹配，达不到锅炉给水标准，致使锅炉结垢严重，恶化锅炉热传递，增加排污热损失。
8）司炉人员的专业技术水平有待进一步提高才能适应艰巨节能减排工作的需要。
9）要加强和完善节能减排的组织领导，使节能减排任务有主要领导负责，把节能减排任务落到实处，并列入对领导业绩考核内容。1-4 新时期我国工业锅炉节能减排目标是什么?答：新时期我国工业锅炉节能减排目标与任务见表1-4。表1-4 新时期我国工业锅炉节能减排目标与任务
1.工业锅炉节能减排目标
工业锅炉热效率要提高到70%～75%，即提高热效率5%～10%；大于35t/h的锅炉脱硫效率要大于70%并达到排放；工业SO排2放要削减207万t；工业NO排放要削减246万t；工业及供热锅炉（窑x炉）节煤能力7500万t，每年节省1500万t。这个目标与任务通过全国上下共同努力应该是可能实现的，这是因为：
1）我国目前工业锅炉平均热效率约65%。通过节能技术改造，提高5%是可能的。因为目前新型节能工业锅炉的运行热效率已达80%～90%。可以通过淘汰一部分低效率的旧锅炉，采用新型节能锅炉或者用先进的燃烧技术改造旧锅炉如循环流化床燃烧技术、煤粉燃烧技术、分层给煤燃烧技术，加强锅炉经济运行管理，强化燃烧调控等措施来实现。
以我国目前工业锅炉每年燃煤总量W约为6亿t。如果做到运行Gm热效率提高5%，那么每年节煤量为W。JmW=W×0.05JmGm=6×0.05亿t/a=0.3亿t/年=3000万t/a
2）采用集中供热来代替分散的小锅炉。集中供热的大型热水锅炉可采用煤粉锅炉或循环流化床锅炉。煤粉锅炉运行热效率约90%，循环流化床工业锅炉热效率也可达85%以上。
北京某区委托航空工业设计院设计安装了10台64MW高温热水链条锅炉，该锅炉炉排较宽，锅炉热效率较高，约为70%～80%，并采用多项节能减排新技术，如双辊式均匀分层给煤装置和湿式氧化镁脱3硫除尘设备。经环境监测中心测试烟尘排放浓度为3mg/m标态，3SO排放浓度为6.8mg/m标态。都远低于北京市的地方标准值，取得2了很好的节能减排效果。
3）采取热电联产措施。新时期要淘汰的机组有：大电网覆盖范围内，单机容量10万kW的火电机组，单机容量在5万kW及以下小火电机组；包括设计寿命期满的单机容量在20万kW及以下燃煤火电机组。经过技术经济论证后如果可行，可改造为热电厂。这类火电厂的锅炉都是煤粉锅炉，其热效率达90%，可以替代大量中小型工业锅炉。
该措施在许多省市已做了规划并在实施之中。《中华人民共和国节约能源法》中第39条明确要求，国家鼓励发展下列通用技术：推广热电联产、集中供热，提高热电机组利用率。
电力行业通过淘汰的20万kW及以下火电厂可改造为供热厂将会是十分有利于热电联产的实施。应该抓住这个机遇，将在一次投资工程建设周期，生产运行等方面获得诸多的效益。
北方某城市是发展热电联产和集中供热较好的城市之一。通过5年努力，使热电联产装机容量达到319万kW，占该市火电装机容量81.8%。
从上面列举的采取集中供热和热电联产两项措施能淘汰很多分散的小锅炉，现计算如下：
1台64MW热水锅炉其产热量相当于90t/h的锅炉，10台64MW锅炉可代替225台4t/h的锅炉。
319万kW热电站如果用160万kW的发电量的相应的锅炉热能用于供热，以10万kW电站配410t/h锅炉计算，相当于16台410t/h锅炉的供热量，可淘汰1640台容量4t/h的小锅炉。电站锅炉热效率一般能达90%，而4t/h锅炉平均热效率为70%（达标后）。实施后可以节省72.4万t煤。
具体计算：
如果满负荷运行4t/h蒸汽锅炉，在运行热效率为70%的小时煤耗约570kg/h，1640台的煤耗为934.8t/h，每采暖季130天每天20h计算，可得总煤耗W=243万t/采暖季。4
在同样条件下，16 台410t/h锅炉替代1640 台4t/h锅炉节省多少吨煤？4t/h锅炉运行平均热效率约70%，而410t/h电站锅炉运行平均热效率约90%。用16 台410t/h锅炉替代1640台4t/h锅炉后燃用煤量W。410W=bQ×130 ×20410rr式中，b为热电厂供热煤耗率（kg/GJ），取40kg/GJ；Q为供热用热rr量（GJ/h），Q=10GJ/（h·台）×1640台=16400GJ/h。rW=40 ×16400 ×2600kg/采暖季410=1705600000kg/采暖季=170.6万t/采暖季
每年可节省煤WJmW=W-W=（243-170.6）万t/采暖季Jm4410=72.4万t/采暖季
可见，实行热电联产，代替小型供热锅炉后，节能减排效果十分显著。
2.做好工业锅炉节能减排的重要意义
1）当前全球性的环境问题，即全球气候变暖、臭氧层破坏和损耗、酸雨污染都同大气污染密切相关。要解决上述三大世界性环境问题各国都要承担责任和义务。节能减排已是世界不可抗拒的潮流。
2）我国能源结构燃煤占70%，万元GDP的能耗相比发达国家较高，而工业锅炉燃用煤达22亿t，约占我国用煤量的85%，而工业锅炉平均热效率才65%，相对节能减排的潜力较大，面对热效低、浪费大、污染严重的状况，工业锅炉已经面临节能减排的巨大压力。
3）变压力为动力。工业锅炉节能减排技术日趋成熟，方法多，只要规划好，设计好，真抓实干，一定能达到预定的节能减排目标和任务。1-5 做好工业锅炉节能减排工作具体措施是什么?答：做好锅炉节能减排工作具体措施如下。
我国工业锅炉节能减排技术要赶上国际先进水平应做的工作包括工业锅炉产品的升级换代和提高供热技术经济的先进性。（1）工业锅炉产品升级 我国工业锅炉几十年用的大多是链条炉排、往复炉排等锅炉，导致燃烧热效率偏低、煤耗量大、污染物排放量大，加上操作运行不当、配煤质量差、自控水平低，锅炉水处理不当等因素，更加重了工业锅炉技术落后，能效差的问题。所以，我国工业锅炉总效率比国际先进水平低15%～20%。要从根源上解决问题就要淘汰小型燃煤锅炉。如果由于客观原因，必须使用小锅炉的只能使用燃油、燃气或电热小锅炉。
对于大中型工业锅炉可采用先进的燃烧技术如煤粉燃烧技术、循环流化床燃烧技术等先进技术使新型工业锅炉的设计热效率接近火力发电厂锅炉的热效率。同时，实现工业锅炉运行的自动控制，使工业锅炉燃烧状态始终保持在优化状态。（2）供热技术经济的优化 采用什么样的供热技术才能经济上最合理，在技术上先进，在环保上节能减排。这是涉及能源利用、供热技术、节能环保等多学科的系统工程问题。
当前发达国家采用的是热电联产和集中供热。把供热（冷）同供电、供水、供燃气一样由城市规划建设热电厂和热力管道供给。这样供热锅炉节能减排就同电站锅炉结合，比较容易解决。我国目前至少一、二线城市应向这个方向努力迈进。现在我国也正在搞热电联产和集中供热，有的区县集中建几个大型供热厂供热，不少城市特别是经济发达地区也在搞热电联产，如浙江绍兴已规划建设27个热电厂进行热电联产集中供热。（3）尽可能使用清洁能源 如使用太阳能、风能、地热能等。这样，可以节省不少燃煤，应是节能减排努力方向之一。1-6 开展工业锅炉能耗等级考核工作必要性是什么?答：根据近年来统计，锅炉设备平均每年消耗煤炭达22亿t，占全国煤炭总量的85.3%。目前燃煤锅炉平均运行效率为65%，比国际先进水平低10%～15%。例如经过近几年努力我国火电供电煤耗由392g标煤／kW·h下降到目前的330g标煤／kW·h，但仍高于国际先进水平13%，其中有燃料种类不同的因素，但是也说明我国锅炉的节能空间还很大，所以做好工业锅炉能耗等级考核工作是十分重要的。
当前国家明确要求提高能源利用率，促进节能减排工作。2013年发布的《中华人民共和国特种设备安全法》、国家质检总局令第116号《高耗能特种设备节能监督管理办法》中相继提出：必须加强高耗能特种设备节能审查和监管工作。
高耗能特种设备是指在使用过程中能源消耗量或者转换量大，并具有较大节能空间的锅炉等特种设备。高耗能特种设备使用单位应当严格执行有关法律、法规、确保设备及其相关系统安全、经济运行，并建立健全经济运行、能效计量监控与统计、能效考核等节能管理和岗位责任制度。所以加强对工业锅炉能耗等级考核是促进节能降耗工作的重要举措。
目前我国有12万个锅炉房，通过开展工业锅炉能耗等级的达标活动，特别对中小企业的工业锅炉房将会取得更明显的节能降耗效果和社会环境保护效益。1-7 如何开展工业锅炉能耗等级考核工作?答：开展工业锅炉能耗等级考核工作如下：
通过对百余台各种型号、容量（蒸发量）的工业锅炉（工业锅炉房）能源消耗调查，同时参照有关企业锅炉能耗资料，现提出工业锅炉能耗等级单耗指标，为了便于计算和考核，对锅炉考核将以工业锅炉房作为计算单位进行。
1.能耗等级指标
工业锅炉房每吨标汽的能耗等级考核指标见表1-5，本表适用于单炉额定容量大于或等于1t/h蒸汽锅炉和大于或等于250万kJ/h（即60万kcal/h）热水锅炉的锅炉房。表1-5 工业锅炉房能耗等级指标
2.吨标汽能耗计算式中：A为吨标汽的单耗（kg标煤／t标汽）；B为统计期内燃料总耗m量（kg标煤）；B为统计期内电能总耗量（kg标煤）；B为统计期内dg耗水总量（kg标煤）；1t新鲜水=0.257kg标煤，1t（外供软化水）=0.486kg标煤；C为统计期内锅炉房向外供出饱和蒸汽量（t标汽），11t饱和蒸汽≈1t标汽；C为统计期内锅炉房向外供出的过热蒸汽折算2为标汽总量（t标汽），1t（过热蒸汽）=Kt标汽，K值见表2-6，过热蒸汽平均温度介于表2-6温度之间时，用插入法求得K值；C为统计3期内锅炉房向外供出热水的总热能折算为标汽总量（t标汽），250万kJ（60万kcal）≈1t标汽；m为燃料修正系数，见表1-6；n为锅炉房1采暖修正系数，锅炉房不采暖时n=1，锅炉房采暖时n=1.01；n为112锅炉负荷修正系数，见表1-6。表1-6 折标系数及修正系数
1）锅炉房能耗是指综合能耗，即统计期内锅炉房消耗的燃料（煤、燃料油、燃气）、电、水三者折算为标煤量之总和。
锅炉房的电耗及水耗包括锅炉间、辅助设备间、生活间及附属于锅炉房的热交换站、软水站、煤厂、渣场等的全部用电、用水量。
2）锅炉平均负荷率计算：式中：f为统计期内运行锅炉的平均负荷率（含压火因素）（%）；∑C为统计期内各运行锅炉产吨标汽总量之和（t标汽）；∑（DE）为统0计期内各台锅炉运行台时数E（h）与其额定容量D（t/h）乘积之和0（t标汽）。
3）统计期内锅炉房运行锅炉的额定容量属同一档次时，用t标汽的能量计算单耗A，与表1-5中相应的能量单耗指标A比较后评定该0锅炉房的能耗等级。
4）统计期内锅炉房运行多台锅炉，且各台锅炉额定容量不属同一档次时，应先用加权平均法计算出该统计期跨档综合单耗指标［A］值，然后以吨标汽的能耗计算单耗A与之比较，再评定该锅炉0房能耗等级。
跨档综合单耗指标计算方法如下：式中：[A] 为某一等级锅炉房的跨档综合单耗指标（kg标煤/t标汽）；0∑（A·C）为统计期内锅炉房每档锅炉产吨标汽总量C与表1-5 中相应0的能量单耗指标A乘积之和（kg标煤）；∑C为统计期内锅炉房各档锅0炉产吨标汽总量之和（t标汽）。1-8 工业锅炉房能耗等级考核应如何计算?答：计算示例如下：【案例1-1】某工业锅炉房统计期内运行两台4t/h蒸汽锅炉，锅炉房产生饱和蒸汽总量为8293.4t，锅炉燃用热值为20934kJ/kg和Ⅱ类烟煤，总耗量为1620t，折标煤为1157.166t，锅炉房总耗电量为91320kW·h，总耗新鲜水量为20732.5t，两台锅炉开动共计4848h，评定锅炉房能耗等级。（1）查核
1）该工业锅炉房有两台额定容量为4t/h的蒸汽锅炉。
2）有两台CE-25AYDC型蒸汽流量计、两台DT8型电度计量表、两台水表分别计量两台锅炉产出的饱和蒸汽和耗电量、耗水量。
3）汇总锅炉房有关统计资料，见表1-7。表1-7 某工业锅炉房综合统计表（一）（续）
4）锅炉房共消耗燃用热值为20934kJ/kg的Ⅱ类烟煤为1620t，按折标煤系数0.7143计算，其B为1157166kg，该锅炉房耗用Ⅱ类烟煤m其燃料修正系数m为1。
5）锅炉房总消耗电量为91320kW·h，按2009年国家规定折标煤系数0.35计算，其B为31962kg标煤。d
6）锅炉房总耗新鲜水为20732.5t，按折标煤系数0.257计算，其B为5328kg标煤。g
7）该锅炉房不采暖，其采暖修正系数n为1，统计期内两台锅炉1共向外供出饱和蒸汽为8293.4t，折标汽系数为1，故C为8293.4t标汽。1（2）计算平均负荷率
1）统计期内锅炉房产生饱和蒸汽总量，其∑C为8293.4t标汽。
2）统计期内1号锅炉全年运行台时，其E为2160h；2 号锅炉全1年运行台时，其E为2688h，则∑E=E+E=2160h+2688h=4848h。212
3）计算锅炉平均负荷率f：
当f=42.77%，查表1-6得其锅炉房负荷修正系数n为1.07。2（3）吨标汽能耗计算 由上可知：m=1，n=1，n=1.07，12B=1157166kg标煤，B=31962kg标煤，B=5328kg标煤，mdgC=8293.4t标汽，C=0，C=0，则123（4）结论 查表1-5，额定容量D为4t/h的工业锅炉房，二等能耗0等级的单耗指标A标准值为130～145kg标煤／t标汽，则当A为0134.6kg标煤／t标汽时，该工业锅炉房能耗等级达到二等。【案例1-2】某工业锅炉房统计期内运行1台10t/h蒸汽锅炉，1台64t/h蒸汽锅炉，1台25×10kJ/h热水锅炉，2台蒸汽锅炉分别产生饱和蒸汽为18047.28t和727.45t，生产热水总热量折合标汽量为6063.43t，年运行台时分别为7077h，1099h和2710h，锅炉燃用热值为20934kJ/kg的Ⅱ类烟煤，总耗量为4488.735t，折标煤为3206.303t，锅炉房总耗电量为229490kW·h，总耗新鲜水量为33820t，评定锅炉房能耗等级。（1）查核
1）该工业锅炉房有额定容量D为10t/h的蒸汽锅炉1台，D为010264t/h的蒸汽锅炉1台，D为25 ×10 kJ/h的热水锅炉1台。03
2）有2台CE型蒸汽流量计、3台DT8型电度计量表、3台水表分别计量两台锅炉产出的饱和蒸汽和耗电量、耗水量。
3）汇总锅炉房有关统计资料见表1-8。
4）该锅炉房共消耗燃用热值为20934kJ/kg的Ⅱ类烟煤为4488.735t，按折标煤系数0.7143计算，其B为3206303kg标煤，该m锅炉房耗用Ⅱ类烟煤，其燃料修正系数m为1。
5）锅炉房总耗电量为229490kW·h，按2009年国家规定折标煤系数0.35计算，其B为80322kg标煤。d
6）锅炉房总耗新鲜水为33820t，按折标煤系数0.257计算，其Bg为8692kg标煤。
7）该锅炉房不采暖，其采暖修正系数n为1，统计期内10t/h蒸1汽锅炉向外供出饱和蒸汽为18047.28t，4t/h蒸汽锅炉向外供出饱和蒸汽为727.45t，2台锅炉共向外供出饱和蒸汽为18774.73t，折标汽系数为1，故C为18774.73t标汽；1台热水锅炉生产热水为15158.58×16410kJ，按250×10kJ相当于1t标汽进行折算，故C为6063.43t标汽。3（2）计算平均负荷率
1）统计期内该工业锅炉房产生饱和蒸汽总量，即∑C=1877.73t标汽+6063.43t标汽=24838.16t标汽
2）统计期内10t/h锅炉全年运行台时E为7707h；4t/h锅炉全年运16行台时E为1099h，25×10kJ/h热水锅炉额定容量相当于10t/h蒸汽锅2炉，其运行台时E为2710h。3
3）计算锅炉平均负荷率f：
当f=22.88%，查表1-6得其锅炉房负荷修正系数n为1.07。2（3）吨标汽能耗计算 由上可知：m=1，n=1，n=1.07，12B=3206303kg标煤，B=80322kg标煤，B=8692kg标煤，mdgC=18774.73t标汽，C=0，C=6063.43t标汽，则123表1-8某工业锅炉房综合统计表（二）（4）锅炉房能耗等级考核 由于有4t/h工业锅炉1台，10t/h工业锅炉2台（其中热水锅炉额定容量相当于10t/h工业锅炉），可以采用跨档计算方法，因该锅炉房单耗已达到123.99kg标煤/t标汽，接近一等炉单耗指标，应分别计算一等炉单耗上限和单耗下限指标。
1）跨档一等炉单耗上限指标（见表1-5），4t/h上限为120kg标煤／t标汽，10t/h上限为117kg标煤／t标汽。
2）跨档一等炉单耗下限指标（见表1-5），4t/h下限为130kg标煤／t标汽，10t/h下限为128kg标煤／t标汽。（5）结论 该工业锅炉房一等单耗指标标准值A为117.09～0128.06kg标煤/t标汽，当A为123.99kg标煤/t标汽时，该工业锅炉房能耗等级达到一等。1-9 如何做好工业锅炉的节能管理工作?答：根据TSG G0002—2010《锅炉节能技术监督管理规程》要求，具体如下。
锅炉使用单位对锅炉及其系统的节能管理工作负责。从事节能管理工作的技术人员应当具备锅炉相关专业知识，熟悉国家相关法律、法规、安全技术规范及其相应标准。
1）锅炉使用单位应当建立健全并且实施锅炉及其系统节能管理的有关制度。节能管理有关制度至少包括以下内容：①节能目标责任制和管理岗位责任制；②锅炉及其系统日常节能检查制度，并且做好相应检查记录并且存档；③锅炉燃料入场检验分析与管理制度，并且按照设计要求正确选用燃料；④计量仪表校准与管理制度；⑤锅炉及其系统维护保养制度；⑥锅炉水（介）质处理管理制度；⑦锅炉操作人员、水处理作业人员节能培训考核制度，锅炉作业人员锅炉经济运行知识的教育培训、考核工作计划、并且有培训、考核记录。
2）锅炉使用单位应当建立能效考核、奖惩工作机制，结合本单位实际情况积极推行合同能源管理，安排进行定期能效测试，对不符合节能要求的应当及时进行整改。
3）锅炉使用单位应当对锅炉及其系统所包括的设备、仪表、装置、管道和阀门等定期进行维护保养。发现异常情况时，应当及时处理并且记录。
4）锅炉使用单位应当对锅炉及其系统的能效情况进行日常检查和监测。重点检查和监测的项目，包括锅炉使用燃料与设计燃料的符合性、燃料消耗量、介质出口温度和压力、锅炉补给水量和补给水温度、排烟温度、炉墙表面温度，以及系统有无跑、冒、滴、漏等情况。
5）锅炉使用单位应当加强能源检测、计量与统计工作。有条件的工业锅炉使用单位应当定期对锅炉及其系统运行能效进行评价，评价方法参照（TSG G0003—2010）《工业锅炉能效测试与评价规则》。
6）锅炉使用单位每两年应当对在用锅炉进行一次定期能效测试，测试工作宜结合锅炉外部检验，由国家质检总局确定的能效测试机构进行。
7）锅炉操作人员应当根据终端用户蒸汽量、热负荷的变化，及时调度、调节锅炉的运行数量和锅炉出力，有条件的锅炉房可安装锅炉负荷自动调节装置。
8）工业锅炉的正常排污率应当符合以下要求：①以软化水为补给水或者单纯采用锅内加药处理的工业锅炉不高于10%；②以除盐水为补给水的工业锅炉不高于2%。
9）锅炉水（介）质处理应当满足锅炉水（介）质处理安全技术规范及其相应标准的要求。
10）锅炉使用单位应当按照《高耗能特种设备节能监督管理办法》的规定，建立高耗能特种设备能效技术档案。有条件的使用单位应当将锅炉产品能效技术档案与产品质量档案和设备使用档案集中统一管理（相同部分档案资料可保存一份）。锅炉能效技术档案至少包括以下内容：①锅炉产品随机出厂资料（含产品能效测试报告）；②锅炉辅机、附属设备等质量证明资料；③锅炉安装调试报告、节能改造资料；④锅炉安装、改造与维修能效评价或者能效测试报告；⑤在用锅炉能效定期测试报告和年度运行能效评价报告；⑥锅炉及其系统日常节能检查记录；⑦计量、检测仪表校验证书；⑧锅炉水（介）质处理检验报告；⑨燃料分析报告。
11）做好锅炉能效测试工作：①从事锅炉能效测试工作的机构，由国家质检总局确定并统一公布；②锅炉能效测试机构应当保证能效测试工作的公正性，以及测试结果的准确性和可溯源性，并且对测试结果负责；③检验检测机构在对锅炉制造、安装、改造与重大维修过程进行监督检验时，应当按照节能技术规范的有关规定，对影响锅炉及其系统能效的项目、能效测试报告等进行监督检验；④锅炉能效测试机构发现在用锅炉能耗严重超标时，应当告知使用单位及时进行整改，并且报告所在地的质量技术监督部门；⑤质量技术监督部门应当和节能主管部门密切配合，争取地方人民政府的支持，对不符合锅炉节能法规及其相应标准要求的情况，按照有关规定进行处理。
12）在用工业锅炉定期能效测试应当按照TSG G0003—2010中锅炉运行工况热效率简单测试方法进行（电加热锅炉除外）。当测试结果低于表1-9中限定值的90%，或者用户要求对锅炉进行节能诊断时，应当按照TSG G0003—2010中锅炉运行工况热效率详细测试方法进行测试，并且对测试数据进行分析，提出改进意见。
①燃煤工业锅炉产品额定工况下热效率指标。
a.层状燃烧锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值见表1-9。表1-9 层状燃烧锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值注：1.表1-9内容依据国家质检总局办公厅2016年11月14日印发TSG G0002—2010第1号修改单资料。2.以Ⅰ类烟煤、贫煤和无烟煤等为燃料的锅炉热效率指标，按照表1-9中Ⅱ类烟煤热效率指标执行。3.各燃料品种的干燥无灰基挥发分（V）范围，烟煤，V＞20%；贫煤，10%＜V≤20%；Ⅱ类dafdafdaf无烟煤，V＜6.5%；Ⅲ类无烟煤，6.5%≤V≤10%；褐煤，V＞37%（下同）。dafdafdaf
b.燃生物质锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值见表1-10。表1-10 燃生物质锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值注：以低位发热量Q＜8374kJ/kg的生物质为燃料的锅炉热效率指标，限定值应当达到锅炉设net.v.ar计热效率，目标值按照表1-10中热效率目标值执行。
c.流化床燃烧锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值见表1-11。表1-11 流化床燃烧锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值注：1.以贫煤和无烟煤等为燃料的锅炉热效率指标，按照表1-11中褐煤热效率指标执行。2.以劣质煤（主要组成为煤矸石，燃料收到基低位发热量Q＜11500kJ/kg，且Ar＞40%）为net.v.ara燃料的锅炉热效率指标，限定值应当达到锅炉设计热效率，目标值按照表1-11 中烟煤热效率目标值执行。
②燃油、燃气工业锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值见表1-12。表1-12 燃液体燃料、燃天然气锅炉产品额定工况下热效率目标值和限定值注：1.以轻油、重油以外的液体燃料为燃料的锅炉热效率指标，限定值应当达到锅炉设计热效率，目标值按照表1-12中液体燃料热效率目标值执行。2.以天然气以外的气体燃料为燃料的锅炉热效率指标，限定值应当达到锅炉设计热效率，目标值按照表1-12中天然气热效率目标值执行。
③为了进一步做好锅炉节能管理工作，锅炉仪表配置要求见表1-13。表1-13 锅炉仪表配置要求（续）注：1.D≤4t/h（Q≤2.8MW）燃煤锅炉可不配置燃煤量指示仪表，积算和记录可采用人工方式记录。2.D≤10t/h（Q≤7MW）锅炉建议安装。1-10 如何开展锅炉热平衡及热效率计算工作?答：锅炉中投入燃料燃烧放热，放出的热能通过受热面传递给水，使水加热汽化而产生蒸汽。实际上，锅炉中的燃料并不能完全燃烧，放出的热能也并不能全部得到利用。锅炉的输入热量中仅有部分被水（汽）有效吸收，其余都损失掉了。为了降低锅炉煤耗，需要进行锅炉热平衡工作。
1.锅炉的热平衡和热效率
锅炉的热平衡可表示为：锅炉的输入热量=锅炉有效利用热量+各项热损失之和即Q=Q+Q+Q+Q+Q+Qr123456式中：Q为锅炉输入热量（kcal/kg）；Q为有效利用热量（kcal/kg）；r1Q为排烟热量损失（kcal/kg）；Q为气体不完全燃烧损失热量（kcal/23kg）；Q为固体不完全燃烧损失热量（kcal/kg）；Q为散热损失热量45（kcal/kg）；Q为灰渣物理热损失热量（kcal/kg）；Q～Q均为热损626失。
锅炉热效率η是它的有效利用热量与燃料输入热量的比值，一般以百分数表示，即
由锅炉热效率可以看出锅炉输入热量的有效利用程度，从而可看出锅炉的设计和运行水平，锅炉能量平衡如图1-3所示。
通过热平衡试验测定锅炉效率的方法有正平衡法和反平衡法两种。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]