江苏省特种设备安全监督检验研究院昆山分院江苏苏州215300
摘要：为改善现阶段产生的环境问题，要保证工业锅炉的质量，同时要根据具体工业废物排放量的标准，设定一定量的限制，在能源使用方面也要注意控制数量以及具体操作中工业锅炉能效的检测，通过定期能效测试工作，在正常的工况下保证所有的工业锅炉能够高效率工作，做到节能使用。
关键词：锅炉；定期检验；节能；能效测试；误差分析
1.工业锅炉能效测试的基本要求
1.1能效测试的工作流程
(1)在进行能效测试前，应当对具体的操作流程有一定的了解，并根据综合情况制定相应的测试方案，依据相应的能效测试规定，首先对测试任务的具体数量、目的、产品类型、总体运作情况制定相关列举方案；其次需要对测试位置和相关测试仪器进行准备工作，并对人员分布有一个合理的规划。最后，依据标准安排具体的测试时间和相关流程。
(2)测试前的设备排查
在能效测试之前应对锅炉的运行情况进行预先的检测，主要是看运行工况是否正常，如出现异常应对故障进行排除后再进行检测。对锅炉进行测试的时候，锅炉的介质、燃料、排废、风道等应保证与其他锅炉系统相隔绝，以保证测试的结果准确无误。
(3)准备性试验
为了全面的测试检测所用的仪器和仪表的准确性，在检测前应进行准备性的测试，这期间除了可以帮助检测人员熟悉工作流程，也可以对仪器和仪表进行实际测试，以保证设备性能，另外也可对检测时的工况进行确定，即保证测试的时间点符合要求。
(4)现场检测实施
检测过程中按照测试方案进行现场的取样和检测，并做好记录，保证数据的准确和真实。
1.2检测的仪器和仪表
检测中使用的仪器和仪表应当为符合精度要求的相应设备，且在检定和校准有效期内进行使用，并且具有法定计量部门出具的检定合格证和检定印记。同时检测时应当按照测试方案来进行布点和安装。
2.锅炉能效定期检验的项目和内容
2.1对涉及到能效的运行技术资料进行查询
在这里应查询的资料有：锅炉最近一次的能效检测报告；锅炉能效测试的数据；锅炉和辅机正常巡检的记录；锅炉最近一次进行维修的记录；针对检测锅炉是否有相应的操作规程和节能技术指标。
2.2对锅炉的本体进行检查
这种检查主要是围绕锅炉的硬件设备进行，即检查炉拱是否完整；隔烟墙是否完整，有无积灰、开裂、短路等；炉墙、炉顶是否出现变形、烧损、保温层是否完好、密闭性情况等；锅炉的炉门是否损坏或者不严密；水冷设备、省煤器、空气预热设备的完好和工况等。
2.3对炉排的检查
这里对炉排的检查包括：炉排的紧密程度，老鹰铁的损坏程度，锅炉漏煤的情况，煤层厚度等；炉排设备的基本情况是否完好，链条等装置的破损程度等；各个风室之间的密封和炉排密封情况，调风门的灵活程度等；对落灰门进行检查，是否存在烧损、变形等问题；炉排运转过程中是否出现机械性故障。
2.4锅炉辅机的检查
这里应检查的项目是：风机的整体运行状况，是否存在各种构件的损坏和导向性缺失；循环水泵的机械装置是否完好，同时工作情况是否正常，还应检查冷却管道的完整情况是否存在漏水现象。
2.5检查各个仪表的情况
主要检查是否安装了监控锅炉能效的相关设备，主要是能够表明锅炉燃烧工况的热工仪表：如汽或水流量表，进出口水温表，排烟温度表、排烟处氧量表等；同时检查仪表是否在有效期内。
3.工业锅炉能效定期检测的方法
3.1实际检测技术
在定期检测中可以利用烟气分析、红外线测温等仪器对锅炉的主要参数进行测定，包括测量排烟位置的温度；测量排烟位置的含氧量；测量烟气中的一氧化碳含量；测量炉墙烟道的温度；测量炉膛内的温度；测量压力；测量蒸汽锅炉给水温度及热水锅炉的出、回水温度等。并把测试过程中具有代表性的燃料、灰、渣取回并且化验分析。这些参数可以直接体现出锅炉能效的状况，定性说明锅炉在该时间段内的能效情况。
3.2直接观察技术
这主要是对锅炉的运转情况进行直接观察，如：观察锅炉内火床的燃烧情况，并探查燃烧不足的原因，尤其是炉排、拱形、水冷程度等对燃烧效果的影响；检查燃煤的性质，考量其对能效的影响；检查炉渣、飞灰的燃烧程度、漏煤的情况等；检查司炉工的操作技术，判断调整和控制方法的准确性。
4.锅炉能效测试中的误差
GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》（以下简称热工性能试验规程）中对效率之差做了明确的要求，首先正、反平衡测得的效率之差每次试验都应不大于5%，其次两次试验测正平衡效率之差应不大于3%，反平衡效率之差应不大于4%。这些偏差形成的原因是复杂的，不仅源于正反平衡的测试方法的不同，而且源于两个运行工况的随机差异，但最主要的原因之一是测试过程中的误差。测试过程中的误差主要来源于以下方面：
4.1运行工况的稳定性
标准要求运行过程中燃料品质、锅炉出力、蒸汽锅炉的压力、过热蒸汽的温度等不应有波动或在允许的范围内，而实际测试过程中会由于种种原因而引起波动，除了以上参数，给水温度、过量空气系数、排烟温度、入炉冷空气温度、锅筒水位、煤层厚度、送风量、炉排转速等参数的波动也会对测试结果造成影响。
4.2测点的布置
由于测试现场环境多变、复杂，测点的布置很难达到预先的设定，如流量计安装时前后都应有直管段，但受锅炉房空间的限制，很难有足够的直管段。又如排烟温度测点应开设在锅炉最后一级尾部受热面的烟道出口0.5m以内，而现场符合该条件的位置很可能无法布置烟气分析仪。所以，在现场测试过程中应权衡各方面的因素，将测点布置在可控误差范围内。
4.3测试仪器引入误差
测试过程中仪器选用不当、安装不当、使用不当、仪器自身精度、未定期校验等因素将对测试结果造成影响。测试过程中应综合考虑，正确使用仪器，将所有仪器的总误差降为最低，确保测试仪器达到标准要求。
4.4取样误差
锅炉能效测试取样分为燃料、漏煤、炉渣、飞灰取样以及蒸汽和炉水取样等。具有代表性是取样最重要的原则，而取样过程中取样方法的不确定性、随机性、样品保存等都会对测试结果产生误差。例如：
工业锅炉蒸汽取样需采用等速取样：在蒸汽管道中无论是饱和蒸汽还是过热蒸汽，都是双相流体，在其流体中存在着液体或固体。如果取样速度低于蒸汽流速，由于蒸汽中的液体或固体的惯性作用，会从取样口吸入，导致测试数据偏大；反之则偏小。因此为了在测试过程中避免该情况出现，规定了需等速取样。另外，取样管开孔一定要对准蒸汽流向；取样管安装在垂直管道上为好；取样管材质以铜为宜，也可采用不锈钢管。
4.5系统误差
系统误差又称规律误差。它是对同一个被测尺寸在一定的测量条件下进行数次重复测量时，误差值的符号和大小保持不变；或当条件变化时，按照一定规律变化的误差。这里指的系统误差主要指测试方法引入的误差。热工性能试验规程要求锅炉的散热损失应按热流计法、查表法和计算法等三种方法之一确定，后两种方法的精度不如第一种方法，即热流计法。尤其是使用查表法时，误差明显增大。所以测试方法的选择也会引入误差。
5.测试现场控制
5.1测试前的准备
(1)检查锅炉是否有跑气、冒水、滴液、漏液现象。
检查燃料是否符合设计要求。能效测试前应该对燃料进行确认，要求委托方使用设计燃料，并按规程对燃料进行取样，后期实验室分析燃料是否和设计相符，如燃料不符合锅炉设计的要求，会对燃烧工况造成影响，从而达不到设计要求。另外，对于定型测试，如果采用的燃料与设计不符，会造成整个测试过程无效，浪费大量人力、物力。综上所述，不管是测试前和测试后，检查燃料是否符合设计要求非常关键。
(2)稳定负荷。测试过程中要保持负荷稳定，负荷的波动范围可参照规程，因测试时间较长，测试前应与锅炉使用单位协商，保证负荷的稳定，保证测试的稳定性。
5.2测试过程控制
测试的方法、工况应在测试开始前确定，正式试验应该在燃烧调整到试验工况且锅炉热工况稳定后1h进行，热工况稳定所需时间可参照热工性能试验规程，测试的过程中影响负荷变化的锅筒水位、给水流量、压力以及用汽量等参数应严格监控并保持稳定。
热工况调整到稳定的一般顺序是：
首先确定燃料的大概用量，调整它的单位时间消耗量。燃煤锅炉主要通过调整炉排转速和煤层厚度，燃油燃气锅炉可直接调整流量，但都需调整鼓引风使过量空气系数在合格范围内。其次，确定燃料消耗量后，通过调整用汽量和给水流量，使得水位和锅筒压力控制在测试要求范围内。
最后查看给水流量能否满足测试要求，如若不在范围内，重新调整燃料消耗量，并重复以上步骤，最终使热工况完全满足测试的要求。如因锅炉设计和现场原因，锅炉的工况不能满足要求，应及时作出判断，并告之委托单位。测试期间安全阀不得起跳，锅炉不得排污、不得吹灰、不得冲洗水位表。
6.结语
国家要求在保证工业锅炉正常使用的同时注重效率、减少工业锅炉的能源浪费以及对工业锅炉产生的污染物采取一定的控制，并根据国家制定的相关规定采取相应的措施和办法，针对以上问题对锅炉能效的定期检验技术和锅炉能效测试中的误差分析进行探讨和研究。测试中的误差不可能绝对避免。只有在工作中提高测试精度、选择适当的测试方法，规范操作、综合考虑各方面因素，努力降低测试误差，才能使能效测试结果具有更高的准确度，这需要所有检验人员的不懈努力。
参考文献
[1]王端阳.工业锅炉能耗检验的技术[J].广东化工，2009，(07).
[2]赵静波.工业锅炉能效测试现场控制及误差来源研究[J].轻工科技，2012，(6)：126-127.