1鍋爐監測測試應在正常生產實際運行工況下進行

標準明確規定測試應在“正常生產實際運行工況”下進行,這一規定是和進行節能監測的宗旨相一致的。節能監測是要把鍋爐使用中明顯不合理、明顯浪費能源的現象管住,監測是針對實際用能過程進行的。在整個能源消費管理體系中對用能過程實際狀況的管理和監督,它和能源使用以前(進入終端浪費前)的管理,例如對加工轉換環節的管理和優化,對生產、分配、輸送環節的管理等,具有不同特色,它和能源浪費以后的統計分析、效果檢查考核不同。它和能源使用環節和使用設備在使用能源以前的預計分析、設計計算也不同。監測工作的特點要求監測工作能反應使用過程實際。而監測又是在一個短時間內(一天內)進行的,那如何反映長期使用實際情況呢?這就是標準中提出的要求,即監測應在“正常生產的實際運行工況下”進行。

這就意味著鍋爐在監測時的負荷率應和保證生產系統用汽設備用汽的經常運行負荷一致。這里所說經常只能是指多數情況,對監測單位來說這是可以通過對運行日記的檢查了解到的。

另外標準中還特別強調了正常生產,這是指產品生產、用汽設備和裝置正常工作。生產安排組織長期不合理的影響不能作為排除監測不合格的理由,但某些生產上的偶然因素要排除在監測結果評價影響因素之外,也即生產出現偶然異常情況時不進行監測,這是監測單位應注意到的。

在生產正常的情況下,鍋爐設備不正常如負荷較低、參數配合不當等,在監測時應維持鍋爐使用的本來面貌,不應人為的調整到某種“最佳狀態”。

2監測時間

從熱工況達到穩定狀態開始,監測時間應不少于1小時。除需化驗分析以外的測試項目每隔15分鐘讀數記錄一次,取算術平均值。

關于監測時間的規定首先是考慮到獲得必要可靠的具有權威性測試結果的需要。對小型鍋爐,工況達到穩定狀態的準備時間約需1小時,在穩定后的一小時內各種熱力工況繼續保持穩定一般說是可做到的,這就要求生產用汽在二小時內參數不變負荷不變。對于特殊企業難以維持穩定一小時以上者,將有可能要求采取一些非常措施,如放汽放水維持穩定保證測試條件,對較大型的工業鍋爐4—10t/h以上,根據一般經驗實現的可能性是有的。

從測試的準確性來講,每小時監測四組數據從測量理論的角度說這是數理統計的基本要求,10個樣品的樣本屬于大樣本事件,4個樣品的樣本屬B級和C級之間的樣本,對母體的代表性較好,但又不是很高。

每隔15分鐘測一組數這一規定是由鍋爐熱工參數變化的靈敏性和出現某一干擾使整個負荷達到基本穩定的時間要求決定的。對工業鍋爐來說蓄熱放熱過程,工質變化過程都至少15分鐘。另外從鍋爐監測測試的工作量來看,如果我們認真的去做這些測定的話,完成一組數擾的測試周期也大約要15分鐘,時間間隔太短將使測試工作過于匆忙并影響質量,特別是對煙氣取樣和較大型鍋爐的鍋爐壁面溫度等非自動記錄式的測定更應細致的去作。

3監測所用的儀表應能滿足監測項目的要求

儀表必須完好,并應在檢定周期內,其精度不度低于20級。

所謂滿足監測項目的要求是指適應監測特點,即:要方便能在線進行測量,測頭的安裝拆卸不用大動土木,對原設備不帶來破壞,適應監測人員的技術水平,高級人員可使用復雜儀表。

儀表必須完好,并在檢定周期內,是保證監測結果權威性的要求,保證監測結果在執法爭議中權威地位的要求。

監測用儀表精度的要求,規定不低于2.0級,這是最低要求,可能困難較大的是煙氣分析,但不能再進一步放寬,否則將無法作為監測執法依據。

檢定周期內,不論是進口還是國產儀表,只要所使用的儀表經過了法定的檢驗,符合精度要求,并在檢定周期內,就滿足了標準的規定。

4排煙溫度的測試

排煙溫度的測試應在工業鍋斷面最后一級尾部受熱面后1米以內的煙道上進行,測溫熱電偶應插入煙道中心并保持電偶插入處的密封。

標準規定了排煙溫度的測試,首先是規定了測試地點,即“排煙溫度的測試應在工業鍋爐最后一級尾部受熱面后一米以內的煙道上進行”。鍋爐煙氣離開尾部受熱面后,在煙道上由于散熱,其溫度不斷有所降低,大約每米2℃,隨尾部煙道保溫不同略有不同。為正確反映排煙熱損失的大小,所以要求其測點不能離尾部受熱面太遠。但同時我們也應考慮到煙氣離開尾部受熱面之后有一定混合均勻化的作用。有時在尾部受熱面積灰結垢的情況下,煙氣剛離于尾部受熱面時具有較大的沿截面的不均勻性,測試結果代表性較差,排煙溫度測點也不宜離受熱面太近。

對于小型鍋爐尾部煙道截面不大于1.2m2時我們忽略煙氣成分和溫度沿截面分布的不均勻性,以煙道中心點煙氣溫度代表煙氣平均溫度。

在排煙溫度測試時,測溫熱電偶穿墻測試孔往往由于不嚴密而有冷空氣漏入,尾部煙道煙氣負壓要比爐膛大得多,冷空氣量增大影響煙氣的成分和溫度,這常常被測試者所忽視,所以標準特別指出應保持熱電偶插入處的密封。

對于大于10t/h的鍋爐,排煙溫度應進行多點測量,測量點按煙道截面等面積布置,截面可分為二、四、六個,視容量大小而定。

5空氣系數

煙氣取樣應在工業鍋爐最后一級尾部受熱面后1米以內的煙道中心位置處,煙氣取樣與測溫應同步進行。

空氣系數按公式(1)計算:

α=O2、RO2、CO、CH4、H2(1)

式中:O2、RO2、CO、CH4、H2……干燃燒產物的百分含量,為相應成分在干燃燒產物中的百分含量,%。由燃燒產物取樣化驗分析測得。對于固體和液體燃料不分析H2和CH4。   為了得到具有代表性的煙氣我們要求:(1)取樣和測量溫度應同步進行,即取樣同時測溫;(2)每15分鐘取樣一次,每次不得少于2升;(3)注意取樣管的密封不得有冷空氣漏入。

一般煙道煙氣的溫度都低于600℃,可采用ф(8—12)mm的鋼管作為取樣管,取樣管頂端封閉,測面按間距5—10cm均勻開孔ф(3~5)mm,在煙道深度方向均勻抽取煙氣樣。

取樣時應首先將空氣排出,抽出煙氣后,用球膽接通出氣孔,以煙氣沖洗三次,再用球膽取樣,密封送化驗分析。

煙氣成分分析可用奧氏氣體分析器或其他分析儀器,注意按使用說明要求正確配制試劑和進行操作。

6爐渣含碳量

裝有機械除灰設備的鍋爐,可在出灰口處定期取樣(一般每15—20分鐘取一次),取樣應注意均勻性和代表性。

原始灰渣樣數量應不少于總灰渣量的2%,當煤的灰分大于等于40%時,原始灰渣樣數量應不少于總灰渣量的1%,但總灰渣數在不少于20kg。當總灰渣量少于20kg。當總灰渣量少于20kg時應予全部取樣,縮分后的灰渣樣數量應不少于2kg,1kg送化驗,1kg封存備查。

根據工業鍋爐的熱平衡分析,機械不完全損失是鍋爐的主要熱損失之一,機械不完全熱損失的大小主要決定于爐渣含碳的多少。

爐渣的取樣是測定爐渣含碳量的關鍵,因此鍋爐監測中爐渣取樣是一項十分關鍵的工作。為了減少測試誤差,鍋爐監測期間應盡量避免濕法除渣以保證取樣的方便性和取樣的代表性。標準規定對于裝有機械除灰設備的鍋爐,可在出渣口定期取樣,取樣可在每組測試數據抄讀完后進行,間隔為15分鐘到20分鐘。如果使用小車人工除灰,則每次放灰時在小車取樣,灰渣樣從小車四角和中心位置等量檢取,檢取在適當考慮渣塊的大小和殘碳分布。不能專撿燒不透的或燒得好的。

灰渣原始樣的數量應不少于總灰渣量的2%,當煤的灰分含量大于或等于40%時,原始灰渣樣數量不少于灰渣總量的1%,每次監測原始灰渣樣數量不少于20kg。在實際操作中如在一小時內取樣四次按每次5kg取樣。

灰渣分析樣的制?。涸蓟以鼔K粒一般較大,應首先破碎至10mm以下,然后在清潔地面(鐵板上)采用四分法縮分,即先混合攪拌均勻,用人工自然堆積成圓錐體,再以頂點為中心進行十字分割,取相對兩部分作為分析樣品。標準規定縮分后的分析用灰渣樣應不少于2kg,取1kg送化驗室進行含碳量化驗,1kg封存備查。從原始灰渣樣到分析灰渣樣一般要經過3次的縮分。

7爐體外表溫度

爐體外表面溫度測點應具有代表性,一般0.5~1平方米一個測點,取其算術平均值,在爐門、燒咀孔、探孔等附近邊距300毫米范圍內不應布置測點。

在進行鍋爐節能監測的情況下,一般要求簡單快捷、直觀又能反映能源浪費(損失)的本質,從傳熱的機理來分析鍋爐的散熱損失根本上說是由于外壁溫度高于周圍環境溫度而引起的,所以由于保溫不好及維修較差使爐壁外表面溫度過高才引起散熱,外壁溫度升高還引起熱污染惡化鍋爐房工作條件。因此監測時只要把外壁溫度控制住就能控制其散熱損失。外壁溫度的測定并不困難,所以標準將其規定為監測項目,而不計算鍋爐外壁散熱損失的絕對值。

外墻壁面溫度的測量可用多點表面溫度計、表面熱電偶或其他溫度表進行。

為使所測表面溫度能反映鍋爐整體保溫狀況,標準規定應在爐壁外表面進行多點測量,大約0.5~1平方米表面積一個測點,取算術平均值作為測量結果。

為防止測量偏差過大,標準還規定表面溫度的測點不應太靠近爐門、燒咀孔、探孔等受爐內輻射熱影響較大的地方。