试论工业锅炉能效测试中的误差分析与控制

摘 要：本文概述了能效测试的内涵，分析了工业锅炉能效测试中的误差，并对工业锅炉能效测试现场控制进行了探讨，以供参考。

关键词：工业锅炉；能效测试；误差；控制

随着近年来低碳环保的呼声日益提高，人们对自身社会活动产生的碳排放量与低能耗、低污染及低排放的经济模式越来越关注，该种模式是在继人类农业与工业文明后的又一大进步，因此，基于低碳理念，低碳生活，低碳产品和服务等等已经在各个领域被应用。作为高能耗、高排放的锅炉行业，推行低排放，节能的理念也就不容置疑了。

1 能效测试概述

我国曾于09年初颁布了《高耗能特种设备节能监督管理办法》，该文件中明确规定：“对于高能耗特种设备的制造企业所生产的新产品必须进行能效测试”。如果未通过测试或者测试结果不达标，就不允许进行批量生产，“企业在试生产锅炉、换热压力容器时就要进行能效测试 ”。如果通过能效测试或测试结果达到规定要求，就可以大量生产。在试制锅炉产品及换热压力容器时进行能效测试可以确保精确的能效测试结果，这样不仅可以为测试评价机构提供锅炉能效状况的依据，还能提供比较有价值的意见给相关企业进行产品改造。

2 工业锅炉能效测试中的误差

2.1 运行工况的稳定性

对于燃料品质、锅炉输出以及蒸汽锅炉压力和过热蒸汽温度这些在标准运行过程中不能够出现有波动的情况，也不应在允许范围以内，在实际的测试过程中会因为各种原因引起波动，而且除了已经提到这些因素外，还有其他参数的波动也会对试验结果造成影响。比如给水温度，排烟温度，锅筒水位，送风量等等。

2.2 测点的布置

由于在进行能效测试时，测点的布置会因复杂多变的测试现场环境影响而很难达到预先的设定。比如就正常来讲，对流量计的安装应该在其前后都有直管段，但是受限于锅炉房间的大小，其用量很难得以满足。另外，又比如对排烟温度测点的开设应该在锅炉最后一级尾道口受热面烟道口0.5m以内，然而在实际的测试现场满足该条件的位置却无法布置烟气分析仪。

2.3 测试仪器引入误差

引起测试仪器引入误差的因素有很多，比如在能效测试中不恰当的对仪器进行选择、安装或使用以及对仪器自身的精度未定期进行校验等，这些因素都会对测试结果造成直接的影响，所以为了使测试仪器能够达到标准的要求，必须对其正确使用，在测试时要综合考虑，努力降低所以仪器的总失误率。

2.4 取样误差

在取样锅炉能效时，其主要包含有燃料和煤泄漏、炉渣和飞灰取样、蒸汽以及锅炉水的取样。对于取样来说最为重要的原则就是具有代表性。对测试结果容易造成误差的因素通常都来源于取样过程中方法的不确定性、随机性及水平保持等。例如，在对工业锅炉蒸汽进行取样时就应该采用等速取样的方法：因为在蒸汽管道中，不管是饱和蒸汽还是过热蒸汽，都是双流体，并且还有液体或固体存在于流体中。如果蒸汽流速快于取样速度，那么受蒸汽中液体或固体惯性的影响，会从采样口吸入，从而导致出现偏大的测试数据，反之就会偏小。

2.5 系统误差

对于系统误差而言，其含义主要是指在测量条件一定的情况下，针对同一被测尺寸进行反复多次测量，且保持误差值与符号的大小不发生改变；或者可以直接概括为按照一定规律变化的误差，所以也可以称为规律误差。本文所述误差主要是由测试方法引入的误差。

3 工业锅炉能效测试现场控制

3.1 测试前的准备

（1）在进行测试之前要对锅炉进行检查，看其是否有跑气、冒水、滴液或漏液的情况存在。

（2）在测试前还要对燃料进行检查，看其是否为符合设计要求的燃料。首先要在测试前确认燃料，必须让委托方使用设计燃料，并且要按相关章程对其进行取样，通过实验室分析确定是否与设计相符，如果不符合设计要求，就会影响到燃烧工况，以致于无法达到设计要求。此外，如果在定型测试中采用与设计不符的燃料，那么就会使整个测试过程无效，对大量人力、物力造成巨大的浪費。总而言之，不管是在测试前还是测试后，对于现场测试非常关键的一个环节就是检查燃料是否符合设计要求。

（3）由于在进行能效测试中需要保持稳定的负荷，因此在测试前就应该同锅炉使用单位进行协商，参照相关章程控制负荷的波动范围，在较长时间的测试过程中使负荷能够保证稳定，从而使测试的稳定性也得以保证。

3.2 测试过程控制

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。

4 结语

综上所述，在锅炉安装监督检验中能效测试是一项必不可少的环节，对工业锅炉的安装及运行进行能效测试能够起到保障锅炉安装质量的重要作用，但是，在实际测试中还是不可避免的会有误差存在，因此，为了得到更高精度的测试结果，必须要所以检验人员坚持不懈，提高实际工作中的测试精度，对测试方法进行合理的选择，操作必须规范，同时还要对各方面因素进行综合考虑，只有这样才能使测试误差得以降低。

参考文献

[1]王晓亮.工业锅炉能效测试不确定度分析及软件编制[D].南昌航空大学，2012.

（作者单位：温州市特种设备检测研究院）

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