加熱爐監(jiān)測標準及方法

工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測標準及方法中石油股份公司西北石化節(jié)能監(jiān)測站

前言：隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，能源短缺及水資源的節(jié)約、保護和科學利用，提高用能和用水效率，已成為國民經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。節(jié)能監(jiān)測作為推動節(jié)約能源的一種強制性手段，對于合理利用能源、提高經濟效益，保證國民經濟持續(xù)、穩(wěn)定、協調發(fā)展具有重要意義。

一、節(jié)能監(jiān)測的定義

所謂節(jié)能監(jiān)測，是指由政府授權的節(jié)能監(jiān)測機構，依據國家有關節(jié)約能源的法規(guī)（或行業(yè)、地方的規(guī)定）和技術標準，對能源利用狀況進行監(jiān)督、檢測以及對浪費能源的行為提出處理意見等執(zhí)法活動的總稱。二、節(jié)能監(jiān)測的目的

節(jié)能減排是國家發(fā)展經濟的一項長遠戰(zhàn)略方針，節(jié)能主管部門委托節(jié)能監(jiān)測機構對用能單位的能源利用狀況進行監(jiān)測的目的：

是為了加強國家對節(jié)約能源的宏觀管理，監(jiān)督有關節(jié)能法規(guī)的貫徹落實，促進節(jié)能降耗，提高經濟效益，保證國民經濟的可持續(xù)發(fā)展。

三、節(jié)能監(jiān)測的作用

節(jié)能監(jiān)測是政府推動能源合理利用的一項重要手段。節(jié)能監(jiān)測通過設備測試、能質檢驗等技術手段，能夠對用能單位的能源利用狀況進行定量分析，依據國家有關能源法規(guī)和技術標準對用能單位的能源利用狀況作出評價。對浪費能源的行為提出處理意見，加強了政府對用能單位合理利用能源的監(jiān)督。

1、節(jié)能監(jiān)測是一種技術監(jiān)督手段。

節(jié)能監(jiān)測機構的職責之一是定期向節(jié)能主管部門報告監(jiān)測情況，提出有關建議，為節(jié)能主管部門提供用能單位能源利用狀況的科學分析。

2、節(jié)能監(jiān)測是一項執(zhí)法活動。

國家為了制止低水平重復建設，促進生產工藝、裝備和產品的升級換代，根據國家的有關法律、法規(guī)，已公布了多批淘汰產品目錄。節(jié)能監(jiān)測的一項重要任務就是貫徹政府法令，加強節(jié)能監(jiān)測，能夠使落后生產能力、落后工藝裝備、落后產品的淘汰工作落到實處。

3、節(jié)能監(jiān)測在節(jié)能技術監(jiān)督中還體現政府的服務。

這種服務通過對用能單位的能源利用狀況的定量分

析，能為用能單位提出節(jié)能潛力和措施，為用能單位

改進能源管理和開展節(jié)能技術改造提供科學依據。四、節(jié)能監(jiān)測的方式1、由節(jié)能監(jiān)測機構進行現場監(jiān)測。2、由用能單位在監(jiān)測機構的監(jiān)督、指導下自檢，經監(jiān)測機構檢驗符合監(jiān)測要求者，監(jiān)測機構予以確認，并在此基礎上進行評價和作出結論。五、節(jié)能監(jiān)測的范圍1、對重點耗能單位應定期進行綜合節(jié)能監(jiān)測；2、對一般企業(yè)、事業(yè)和其他用能單位，可進行單項節(jié)能監(jiān)測。六、監(jiān)測工作的形式：

分定期和不定期監(jiān)測兩種形式。1、定期監(jiān)測也稱計劃監(jiān)測特點是突出計劃性，監(jiān)測前提前通知被監(jiān)測單位。

2、不定期監(jiān)測也稱臨時監(jiān)測特點是突出臨時性，監(jiān)測前不予通知被監(jiān)測單位。不定期監(jiān)測形式靈活、過程時間短。

七、監(jiān)測工作的程序：

一般分為三個階段：監(jiān)測準備、監(jiān)測實施和監(jiān)測結果處理。

一、加熱爐監(jiān)測標準加熱爐監(jiān)測標準

（一）、監(jiān)測執(zhí)行標準

Q/SY50—2002石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法

（該標準于2010年重新修訂，近期將頒布執(zhí)行）

加熱爐監(jiān)測標準節(jié)能監(jiān)測方法（標準）編制的主體思路本標準在編制中著力突出了“節(jié)能監(jiān)測”的特點，體現節(jié)能監(jiān)測的技術執(zhí)法職能。在編制過程中，本標準既要區(qū)別于相關的管理標準、方法標準和行政法規(guī)，又要與相關的標準、行業(yè)法規(guī)相呼應和銜接。對監(jiān)測項目和監(jiān)測合格指標的確定，既要參照已頒布的相關標準，又要結合石油化工工藝加熱爐的特點和現狀，標準中確定的監(jiān)測項目應能全面、真實地反應出工藝加熱爐的整體運行狀況，并能從中查找分析出工藝加熱爐所存在的問題。

加熱爐監(jiān)測標準

在煉油化工裝置中，加熱爐加熱的工質多為復雜混合物，而且加熱過程中還伴隨有化學反應，吸收熱量、汽化率等很難準確計算。因此，在實際監(jiān)測時不用正平衡法測定熱效率。根據上述原則，參照工藝加熱爐熱平衡，本標準采取加熱爐反平衡熱效率測算方法，并確定了本標準的石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測項目。加熱爐監(jiān)測標準

(二)、基本概念1、加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法特點

快速、準確、合理的反應加熱爐運行狀況。2、體系

通過熱平衡對其進行熱效率計算的對象，體系邊界以外的物體均稱為外界。加熱爐監(jiān)測標準3、低發(fā)熱量

燃料的發(fā)熱量是燃料定溫完全燃燒時的熱效應，即最大反應熱。按燃料產物中水蒸汽所處的相態(tài)（液態(tài)還是氣態(tài)），有高、低發(fā)熱量之分。當燃料產物中的水蒸汽（包括燃料中所含水分生成的水蒸汽和燃料中氫燃燒時生成的水蒸汽）凝結為水時的反應熱，叫高發(fā)熱量。當燃料產物中的水蒸汽仍以氣態(tài)存在時的反應熱叫低發(fā)熱量。

（本標準中加熱爐熱效率計算采用的是燃料的低發(fā)熱量。）

加熱爐監(jiān)測標準4、顯熱

物質發(fā)生溫度變化時所吸收或放出的熱量。本標準中主要是指燃料、霧化蒸汽和空氣顯熱。加熱爐監(jiān)測標準（三）、標準內容1范圍2引用標準3監(jiān)測內容4監(jiān)測方法5監(jiān)測合格指標6監(jiān)測結果的評價7監(jiān)測報告附錄A（資料性附錄）監(jiān)測數據表格式附錄B(資料性附錄)計算用表格式附錄C（規(guī)范性附錄）監(jiān)測報告格式

18加熱爐監(jiān)測標準

本標準提出了石油化工工藝加熱爐的節(jié)能監(jiān)測方法，并給出了監(jiān)測合格指標。本標準適用于石油化工企業(yè)燃用氣體、液體燃料的工藝加熱爐的節(jié)能監(jiān)測。

1范圍加熱爐監(jiān)測標準新修訂的標準將范圍修改為：本標準規(guī)定了石油化工工藝加熱爐的節(jié)能監(jiān)測方法，并給出了監(jiān)測合格指標。本標準適用于石油化工企業(yè)燃用氣體燃料、液體燃料及氣、液混燒的工藝加熱爐的節(jié)能監(jiān)測。本標準中的工藝加熱爐包括：石油化工企業(yè)工藝加熱爐、轉化爐和裂解爐。加熱爐監(jiān)測標準

引用標準GB3486評價企業(yè)合理用熱技術導則GB/T13338工業(yè)燃料爐熱平衡測定與計算基本規(guī)則

Q/SY1212—2009能源計量器具配備規(guī)范加熱爐監(jiān)測標準3監(jiān)測內容

節(jié)能監(jiān)測標準具有一定的監(jiān)測技術執(zhí)法職能，因此，本標準監(jiān)測內容包含兩項：3.1檢查項目這項規(guī)定主要是針對工藝加熱爐管理要求的。3.2監(jiān)測項目監(jiān)測項目包括：排煙溫度、煙氣中一氧化碳含量、爐體外表面溫度、空氣系數、熱效率五項監(jiān)測項目。

加熱爐監(jiān)測標準3.1檢查項目3.1.1企業(yè)應有負責工藝加熱爐考核管理的部門和管理人員；(企業(yè)應建立健全工藝加熱爐的管理體系，應有負責工藝加熱爐考核管理的部門和管理人員，明確其職責。)

3.1.2企業(yè)應建立工藝加熱爐的管理臺帳；(企業(yè)應建立工藝加熱爐的管理臺帳，建立工藝加熱爐的基礎檔案資料，做到“一爐一檔”，建立完整的工藝加熱爐運行記錄。)加熱爐監(jiān)測標準a、加熱爐管理臺賬應包括：全套圖紙，故障、事故記錄及原因分析報告，定期爐效監(jiān)測、分析報告，維修檢查記錄；b、基礎檔案資料應包括：工藝加熱爐基礎設計資料，工藝加熱爐操作規(guī)程及事故預案，檢修、搶修、技術改造記錄及竣工資料；c、運行記錄應包括：工藝加熱爐操作運行記錄，工藝加熱爐用燃料油、燃料氣定期品質分析報告，燃料含硫量分析報告。3.1.3加熱爐必需的計量儀表應完善并在檢定周期內；(工藝加熱爐必需的計量儀表應完善并在檢定周期內，工藝加熱爐的在線能源計量器具應符合Q/SY1212—2009《能源計量器具配備規(guī)范》的規(guī)定。)

加熱爐監(jiān)測標準3.1.4企業(yè)應配備相關的常規(guī)監(jiān)測儀表；(企業(yè)應配備相關的常規(guī)監(jiān)測儀表，工藝加熱爐必須安裝熱電偶、負壓表和在線氧含量分析儀，并定期檢驗，保證其正常使用，每臺工藝加熱爐應按規(guī)定設置煙氣取樣點。)3.1.5工藝加熱爐余熱的回收利用應符合GB3486的規(guī)定。(工藝加熱爐余熱的回收利用應符合GB3486《評價企業(yè)合理用熱技術導則》的規(guī)定。)加熱爐監(jiān)測標準3.2

監(jiān)測項目

煙氣中一氧化碳含量

空氣系數排煙溫度加熱爐熱效率爐體外表面溫度加熱爐監(jiān)測標準五項監(jiān)測項目是根據反平衡熱效率計算通式η=〔1-(q排煙+q不完全+q散熱)〕×100%或η=100-（Q排煙+Q不完全+Q散熱）而提出，可計算出各項熱損失。加熱爐監(jiān)測標準a、排煙溫度—現場測試排煙溫度是衡量排煙損失大小的重要指標。工藝加熱爐出爐煙氣帶走熱量的大小要取決于出爐煙氣量和煙氣溫度。出爐煙氣量越大，煙氣溫度越高煙氣帶走的熱量越多，排煙損失就越大，爐效率就越低。在熱效率計算中，排煙損失對加熱爐熱效率的影響很大，所以排煙溫度是衡量工藝加熱爐熱效率的重要指標之一，也是煙氣余熱回收在工藝加熱爐的節(jié)能措施中占有重要地位。加熱爐監(jiān)測標準

b、煙氣中一氧化碳含量—現場測試

或煙氣采樣分析

這是衡量不完全燃燒損失（也叫化學不完全燃燒損失）大小的重要指標，它分氣體不完全燃燒和液體不完全燃燒，不完全燃燒損失的熱量是由于煙氣離開體系時含有可燃氣體造成的，說明因空氣量不足或燃料與空氣混合不良，燃料燃燒不完全造成的。加熱爐監(jiān)測標準c、爐體外表面溫度—現場測試

這是衡量散熱損失大小的最重要指標，工藝加熱爐散熱損失主要是指通過爐保溫襯里傳導至爐體外表面而散發(fā)到爐子周圍的熱量。所以爐體外表面溫度是判斷分析工藝加熱爐絕熱保溫效果的重要參數，該參數的監(jiān)測也是對爐體采用絕熱保溫措施減少散熱損失的重要依據。加熱爐監(jiān)測標準d、空氣系數—計算是通過測試煙氣氧含量計算而來，空氣系數是考核加熱爐運行優(yōu)劣的重要指標之一，空氣系數過大或過小都會造成燃料的浪費?？諝庀禂颠^大，會因煙氣量的增加，排煙損失增大，造成燃料浪費；空氣系數過小，則會燃料燃燒不完全，也會造成燃料浪費。在爐用燃料不變的情況下，改善燃燒技術，適當降低空氣系數是減少煙氣量的有效途徑。當煙氣溫度一定時，隨空氣系數的增加，排煙損失呈直線性增大。所以空氣系數列為了需要監(jiān)測指標。加熱爐監(jiān)測標準

e、熱效率—計算正平衡法僅能求得爐子的熱效率，但卻不能借以研究和分析影響熱效率的各種原因，以尋求提高熱效率的途徑。為此，實際監(jiān)測時，通常是先測定求得爐子的各項熱損失之后，反過來計算出熱效率，這種方法稱為反平衡法。即：η=〔1-(q排煙+q不完全+q散熱)〕×100%或η=100-（Q排煙+Q不完全+Q散熱）通過反平衡法，不僅能夠確定爐子的熱效率，而且可以進一步了解爐子各項熱損失產生的原因，從而找出提高爐子熱效率的方法。反平衡熱效率計算，是反應加熱爐運行狀況的重要綜合指標。加熱爐監(jiān)測標準加熱爐監(jiān)測標準4、監(jiān)測方法

監(jiān)測采用現場測取數據（包括用在線儀表和便攜式儀表測?。┡c監(jiān)測期間的統計數據相結合的方法進行。加熱爐監(jiān)測標準5、監(jiān)測設備監(jiān)測測試使用的主要儀器儀表序號儀器儀表精度主要測試項目1燃燒效率分析儀0.5級排煙溫度、CO、O2、燃燒效率等2輻射溫度計1.0級表面溫度（散熱）3熱流計0.7級表面散熱4環(huán)境監(jiān)測儀0.1級環(huán)境風速、溫度5在線計量儀表2.0級燃料流量、壓力、溫度等6、監(jiān)測數據的處理方法

根據監(jiān)測所取得的各組測試數據，取算術平均值作為各監(jiān)測項目的最終值和計算值。依據Q/SY50—2002《石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法》進行數據處理及相關計算。加熱爐監(jiān)測標準加熱爐監(jiān)測標準7、監(jiān)測結果的評價方法

監(jiān)測結果的評價方法依據Q/SY50—2002《石油化工工藝加熱爐節(jié)能監(jiān)測方法》的規(guī)定執(zhí)行。全部監(jiān)測指標同時合格，并且檢查項目全部合格才能視為“節(jié)能監(jiān)測合格”。二、實施監(jiān)測的主要程序、步驟監(jiān)測的主要程序、步驟（一）、監(jiān)測前的準備工作１．首先制定節(jié)能監(jiān)測方案，經有關部門討論通過。２．為保證監(jiān)測工作的順利開展，監(jiān)測機構成立監(jiān)測小組，并確定總負責人。小組成員應明確監(jiān)測任務、內容及要求。監(jiān)測的主要程序、步驟３．監(jiān)測機構要做好測試前的一切準備工作。如安全措施的落實、儀器儀表的調校及檢驗、記錄表格的編制等