淺談鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制

【摘要】鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制是確保鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)安全、高效、節(jié)能、降耗的有效手段之一；是延長鍋爐本體及鍋爐工藝和鍋爐外網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的使用周期，在不同程度上提高了鍋爐工藝及鍋爐外網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的管理和操作水平，使之在運(yùn)行管理上更加安全、更加科學(xué)、更加合理、更加有效和更加經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也能提高對(duì)鍋爐工藝和外網(wǎng)整體系統(tǒng)運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制的認(rèn)識(shí)。

【關(guān)鍵詞】安全；合理；節(jié)能；高效

大慶榆樹林油田廠內(nèi)鍋爐房于現(xiàn)有四臺(tái)燃?xì)鉄崴仩t，額定功率4.2MW，其中有三臺(tái)是哈爾濱紅光鍋爐總廠生產(chǎn)的燃?xì)鉄崴仩t，額定功率4.2MW，額定出水壓力0.7MPA額定出口水溫/入水溫度：95℃/，鍋爐凈重14.1噸，水容量8000Kg；另一臺(tái)是山東青島青義鍋爐有限公司生產(chǎn)的熱水鍋爐型號(hào)：WNS4.2-1.0/95/70/Y（Q），額定熱功率：4.2MW，額定出口壓力：1.0Mpa，額定出口溫度/入口溫度：95℃/70℃，鍋爐凈重16.2噸，水容量8000Kg，此時(shí)鍋爐總采暖供熱面積是8.5萬平方米。

鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制原因

榆樹林油田鍋爐房原有三臺(tái)熱水循環(huán)泵，泵揚(yáng)程42米，泵流量288m3/h，所配電機(jī)55KW，補(bǔ)水泵兩臺(tái)，揚(yáng)程32米，流量25m3/h，所配電機(jī)5.5Kw實(shí)際該系統(tǒng)運(yùn)行壓力：回水壓力0.38MPA，補(bǔ)水泵一臺(tái)運(yùn)行壓力是0.38MPA，兩臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行，運(yùn)行壓力是0.56MPA，分水缸壓力0.48MPA，該系統(tǒng)壓力運(yùn)行已多年，成為習(xí)慣的流程運(yùn)行壓力，這樣的鍋爐工藝系統(tǒng)運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制，造成高程回流與低程回流平均回流量相對(duì)減少，近程回流與遠(yuǎn)程回流量也相對(duì)減少，同時(shí)高程回流本身就高于低程回流這樣高程回流就相對(duì)低程回流較快一些，就出現(xiàn)快的越快，熱的越熱；同樣近程回流較遠(yuǎn)程回流也相對(duì)快一些同樣出現(xiàn)了快的也快，熱的越熱；慢的越慢，涼的越?jīng)?，直至?dǎo)游不走流現(xiàn)象，造成熱損失大，系統(tǒng)熱效率低。

鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制分析

該系統(tǒng)運(yùn)行壓力太高回水壓力達(dá)0.38MPA，整個(gè)系統(tǒng)在高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)，一是對(duì)于用戶來講安全隱患太大一旦暖氣片崩裂易傷人；二是系統(tǒng)高壓不利回流；這主要表現(xiàn)在其一高程回流與低程回流都低于整個(gè)系統(tǒng)回流壓力，靜壓逆差大，高程靜壓為0.27MPA，低程靜壓為0.12MPA而回流壓為0.38MPA最低點(diǎn)出現(xiàn)的負(fù)壓差為（0.12-0.38Mpa）-0.26MPA；其二正壓差小泵出口壓力0.56MPA回水壓力0.38MPA最高差值在0.18MPA而分水缸壓力在0.46MPA與回水壓差值在0.0.08MPA，這一現(xiàn)象首先就限定了回流速度相對(duì)回流量也受到限制，其三在此高回流壓力狀況下原有的遠(yuǎn)程回流就無形又增加回流阻力；三是沿程摩阻對(duì)壓力的損耗形成一定的回流阻。四是各分流壓力的不均衡形成回流量相對(duì)減量，造成熱損耗大；五是熱效率低，燃料消耗大；六是系統(tǒng)維修量大材料損耗大。

鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)

基于上述原因，2009年11月對(duì)該鍋爐系統(tǒng)壓力進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)其目的是降低系統(tǒng)壓力，提高供熱水壓力。把三臺(tái)42米揚(yáng)程的泵設(shè)計(jì)成60米揚(yáng)程的泵，在具體的實(shí)施設(shè)計(jì)中把42米揚(yáng)程的泵設(shè)計(jì)實(shí)施成50米工作揚(yáng)程泵。

鍋爐運(yùn)行壓力的控制

系統(tǒng)回流壓力控制目標(biāo)在0.22MPA之內(nèi)，循環(huán)泵啟用兩臺(tái)壓力控制在0.68Mpa，分水缸壓力為0.40Mpa此時(shí)回水缸壓力控制在0.22Mpa整個(gè)系統(tǒng)工作壓力降到了0.22Mpa。

鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制的前后對(duì)比對(duì)比：

按上述的系統(tǒng)壓力下運(yùn)行其一系統(tǒng)中的最低正壓差都高于原系統(tǒng)中最高的正壓差即分水缸0.40Mpa-回水缸0.22Mpa正壓差為0.18Mpa（原系統(tǒng)循環(huán)泵工作壓力0.56Mpa-原回水缸壓力0.38Mpa差值是0.18Mpa）而此次工藝壓力設(shè)計(jì)控制后最大正壓差是循環(huán)泵工作壓力0.68Mpa-回流壓力0.22Mpa最大差值是0.46Mpa.其二逆流負(fù)壓差值也減少了一半即低程回流壓靜壓值0.12Mpa-系統(tǒng)回流壓力0.22Mpa其差值是-0.10Mpa相比較-0.26Mpa少一半之多，這說明回流壓力對(duì)低程回流阻力減少程度是事半功倍的效果。

鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制效果

通過對(duì)鍋爐工藝系統(tǒng)運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制，在運(yùn)行參數(shù)上的的調(diào)整后，取得了鍋爐系統(tǒng)在安全有效中運(yùn)行；同時(shí)由原來7.1萬m2供熱能力提高到8.5萬m3實(shí)際供熱能力；節(jié)約能耗由原來的270萬m3

降到了215萬m3的燃?xì)饬?，尤其在今年冷冬的狀態(tài)下節(jié)余了65萬m3天然氣，節(jié)約燃?xì)赓M(fèi)用達(dá)90萬元人民幣之多。當(dāng)然如果實(shí)現(xiàn)鍋爐循環(huán)泵單泵工作揚(yáng)程60米的話，按現(xiàn)有排量能力（300m3/h）啟用一臺(tái)循環(huán)泵，就能滿足相對(duì)的循環(huán)能力。

結(jié)論：在以上對(duì)本鍋爐工藝系統(tǒng)分析之運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制，我們得出的結(jié)論是：

其一降低系統(tǒng)運(yùn)行壓力，確保了鍋爐安全有效的運(yùn)行；

其二減少了回流逆阻；提高了回流量；

其三加大了系統(tǒng)循環(huán)能力，減少了熱能消耗；

其四暴露了系統(tǒng)運(yùn)行中的不足這里主指一是系統(tǒng)供熱分配不均衡；二是各個(gè)用戶單元體實(shí)際散熱能力在設(shè)計(jì)能量上的不足；三是遠(yuǎn)程回流能力低等等不足現(xiàn)象，從而提高了設(shè)計(jì)與控制的調(diào)節(jié)能力；

其五對(duì)鍋爐工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制，提供了科學(xué)有效依據(jù)；

其六提高了供熱能力，降低了能耗，節(jié)約了運(yùn)行成本。

鍋爐運(yùn)行壓力的設(shè)計(jì)與控制要點(diǎn)

首先要確定回流壓力點(diǎn)最高回流壓力；（在本系統(tǒng)中運(yùn)行回流壓力控制在0.22Mpa，控制系統(tǒng)的回流壓力；如果本系統(tǒng)工藝問題在得以徹底改造后系統(tǒng)回流壓力還可控制調(diào)節(jié)到0.20Mpa）。

其次切記以排量定揚(yáng)程；在設(shè)計(jì)工作揚(yáng)程的基礎(chǔ)上決定設(shè)計(jì)排量。

其三設(shè)計(jì)循環(huán)泵揚(yáng)程時(shí)要在單機(jī)泵工作揚(yáng)程基礎(chǔ)上有余量確保在1.25系數(shù)，切記循環(huán)系統(tǒng)的工作揚(yáng)程（泵出口工作揚(yáng)程）只是泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程的的基準(zhǔn)點(diǎn)，從安全角度也要保證泵不能超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，如滿負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)變頻設(shè)計(jì)就失去意義，同時(shí)給鍋爐工藝系統(tǒng)運(yùn)行壓力的控制帶來一定的困難。