基于DCS下的鍋爐自動控制應(yīng)用

劉力源 許亞莉 鄧銳

摘要：鋼鐵企業(yè)煤氣發(fā)電項目充分利用生產(chǎn)富裕的煤氣進行發(fā)電，既獲得了經(jīng)濟效益，又減少煤氣放散造成的環(huán)境污染，符合國家節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策。關(guān)鍵組成之一就是燃氣鍋爐，燃氣鍋爐的運行和預(yù)防，不僅有利于保證鍋爐設(shè)備的安全運行，而且可以提高資源利用率，降低資源消耗，節(jié)約能源，降低成本，為鋼鐵企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益。燃氣鍋爐運行控制和故障預(yù)防過程中還存在許多問題，對運行的穩(wěn)定性有很大影響。相關(guān)人員應(yīng)不斷學習和創(chuàng)新新知識，提高工作質(zhì)量。同時，應(yīng)在科學技術(shù)的幫助下建立相關(guān)的制度，為電力發(fā)展事業(yè)做出貢獻。

關(guān)鍵詞：燃氣鍋爐；故障預(yù)防；鍋爐運行控制

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A

引言

燃氣鍋爐運行中的主要問題與常見故障，是可以通過升級技術(shù)、管理等手段進行有效預(yù)防與妥善處置的。從本文的分析可知，研究燃氣鍋爐運行控制與故障預(yù)防，有助于規(guī)避生產(chǎn)中的風險，保障生產(chǎn)員工的安全，保護的生產(chǎn)資料。因而，政府、企業(yè)、員工要共同努力，增強對鍋爐的安全監(jiān)察與故障處理。

1、燃氣鍋爐運行控制與故障預(yù)防的重要意義

鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量廢煙氣、廢氣（汽）、廢液、廢渣，這些都是重要的二次能源，可以再次被利用。煤氣發(fā)電技術(shù)可以充分利用富余的煤氣發(fā)電使其變廢為寶，化害為利。在其發(fā)展過程中，為了保證鍋爐經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展，有必要把重點放在鍋爐運行控制和故障預(yù)防上，這是保證鍋爐穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。針對鍋爐運行控制和故障預(yù)防方面的問題，工作人員應(yīng)在原有運行的基礎(chǔ)上學習新知識，同時致力于創(chuàng)新，使鍋爐設(shè)備的安全穩(wěn)定運行成為可能。

2、燃氣鍋爐運行控制

在我國，由于職工和領(lǐng)導的傳統(tǒng)思維方式，燃氣鍋爐管理的方式也很傳統(tǒng)。在管理過程中，只強調(diào)經(jīng)濟效益，而忽視了鍋爐設(shè)備的管理和維護。因此，燃氣鍋爐設(shè)備在運行過程中發(fā)生故障的頻率增加，燃氣鍋爐設(shè)備的故障率提高。正常運行影響很大。為保證鍋爐的正常運行，有必要制定相關(guān)的鍋爐運行控制和故障預(yù)防措施，提高鍋爐運行管理水平。此外，還需要定期對燃氣鍋爐設(shè)備管理人員進行培訓，建立獎懲機制，獎勵好的管理人員，懲罰壞的管理人員，進一步提高鍋爐運行控制和故障預(yù)防能力。

3、燃氣鍋爐運行的主要故障類型與故障形成原因

造成燃氣鍋爐運行故障的因素主要包含設(shè)備因素和人為因素，例如鍋爐的管道材質(zhì)、燃料的適用性，人員操作、人員管理、設(shè)備監(jiān)察等。這些因素造成的鍋爐運行故障問題，主要分為以下幾個類別：①承壓部件故障導致的泄露問題。燃氣鍋爐的承壓部件中的水冷壁管位置設(shè)計不合理，容易引發(fā)水冷壁管承壓過大，造成管壁破裂；鍋爐承壓部件中的過熱器管安裝不當，容易造成過熱器管承壓過大，管壁在熱力作用下扭曲、變形；鍋爐承壓部件中的再熱器管和省煤器管是鍋爐中耗損比較嚴重的部件，檢修不及時容易造成管壁老化，形成泄露。②鍋爐燃燒故障導致的結(jié)渣問題，結(jié)渣問題是影響鍋爐熱效率、影響鍋爐出力、影響鍋爐運行安全的最主要的問題之一。使用粗細程度不適宜的燃料、不適宜的燃料種類、鍋爐爐膛出口溫度不均勻、鍋爐燃燒過程中送風設(shè)計不合理等原因，都會造成鍋爐內(nèi)膛火熄滅。③安全閥故障導致的泄露與滲漏問題。造成安全閥故障的原因有很多，主要可以分為兩大類：a.安全閥密封出現(xiàn)問題，導致安全閥閥芯與外部基座之間存在縫隙，造成縫隙中雜質(zhì)堆積，空隙變大，形成泄露。b.安全閥的密封材料在長期使用工程中出現(xiàn)老化，設(shè)備的脆度增加，在復合力的作用下發(fā)生斷裂、損壞，鍋爐運行控制人員沒有進行及時的檢修，造成安全閥泄露。

4、燃氣鍋爐運行控制和故障預(yù)防分析

4.1建立健全的管理體制

根據(jù)燃氣鍋爐具體運行維護需求，制定完善的管理體制，確保鍋爐能夠安全運行。這就要求鍋爐管理人員全面掌握鍋爐的型號、規(guī)格以及技術(shù)標準要求，確定管理要點。另外，企業(yè)要根據(jù)鍋爐實際運行需求，完善鍋爐運行管理體制，明確每個部門以及工作人員職責，構(gòu)建科學、合理的管理結(jié)構(gòu)，對工作人員的操作行為進行規(guī)范，有效降低人員操作不當導致安全故障發(fā)生的概率。在構(gòu)建完善的管理體制后，還應(yīng)該制定相應(yīng)的激勵獎懲制度，提高工作人員工作積極性。

4.2完善鍋爐運行控制系統(tǒng)

燃氣鍋爐在運行時應(yīng)該嚴格按照相關(guān)理論原則，結(jié)合鍋爐運行的具體狀況，對鍋爐運行控制內(nèi)容進行調(diào)整和優(yōu)化，提升鍋爐工作效率以及發(fā)電質(zhì)量。例如，某燃氣鍋爐使用的是2017年投產(chǎn)的60MW煤氣鍋爐，為了確保鍋爐正常運行，提高發(fā)電效率，近些年逐步更換了鍋爐控制監(jiān)控系統(tǒng)，包括引進鍋爐在線監(jiān)控系統(tǒng)、更新鍋爐吹掃程控和定排程控系統(tǒng)。另外還大幅度改造了鍋爐燃燒器，使其可以低氮燃燒，具體改造內(nèi)容為：增加上層燃盡風，從而使煤氣能夠充分燃燒，提升了鍋爐主再熱汽溫?？梢园l(fā)現(xiàn)，完善鍋爐運行控制系統(tǒng)，并對鍋爐系統(tǒng)設(shè)備進行技術(shù)改造，能夠有效提升鍋爐運行效率。

4.3保證鍋爐爐膛微負壓穩(wěn)定

燃氣鍋爐房在工作時應(yīng)該保證一定的微負壓。這主要因為微負壓能夠提升資源利用效率，保護鍋爐正常運行。根據(jù)相關(guān)標準，鍋爐房在工作時，膛內(nèi)的負壓力值的正常值是-30～-20Pa，因此為保證鍋爐房能夠有效運行，相關(guān)工作人員應(yīng)該按照具體的情況向鍋爐膛內(nèi)添加燃料，但禁止一次性添加過多或添加量過少的情況，這是因為燃料添加過多會導致鍋爐房溫度過高，導致鍋爐不能正常運行；而燃料添加過少，也會對鍋爐的運行造成干擾。此外，相關(guān)部門還應(yīng)該定期檢查和維護燃氣鍋爐設(shè)備，做好故障預(yù)防。在進行鍋爐檢查時，應(yīng)全面檢查所有部件，特別是容易被忽略的部位，如鍋爐管道和鍋爐閥門。

4.4 嚴格控制操作人員行為規(guī)范

人員操作不當也是導致鍋爐設(shè)備出現(xiàn)故障的一項重要原因。因此，在對燃氣鍋爐運行控制和故障預(yù)防時，應(yīng)嚴格規(guī)范操作人員的行為。在鍋爐日常運行中，工作人員需要根據(jù)相應(yīng)操作流程對鍋爐進行管理，保證鍋爐的運行穩(wěn)定。此外，為了規(guī)范操作人員的作業(yè)行為，企業(yè)還應(yīng)該加強思想政治教育以及專業(yè)技能培訓，提高操作人員的責任意識以及技術(shù)水平，保證所有操作人員了解到操作規(guī)范的重要性，使之更好地約束自我行為，提高自身素質(zhì)，為鍋爐運行控制以及故障預(yù)防打下堅實基礎(chǔ)。

4.5 做好日常監(jiān)控工作

對于電廠鍋爐易發(fā)生故障的部位，可以通過信息技術(shù)建立相應(yīng)的故障數(shù)據(jù)信息庫，工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容對鍋爐進行日常檢查。在監(jiān)控鍋爐常見故障時，相關(guān)工作人員要全面掌握故障發(fā)生特點，了解故障前、后參數(shù)的變化，做好相應(yīng)的記錄。只有這樣，工作人員才能夠在日常檢查中根據(jù)參數(shù)變化及時掌握鍋爐運行情況，了解故障位置，提出有效故障處理方案。通過對鍋爐故障的日常監(jiān)控，可以有效降低鍋爐故障發(fā)生概率，保證燃氣鍋爐安全運行，防止安全事故發(fā)生。

結(jié)束語

鋼鐵企業(yè)的煤氣發(fā)電項目是企業(yè)節(jié)能減排，完成國家環(huán)保任務(wù)的重要環(huán)節(jié)，也是生產(chǎn)設(shè)備中的重要設(shè)備。如果鍋爐在運行中發(fā)生故障，會導致鍋爐器件磨損，燃料與燃燒氣體泄露、燃燒效能降低、有毒有害物質(zhì)析出等嚴重問題，甚至有可能會引發(fā)鍋爐爆炸與火災(zāi)，給企業(yè)和周邊地區(qū)帶來不可估量的財產(chǎn)與生命損失。

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