燃氣鍋爐運行維護與檢維修技術研究

秦佐軍

(四川華西管樁工程有限公司，四川成都611430）

燃氣鍋爐是一種蒸汽發(fā)生裝置。它是一個封閉的金屬容器，部分裝有水，旨在利用燃料中的化學能來提高水的能量含量，從而可用于加熱和發(fā)電。許多化石和非化石燃料在鍋爐中燃燒，但最常見的燃料類型包括煤、石油和天然氣。通過將水加熱到大氣壓力以上，可以產(chǎn)生所需壓力和溫度的蒸汽。蒸汽鍋爐都考慮到實際工作的安全需要，具有多種全面的安全保護功能，保持95%以上的效率[1]。鍋爐通常分為水管鍋爐和火管鍋爐。這些名稱反映了水和燃燒氣體通過裝置的方式。鍋爐有時也按其熱源分類，如燃油、燃氣、燃煤或固體燃料鍋爐。本文以WNS6-1.25-1(LN）型號的燃氣鍋爐為研究對象，對其日常維護保養(yǎng)和檢修技術進行分析探討。

1 鍋爐信息介紹

1.1 參數(shù)信息

WNS6-1.25-1(LN）型號燃氣鍋爐屬于冷凝式燃氣蒸汽鍋爐，其額定蒸發(fā)量為6.0T/h，額定工作壓力為1.25MPa，額定蒸汽溫度為193℃，可以采用的額定電壓為220V/380V，在運行過程中配有安全附件包括安全閥2支、壓力表兩支、水位計兩個、排污閥3個、溫度表5個[2]。

其主要承壓部件為鍋殼，制造材料為Q245R，壁厚為14mm。整體結構采用三回程濕背式結構，燃料在爐膽內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫煙氣，通過對流管束——前煙箱——冷凝器——煙囪。最終將氣體排向大氣[3]。其整體結構如圖1 所示。

圖1 WNS6-1.25-1(LN）型號燃氣鍋爐結構實體圖

1.2 鍋爐效率

鍋爐的效率應該是一個重要的部分，因為每年的燃料成本很容易是設備安裝成本的2到3倍。因此，效率的差異和由此產(chǎn)生的燃料成本的差異可以很容易地抵消資本成本的差異，因為燃料節(jié)約年復一年地進行著。當考慮到影響效率的所有因素并進行完整的熱力學分析時，鍋爐的效率問題是相當復雜的。

WNS6-1.25-1(LN）型號燃氣鍋爐省煤器可以提高鍋爐效率，從而獲得最大的成本效益。在測試鍋爐效率有兩種方法直接法和間接法[4]。在直接法中，工作流體(水和蒸汽)的能量增益與鍋爐燃料的能量含量進行比較。而在間接法中，效率是損失和能量輸入之間的差值。因此，應準備并實施詳細的維護計劃。它應包括預防性和預測性或前瞻性維護活動。鍋爐、空氣預熱器和省煤器管是關鍵部件。

2 維護計劃的制定

2.1 被動維護

被動維修是指等待鍋爐出現(xiàn)問題，然后進行修理的做法。雖然在某些方面，這是最簡單的策略，不需要計劃或監(jiān)控，絕不是最有效的保養(yǎng)[5]。在鍋爐維護中采取被動的方法對于企業(yè)來說在鍋爐停工期、零件和勞動力維修成本以及鍋爐使用壽命的減少方面是相當昂貴的。最后，如果鍋爐維護依賴于被動維修方法，這幾乎就像是引發(fā)問題，鍋爐問題的后果可能相當嚴重，如圖2所示。

圖2 被動維護與失效可能性關系示意圖

2.2 主動預防性維護

如果預防性維護策略到位，可以實現(xiàn)鍋爐的高效運行。這對于那些依賴于故障或運行至故障維護的工廠尤其有益。

預防性維護計劃包括為優(yōu)化性能和避免意外系統(tǒng)故障或崩潰而改善系統(tǒng)元件狀況的措施。它包括按照規(guī)定的時間表檢查、維護、修理或更換機器、廠房和設備的物理部件。如今，預防性維護計劃可以非常成功地提高設備可靠性，同時最大限度地降低維護成本。這包括仔細觀察鍋爐設備，以便在問題有機會導致停機或嚴重影響設備的性能或使用壽命之前預測和糾正問題[6]。以下是鍋爐操作員每天收集數(shù)據(jù)的一些關鍵數(shù)據(jù)，可以大大減小失效的概率。

● 水位

● 工作壓力和溫度

● 給水壓力和溫度

● 油壓和溫度

● 冷凝水溫度

● 煙氣溫度

● 燃料消耗

圖3 主動維護與失效可能性關系示意圖

經(jīng)驗表明，有效的預防性維護計劃可以節(jié)省大量運營成本，同時提高系統(tǒng)可靠性。在預防性維護計劃中，每個單元的停機時間必須以滿足許多約束的最優(yōu)方式來計劃時間。

3 日常維護與檢修技術分析

3.1 日常維護

● 檢查水位計玻璃，記錄壓力表和溫度表

● 排空水柱和量規(guī)玻璃

● 關閉燃燒器控制開關，觀察熄火反應

● 觀察運行控制和上限控制

● 進行底部排污以去除污泥和沉積物

● 觀察燃燒器耐火錐，尋找碎塊或熱渣

3.2 每周維護

● 檢查燃燒器控制和自動通風控制器上的所有連接

● 檢查燃燒器上的風門

● 在燃氣系統(tǒng)中測試閥門操作

● 檢查引燃器和點火器，查看火焰狀況

● 通過排水管排污鍋爐水位。觀察儀表玻璃，在看不見水之前看到燃燒器被切斷

3.3 每月維護

● 在鍋爐上測試限制控制開關

● 測試火焰檢測控制

● 檢查鍋爐底部的排污管

● 驗證排污分離器和冷卻器的操作步驟

● 檢查地漏功能是否正常

● 檢查鍋爐新鮮空氣入口濾網(wǎng)

3.4 每年的維護

● 拆卸并檢查殼體是否有油泥、腐蝕或電氣開關缺陷

● 驗證并調(diào)整燃燒器和設置

● 檢查火側是否有煙灰或損壞，水側是否有水垢或腐蝕，并清潔鍋爐內(nèi)外

● 水力測試鍋爐泄漏（管接頭和管道）

● 檢查所有耐火材料是否有掉落的碎塊

● 檢查氣體調(diào)節(jié)器壓力設置

● 更換或重新認證安全閥

● 氣泡測試燃油系統(tǒng)安全截止閥

3.5 常見檢修技術

1）故障現(xiàn)象:鍋爐不工作，沒有任何動作

造成這種故障的原因有很多，包括電氣和管道系統(tǒng)。電氣：保險絲燒斷或電源線某點開路，導致控制電路電源異常，無法工作。觀察電源指示燈或用萬用表交流電壓檔測量控制電路的保險絲：輸出端子之間的電壓應在220V左右。在自動控制模式下，定時器損壞且無輸出，使電路無法工作。如果選擇開關處于手動模式，鍋爐可以運行。測量計時器的電源輸入應有220V電壓，并應有與設定時間相對應的輸出。如果沒有輸出，則可以判斷計時器已損壞。管道：即使定時器正常并有相應的輸出，如果冷水管道不能供給冷水，鍋爐也不能工作。如果冷水管不能進入冷水，首先確定水管中有水，然后觀察冷水入口指示燈是否亮起，測量冷水電磁閥線圈的輸入電壓，確定冷水電磁閥是否損壞或冷水管是否被異物堵塞。

2）故障現(xiàn)象:燃燒機可以啟動，但頻繁自動停機.

普遍認為計時器有問題，所以檢查計時器很重要。燃燒器上有一個復位按鈕。按下reset（復位）按鈕重啟燃燒室，判斷燃燒室是否進入保護狀態(tài)，原因在于控制進氣壓力的內(nèi)燃機進氣管壓力開關。燃燒器出廠時的空氣壓力設定為30MPa。本裝置采用替代天然氣，常壓25～30MPa。逆時針重新調(diào)整壓力開關1/4圈，以將壓力降至25MPa左右。調(diào)整后，故障將不再出現(xiàn)。

3）故障現(xiàn)象:鍋爐內(nèi)的水燒好后不能進入保溫水箱

造成該故障的原因是溫控器出問題或者是熱電偶失靈造成不能進冷水，導致熱水不能進入保溫水箱。

4）故障現(xiàn)象:保溫水箱的水滿了鍋爐不停止燒水.

造成該故障的原因很明顯就是液位繼電器或者是水位探頭失靈所致。水箱內(nèi)有異物阻擋了水位探頭或者探頭接線端脫線都會出現(xiàn)該故障。

4 結語

本文基于對WNS6-1.25-1(LN）型號燃氣鍋爐維護進行了初步研究。對燃氣鍋爐的維護計劃制定、日常維護與檢修技術進行了分析綜述，結合燃氣鍋爐廠家的故障進行了分析。本研究表明：目前的維修系統(tǒng)需要進行研究和修訂，以獲得更好的安全性。對于高效、不間斷的工業(yè)過程，應顯著減少鍋爐的停機時間。在本研究的基礎上，可以考慮選擇的工廠進行試點研究，以驗證改進。