鍋爐檢驗(yàn)與能耗問(wèn)題的研究及討論

鐘駿

（贛州市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江西 贛州 341000）

在生產(chǎn)活動(dòng)中使用鍋爐，若操作不當(dāng)可能產(chǎn)生較大的能源消耗。當(dāng)今世界正面臨能源危機(jī)，我國(guó)的能源狀態(tài)也較為緊張，能耗問(wèn)題逐漸得到了大眾以及社會(huì)的關(guān)注。要想有效的降低鍋爐能源消耗量，提升鍋爐熱效率，就需要定期做好鍋爐檢驗(yàn)工作。鍋爐作為熱能設(shè)備，基本功能就是完成能量轉(zhuǎn)換，一般情況下，在燃料中含有的高溫氣體、電能、化學(xué)物質(zhì)，而在經(jīng)過(guò)鍋爐轉(zhuǎn)換之后，產(chǎn)生含有蒸汽、有機(jī)物質(zhì)等。在鍋爐的正常運(yùn)行中，鍋爐檢驗(yàn)以及降低鍋爐的能耗有著緊密的關(guān)系。所以，在鍋爐的使用過(guò)程中，必須做好鍋爐運(yùn)行狀態(tài)的定期檢驗(yàn)工作，確保提升鍋爐運(yùn)行的熱效率，達(dá)成減少能源消耗、提升鍋爐熱效率的基礎(chǔ)目標(biāo)。

1 鍋爐檢驗(yàn)基本概念與檢驗(yàn)的重要意義

1.1 鍋爐基本概念

鍋爐作為能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備，主要就是借助燃燒燃料釋放熱能，或是利用燃燒其他熱能，加熱工質(zhì)水或是其他流體到達(dá)一定參數(shù)的能量轉(zhuǎn)化設(shè)備。所以，鍋爐則是“鍋”和“爐”兩方面組成的，“鍋”主要負(fù)責(zé)盛水加熱，主要就是利用受壓部件，容納水和蒸汽，并對(duì)水進(jìn)行加熱處理，真正實(shí)現(xiàn)汽水、汽化分離。爐的主要作用就是讓燃料燃燒以釋放熱能，主要利用的燃燒設(shè)備包括燃燒室爐膛、放熱煙道等。鍋爐進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，吸熱放熱的分界面，稱(chēng)之為受熱面。此外鍋爐結(jié)構(gòu)中還包括其他輔助設(shè)備：燃燒、煙風(fēng)道、管道等。鍋爐輸出能量則是能借助蒸汽動(dòng)力裝置，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。所以，鍋爐則是能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵設(shè)備。對(duì)于這種能量轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)，不僅僅是進(jìn)行單一的轉(zhuǎn)換，有時(shí)能量需要兩次以上的轉(zhuǎn)換。

1.2 鍋爐檢驗(yàn)必要性

因?yàn)殄仩t本身屬于高溫高壓型特種設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)受到許多方面不同因素的影響，使鍋爐零件出現(xiàn)變形、腐蝕、爐體破損等方面的問(wèn)題。這些問(wèn)題則會(huì)直接影響鍋爐的安全生產(chǎn)運(yùn)行，降低生產(chǎn)效率，同時(shí)帶來(lái)較高的能源消耗。無(wú)法確保相關(guān)單位生產(chǎn)的安全性，給作業(yè)人員的人身財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)較大的威脅。所以，開(kāi)展鍋爐檢驗(yàn)的工作，要提出相應(yīng)的對(duì)策，確保鍋爐安全運(yùn)行，使生產(chǎn)過(guò)程中能耗盡量降低，并盡可能減少環(huán)境污染，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備的安全節(jié)能運(yùn)行。

2 鍋爐檢驗(yàn)內(nèi)容

2.1 水冷壁

隨著鍋爐的容量持續(xù)增加，水冷壁的尺寸也不斷增大，尺寸與剛性則成反比。在檢驗(yàn)水冷壁的時(shí)候，要了解實(shí)際的受熱情況，注意是否出現(xiàn)產(chǎn)生受熱不均勻而導(dǎo)致的鼓包、變形等情況。

2.2 省煤器

在檢驗(yàn)省煤器的時(shí)候，主要檢測(cè)是否存在煙灰堆積的情況和檢測(cè)受低溫腐蝕情況。同時(shí)，避免吹灰器四周破損，出現(xiàn)裂紋。

2.3 鍋爐管道

若鍋爐管道在使用中出現(xiàn)問(wèn)題，可能帶來(lái)一定的安全隱患。尤其是在外部管道中，如果出現(xiàn)爆管的現(xiàn)象，就會(huì)使得作業(yè)人員人身安全受到威脅。因此，在檢驗(yàn)鍋爐管道的時(shí)候，要查看是否存在裂縫、腐蝕的情況。若管道出現(xiàn)了彎度，則要進(jìn)行重點(diǎn)檢驗(yàn)，將重心放在管道壁厚度檢查方面，避免出現(xiàn)管道損傷。以蒸汽管道為例，即使是出現(xiàn)了細(xì)小的裂紋，也需要特別注意。因?yàn)榧词故切〉牧鸭y，長(zhǎng)期發(fā)展也可能成為較大的孔洞，所以若管道出現(xiàn)裂紋，就需要及時(shí)處理。

3 鍋爐檢驗(yàn)與能耗問(wèn)題

3.1 水質(zhì)管理有待加強(qiáng)

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，可能有受到許多因素的影響，出現(xiàn)安全事故和鍋爐熱效率降低，其中水質(zhì)管理是一個(gè)重要因素。就實(shí)際情況進(jìn)行分析，還有許多鍋爐作業(yè)人員并未持有水處理作業(yè)人員證，不了解到做好水質(zhì)管理工作的重要性。同時(shí)，在清理鍋爐內(nèi)部水垢時(shí)，有時(shí)存在僅清除表面的情況。鍋爐用水質(zhì)問(wèn)題不僅會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)作產(chǎn)生影響，還可能引發(fā)多方面的安全事故，嚴(yán)重降低鍋爐熱效率。鍋爐產(chǎn)生安全事故，一般都是因?yàn)樗|(zhì)管理不嚴(yán)格導(dǎo)致的。在定期進(jìn)行鍋爐檢查的時(shí)候，需要確保鍋爐受熱鋼板檢查到位，并了解是否存在水垢凝結(jié)的情況，不僅要對(duì)鍋爐內(nèi)部進(jìn)行處理，還要保證外部清理工作到位，對(duì)于外部要求盡可能沒(méi)有水垢，內(nèi)部水垢則不能超過(guò)1mm。

3.2 未完全清理堆積的煙灰與水垢

天然氣，是多組分的混合氣態(tài)化石燃料，烷烴是主要成分，最主要是甲烷，其中也包含丁烷、丙烷、乙烷等其他成分。天然氣主要存在煤層、油田、氣田。天然氣燃燒之后，不會(huì)產(chǎn)生廢水、廢渣，與石油、煤炭等傳統(tǒng)能源相比較，具有清潔優(yōu)勢(shì)、安全等優(yōu)勢(shì)。在鍋爐裝置的運(yùn)行過(guò)程中，可能產(chǎn)生煙灰、水垢等影響傳熱效果的廢物。因此，在鍋爐定期檢驗(yàn)中要注意使用單位是否進(jìn)行鍋爐裝置的定期清理工作，以免存在過(guò)多殘留物，進(jìn)而對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中傳熱效果帶來(lái)一定影響，導(dǎo)致鍋爐的能耗增加。

3.3 忽視鍋爐管道滲漏工作

如果鍋爐出現(xiàn)滲漏的情況，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的腐蝕隱患。如果鋼管沒(méi)有接上全部的焊接口，鍋爐水分則會(huì)出現(xiàn)濃縮的情況，進(jìn)一步加劇對(duì)鍋爐的腐蝕。部分焊口滲出蒸汽會(huì)進(jìn)入保溫層，并且匯集成為小水滴，進(jìn)而嚴(yán)重影響保溫層的正常作用。滲透不單單會(huì)影響鍋爐的運(yùn)行，滲透出來(lái)的水經(jīng)過(guò)了加熱后，可能會(huì)帶來(lái)較明顯的安全隱患和鍋爐熱效率下降。

4 優(yōu)化鍋爐檢驗(yàn)與能耗問(wèn)題的有效建議

4.1 加大鍋爐定期清理力度

在鍋爐運(yùn)行之前，需要全面的清理鍋爐中的煙灰、水垢等。因?yàn)樵阱仩t運(yùn)行的過(guò)程中，如果受熱面存在雜物，則會(huì)直接影響鍋爐傳熱效果，導(dǎo)致鍋爐受熱面溫度提高，不僅會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)作，帶來(lái)額外的安全隱患，也會(huì)導(dǎo)致熱損耗加大。受熱面上1mm 厚的水垢，會(huì)額外消耗大約3%～5%的熱量。在鍋爐定期檢驗(yàn)中，檢驗(yàn)人員要著重觀(guān)察深聯(lián)受熱面的煙灰、水垢殘留狀況。要求使用單位定期進(jìn)行煙灰、水垢清理，確保受熱面清潔，進(jìn)而切實(shí)提升鍋爐傳熱效果，實(shí)現(xiàn)鍋爐安全、節(jié)能運(yùn)作。

4.2 定期檢查鍋爐內(nèi)部溫度計(jì)

在鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，做好定期檢查工作具有重要意義。但某些使用單位的設(shè)備管理人員在定期檢查的時(shí)候，存在不重視鍋爐檢查的情況，認(rèn)為檢查、維護(hù)鍋爐的工作可有可無(wú)。設(shè)備管理人員要提升對(duì)鍋爐檢查的重視程度，時(shí)時(shí)刻刻的關(guān)注內(nèi)部溫度計(jì)的情況。了解溫度計(jì)走向是否處于鍋爐安全運(yùn)行的部分，進(jìn)而切實(shí)增強(qiáng)鍋爐運(yùn)行的實(shí)效性，有效的保障運(yùn)作熱量，減少能源消耗量。鍋爐內(nèi)部的溫度計(jì)可以進(jìn)行蒸汽、熱水測(cè)量，以此促進(jìn)鍋爐穩(wěn)定運(yùn)作。從中不難了解到，在鍋爐運(yùn)行的階段，做好內(nèi)部溫度計(jì)的檢查工作，可以促進(jìn)鍋爐穩(wěn)定運(yùn)作，并切實(shí)提升能源的使用效率，并且避免產(chǎn)生安全事故。

4.3 確保煙氣穩(wěn)定運(yùn)行

對(duì)于鍋爐常規(guī)運(yùn)作情況進(jìn)行分析，其中可能存在許多方面的影響因素，導(dǎo)致安全事故發(fā)生，煙氣不暢通也是重要影響因素之一。某些鍋爐作業(yè)人員在進(jìn)行煙氣排放的時(shí)候，存在不了解鍋爐內(nèi)部實(shí)際構(gòu)造與情況的問(wèn)題，長(zhǎng)此以往，就可能導(dǎo)致安全事故發(fā)生。因此，相關(guān)人員疏通煙氣之前，應(yīng)當(dāng)明確鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形式等。在此基礎(chǔ)上，防止同管道出現(xiàn)裂縫，并進(jìn)行定期疏通，確保鍋爐穩(wěn)定的運(yùn)作，并提升鍋爐的運(yùn)行效率，減少能源損耗量。另外，在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)高溫燃燒的情況，針對(duì)于燃燒的管道，相關(guān)人員要及時(shí)更換，并規(guī)避安全事故發(fā)生，保障作業(yè)人員人身安全。

4.4 布設(shè)保溫層與尾部受熱面

在鍋爐實(shí)際使用的過(guò)程中，對(duì)于鍋爐系統(tǒng)溫度較高的部分，如果沒(méi)有進(jìn)行保溫處理，會(huì)導(dǎo)致較大的散熱損失。在實(shí)際生產(chǎn)中，許多鍋爐都沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的保溫操作，如鍋爐范圍內(nèi)管道存在保溫效果不佳的情況。這一類(lèi)型的熱量散發(fā)速度較快，只有做好保溫以絕熱的工作，起到內(nèi)部保溫的實(shí)際作用，才能減少燃料實(shí)際使用量。從相關(guān)資料調(diào)查了解到，室內(nèi)溫度若為30℃，外壁溫度為80℃，則鍋爐實(shí)際的散熱量為730W。做好鍋爐的保溫處理工作，可以切實(shí)降低實(shí)際運(yùn)行的額熱損耗。在鍋爐運(yùn)行階段，如果排煙溫度較高，可能出現(xiàn)熱損耗加大的情況。采用布設(shè)空氣預(yù)熱器、熱水箱等方式，降低排煙溫度，將鍋爐煙氣中的熱能進(jìn)行二次利用，能切實(shí)提高鍋爐的熱效率。

4.5 鍋爐水處理與燃料燃燒

如果鍋爐水處理工作進(jìn)行不到位，鍋爐受熱面產(chǎn)生的水垢會(huì)至直接的降低鍋爐傳熱效果，使燃料損耗加大。做好鍋爐水處理工作，可以有效降低鍋爐給水硬度，避免鍋爐受熱面產(chǎn)生水垢，提升熱效率。在進(jìn)行鍋爐能效測(cè)試時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)固體燃料沒(méi)有完全燃盡的情況，帶來(lái)了較高的固體未完全燃燒熱損失。為避免固體燃料的不完全燃燒，必須進(jìn)行燃料細(xì)化分割處理的工作，增加燃料燃燒面積，同時(shí)縮小爐排縫隙，避免過(guò)多的燃料泄漏，減少固體未完全燃燒熱損失。與此同時(shí)，對(duì)排污量進(jìn)行把控。不單單要保證水質(zhì)合格，還要減少鍋爐實(shí)際排污量，降低排污熱損失，有效的提升鍋爐熱效率。檢驗(yàn)人員要意識(shí)到鍋爐水處理與燃料燃燒狀況關(guān)鍵性，才能確保鍋爐安全節(jié)能運(yùn)行。

4.6 處理鍋爐爐墻漏風(fēng)現(xiàn)象

若鍋爐使用過(guò)程中出現(xiàn)煙箱門(mén)損壞、鍋爐爐門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)等問(wèn)題，都會(huì)使得冷空氣進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)之中，進(jìn)而降低鍋爐受熱面?zhèn)鳠嵝Ч?，增加鍋爐排煙熱損失，甚至帶來(lái)引風(fēng)機(jī)過(guò)載，直接影響鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。在出現(xiàn)鍋爐爐門(mén)損壞、爐墻破損等問(wèn)題之后，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，避免鍋爐爐墻漏風(fēng)等現(xiàn)象，屬于檢驗(yàn)鍋爐的關(guān)鍵工作。與此同時(shí)，鍋爐房應(yīng)安排持證作業(yè)人員，保證日常生產(chǎn)中合理操作，出現(xiàn)事故時(shí)能及時(shí)處理。在開(kāi)展鍋爐檢驗(yàn)工作的過(guò)程中，需要加強(qiáng)與鍋爐作業(yè)人員的溝通工作，保證鍋爐使用過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題能得到恰當(dāng)處理。同時(shí)，在提升檢驗(yàn)工作水平的基礎(chǔ)上，應(yīng)加大鍋爐節(jié)能經(jīng)驗(yàn)的宣傳力度，并提高單位的綜合檢驗(yàn)水平與效率，提升鍋爐檢驗(yàn)人員的綜合素養(yǎng)。

4.7 檢驗(yàn)過(guò)程中注重鍋爐清潔工作

若鍋爐內(nèi)部、外部受熱面附著水垢、煙灰垢等物質(zhì)，也會(huì)影響檢驗(yàn)人員對(duì)鍋爐受熱面變形情況、是否出現(xiàn)裂紋、磨損腐蝕等問(wèn)題進(jìn)行判斷，容易導(dǎo)致漏檢、誤判的問(wèn)題發(fā)生，最終影響鍋爐檢驗(yàn)質(zhì)量。在進(jìn)行鍋爐檢驗(yàn)的時(shí)候，會(huì)滲透探傷、超聲探傷等檢驗(yàn)方法，也需要滿(mǎn)足被檢部位無(wú)水垢、受熱面清潔等條件。

4.8 提出節(jié)約能源的相關(guān)意見(jiàn)

鍋爐使用過(guò)程中應(yīng)注意鍋爐保溫，蒸汽管、分汽缸等部件，要滿(mǎn)足厚度，并采用相應(yīng)的保溫方法，避免過(guò)大的散熱損失。其次，關(guān)注對(duì)相應(yīng)部位的絕熱處理。對(duì)于某些煙爐的煙箱來(lái)說(shuō)，必須設(shè)置絕熱層。如果出現(xiàn)了絕熱層脫落的情況，則要提出及時(shí)修護(hù)方案，避免帶來(lái)額外的散熱損失。檢驗(yàn)人員應(yīng)在檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)積極進(jìn)行對(duì)使用單位鍋爐節(jié)能經(jīng)驗(yàn)的宣傳，切實(shí)提升自身檢驗(yàn)水平和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。業(yè)余時(shí)間為使用單位提供咨詢(xún)服務(wù)，作業(yè)人員若遇到了鍋爐使用方面的問(wèn)題，應(yīng)安排檢驗(yàn)人員為其解答，使其了解鍋爐日常使用與檢驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容，提落實(shí)鍋爐節(jié)能的相關(guān)措施。

5 結(jié)語(yǔ)

鍋爐作為一種高能耗的設(shè)備，檢驗(yàn)人員和鍋爐作業(yè)人員都要提升對(duì)鍋爐能耗問(wèn)題的關(guān)注度。開(kāi)展鍋爐的檢驗(yàn)工作與實(shí)際的能耗關(guān)系緊密，因此優(yōu)化鍋爐的檢驗(yàn)工作具有重大意義。

在實(shí)際檢驗(yàn)的環(huán)節(jié)中，相關(guān)人員要在關(guān)注鍋爐的安全性的同時(shí)，及時(shí)洞察對(duì)鍋爐熱效率產(chǎn)生影響的核心因素，有的放矢地開(kāi)展全過(guò)程檢驗(yàn)工作。在開(kāi)展檢驗(yàn)工作之前，應(yīng)進(jìn)行受熱面表明煙灰、水垢的清除工作，盡早發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的相關(guān)問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的方案。在檢驗(yàn)工作中，積極宣傳鍋爐節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)使用單位提供相應(yīng)的咨詢(xún)服務(wù)。