燃煤鍋爐設(shè)備管理及改造策略分析

譚濤

（大慶油田熱源服務(wù)公司，黑龍江 大慶 163000）

近年來，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對生活環(huán)境的要求也越來越高，環(huán)境污染問題也成為人們關(guān)注的焦點。燃煤鍋爐作為我國常見的一種工業(yè)用鍋爐，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，其能源消耗量大，易對大氣造成嚴重污染。在當前我國電力資源和煤炭資源結(jié)構(gòu)的背景下，為了保證企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益，必須做好燃煤鍋爐的管理工作，并對其不斷進行改進優(yōu)化，以此滿足現(xiàn)代化社會發(fā)展需求。

1 燃煤鍋爐

燃煤鍋爐主要由爐膛、煙道口、煙道以及排氣筒等部分組成，通常情況下，爐膛是鍋爐的主要組成部分。煙道主要由煙道、煙道擋板門等組成，是鍋爐對煙氣進行排放的通道。排氣筒主要是將燃燒后的煙氣排出到大氣中去的通道。燃煤鍋爐在運行過程中主要有以下幾部分組成。

1.1 給水系統(tǒng)

燃煤鍋爐給水系統(tǒng)是指為鍋爐提供除氧和凈化水的系統(tǒng)，它是保證鍋爐正常運行的基礎(chǔ)。目前，我國大部分燃煤鍋爐都是采用軟水作為給水的主要水源，在鍋爐啟動過程中，軟化水作為給水水源能夠有效降低鍋爐在運行過程中出現(xiàn)水垢的可能性。

燃煤鍋爐給水系統(tǒng)中最常見的設(shè)備是軟化水裝置。在對軟化水進行選擇時，需要考慮到其對鍋爐產(chǎn)生的影響，根據(jù)不同地區(qū)的水質(zhì)特點以及當?shù)貤l件對軟化水的材質(zhì)進行選擇。在制作過程中，可以在水質(zhì)較差時使用不銹鋼材料制作軟化水裝置。

1.2 蒸汽系統(tǒng)

對于燃煤鍋爐而言，其蒸汽系統(tǒng)主要包括蒸發(fā)量、汽包壓力以及蒸汽溫度等三個方面。蒸發(fā)量是指鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽量，而汽包壓力則是指蒸汽在鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的壓力，而蒸汽溫度則是指蒸汽在鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的溫度。燃煤鍋爐在運行過程中，如果蒸汽系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，就會直接影響到燃煤鍋爐的正常運行。通常情況下，蒸汽系統(tǒng)發(fā)生故障后主要有以下幾種形式：（1）蒸汽系統(tǒng)發(fā)生泄漏。由于運行操作不當或者是維護保養(yǎng)不到位等原因，會導(dǎo)致蒸汽系統(tǒng)中出現(xiàn)泄漏，主要表現(xiàn)形式為：連接法蘭或者是密封墊圈出現(xiàn)磨損、金屬管破裂等現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生結(jié)垢。由于長期使用以及高溫高壓等因素的影響，鍋爐內(nèi)會產(chǎn)生大量的水垢，如果不對其進行及時清理就會對鍋爐的正常運行造成影響。主要表現(xiàn)形式為：水垢過厚，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；水垢過多導(dǎo)致鍋爐受熱面過熱變形。（3）蒸汽流量不足。由于蒸汽流量不足，從而影響到燃煤鍋爐正常運行，主要表現(xiàn)形式為：汽包水位過低；爐膛火焰溫度過低等。（4）汽水分離器無法正常工作。由于汽水分離器是一個比較容易損壞的部件，一旦發(fā)生故障就會直接影響到鍋爐的正常運行。主要表現(xiàn)形式為：汽水分離器損壞嚴重、蒸汽管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象、蒸汽流量不足等。

1.3 排煙系統(tǒng)

排煙系統(tǒng)主要是由煙道、煙道擋板門、煙箱等組成，為燃煤鍋爐提供燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣，通常情況下，燃燒所產(chǎn)生的煙氣溫度在800 ～1000℃之間，而為了防止鍋爐發(fā)生爆炸事故，需要將鍋爐煙溫控制在300 ～400℃之間。由于不同的鍋爐所需要的煙氣量不同，所以需要對煙道擋板進行調(diào)整，以確保煙氣與空氣進行充分交換。

為了使鍋爐發(fā)生故障時能夠及時地將煙氣排出到大氣中去，需要在鍋爐爐膛上方設(shè)計一個煙道擋板門。當鍋爐發(fā)生故障時，可以通過對煙道門進行關(guān)閉來保證煙氣能夠及時地排出到大氣中去。當鍋爐發(fā)生故障時，會出現(xiàn)排煙溫度升高的情況，通常情況下排煙溫度會升高至300 ～400℃之間。如果在對煙道擋板門進行調(diào)整時，出現(xiàn)了故障無法正常關(guān)閉煙道擋板門時，就需要將煙道口打開來保證煙氣能夠及時地排出到大氣中去。

2 燃煤鍋爐設(shè)備管理

燃煤鍋爐設(shè)備的管理主要是指對燃煤鍋爐的運行狀態(tài)進行檢查、分析，以保證鍋爐能夠正常運行，避免鍋爐出現(xiàn)異常問題。燃煤鍋爐設(shè)備管理主要包括以下幾個方面：首先，在對鍋爐進行使用前，要對其進行詳細的檢查，并制定完善的保養(yǎng)計劃；其次，在對鍋爐進行使用過程中，要做好檢查工作，發(fā)現(xiàn)問題及時進行維修；最后，在對鍋爐進行維護保養(yǎng)時，要按照規(guī)定流程對其進行操作。通過以上措施可以保證燃煤鍋爐能夠正常使用，避免出現(xiàn)故障問題。同時，對于燃煤鍋爐設(shè)備的管理還需要加強重視，提高工作人員的責任意識與安全意識，保證在管理工作中能夠正確處理各種問題。

3 燃煤鍋爐改造策略

3.1 對鍋爐燃燒進行優(yōu)化，提高鍋爐熱效率

提高鍋爐熱效率就是增加熱量的有效利用，減少鍋爐各項熱損失，其中重點是減少鍋爐排煙熱損失和煤炭未完全燃燒損失。在對鍋爐燃燒進行優(yōu)化時，要從影響鍋爐燃燒的因素著手，并且制定科學(xué)合理的改造方案。

（1）加強進煤質(zhì)量的嚴格控制和管理，采用合理摻燒和配煤技術(shù)。準確地進行煤質(zhì)的工業(yè)檢測及數(shù)據(jù)分析對比，按照干基高位熱值、揮發(fā)分、灰分、全硫含量的實測值，采取相應(yīng)的運行調(diào)節(jié)，改變?nèi)紵隣顩r，最大限度降低煤質(zhì)變化對鍋爐燃燒帶來的不利影響，實現(xiàn)鍋爐優(yōu)化運行。對煤層厚度、爐排速度、鼓引風量、各風室的配風等進行合理調(diào)節(jié)，以提高各種質(zhì)量煤的利用率。

（2）加強鍋爐的配風調(diào)節(jié)。在鍋爐運行過程中，爐排上燃料層的燃燒是沿爐排長度方向分區(qū)進行的，所以沿爐排長度所需的空氣量不同。因此，合理配風是提高鍋爐燃燒效率、節(jié)約燃料、保證出力的重要條件。通過在每個風室安裝送風監(jiān)測儀表，根據(jù)風壓參數(shù)對鍋爐的引燃區(qū)、主燃區(qū)及燃盡區(qū)進行合理的區(qū)域送風，改變司爐工沒有準確依據(jù)，盲目給風的現(xiàn)象，在鍋爐燃燒過程中能及時調(diào)整每個風室的風壓。通過合理配風可保持較高的爐膛溫度，使煤充分燃燒，降低排煙量，提高鍋爐燃燒效率。

（3）加強煤中含水量的控制。適量的水分可使碎屑和較大塊的煤粘在一起，能夠減少漏煤與飛灰損失。當煤中水分含量＞12%時，會增加預(yù)熱干燥時間，水分的蒸發(fā)要吸收熱量，水分蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣混合到可燃氣體中降低了它的濃度，對可燃氣體的燃燒不利。在這種情況下，可以適當摻燒較干煤，降低煤中含水量。如煤較干時，采用加水噴淋裝置對原煤進行加濕，使煤的水分含量達到10%左右，使煤炭達到最佳含水量。

3.2 加強對鍋爐設(shè)備的日常檢查及全員參與

燃煤鍋爐是一種壓力較高的機械設(shè)備，其運行的安全性和穩(wěn)定性直接影響著所屬企業(yè)的安全經(jīng)濟運行。為了加強對鍋爐設(shè)備的日常檢查力度，必須從多個方面入手。首先，是要重視對鍋爐設(shè)備使用狀況的監(jiān)督檢查，可以定期對鍋爐房進行安全檢查、設(shè)備檢修和保養(yǎng)工作。其次，是要加強對鍋爐設(shè)備操作人員的培訓(xùn)工作，使操作人員具備較高的專業(yè)技能和安全意識。例如可以應(yīng)用全員規(guī)范化管理（TnPM），其是以設(shè)備管理為核心，以消除浪費、降低成本為目的，將生產(chǎn)現(xiàn)場的人員、設(shè)備、物料、能源和環(huán)境等都納入規(guī)范化管理，并不斷推進實施的一種管理模式。通過TnPM，不僅可以提高員工的素質(zhì)和技能水平，提高他們的積極性和創(chuàng)造性，同時還可以提升設(shè)備的技術(shù)水平和安全水平，進而降低生產(chǎn)成本。再次是要制定一套合理有效的鍋爐房管理制度，對鍋爐房管理工作進行規(guī)范和統(tǒng)一管理。最后，是要做好相關(guān)記錄工作，記錄內(nèi)容應(yīng)該包括以下幾個方面：檢查項目、檢查結(jié)果、處理結(jié)果和處理措施。通過加強對鍋爐設(shè)備使用狀況的監(jiān)督檢查可以及時發(fā)現(xiàn)問題并及時處理問題，有效提高燃煤鍋爐設(shè)備的運行安全性。同時，通過這些內(nèi)容可以了解相關(guān)信息并掌握鍋爐房管理工作的開展情況。

3.3 鍋爐系統(tǒng)的改造與技術(shù)更新

依靠新技術(shù)的應(yīng)用及創(chuàng)新，是實現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗的法寶。通過應(yīng)用混煤機與分層給煤機燃燒調(diào)節(jié)技術(shù)、鍋爐吸風口熱風引進技術(shù)、富氧燃燒技術(shù)、鍋爐爐門改造等多種有效措施，從而達到節(jié)能降耗的目的。

（1）混煤機與分層給煤機燃燒調(diào)節(jié)技術(shù)。傳統(tǒng)的給煤方式成煤炭塊、沫分離導(dǎo)致煤層通風阻力不均，與鍋爐分段等壓送風特點不相適應(yīng)，導(dǎo)致燃燒工況惡化，浪費能源。近年來，混煤機與分層給煤燃燒技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在劣質(zhì)煤燃燒調(diào)節(jié)時，利用混煤機達到塊、沫均勻攪拌，干濕度均勻，再通過給煤機將煤按顆粒大小均勻地分布在爐排上。把波浪狀波峰波谷的煤層鋪設(shè)方式調(diào)節(jié)為平鋪式，使風通過煤層時保持均衡，提高煤的燃盡程度，提高燃煤效率。

（2）鍋爐吸風口熱風引進技術(shù)。部分燃煤鍋爐房在鼓風機吸風導(dǎo)向方面存在設(shè)計缺陷，采用吸取室外風補給，導(dǎo)致鍋爐送風溫度較低。當冷風進入爐體后，穿過燃燒煤層，必將降低爐內(nèi)溫度，這樣造成了不必要的熱損耗。通過實施改造，可以把鍋爐房其他空間內(nèi)的較高溫度空氣進行利用。如在鍋爐房和脫硫間兩座建筑上搭建吸風通道，把脫硫間內(nèi)的熱空氣引到鼓風機內(nèi)，通過鼓風機送入鍋爐內(nèi)，減少冷空氣進入，從而提高鍋爐熱效率，節(jié)約能耗；在鍋爐間吸風通道適當處增設(shè)可拆卸密封插板，降低鍋爐間室內(nèi)負壓，提高鍋爐間室內(nèi)溫度。

（3）富氧燃燒技術(shù)。當鍋爐燃燒出現(xiàn)爐膛溫度不夠、煤渣含碳量偏高、煙氣林格曼黑度無法達標、鍋爐燃燒效率不高、鍋爐出力不足等工況時?？梢酝ㄟ^啟動富氧燃燒設(shè)備進行調(diào)節(jié)，這樣能取得較好效果。其制氧原理是利用高分子有氧載體的復(fù)合膜——富氧膜來完成富氧空氣的制取，在應(yīng)用過程中利用物理方法將空氣中的氧氣進行收集，使收集后氣體中的富氧含量從原來20.9%富集到30%左右，將這部分的富氧氣體以二次風的方式送入鍋爐，可增加爐內(nèi)整體氧氣含量，減少燃燒后的煙氣排放量，提高了火焰溫度和降低排煙黑度。在富氧空氣環(huán)境下，可以提高著火條件，使煤燃燒完全，在節(jié)煤的同時也達到了環(huán)保的效果。

（4）鍋爐爐門改造技術(shù)。為了改變?nèi)忾]鑄鐵爐門不利于觀測爐排運行，且易變形漏風的情況，可以通過對爐門進行可視化改造。通過爐門改造，達到可視觀測的目的，降低了熱損耗；觀測更加直觀，便于定位維修；同時解決了爐門變形漏風的問題，提高了鍋爐的燃燒效率。

3.4 重視對鍋爐運行人員的培訓(xùn)與管理

鍋爐作為一種即受壓又受火的特種設(shè)備，其運行人員的素質(zhì)將直接影響鍋爐設(shè)備的運行狀況，對鍋爐生產(chǎn)運行如果操作不合理，管理不善，處理不當，極易引發(fā)事故，輕則停爐影響生產(chǎn)，重則造成爆炸，引起人身傷亡，造成廠房、設(shè)備的損壞，后果非常嚴重。因此，為了避免出現(xiàn)安全事故，必須對鍋爐運行人員進行專業(yè)的培訓(xùn)和管理，從而確保鍋爐運行人員在操作鍋爐的過程中可以嚴格遵守操作規(guī)程。

具體來說，鍋爐運行人員應(yīng)該從以下幾個方面入手進行培訓(xùn)和管理：（1）要強化對鍋爐設(shè)備使用的認知，對一些常見的故障有一個大致的了解，從而做到在出現(xiàn)問題時可以及時找出原因并進行解決；（2）要對鍋爐操作人員進行定期的考核，對其操作過程中出現(xiàn)的失誤進行糾正和指正；（3）要加強對鍋爐設(shè)備使用過程中工作人員安全意識的培養(yǎng)，提高他們的安全意識，從而避免安全事故發(fā)生。在對鍋爐運行人員進行培訓(xùn)和管理時還應(yīng)該注重對其心理素質(zhì)的培養(yǎng)，因為鍋爐運行人員在操作過程中容易出現(xiàn)急躁、緊張等情緒，如果不能及時調(diào)整好自己的心態(tài)，很容易影響其正常操作。因此，為了有效避免這一問題發(fā)生，應(yīng)該在員工上崗之前開展相關(guān)培訓(xùn)活動，通過培訓(xùn)讓他們了解到工作中可能遇到的問題并學(xué)會如何正確處理這些問題。除此之外，還應(yīng)該在員工上崗后加強跟蹤和監(jiān)管力度，防止出現(xiàn)安全事故。

4 結(jié)語

鍋爐作為一種重要的能源設(shè)備，在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。燃煤鍋爐的發(fā)展與城市的經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)，隨著經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，人們對環(huán)境保護日益重視，因此，燃煤鍋爐設(shè)備的改造優(yōu)化刻不容緩。此外，為了降低燃煤鍋爐的使用給環(huán)境帶來的負面影響，也要加強對燃煤鍋爐設(shè)備的管理工作，并對其進行改造，以實現(xiàn)減少環(huán)境污染、保護大氣環(huán)境的目的。