工業(yè)鍋爐設計中應注意的問題及對策

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摘要：我國是世界上鍋爐生產(chǎn)和使用大國之一，鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)與日常生活中重要的熱能動力設備。它在國民經(jīng)濟中起著不可忽視的作用。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，特別是加入世貿(mào)組織后，各行各業(yè)的競爭日趨激烈，工業(yè)鍋爐行業(yè)也不例外，做好工業(yè)鍋爐設計研發(fā)工作，關系到鍋爐生產(chǎn)企業(yè)的生存與發(fā)展。本文闡述了工業(yè)鍋爐設計中應該注意的一些問題。 

關鍵詞：工業(yè)鍋爐設計；問題；對策  鍋爐用途廣泛，型式眾多。當前我國鍋爐產(chǎn)品主要分為兩種，一是蒸汽鍋爐主要用于發(fā)電；二是工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖，大多為低壓、低溫、小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低；出口工質(zhì)為蒸汽的稱為蒸汽工業(yè)鍋爐，出口工質(zhì)為熱水的稱為熱水鍋爐。  一、我國工業(yè)鍋爐的使用現(xiàn)狀  1、我國工業(yè)鍋爐概況  我國工業(yè)鍋爐目前還以為煤炭為主要燃料，燃料引起的煙污染還是很嚴重的。排煙污染大目前我國企業(yè)主要采用有機熱載體鍋爐，這種鍋爐采用的燃燒方法多為層燃，排煙溫度比較大，而且在這類煙中氣溫通常都在300℃以上，并且包含了大量的二氧化硫、二氧化碳以及一氧化氮等有害氣體，這些夾雜著大量污染氣體的高溫煙塵不僅流失了大量的熱量，損耗了能源，所造成的環(huán)境污染也極為巨大。  2、我國工業(yè)鍋爐的發(fā)展趨勢  技能和環(huán)保是我國工業(yè)鍋爐的主要追求目標。因此我國工業(yè)鍋爐采用清潔燃料和潔凈高效技術的高效節(jié)能、低污染的發(fā)展趨勢。我國鍋爐主要以為煤炭為燃料，但隨著社會的發(fā)展，煤炭資源的日益缺乏，我們也不得不考慮新型資源的的開發(fā)與利用。如氫氣能源，天然氣等一些污染小，對環(huán)境破壞低的燃料和原料。  3、鍋爐形勢  自動化運行水平低是當前我國鍋爐的基本形勢。當前工業(yè)鍋爐普遍未配置相應的運行檢測儀，因此鍋爐操作人員在對鍋爐燃燒工況和負荷變化進行調(diào)整時往往無法掌握具體數(shù)據(jù)，不能及時調(diào)整鍋爐的運行工況，導致鍋爐和電機運行效率受到極大限制，造成資源浪費。在鍋爐發(fā)展過程中，隨著國民經(jīng)濟和市場經(jīng)濟的影響，與來月多的受到財政政策、能源政策和技能環(huán)保的制約，鍋爐發(fā)展形勢也只能以高性能產(chǎn)品的普和提高產(chǎn)品的質(zhì)量來解決。鍋爐水質(zhì)超標按照我國工業(yè)鍋爐水質(zhì)的相關規(guī)定，在使用工業(yè)鍋爐前均應安裝相應的水處理設備和加藥裝置，但是由于技術水平限制和資金限制，目前仍有一部分工業(yè)鍋爐的水質(zhì)超標比較嚴重。  4、鍋爐結焦和積灰問題  結焦和積灰是工業(yè)鍋爐運行中的普遍問題，更是工業(yè)鍋爐在運行中的嚴峻問題。工業(yè)鍋爐的積灰和結焦問題的嚴重性是由于煤炭供需矛盾較大，工業(yè)鍋爐所采用的燃煤質(zhì)量往往參差不齊，這就使得燃燒過程中戰(zhàn)勝的粘結物質(zhì)較多，這些粘結物質(zhì)積聚于鍋爐受熱面，經(jīng)高溫結焦和積灰，影響鍋爐效率。而目前清除結焦和積灰的方法主要是機械法和化學法，費時費工，效果也不明顯。  二、工業(yè)鍋爐設計中的問題  1、鍋爐的選型  熱負荷是選擇鍋爐的主要依據(jù)，是生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)設備的耗量之和。熱負荷的大小與發(fā)展趨勢均和鍋爐的容量以及臺數(shù)有直接的關系。鍋爐型號和臺數(shù)是根據(jù)鍋爐房的熱負荷、介質(zhì)、參數(shù)等因素選擇，并且要考慮到實際情況和技術經(jīng)濟方面的合理性。如果熱負荷大，則相應單臺鍋爐的容量也要大；并且要將發(fā)展負荷同時考慮進去，即短期內(nèi)會大幅度增加的熱負荷。如果只需考慮遠期的熱負荷增長，在鍋爐房的發(fā)展端預留安裝擴建鍋爐的位置即可。很多實際工程設計中，由于對發(fā)展負荷考慮不足，導致所選擇的鍋爐型號無法滿足生產(chǎn)需求。所以在進行鍋爐選型時，要將其發(fā)展負荷充分考慮進來。  2、水處理設備的選擇  一般情況下、工業(yè)鍋爐必須要經(jīng)過定期的排污、排水。工業(yè)鍋爐的水處理任務是指軟化、除氧。確定水處理之后鍋爐的正常運行。較高的水溫度會使得鍋爐在運行過程中升溫幅度受限，造成熱負荷波動早打，效果的不穩(wěn)定。  3、燃氣調(diào)壓問題  隨著社會的發(fā)展和人類對生活環(huán)境的要求，燃煤鍋爐已經(jīng)逐步的在向燃氣鍋爐靠近。燃氣鍋爐要考慮其燃氣調(diào)壓問題。氣壓是燃氣過程中的重點和難點，一般情況下，燃氣熱鍋爐均配置有相應的燃燒器，而且自動化程度相當高，不過對燃氣壓力的要求卻很低，因此在使用燃燒器前要做燃氣調(diào)壓。燃氣系統(tǒng)的調(diào)壓裝置要保證其可靠性，如果僅靠調(diào)節(jié)燃氣管道閥門的大小來調(diào)節(jié)燃氣壓力，則會造成燃氣壓力偏高或者偏低，從而造成回火與脫火，進而燃燒器頻繁啟停影響到鍋爐的正常運行。所以為保證燃氣鍋爐可以穩(wěn)定、安全的燃燒，就要保證供應燃燒器燃料的正常壓力。  4、燃氣質(zhì)量問題  在工業(yè)鍋爐運行過程中，要盡量采用干氣或者在天然氣中加入甲醇，如果無法保證燃氣的質(zhì)量時，要在燃氣母管總關閉閥前或者調(diào)壓裝置前設置相應的油水分離器以及除塵器和排水管等。如果處于寒冷的冬季，由于濕氣中包含水分及輕烴等物質(zhì)，這些物質(zhì)在凝結后會導致管線的堵塞，從而造成燃燒器自動熄火。  5、煙囪冷凝水問題  工業(yè)鍋爐的設計當中，燃氣鍋爐煙囪必須要用鋼筋混凝土或者鋼煙囪。因為燃氣鍋爐的熱效率相對較高，所以排煙溫度比較低，通常低于180℃。煙囪如果直接設置在室外，在冬季鋼煙囪就會出現(xiàn)冷凝水結冰的問題，從而造成煙囪生銹，久而久之形成腐蝕，如果嚴重的話還會對煙囪排煙造成影響。所以要在煙囪的基座內(nèi)加設一根伴熱的排水管，排水管出口引至檢查井。  三、我國工業(yè)鍋爐的減排措施  1、對燃料進行預處理由于鍋爐型號不同，要達到最佳使用狀況應選擇合適煤種。因此，在燃料進爐前應該對煤炭進行細致的篩分和洗選，并合理分配煤炭燃燒；也可運用煤炭爐前成型術，盡可能的節(jié)約燃煤，減少溫室氣體排放，實踐表明,通過篩分、洗選等處理后，煤炭中灰分的含量可降低8％左右，有效提高鍋爐燃燒效率。  2、改造燃燒系統(tǒng)要實現(xiàn)減排目的，對現(xiàn)有工業(yè)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進行改造是十分必要的，目前的主要措施是優(yōu)化鍋爐燃燒室，如安裝省煤器，使用計算機進行控制等，一般來說可將燃料效率提高5％左右。目前此項措施在工業(yè)鍋爐改造上運用時運用比較廣泛。  3、開發(fā)高效的清潔燃燒技術鍋爐高效清潔燃燒技術是當前世界范圍內(nèi)研究的課題，我國也一直致力于研究和制造出使用高效清潔燃燒技術的工業(yè)鍋爐，目前已經(jīng)有了一定突破，包括以下幾種技術和設備：其一，循環(huán)型流化床鍋爐。其二，拋煤機鏈條爐排燃燒鍋爐。該技術設備融合了拋煤機與鏈條爐排鍋爐兩者的優(yōu)點。其三，翻轉(zhuǎn)型爐排鍋爐。其四，改良的水火管鍋爐。  四、結束語  在工業(yè)鍋爐設計過程中，不但要注意文章中出現(xiàn)的常見問題，更要注意負荷能力。鍋爐設計中需要有一定的超負荷能力，短時過負荷運行也是可以的，但是為了降低燃料的供給。工業(yè)鍋爐隨著工業(yè)的發(fā)展，在生活中運用也逐步廣闊，如何避免其中存在的問題是值得我們深究和探索的。