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基本信息
在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，燃煤工業(yè)鍋爐仍將是我國(guó)的主導(dǎo)產(chǎn)品，且以中大容量（單臺(tái)蒸發(fā)量≥10t/h）居多。但燃煤鍋爐會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，隨著能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)的變化和節(jié)能環(huán)保要求日益嚴(yán)格，天然氣開(kāi)發(fā)應(yīng)用將進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。小型燃煤工業(yè)鍋爐將退出中心城區(qū)。因此采用清潔燃料和潔凈燃燒技術(shù)的高效、節(jié)能、低污染工業(yè)鍋爐將是產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)。1我國(guó)工業(yè)鍋爐概況1.1國(guó)內(nèi)有鍋爐制造許可證企業(yè)，截止2002年底，未包括持有YJ級(jí)證企業(yè)37家，單獨(dú)取得部件制造許可證的企業(yè)674家。全國(guó)工業(yè)鍋爐裝機(jī)容量2002年為57.6萬(wàn)臺(tái)，總熱功率199.46萬(wàn)MW。
2002年度A、B級(jí)鍋爐生產(chǎn)廠家，共完成工業(yè)鍋爐2.36萬(wàn)臺(tái)，約9.06萬(wàn)蒸噸。統(tǒng)計(jì)表明，產(chǎn)量名列前50家的工業(yè)鍋爐廠生產(chǎn)總和已超過(guò)了總需要量的50%。
行業(yè)特征
15年來(lái)，全國(guó)工業(yè)鍋爐年產(chǎn)量一直在7~10萬(wàn)蒸噸間徘徊。1987年全國(guó)工業(yè)鍋爐產(chǎn)量就達(dá)85483蒸噸，而2001年還是85400蒸噸。然而行業(yè)規(guī)模卻由當(dāng)初的551家企業(yè)增加到969家，將近擴(kuò)大1倍，并且所增加的企業(yè)絕大多數(shù)是規(guī)模很小的C、D兩級(jí)企業(yè)，這些企業(yè)在工業(yè)鍋爐行業(yè)中居然占到企業(yè)總數(shù)的3/4以上，不能不說(shuō)是一種畸形發(fā)展。
我國(guó)鍋爐現(xiàn)有制造企業(yè)1000多家，廠點(diǎn)太多，產(chǎn)品雷同度大，大多沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)。2001年產(chǎn)量超過(guò)1000蒸噸的只有18家，它們當(dāng)年共計(jì)生產(chǎn)鍋爐37613蒸噸，卻占當(dāng)年全國(guó)工業(yè)鍋爐總產(chǎn)量的44%。而C、D級(jí)企業(yè)的鍋爐年產(chǎn)量平均不過(guò)50蒸噸，廠點(diǎn)總數(shù)則多達(dá)732家，可見(jiàn)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)集中度不高。由于廠點(diǎn)太多，中小型爐供大于求。在千余家鍋爐企業(yè)中具有自行設(shè)計(jì)能力的僅百家左右，其余大多沒(méi)有基本的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力。許多中小企業(yè)步履維艱，有些企業(yè)存在諸多問(wèn)題，從而轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉。
10年來(lái)工業(yè)鍋爐產(chǎn)品由于受各種因素的影響出現(xiàn)了一些新的變化。工業(yè)鍋爐容量≤4t/h所占的比例由1991年的60%降至2001年的30%，幾乎減少1/2，而容量≥10t/h鍋爐所占的比例由25%增至54%，使得大容量鍋爐的企業(yè)出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，且燃煤鍋爐所占比例開(kāi)始降低，由1991年的90%降至2001年的81%，而油氣鍋爐所占比例由1991年的不足6%增至2001年的15%以上，電熱鍋爐開(kāi)始得到應(yīng)用。在燃燒方式方面，循環(huán)流化床鍋爐在鍋爐總?cè)萘恐兴嫉谋壤?991年的3%增至2001年的10%以上，鏈條爐排鍋爐略有增加。工業(yè)鍋爐的爐型方面，水火管鍋爐在容量上所占的比例由1991年的45%降至2001年的21%，而內(nèi)燃式鍋爐所占比例則由不足4%增至10%以上。
面臨機(jī)遇
巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力
加入WTO后，我國(guó)鍋爐行業(yè)面臨巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。入關(guān)后隨著制造許可保護(hù)的減弱，在我國(guó)申請(qǐng)制造許可的國(guó)外企業(yè)正以每年15%的驚人速度遞增，到2002年上半年止，獲得國(guó)內(nèi)制造許可的國(guó)外鍋爐壓力容器制造企業(yè)數(shù)量已達(dá)626家。近幾年，外國(guó)公司在中國(guó)也已建立了14家合資或獨(dú)資企業(yè)，大多生產(chǎn)油氣鍋爐。入關(guān)后低稅率關(guān)稅使國(guó)外鍋爐大批涌入我國(guó)市場(chǎng)，2000年為1646臺(tái)，2001年為2491臺(tái)，2002年為3246臺(tái)。因此，我國(guó)工業(yè)鍋爐行業(yè)和企業(yè)正面臨關(guān)稅大幅度下調(diào)和國(guó)外取得中國(guó)制造許可企業(yè)逐年增加的壓力。
節(jié)能環(huán)保要求日益嚴(yán)格
我國(guó)工業(yè)鍋爐每年耗用原煤約占年總產(chǎn)量的1/3，排放CO2
企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)激烈
制造鍋爐的原材料價(jià)格上漲，企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)激烈。2002年2月后全國(guó)鋼材市場(chǎng)制造鍋爐原材料價(jià)格上揚(yáng)，與鍋爐配套的輔機(jī)也相繼提價(jià)，所有這些給鍋爐廠增加了成本壓力。另一方面由于工業(yè)鍋爐行業(yè)廠點(diǎn)過(guò)多，產(chǎn)品雷同度大，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)特別是價(jià)格戰(zhàn)愈演愈烈，招投標(biāo)過(guò)程中的互相拆臺(tái)、明爭(zhēng)暗斗，一些企業(yè)甚至不惜成本拼市場(chǎng)，出現(xiàn)了增產(chǎn)不增收的現(xiàn)象，這無(wú)疑耗掉了工業(yè)鍋爐企業(yè)的利潤(rùn)，削弱了一些企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的后勁，有少數(shù)企業(yè)甚至因此而斷送了前程。2.4能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，天然氣開(kāi)發(fā)應(yīng)用高速發(fā)展將給工業(yè)鍋爐發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。我國(guó)常規(guī)天然氣可采資源量為10~14.7萬(wàn)億m3左右，西氣東輸工程將于2004年全線投入使用，屆時(shí)工程沿線8省市將受益。川渝盆地天然氣將進(jìn)湘鄂，東海天然氣將落戶寧波，長(zhǎng)慶油田天然氣將供應(yīng)華北。與此同時(shí)，我國(guó)積極利用國(guó)際天然氣資源，將逐步建立中亞—俄羅斯—中國(guó)—韓國(guó)長(zhǎng)線管道，開(kāi)辟中東—亞澳—中國(guó)東南沿海的海上石油天然氣輸送管道。福建省液化天然氣（LNG）建設(shè)項(xiàng)目，其氣源由印度尼西亞湯固氣田引進(jìn)，天然氣開(kāi)采后，經(jīng)過(guò)低溫液化由海上船運(yùn)至福建莆田秀嶼LNG接收站。分別向福州、莆田、泉州、廈門(mén)、漳州五個(gè)城市燃?xì)庥脩艉推翁?、廈門(mén)、晉江新建的燃?xì)怆姀S供氣，計(jì)劃2007年可供氣。所有這些預(yù)示著我國(guó)天然氣開(kāi)發(fā)應(yīng)用已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，工業(yè)鍋爐行業(yè)應(yīng)抓住這一機(jī)遇，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的天然氣利用設(shè)備并提供相應(yīng)的系統(tǒng)服務(wù)。
發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)工業(yè)鍋爐產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展除了受我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度和投資規(guī)模等因素影響外，越來(lái)越受到能源政策和節(jié)能、環(huán)保要求的制約。隨著高性能產(chǎn)品的普及和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，在2000~2010年每年將有約5萬(wàn)蒸噸的工業(yè)鍋爐需要更新，2010年后，每年將有約7萬(wàn)蒸噸的工業(yè)鍋爐需要更新，再加上新增裝機(jī)，從需求上講，到2010年每年工業(yè)鍋爐需求量約為10~12萬(wàn)蒸噸。
今后大中城市的小容量燃煤鍋爐的比重將會(huì)顯著下降，循環(huán)流化床鍋爐等采用清潔燃燒技術(shù)的鍋爐將得到較快的發(fā)展，燃?xì)忮仩t將會(huì)有長(zhǎng)足的進(jìn)步，燃用生活垃圾和生物質(zhì)的鍋爐市場(chǎng)潛力較大，蓄熱式電熱鍋爐系統(tǒng)隨著電力工業(yè)改革和發(fā)展其市場(chǎng)將進(jìn)一步拓寬。因此采用清潔燃料和潔凈燃燒技術(shù)的高效、節(jié)能、低污染工業(yè)鍋爐將是工業(yè)鍋爐產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)，并向高端和高附加值的產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展。
層燃鍋爐
我國(guó)層燃鏈條爐排鍋爐居多，該型鍋爐主要在節(jié)能、環(huán)保性能方面需要進(jìn)一步提高。在對(duì)原煤進(jìn)行洗選篩分并同時(shí)改進(jìn)燃燒設(shè)備的基礎(chǔ)上將有更大的發(fā)展空間。對(duì)于目前仍采用的手燒加煤、間歇燃燒方式的小型固定爐排鍋爐，必將淘汰，取而代之以新開(kāi)發(fā)的新型鍋爐。
循環(huán)流化床鍋爐
循環(huán)流化床燃燒技術(shù)具有強(qiáng)化傳熱、燃燒效率高、燃料適應(yīng)性廣和排放污染物少等特點(diǎn)，在≥10t/h燃煤工業(yè)鍋爐中應(yīng)積極發(fā)展應(yīng)用，該型鍋爐是種很有發(fā)展前途的清潔燃燒技術(shù)。
燃油、燃?xì)忮仩t
燃油或燃?xì)夤I(yè)鍋爐，不僅可以提高鍋爐熱效率，而且可以顯著減少污染物排放。但其受制于初期投資和日常運(yùn)行成本。加之國(guó)家在推廣節(jié)油替代政策，預(yù)計(jì)燃油鍋爐的發(fā)展會(huì)受到抑制，但隨著國(guó)家環(huán)保力度的加大，加之西氣東輸和利用國(guó)際天然氣資源等工程的實(shí)施，大多數(shù)城市開(kāi)始推廣應(yīng)用清潔能源，大量的燃?xì)忮仩t將替代原有的燃煤鍋爐，燃?xì)忮仩t的市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊。預(yù)計(jì)今后燃?xì)忮仩t將占年產(chǎn)工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?5%~20%。
垃圾焚燒鍋爐
當(dāng)前我國(guó)城市生活垃圾成分有了明顯的變化，紙質(zhì)、塑料、木質(zhì)、纖維等可燃物和其它有機(jī)物大大增加，其質(zhì)量已基本具備焚燒的條件，城市垃圾焚燒發(fā)電已成為可能，為發(fā)展垃圾焚燒鍋爐創(chuàng)造了條件。采取垃圾焚燒使垃圾體積減小90%，重量減小70%以上，用回收熱量產(chǎn)生蒸汽，效率約達(dá)85%，轉(zhuǎn)變成電能大約為30%。所以垃圾焚燒技術(shù)在我國(guó)將成為有極具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)。借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，迅速研制國(guó)產(chǎn)垃圾焚燒鍋爐，其市場(chǎng)前景非常廣闊。
水煤漿鍋爐
水煤漿是一種由35%左右的水、65%左右的煤以及1%~2%的添加劑混合制備而成的新型煤基流體潔凈環(huán)保燃料。水煤漿既保留了煤的燃燒特性，又具備了類(lèi)似重油的液態(tài)燃燒特性。水煤漿外觀象油，流動(dòng)性好，儲(chǔ)存穩(wěn)定、運(yùn)輸方便，燃燒效率高，污染排放低。國(guó)內(nèi)燃用水煤漿實(shí)踐證明：約1.8~2.1噸水煤漿可替代1噸燃油，可節(jié)約成本約600元。因此水煤漿在量大面廣的工業(yè)鍋爐中替代油氣燃料有很好的前景。另外冷凝式鍋爐，半煤氣流動(dòng)燃燒鍋爐等工業(yè)鍋爐在我國(guó)都有一定的發(fā)展空間，也應(yīng)予以關(guān)注。
我國(guó)的鍋爐產(chǎn)業(yè)，它既不是“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，也不是“夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，而是與人類(lèi)共存的永恒產(chǎn)業(yè)，且在我國(guó)還是一個(gè)不斷發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。但目前我國(guó)工業(yè)鍋爐行業(yè)和企業(yè)也面臨著各種挑戰(zhàn)和機(jī)遇。工業(yè)鍋爐制造企業(yè)做為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主體，應(yīng)該對(duì)自身所處的外部環(huán)境和自己擁有的內(nèi)部條件有清醒的認(rèn)識(shí)，明確自己的市場(chǎng)定位，并從戰(zhàn)略的高度加以管理，做到有所為和有所不為。必須堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向戰(zhàn)略，緊緊依靠科技進(jìn)步，依靠科技創(chuàng)新，在國(guó)家能源和環(huán)保政策的引導(dǎo)下，調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，抓住機(jī)遇，制造出適銷(xiāo)對(duì)路并具有自己特色的高端產(chǎn)品以促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展并保持強(qiáng)勁的可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)后勁，這樣才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。
安全閥
目前我國(guó)工業(yè)鍋爐房中常用的鍋爐安全閥有：杠桿式、彈簧式、靜重式、脈沖式和復(fù)合式多種。
一、杠桿式鍋爐安全閥
杠桿式安全閥又分為單杠桿式和雙杠桿式兩種。由于它們是通過(guò)杠桿和重錘的重力矩作用到閥芯上，用來(lái)平衡蒸汽(水)壓力又稱為重錘式安全閥。
杠桿式(重錘式)安全閥主要由閥芯、閥座、杠桿、重錘、限位裝置等組成。它是用重錘的重量，通過(guò)杠桿把閥芯壓在閥座上，移動(dòng)重錘的位置來(lái)改變重力矩的大小，以調(diào)整安全閥的開(kāi)啟壓力。當(dāng)鍋爐壓力超過(guò)重錘作用在閥芯上部的壓力時(shí)，閥芯被頂起離開(kāi)閥座，蒸汽排出。到鍋爐壓力低于重錘作用在閥芯上部的壓力時(shí)，閥芯降落，鍋爐停止排汽。
這種安全閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便，工作性能可靠，所以在鍋爐上應(yīng)用相當(dāng)普遍。一般單杠桿式安全閥適用于低壓鍋爐、雙杠桿式安全閥適用于中、高壓鍋爐。
二、彈簧式鍋爐安全閥
彈簧式安全閥主要由閥芯、閥座、閥桿、彈簧、調(diào)整螺釘?shù)冉M成。這種安全閥主要利用彈簧彈力，把閥芯壓在閥座上。當(dāng)鍋爐壓力超過(guò)彈簧作用在閥芯上部的壓力時(shí)，閥芯與閥桿被頂起，蒸汽排出；當(dāng)鍋爐壓力低于彈簧作用在閥芯上部的壓力時(shí)，閥芯降落壓在閥座上，鍋爐停止排汽。閥芯與閥座接觸面為錐面，閥芯四周邊緣有少許伸出。當(dāng)蒸汽頂開(kāi)閥芯后，閥芯的邊緣也受汽壓作用，使整個(gè)作用面積突然增加，安全閥頓時(shí)開(kāi)啟；當(dāng)降力降低后，由于蒸汽作用力突然減小，使閥芯一次閉合，防止閥芯反復(fù)跳動(dòng)。
彈簧式安全閥的主要參數(shù)是開(kāi)啟壓力和排汽能力，而排汽能力取決于閥座的口徑和閥芯的提升高度。由于提升高度的不同，又可分為微啟式、中啟式和全啟式安全閥三種。
彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、輕便；嚴(yán)密性好，且調(diào)整方便，經(jīng)得起振動(dòng)，很少有泄漏的現(xiàn)象。因此，靈敏可靠。它適用范圍最廣，是最常用的一種。
三、靜重式鍋爐安全閥
它是由閥芯、閥座，環(huán)形鐵片，閥罩、防飛螺絲等組成的。
這種安全閥主要是利用環(huán)形鐵片重量，使閥芯壓在閥座上，當(dāng)鍋爐壓力超過(guò)鐵片作用在閥芯上部的壓力時(shí)，閥芯被頂起，蒸汽排出：鍋爐壓力下降到低于鐵片作用在閥芯上部的壓力時(shí)，閥芯降落，停止排汽。
靜重式安全閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但體積龐大笨重.調(diào)整困難，靈敏度也低，僅適用于低壓小型鍋爐。目前我國(guó)工業(yè)鍋爐上很少使用。
四、脈沖式鍋爐安全閥
它主要由脈沖彈簧安全閥、沖量導(dǎo)管主安全閥等組成。
脈沖式安全閥的工作原理是：當(dāng)汽包或過(guò)熱器的壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，蒸汽通過(guò)沖量導(dǎo)管、閥門(mén)，進(jìn)入脈沖彈簧安全閥，將閥芯頂開(kāi)，經(jīng)脈沖彈簧安全閥，蒸汽又進(jìn)入主安全閥活塞上部，使活塞向下移動(dòng)、打開(kāi)主安全閥，使蒸汽排出泄壓。當(dāng)壓力恢復(fù)到正常壓力時(shí)，脈沖彈簧安全閥關(guān)閉，使主安全閥活塞上部蒸汽中斷，主安全閥閥芯在蒸汽和彈簧的作用下關(guān)閉。
這種安全閥裝置有電器控制系統(tǒng)作為電氣保護(hù)。當(dāng)鍋爐超壓時(shí)，接，氣式壓力表接點(diǎn)閉合，接通脈沖彈簧安全閥的電磁鐵，使之工作，將閥門(mén)打開(kāi)；當(dāng)回座壓力過(guò)低或閥門(mén)發(fā)生故障時(shí)，也可操作電器控制開(kāi)關(guān)，接通電磁鐵線圈，關(guān)閉電磁鐵，使閥門(mén)關(guān)閉。
這種安全閥在運(yùn)行中的沖量接入導(dǎo)管上的閥門(mén)，要保持全開(kāi)狀態(tài)，因而要加鉛封。這種安全閥適用于高壓鍋爐上。
五、復(fù)合式鍋爐安全閥
復(fù)合式安全閥由兩個(gè)相同的或不相同的安全閥組成一體，同時(shí)接在一個(gè)閥座上、以減少開(kāi)孔數(shù)量。
節(jié)能改造
（1）加裝燃油鍋爐節(jié)能器
經(jīng)燃油節(jié)能器處理之碳?xì)浠衔?，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細(xì)小分子增多，分子間距離增大，燃料的粘度下降，結(jié)果使燃料油在燃燒前之霧化、細(xì)化程度大為提高，噴到燃燒室內(nèi)在低氧條件下得到充分燃燒，因而燃燒設(shè)備之鼓風(fēng)量可以減少15%至20%，避免煙道中帶走之熱量，煙道溫度下降5℃至10℃。燃燒設(shè)備之燃油經(jīng)節(jié)能器處理后，由于燃燒效率提高，故可節(jié)油4.87%至6.10%，并且明顯看到火焰明亮耀眼，黑煙消失，爐膛清晰透明。徹底清除燃燒油咀之結(jié)焦現(xiàn)象，并防止再結(jié)焦。解除因燃料得不到充分燃燒而爐膛壁積殘?jiān)F(xiàn)象，達(dá)到環(huán)保節(jié)能效果。大大減少燃燒設(shè)備排放的廢氣對(duì)空氣之污染，廢氣中一氧化碳（CO）、氧化氮（NOx）、碳?xì)浠衔铮℉C）等有害成分大為下降，排出有害廢氣降低50%以上。同時(shí)，廢氣中的含塵量可降低30%—40%。安裝位置：裝在油泵和燃燒室或噴咀之間，環(huán)境溫度不宜超過(guò)360℃。
（2）安裝冷凝型節(jié)能器
燃?xì)忮仩t排煙中含有高達(dá)18%的水蒸氣，其蘊(yùn)含大量的潛熱未被利用，排煙溫度高，顯熱損失大。天然氣燃燒后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。減少燃料消耗是降低成本的最佳途徑，冷凝型燃?xì)忮仩t節(jié)能器可直接安裝在現(xiàn)有鍋爐煙道中，回收高溫?zé)煔庵械哪芰?，減少燃料消耗，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，同時(shí)水蒸氣的凝結(jié)吸收煙氣中的氮氧化物，二氧化硫等污染物，降低污染物排放，具有重要的環(huán)境保護(hù)意義。
（3）余熱回收鍋爐技術(shù)
傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在160～250℃，煙氣中的水蒸汽仍處于過(guò)熱狀態(tài)，不可能凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。眾所周知，鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計(jì)算所得，未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱的熱損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達(dá)到87%～91%。而冷凝式余熱回收鍋爐，它把排煙溫度降低到50～70℃，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱，提升了熱效率；冷凝水還可以回收利用。
（4）鍋爐尾部余熱回收
余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，在能源利用設(shè)備中沒(méi)有被利用的能源，也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據(jù)調(diào)查，各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%，可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。
超導(dǎo)熱管是熱管余熱回收裝置的主要熱傳導(dǎo)元件，與普通的熱交換器有著本質(zhì)的不同。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達(dá)98%以上，這是任何一種普通熱交換器無(wú)法達(dá)到的。熱管余熱回收裝置體積小，只是普通熱交換器的1/3。其工作原理如圖所示：左邊為煙氣通道，右邊為清潔空氣（水或其它介質(zhì)）通道，中間有隔板分開(kāi)互不干擾。高溫?zé)煔庥勺筮呁ǖ琅欧牛欧艜r(shí)高溫?zé)煔鉀_刷熱管，當(dāng)煙氣溫度>30℃時(shí)，熱管被激活便自動(dòng)將熱量傳導(dǎo)至右邊，這時(shí)熱管左邊吸熱，高溫?zé)煔饬鹘?jīng)熱管后溫度下降，熱量被熱管吸收并傳導(dǎo)至右邊。常溫清潔空氣（水或其它介質(zhì)）在鼓風(fēng)機(jī)作用下，沿右邊通道反方向流動(dòng)沖刷熱管，這時(shí)熱管右邊放熱，將清潔空氣（水或其它介質(zhì)）加熱，空氣流經(jīng)熱管后溫度升高。由若干根熱管組成的余熱回收裝置，安裝在鍋爐煙口，將煙氣中熱量吸收并高速傳導(dǎo)至另一端，使排煙溫度降至接近露點(diǎn)而減少熱量排放損失。加熱后的清潔空氣可烘干物料或補(bǔ)充到鍋爐內(nèi)循環(huán)使用。提高鍋爐和工業(yè)窯爐的熱效率，降低燃料消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。
在工業(yè)燃油、燃?xì)?、燃煤鍋爐設(shè)計(jì)制造時(shí)，為了防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)排煙溫度一般不低于180℃，最高可達(dá)250℃，高溫?zé)煔馀欧挪坏斐纱罅繜崮芾速M(fèi)，同時(shí)也污染環(huán)境。
熱管余熱回收器可將煙氣熱量回收，回收的熱量根據(jù)需要加熱水用作鍋爐補(bǔ)水和生活用水，或加熱空氣用作鍋爐助燃風(fēng)或干燥物料。節(jié)省燃料費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，減少?gòu)U氣排放，節(jié)能環(huán)保一舉兩得。改造投資3-10個(gè)月回收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
（5）采用防垢、除垢技術(shù)
通過(guò)采用鍋爐除垢劑和電子防垢器，優(yōu)化水汽循環(huán)系統(tǒng)，合理控制鍋爐的排污率，從而減少水垢，提高鍋爐熱效率。
（6）采用燃料添加劑技術(shù)
在燃料中加入添加劑達(dá)到優(yōu)化燃料，達(dá)到降低煙垢，提高熱效率的目的；
（7）采用新燃料
采用新型環(huán)保燃料油，達(dá)到降低燃油成本的目的。
（8）采用富氧燃燒技術(shù)
空氣中氧氣含量≤21%。工業(yè)鍋爐的燃燒也是在這樣空氣下進(jìn)行的工作。實(shí)踐表明：當(dāng)鍋爐燃燒的氣體氧氣量達(dá)到25%以上時(shí)，節(jié)能高達(dá)20%；鍋爐啟動(dòng)升溫時(shí)間縮短1/2－2/3。而富氧是應(yīng)用物理方法將空氣中的氧氣進(jìn)行收集，使收集后氣體中的富氧含量為25%－30%。富氧助燃是一種最新節(jié)能環(huán)保技術(shù)。近十幾年來(lái)，隨著環(huán)保要求的不斷提高以及節(jié)約能源的需要，富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術(shù)在世界各國(guó)蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家要求全部新增工業(yè)爐窯、工業(yè)鍋爐不得用普通空氣助燃，都得用富氧空氣助燃。
?。?）旋流燃燒鍋爐技術(shù)
眾所周知，傳統(tǒng)鍋爐存在著兩大弊端，一是燃燒時(shí)有煙霧煙塵冒出，成為重要的污染源；二是煤渣燃燒不充分，能源浪費(fèi)極為嚴(yán)重。采用純無(wú)煙再節(jié)能旋流燃燒鍋爐新技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐相比較，有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。它比手燒式鍋爐節(jié)煤30%~35%，比鏈條式自動(dòng)化鍋爐節(jié)煤25%。由于純無(wú)煙再節(jié)能技術(shù)使用了PID變頻和ABM節(jié)電系統(tǒng)，比傳統(tǒng)鍋爐節(jié)電40%，揮發(fā)份可實(shí)現(xiàn)90%以上的燃燒和利用，而傳統(tǒng)鍋爐的揮發(fā)份的燃盡率只有78%左右，有22%的煙塵排向大氣層，純無(wú)煙再節(jié)能旋流燃燒技術(shù)使灰渣燃盡率達(dá)到了97%，而傳統(tǒng)鍋爐煤渣的燃盡率只有80%左右，正是由于這些原因，純無(wú)煙再節(jié)能燃燒技術(shù)可使?fàn)t溫從原來(lái)的1200℃提高到1500℃左右，提高了燃燒效率，節(jié)省了燃料，滿足了客戶的需求。
（10）空氣源機(jī)組替換技術(shù)
將現(xiàn)有的燃油（氣）熱水鍋爐替換成空氣源熱泵熱水機(jī)組；可節(jié)約能源消耗30%到50%
（11）燃煤鍋爐改裝
工業(yè)鍋爐運(yùn)行方式分析鍋爐產(chǎn)業(yè)網(wǎng)消息：本文通過(guò)對(duì)一臺(tái)20噸鍋爐運(yùn)行‘>鍋爐運(yùn)行情況的分析，指出工業(yè)鍋爐合理的運(yùn)行方式，以求達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。筆者在實(shí)踐中看到，有許多工業(yè)鍋爐是在偏離設(shè)計(jì)工況的條件下工作，有的長(zhǎng)期低壓運(yùn)行，也有的長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，這對(duì)鍋爐本身的使用壽命以至運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性都產(chǎn)生了不良后果。
問(wèn)題
供分析用的是一臺(tái)DZD20-25/400型鍋爐，該鍋爐生產(chǎn)的蒸汽送至廠蒸汽站的分配聯(lián)箱，再分送至各用汽單位，分配聯(lián)箱安全閥定壓0.08Mpa起跳，生產(chǎn)用汽最大壓力0.4Mpa，廠內(nèi)設(shè)有一臺(tái)1000kw汽輪發(fā)電機(jī)組，在不發(fā)電的情況下，為保證生產(chǎn)用汽，鍋爐只能低壓運(yùn)行，運(yùn)行壓力1Mpa左右，過(guò)熱蒸汽溫度340℃，由于低壓運(yùn)行，帶來(lái)了一系列問(wèn)題。
一、由于壓力降低從而使汽水混合物的飽和溫度降低，導(dǎo)致燃料消耗量的減少，最終使?fàn)t膛溫度降低，爐膛溫度降低對(duì)燃料的燃燼不利，可導(dǎo)致機(jī)械未完全燃燒損失q4的增加，在壓力降低的情況下如試圖提高蒸發(fā)量，則必須多進(jìn)煤，增加送引風(fēng)量使風(fēng)煤協(xié)調(diào)，因爐膛溫度水平低，易導(dǎo)致煤的不完全燃燒，使煙囪冒黑煙，污染環(huán)境。鍋爐的效率也會(huì)降低。如該鍋爐因具有半室燃的特性，故低壓運(yùn)行時(shí)尚能燃燒良好，但遇有負(fù)荷增大的情況，就必須多進(jìn)煤，這時(shí)就易冒黑煙，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，進(jìn)行了操作技術(shù)上的改進(jìn)，首先是將主汽門(mén)適當(dāng)關(guān)小，以求提高壓力，從而提高爐膛溫度，同時(shí)注意風(fēng)量的調(diào)配，使引風(fēng)不過(guò)大，增加煙氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間，注意使用二次風(fēng)，加強(qiáng)攪拌和混合，控制輸煤電壓即控制給煤量控制煤層厚度，采取了這些措施，基本上消除了黑煙，鍋爐燃燒良好，但對(duì)于一般層燃鏈條爐，因其著火條件不及DZD爐，低壓運(yùn)行時(shí)在燃燒方面碰到的問(wèn)題較多，有時(shí)不是單純改進(jìn)操作方法就能解決，而必須結(jié)合煤種在鍋爐的結(jié)構(gòu)方面作一定改進(jìn)，才可能達(dá)到正常運(yùn)行。
二、低壓運(yùn)行導(dǎo)致蒸汽嚴(yán)重帶水。鍋爐在設(shè)計(jì)參數(shù)下工作蒸汽速度有一個(gè)合理的范圍，經(jīng)汽水分離裝置后可以獲得較干燥的蒸汽品質(zhì)，反之，在保持鍋爐銘牌出力下低壓運(yùn)行，蒸汽速度顯著增大，蒸汽帶水也增大，這將對(duì)過(guò)熱器的工作帶來(lái)影響，一方面蒸汽流速的增加將改善過(guò)熱器的冷卻條件，對(duì)過(guò)熱器的工作有利，另一方面由于飽和蒸汽壓力降低，蒸汽密度降低，傳熱性能下降，對(duì)降低過(guò)熱器壁溫不利，但總的來(lái)講，由于煙氣溫度的降低，對(duì)過(guò)熱器的工作是有利的，蒸汽中水分的增加會(huì)在過(guò)熱器蛇形管底部結(jié)垢，埋下事故隱患，導(dǎo)致超溫破壞。
三、低壓運(yùn)行工況，爐膛中煙氣溫度低，若灰粒中多硬性物質(zhì)，灰粒粗大而有棱角，使灰粒變硬，則灰粒的磨損也大，由于燃料為高硫煤煙氣露點(diǎn)高，煙氣溫度低，易引起尾部受熱面腐蝕，大修檢查發(fā)現(xiàn)，鍋爐的省煤器腐蝕較為嚴(yán)重，每次檢修均要更換數(shù)根管子，而空氣預(yù)熱器在運(yùn)行4年以后，已全部更換了一次。
四、低壓運(yùn)行造成大馬拉小車(chē)，浪費(fèi)能源。低壓運(yùn)行時(shí)送引風(fēng)機(jī)擋板均要關(guān)小，造成節(jié)流損失，消耗能源。給水泵也存在負(fù)荷不足的現(xiàn)象，這樣就增加了損失，由于輔機(jī)損失增大，從而使鍋爐機(jī)組凈效率下降。
低壓運(yùn)行對(duì)鍋爐的工作和經(jīng)濟(jì)性有不良影響，同樣，超負(fù)荷運(yùn)行對(duì)鍋爐的工作也是不利的。
鍋爐在設(shè)計(jì)中允許有一定的超負(fù)荷能力，短時(shí)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行是允許的，但實(shí)踐中有些鍋爐因?yàn)闊嶝?fù)荷較大，而鍋爐容量又較小，于是盲目地使鍋爐處于長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，這對(duì)設(shè)備本身是極為不利的，將嚴(yán)重地影響到設(shè)備的使用年限。
在超負(fù)荷工況，為了多發(fā)汽，必須多耗燃料，使煙氣流速增加，而使煙氣側(cè)對(duì)流放熱系數(shù)增大，同時(shí)由于煙氣溫度增加，使傳熱溫差增加，因而使對(duì)流過(guò)熱器吸熱量增加的值超過(guò)負(fù)荷增加值使出口汽溫增高，這對(duì)過(guò)熱器的工作是很不利的。由于整個(gè)爐膛溫度水平的提高使各受熱面的工作條件惡化，長(zhǎng)期超溫運(yùn)行，會(huì)引起金屬材料的損壞。在超負(fù)荷情況下，飛灰濃度大，煙氣流速高引起強(qiáng)烈磨損。
金屬磨損量T∝GW2τ/2gg/㎡
式中G—飛灰質(zhì)量流量g/㎡·s
w—飛灰速度m/s
τ—時(shí)間h
g—重力加速度9.81m/s2
長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行使受熱面很快損壞，大大縮短設(shè)備的使用壽命。
由以上的分析可知，鍋爐無(wú)論是低壓運(yùn)行或是超負(fù)荷運(yùn)行，都不是正確的運(yùn)行方式，最經(jīng)濟(jì)安全的運(yùn)行方式還是在額定參數(shù)，經(jīng)濟(jì)負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行，可以達(dá)到最佳效果。
在工作鍋爐的運(yùn)行實(shí)踐中，另外一個(gè)影響比較大的問(wèn)題是負(fù)荷頻繁變化，給運(yùn)行工作帶來(lái)一些問(wèn)題，例如某廠生產(chǎn)不正常，加上調(diào)度原因，就存在開(kāi)關(guān)車(chē)頻繁，負(fù)荷不穩(wěn)的問(wèn)題，在自發(fā)電的情況下，因?yàn)橐云?，結(jié)果汽負(fù)荷高時(shí)可以多發(fā)電，汽負(fù)荷低時(shí)就只能少發(fā)電，不能維持發(fā)電量的均衡，在用汽負(fù)荷多變的情況下，常形成汽壓交變從而對(duì)汽包增加熱沖擊和熱疲勞作用，易致疲勞破壞，對(duì)爐墻耐火砌體也易導(dǎo)致開(kāi)裂，致使漏風(fēng)增加，鍋爐熱效率下降。以上這些問(wèn)題都是由于用汽負(fù)荷波動(dòng)大所致，如果消除了負(fù)荷波動(dòng)，就從根本上解決了這個(gè)問(wèn)題，如果有條件在鍋爐房?jī)?nèi)裝設(shè)蒸汽蓄熱器可以均衡用汽負(fù)荷的波動(dòng)，從而解決上述問(wèn)題。
事故預(yù)防
一、常見(jiàn)事故
1.運(yùn)行人員勞動(dòng)紀(jì)律松弛，有章不循，擅離崗位。具體表現(xiàn)在運(yùn)行人員不按時(shí)上班，或者上班時(shí)看小說(shuō)，干私活，打撲克，洗衣服，甚至擅離崗位睡覺(jué)、酗酒，造成嚴(yán)重的鍋爐事故。
2.運(yùn)行人員技術(shù)不熟練，誤操作甚至不懂鍋爐安全操作技術(shù)。
3.鍋爐結(jié)構(gòu)不合理，焊接質(zhì)量低劣，安全附件不全不靈。
4.鍋爐未進(jìn)行給水處理或給水處理不良。
二、預(yù)防措施
1、鍋內(nèi)缺水
當(dāng)鍋內(nèi)水位低于最低許可水位時(shí)，稱為鍋內(nèi)缺水。它又分輕微缺水和嚴(yán)重缺水。
輕微缺水：當(dāng)鍋爐水位從玻璃管（板）水位計(jì)內(nèi)消失后，采用沖洗水位計(jì)和“叫水”的方法，水位能重新出現(xiàn)的，稱為輕微缺水。
嚴(yán)重缺水：當(dāng)采用沖洗水位計(jì)和“叫水”后，鍋內(nèi)水位仍然不能在玻璃管（板）水位計(jì)內(nèi)出現(xiàn)的，稱為嚴(yán)重卻水。
鍋內(nèi)嚴(yán)重缺水時(shí)，會(huì)造成爐管爆破事故。在爐管或鍋筒燒紅的情況下，如處理錯(cuò)誤，進(jìn)行大量上水的話，則水接觸燒紅的爐管或鍋筒時(shí)，便產(chǎn)生大量蒸汽。由于汽壓突然猛增，就會(huì)造成鍋爐爆炸事故。特別時(shí)壓力高、水容積又較大的鍋殼式鍋爐，爆炸時(shí)的威力也就更大。因此，鍋內(nèi)嚴(yán)重缺水時(shí)，嚴(yán)禁向鍋內(nèi)上水，應(yīng)采取緊急停爐措施。
造成鍋內(nèi)缺水的原因很多。據(jù)國(guó)家勞動(dòng)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)資料分析，其中主要由運(yùn)行人員勞動(dòng)紀(jì)律松弛與誤操作所致的約占70%左右。例如長(zhǎng)期忘記上水；排污后忘記關(guān)閉排污閥或關(guān)閉不嚴(yán)；水位計(jì)不按時(shí)沖洗，使水位計(jì)旋塞堵死，形成假水位等等。其余30%是由于設(shè)備缺陷或其它故障造成的。如給水設(shè)備突然發(fā)生故障，或者水源突然中斷，停止了給水等。因此，要杜絕鍋內(nèi)缺水事故，關(guān)鍵是加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行人員遵守勞動(dòng)紀(jì)律的教育，只要運(yùn)行人員具有高度的責(zé)任感，又熟練地掌握了操作技術(shù)，即使發(fā)生設(shè)備故障，也完全能及時(shí)排除鍋內(nèi)缺水事故。
2、鍋爐超壓
鍋爐超壓就是鍋爐運(yùn)行時(shí)的工作壓力超過(guò)了最高許可工作壓力。
造成鍋爐超壓，發(fā)生鍋爐爆炸事故，多屬盲目的提高鍋爐的工作壓力或司爐擅離崗位，鍋爐處于無(wú)人管理的結(jié)果。因此，不能盲目的提高鍋爐工作壓力。如需要提高鍋爐的工作壓力，必須經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)嚴(yán)格的技術(shù)鑒定。另外，從鍋爐超壓爆炸的事例中可以看出，培訓(xùn)司爐人員和加強(qiáng)崗位責(zé)任制的重要性。
有時(shí)壓力表、安全閥同時(shí)失靈，也有可能造成鍋爐超壓。
3、鍋內(nèi)滿水
國(guó)內(nèi)滿水就是鍋內(nèi)的水位超過(guò)了最高許可水位線，嚴(yán)重時(shí)蒸汽管道內(nèi)發(fā)出水沖擊聲。
鍋內(nèi)滿水一般是由于運(yùn)行人員疏忽大意，上水過(guò)量。發(fā)生了鍋內(nèi)滿水時(shí)，應(yīng)立即打開(kāi)排污閥，放出過(guò)量的水，使水位維持正常即可排除鍋內(nèi)滿水。
4、汽水共騰
汽水共騰的特點(diǎn)是水位計(jì)內(nèi)水面發(fā)生劇烈上下波動(dòng)，鍋水起泡沫，蒸汽中大量帶水，嚴(yán)重使管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。
發(fā)生汽水共騰的主要原因是鍋水含鹽量太高。因此，防止汽水共騰的主要措施是控制鍋水含鹽量在臨界含鹽量之內(nèi)。加強(qiáng)給水處理以及加大連續(xù)排污量，也是防止汽水共騰有效措施。
5、爐管爆破爐
管爆破時(shí)有顯著的爆破聲、噴汽聲，這時(shí)水位迅速下降，汽壓明顯降低，一般無(wú)法維持汽壓、水位，必須緊急停爐。
一般工業(yè)鍋爐發(fā)生爐管爆破的主要原因是給水處理不良或根本沒(méi)有進(jìn)行給水處理，引起結(jié)垢或腐蝕而造成的。鍋內(nèi)結(jié)垢是因?yàn)榻o水硬度長(zhǎng)期超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，在爐管內(nèi)壁沉積成水垢，甚至將爐管堵死。腐蝕是由于給水中含氧量或酸價(jià)超過(guò)允許規(guī)定而造成。據(jù)調(diào)查，不少單位由于對(duì)給水處理工作不重視，造成爐管爆破或爐管堵死、鍋爐報(bào)廢的事故相當(dāng)嚴(yán)重，已足以引以為戒。因此，只有加強(qiáng)水處理方面的管理工作，才能從根本上杜絕爐管爆破事故，而且還可以做到節(jié)約大量的燃料、鋼材、人力、財(cái)力。
其次，由于鍋爐嚴(yán)重缺水使?fàn)t管過(guò)熱，也會(huì)造成爐管爆破事故，而爐管爆破事故又很快造成缺水。因此，爆管、缺水又常?；橐蚬?。所以，鍋爐在運(yùn)行中嚴(yán)密監(jiān)視水位，對(duì)于防止鍋爐缺水，爆管事故十分重要。
6、爐膛爆炸
當(dāng)爐膛內(nèi)可燃物質(zhì)與空氣混合的濃度達(dá)到爆炸極限范圍時(shí)，遇到明火就會(huì)發(fā)生爐管爆炸或爆燃。爐膛爆燃時(shí)，火焰從鍋爐的點(diǎn)火孔、看火孔等處向外噴出，極易傷人。爐膛爆炸時(shí)會(huì)造成爐膛倒塌，鍋爐損壞，并嚴(yán)重威脅人身安全。
各種可燃物質(zhì)與空氣混合時(shí)，都存在著一定的爆炸濃度極限范圍，過(guò)低或過(guò)高的濃度下都不易發(fā)生爆炸。下表列出在室溫和大氣壓力下部分可燃物質(zhì)與空氣混合時(shí)的爆炸濃度極限范圍。
燃用燃料油（重油）、天然氣、干氣、煤氣和煤粉的鍋爐，在實(shí)際運(yùn)行中很難使燃料完全避免出現(xiàn)爆炸濃度極限的范圍，尤其在點(diǎn)火時(shí)，由于操作不當(dāng)極易因此而發(fā)生爐膛爆燃或爐膛爆炸事故。
以燃料油（重油）、天然氣、干氣、煤氣和煤粉為燃料的鍋爐，在運(yùn)行中為了預(yù)防爐膛爆炸或爆燃，必須先引風(fēng)5分鐘以上才能點(diǎn)火；點(diǎn)火應(yīng)給用火把而不允許用爐膛余熱點(diǎn)火；運(yùn)行中爐內(nèi)可燃物質(zhì)的溫度不宜太高，鼓風(fēng)、引風(fēng)量配合要平衡。
7、二次燃燒
鍋爐尾部沉積的可燃物質(zhì)，重新著火燃燒的現(xiàn)象稱為二次燃燒。鍋爐發(fā)生二次燃燒時(shí)，會(huì)把省煤器、引風(fēng)機(jī)燒壞，嚴(yán)重時(shí)也可能把鍋爐尾部全部燒毀。
鍋爐尾部沉積的可燃物質(zhì)，如炭黑、油怠、煤粉等，主要是由于不完全的燃燒而帶入鍋爐尾部的。尤其在點(diǎn)火與停爐時(shí)，最容易造成燃燒不完全，使鍋爐尾部沉積大量可燃物質(zhì)。這些沉積物降低了尾部受熱面的傳熱效果，使排煙溫度升高。當(dāng)排煙溫度上升到一定值，又有足夠的氧氣助燃時(shí)，便會(huì)發(fā)生二次燃燒、
有的二次燃燒是在停爐幾分鐘或幾小時(shí)以后發(fā)生的，這與可燃物質(zhì)的著火點(diǎn)和散熱條件有關(guān)。運(yùn)行著的鍋爐尾部煙氣流速較快，可燃物質(zhì)所產(chǎn)生的熱量很快被煙氣帶走，只能緩慢的氧化，不能達(dá)到著火燃燒。而停爐后，煙道中的煙氣停止了流動(dòng)，可燃物質(zhì)氧化產(chǎn)生的熱量不易散失，溫度就會(huì)升高。如果爐門(mén)或煙道擋板關(guān)閉不嚴(yán)，漏入新鮮空氣助燃，就造成了停爐后的二次燃燒。
為了防止鍋爐尾部發(fā)生二次燃燒，其根本措施是杜絕可燃物質(zhì)在鍋爐尾部沉積。為此，在點(diǎn)火時(shí)，如果點(diǎn)不著火，必須立即停止向爐膛內(nèi)供給燃料（如煤、油、氣等），嚴(yán)防將可燃物質(zhì)帶入鍋爐尾部。在運(yùn)行中，應(yīng)加強(qiáng)吹灰，配風(fēng)適當(dāng)，使燃燒完全，不冒黑煙。停爐后，要監(jiān)視省煤器的溫度，若突然升高數(shù)十度，即已引起自燃，要立即采取滅火措施。
為了及時(shí)消除二次燃燒，可使用二氧化碳滅火器滅火，也可以在鍋爐尾部受熱面處裝設(shè)蒸汽滅火管。蒸汽滅火管應(yīng)該布局均勻，對(duì)煙氣的阻力要小，不影響吹灰，嚴(yán)密不漏，其排氣量要足以窒息二次燃燒。
8、鍋爐熄火
鍋爐熄火又叫鍋爐滅火。它是指鍋爐在正常運(yùn)行中的突然熄火。突然熄火是燃油鍋爐在運(yùn)行中的常見(jiàn)故障。
九、爐墻損壞爐墻損壞的現(xiàn)象是：除渣機(jī)內(nèi)有跌落磚塊；爐墻支架、外殼或拱磚的吊裝件溫度突然升高，甚至燒紅；爐墻轉(zhuǎn)交處，以及爐墻與鋼架、過(guò)墻套筒等接觸處的石棉填料大量跌落，以致冷風(fēng)侵入爐膛過(guò)多，爐溫降低，鍋爐負(fù)荷減少；外爐墻嚴(yán)重凸出裂開(kāi)，有倒塌的危險(xiǎn)。
爐墻損壞的原因：在設(shè)計(jì)方面，爐拱及爐墻結(jié)構(gòu)不合理，阻礙鍋爐受壓元件的正常膨脹；水冷壁管布置的少；燃燒器位置不正確，使部分爐墻及爐拱溫度過(guò)高。在運(yùn)行方面，燃燒火焰調(diào)整不當(dāng)，火焰中心偏移；長(zhǎng)期正壓燃燒，爐膛溫度過(guò)高，飛灰熔點(diǎn)低，爐膛結(jié)焦嚴(yán)重；生火、停爐及增、減負(fù)荷過(guò)急，使?fàn)t墻、爐拱驟冷驟熱；除焦渣時(shí)碰壞爐墻；爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸沖擊所致。在安裝檢修方面，磚邊破碎，磚縫太大；灰漿配制比例不當(dāng)，養(yǎng)護(hù)不好，磚粘結(jié)不牢；沒(méi)有留足夠的伸縮縫；烘爐時(shí)間太短，爐墻尚未完全干燥，即升壓運(yùn)行。
鍋爐在運(yùn)行中，若發(fā)現(xiàn)爐墻有裂縫等損壞現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密性檢查，并減小負(fù)荷，加大引風(fēng)，保持爐膛負(fù)壓。當(dāng)外爐墻輕微裂縫時(shí)，一般可用石棉繩填塞，并在外面涂上耐火水泥漿或水泥石灰漿。如果跌落少量耐火磚，或外爐墻有輕微凸出時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行中的檢查，暫時(shí)維持運(yùn)行，待鍋爐停爐后檢修。如果爐墻損壞面積較大，而且使?fàn)t墻及爐架外表面溫度升高，有倒塌危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)緊急停爐。
處理方法
1、運(yùn)行方面造成爐內(nèi)正壓
在燃燒過(guò)程中，如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產(chǎn)生的煙氣量，則爐膛內(nèi)正好處于物質(zhì)平衡，爐內(nèi)壓力就相對(duì)保持不變。若排煙量小于燃料產(chǎn)生的煙氣量，勢(shì)必引起爐內(nèi)正壓。當(dāng)熱負(fù)荷增大時(shí)，應(yīng)首先增大引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，即開(kāi)大調(diào)風(fēng)門(mén)，然后再增加燃煤量和鼓風(fēng)量；反之當(dāng)負(fù)荷減少時(shí)，應(yīng)先減少燃煤量和鼓風(fēng)量，然后再減少引風(fēng)量。
2、設(shè)備的檢修維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，或設(shè)備損壞造成爐內(nèi)正壓燃燒
1）空氣預(yù)熱器管子堵塞和磨損是引起鍋爐正壓燃燒的主要原因。一旦有管子堵塞，煙氣流通面積變小，阻力增大，當(dāng)管子堵塞數(shù)超過(guò)管子總數(shù)的5%時(shí)，正壓燃燒就不可避免了。空氣預(yù)熱器管子磨損漏風(fēng)后，則使鼓風(fēng)和引風(fēng)直接形成短路，一側(cè)是正壓、一側(cè)是負(fù)壓，會(huì)分流許多無(wú)效的引風(fēng)量。比較空氣預(yù)熱器進(jìn)出端的煙氣壓力變化（查記錄）可預(yù)知是否堵塞和磨穿。所以停爐檢修時(shí)，一定要疏通所有堵塞的管子；如個(gè)別管子中段漏風(fēng)，可將管子兩端封嚴(yán)，封閉的管子數(shù)量也不能超過(guò)管子總數(shù)的5%，如超過(guò)1組的1/3，應(yīng)整組換新；管端磨損最為嚴(yán)重（煙氣入口處），加裝管端保護(hù)套能防止管端磨損，檢修也較為方便。
2）省煤器積灰也能引起鍋爐的正壓燃燒，積灰使煙氣的流通面積變小，阻力增大。省煤器一般都配備吹掃和清灰設(shè)施，定期吹掃和清灰是防止省煤器積灰的有效措施，一星期不應(yīng)少于1次。
3）對(duì)于改用濕式除塵（如麻石除塵器、除塵脫硫一體化設(shè)備等）后出現(xiàn)的正壓燃燒，應(yīng)先考慮煙氣是否帶水。方法是比較引風(fēng)機(jī)電流在相同的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度時(shí)是否明顯偏高；引風(fēng)機(jī)振動(dòng)是否加大；葉輪是否粘灰；葉輪粘灰后破壞了動(dòng)平衡，引起引風(fēng)機(jī)振動(dòng)、電機(jī)電流增加，導(dǎo)致氣流紊動(dòng)，引風(fēng)量降低。此種情況一般都在設(shè)備的保修期內(nèi)，應(yīng)及時(shí)找設(shè)備生產(chǎn)廠家，解決氣水分離不徹底的問(wèn)題。其次，還應(yīng)查閱相關(guān)資料或進(jìn)行實(shí)測(cè)，驗(yàn)證產(chǎn)生的局部阻力是否高于改用前很多。
4）對(duì)于采用老式的旋風(fēng)除塵器，如果煙質(zhì)惡化，壓力損失增加并發(fā)生正壓燃燒情況，很可能是旋風(fēng)除塵器外筒下部堆積煙塵，引起內(nèi)部氣流紊亂而將煙塵卷入上升氣流中。當(dāng)除塵器內(nèi)外筒被煙塵磨穿、鎖氣裝置不嚴(yán)密時(shí)，雖壓力損失減少，但煙氣發(fā)生短路，不但除塵效率下降，也可造成鍋爐的正壓燃燒。
設(shè)備在維護(hù)保養(yǎng)和檢修時(shí)不但要認(rèn)真清灰，還要檢查各密封處如法蘭、排灰裝置、鎖氣裝置等是否密封漏氣。對(duì)磨損嚴(yán)重的要及時(shí)安排修理和更換。
5）煙質(zhì)低劣，爐膛溫度起不來(lái)，使?fàn)t膛出口煙氣溫度也低，致使煙氣密度增加，引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)排煙溫度為180～200℃，壓力為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，當(dāng)排煙溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，煙氣密度增大，風(fēng)機(jī)則處于超設(shè)計(jì)負(fù)荷下工作；同時(shí)，為滿足外界負(fù)荷，只有加大給煤量，這樣也就增大了煙氣排量。如風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)選型時(shí)的富裕量小，建立爐膛負(fù)壓就比較困難。由于煤質(zhì)引起的正壓燃燒，加裝分層燃燒給煤裝置可提高爐膛對(duì)煤的適應(yīng)性。
爐前煤的水分也應(yīng)控制，大量的水蒸汽使?fàn)t膛產(chǎn)生的煙氣量增加。煤的水分一般不易超過(guò)8%～12%，如遇下雨、下雪應(yīng)上干煤柵的煤。
6）煙囪底部集塵過(guò)多，爐子后部的各檢查孔、清灰孔未及時(shí)密閉也可引起阻力增加，引風(fēng)短路，起爐前應(yīng)仔細(xì)檢查。還應(yīng)注意，力求避免幾臺(tái)正壓燃燒的鍋爐或正壓和負(fù)壓燃燒的鍋爐同時(shí)運(yùn)行，惡化正壓燃燒。
7）如遇不明原因爐膛突然產(chǎn)生正壓，應(yīng)先檢查水冷壁、省煤器受熱面是否破損，防止事態(tài)擴(kuò)大。
3設(shè)計(jì)選型和安裝方面造成爐內(nèi)正壓燃燒
3、負(fù)壓下燃燒原因
1）選擇風(fēng)機(jī)時(shí)未考慮風(fēng)機(jī)本身的全壓偏差ΔH的影響，當(dāng)ΔH為正偏差時(shí)則引風(fēng)機(jī)風(fēng)量增大、為負(fù)偏差時(shí)，則風(fēng)量減少。
2）管網(wǎng)的實(shí)際阻力與計(jì)算值相差過(guò)大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)風(fēng)量減少許多。由一般管網(wǎng)特性方程式H=KQ2可知，實(shí)際K值小于計(jì)算值K時(shí)，流量增大，實(shí)際K值大于計(jì)算值K時(shí)，流量減少。引風(fēng)機(jī)選型時(shí)以經(jīng)驗(yàn)代替計(jì)算，忽視了鍋爐生產(chǎn)廠家的爐膛結(jié)構(gòu)差異，環(huán)境位置受限制時(shí)空氣預(yù)熱器出口至煙囪入口的風(fēng)道的長(zhǎng)度、彎頭的數(shù)量、除塵脫硫的方式、風(fēng)道的截面積等的差異。如果這些差異使實(shí)際K值增大許多，引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量就減少很多，不但吃掉了引風(fēng)機(jī)的選型時(shí)風(fēng)量、風(fēng)壓的儲(chǔ)備系數(shù)，而且造成了風(fēng)量的不足。
3）鍋爐作為特種設(shè)備，有些安裝單位對(duì)必檢項(xiàng)目、受壓零部件認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)輔助系統(tǒng)漫不經(jīng)心。如彎頭不按標(biāo)準(zhǔn)制作，或轉(zhuǎn)變半徑過(guò)小或應(yīng)加導(dǎo)流片不加；風(fēng)道內(nèi)壁凹凸不平；法蘭安裝不平行；該填石棉繩密封而不填等等，都容易造成漏風(fēng)或阻力增大（沿程阻力和局部阻力）。
4）由于受客觀條件的限制實(shí)際煙道阻力損失往往設(shè)計(jì)值要大，同時(shí)鍋爐房?jī)?nèi)多臺(tái)鍋爐共用1個(gè)煙道、煙囪排煙，對(duì)每一臺(tái)引風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于將氣體送入1個(gè)正壓空間，無(wú)疑也增大了煙道系統(tǒng)的阻力。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，設(shè)備的老化，風(fēng)機(jī)的磨損，風(fēng)道的漏風(fēng)等都勢(shì)必造成風(fēng)道阻力加大，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量風(fēng)壓儲(chǔ)備對(duì)今后的使用調(diào)節(jié)較為有利。
仿真培訓(xùn)
隨著工業(yè)鍋爐的大型化，其控制系也越來(lái)越復(fù)雜。同時(shí)對(duì)工業(yè)鍋爐操作人員的要求也越來(lái)越高。操作人員除需要熟悉操作規(guī)程外，還需要快速處理運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的各種故障。
工業(yè)鍋爐仿真培訓(xùn)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)從鍋爐點(diǎn)火、升溫、加負(fù)荷直至額定負(fù)荷的全工況仿真，包括冷態(tài)起動(dòng)、熱態(tài)起動(dòng)、正常停爐、熱態(tài)停爐（壓火）、緊急停爐等過(guò)程。整個(gè)過(guò)程中鍋爐各部位的壓力、溫度、流量、液位等熱力參數(shù)及其變化趨勢(shì)與真實(shí)鍋爐過(guò)程一致。
1.動(dòng)態(tài)參數(shù)監(jiān)視
“仿真教學(xué)軟件”提供了多種以圖形方式動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)的方法，包括數(shù)據(jù)表格、動(dòng)態(tài)曲線、流程圖、直方圖等，顯示鍋爐各部位的熱力參數(shù)，如壓力、溫度、流量、水位等。
通過(guò)流程圖上顯示的鍋爐的主要系統(tǒng)圖，便于學(xué)員熟悉鍋爐的各種系統(tǒng)和流程。此外在系統(tǒng)圖上還可以顯示各個(gè)部件的熱力參數(shù)，使學(xué)員一目了然的了解鍋爐在運(yùn)行中各處的壓力、溫度、流量等參數(shù)。
運(yùn)行人員通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏上DCS操作系統(tǒng)，可以與現(xiàn)場(chǎng)相似的方式觀察鍋爐的各主要參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。
動(dòng)態(tài)曲線可以用來(lái)顯示鍋爐主要熱力參數(shù)隨時(shí)間的變化，例如主汽溫度、汽包水位、爐膛負(fù)壓隨時(shí)間的變化曲線，以便于運(yùn)行人員了解自己的操作效果，并可以進(jìn)行趨勢(shì)分析。
2.控制鍋爐運(yùn)行
運(yùn)行人員可以通過(guò)DCS的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐運(yùn)行狀況的控制。也可以通過(guò)流程圖上的各種閥門(mén)、擋板，對(duì)它們進(jìn)行仿真操作（開(kāi)、關(guān)、開(kāi)大、開(kāi)?。?，以實(shí)現(xiàn)同一目的。
2.2工況選擇和保存功能
系統(tǒng)事先存儲(chǔ)了各種典型工況的數(shù)據(jù)，如冷態(tài)啟動(dòng)工況、熱態(tài)啟動(dòng)工況、額定負(fù)荷工況等，根據(jù)不同的目的，指導(dǎo)員可以選擇某個(gè)工況開(kāi)始培訓(xùn)。在運(yùn)行過(guò)程中可以把當(dāng)時(shí)運(yùn)行的工況保存下來(lái)，供以后啟動(dòng)時(shí)調(diào)用。
2.3凍結(jié)與解凍功能
在運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)培訓(xùn)的需要可對(duì)運(yùn)行中的工況進(jìn)行凍結(jié)，也即暫時(shí)停止模型的運(yùn)行。這便于觀察當(dāng)前運(yùn)行工況，并進(jìn)行詳細(xì)的分析。在系統(tǒng)處于凍結(jié)狀態(tài)時(shí)，可根據(jù)需要進(jìn)行各種操作，操作完成后可通過(guò)解凍命令，繼續(xù)模型的運(yùn)行。
2.4加快、減慢仿真過(guò)程
對(duì)于本來(lái)變化緩慢的過(guò)程，例如升溫過(guò)程，本來(lái)需要4個(gè)小時(shí)，采用實(shí)時(shí)仿真就得花4個(gè)小時(shí)。若采用快速仿真方式，以實(shí)際1秒鐘的時(shí)間來(lái)仿真10秒鐘的過(guò)程，即加速10倍，則4小時(shí)的過(guò)程可以縮短為24分鐘，這就是所謂的超實(shí)時(shí)仿真。而對(duì)于本來(lái)變化迅速的過(guò)程，例如爆管后的過(guò)程，幾秒種內(nèi)鍋爐的參數(shù)大幅度的波動(dòng)，學(xué)員來(lái)不及細(xì)看就過(guò)去了。為了讓學(xué)員能仔細(xì)觀察全過(guò)程，可以采用減慢仿真速度的辦法，即用實(shí)際1秒鐘時(shí)間，仿真0.1秒鐘的過(guò)程，即減慢10倍。這樣幾秒鐘的過(guò)程，延伸到幾十秒鐘，就容易觀察得多了，這就是欠實(shí)時(shí)仿真。超、欠實(shí)時(shí)仿真的時(shí)間比例是可以根據(jù)需要由指導(dǎo)員進(jìn)行設(shè)置。
2.5回退功能
在系統(tǒng)處于凍結(jié)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)需要可退回前面某個(gè)時(shí)間的狀態(tài)，重新開(kāi)始解凍運(yùn)行。
2.6追憶功能
在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按照一定的時(shí)間間隔保存過(guò)去一段時(shí)間的歷史工況。在系統(tǒng)處于凍結(jié)狀態(tài)時(shí)，可以選擇以前的某個(gè)時(shí)間，將學(xué)員的操作和參數(shù)變化重新演示一遍，有利于分析學(xué)員原來(lái)的操作狀況。
2.7故障設(shè)置功能
“仿真教學(xué)軟件”最大的優(yōu)點(diǎn)，是可以設(shè)置各種故障。利用這個(gè)功能，“仿真教學(xué)軟件”可以對(duì)學(xué)員進(jìn)行訓(xùn)練，這在實(shí)際運(yùn)行中幾乎是不可能做到的。
鍋爐是壓力容器，一旦發(fā)生事故，往往會(huì)造成嚴(yán)重后果，甚至爐毀人亡。而有些事故，運(yùn)行人員可能很少遇到，平時(shí)難以有練手的機(jī)會(huì)，一旦事故發(fā)生，往往難以迅速應(yīng)付。事故處理的培訓(xùn)，確實(shí)是“養(yǎng)兵千日，用兵一時(shí)”。有了事故處理的培訓(xùn)，才可能在真正出現(xiàn)事故時(shí)能夠從容應(yīng)對(duì)，迅速處理，而不至于手忙腳亂，處置不當(dāng)，延誤了處理的時(shí)機(jī)，甚至使故障擴(kuò)大化。
學(xué)員在事故處理培訓(xùn)中，事故由指導(dǎo)員設(shè)置，這是學(xué)員事先不知道的。學(xué)員應(yīng)當(dāng)根據(jù)各種參數(shù)的顯示，即現(xiàn)象，判斷鍋爐運(yùn)行是否正常，分析是否有事故發(fā)生，判斷是什么樣的事故，并作出正確的處理。某種異?，F(xiàn)象的發(fā)生，可能有不同的原因，至于究竟是什么原因，需要學(xué)員根據(jù)參數(shù)顯示的綜合情況進(jìn)行判斷。作為本仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的輔助部分，可以添加有關(guān)事故現(xiàn)象和原因的列表，供學(xué)員參考。
根據(jù)不同的鍋爐類(lèi)型，“仿真教學(xué)軟件”設(shè)置了不同類(lèi)型的故障，如鍋爐滿水、鍋爐缺水、鍋爐熄火，水泵跳閘等數(shù)十種故障。
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