天然氣鍋爐的安全使用問題研究

　　摘要：隨著能源消費結構的改變，天然氣這種清潔能源已經廣泛運用于鍋爐使用。為了保證天然氣郭絡的安全使用，本文從天然氣的品質，運行環境，操作流程及安全防范措施等幾個方面進行了探討。
　　關鍵詞：鍋爐　天然氣　安全運行
　　中圖分類號：TK22　文獻標識碼：A　文章編號：1672-3791(2012)01(b)-0106-01
　　天然氣是鍋爐運行過程中的燃料物質之一，鍋爐使用的天然氣也分干氣和濕氣，鍋爐使用濕氣天然氣，會在管網內產生大量的油水，如沒能有效的進行分離和排放，就使鍋爐燃燒器在運行中忽燃忽滅，導致爐膛內聚集大量天然氣，極易發生爐膛爆炸事故。
　　1　問題的提出
　　干氣是在用戶使用前由供氣單位利用設備進行的管網內雜質處理，保證了天然氣的品質。濕氣就是由采氣站直接輸送到供氣單位，然后調壓分到各用戶，管線內存有大量雜質，如水、油、鐵銹等，要想使鍋爐在安全平穩下實現正常燃燒工作，必須保證要有一個高品質的天然氣。
　　在鍋爐水位調試過程中，平衡容器測點選為溢水槽水平面，在運行過程中就必須對平衡容器進行疏水，若冷凝水面偏高，即造成儀表顯示的假水位。但在疏水過程中又容易將溢水槽內的水位沖出，同時使平衡容器水位波動大，短時間內造成假水位，形成鍋爐運行的安全隱患。通過查閱大量有關技術資料，根據平衡容器的工作原理，決定調整其工藝參數，抬升測點水平面至氣連管下邊緣平面，不進行疏水，多余冷凝水通過氣連管返流至爐本體，通過理論上的研究是完全合理可行的。反復調整鍋爐實際水位，同玻璃板水位計對照，我們發現平衡容器通過壓力變送器顯示水位正確、穩定，并在試運行中顯示準確、可靠。該問題的徹底解決，對減少操作人員勞動強度，提高鍋爐運行安全性及節省能源等大有裨益。
　　燃燒系統主火焰探測裝置為離子棒感應信號。工作原理：當燃氣燃燒后產生一定濃度的離子，處于主火焰中心的2根離子棒通電后分別為正、負極，燃氣燃燒所產生的離子在兩棒間的電場內發生運動，使兩離子棒接通成為閉路，產生一信號傳輸到控制盤，表明主火燃燒正常。當主火熄滅后，上述兩離子棒間的閉路消失，傳出信號為主火焰失敗，控制系統則關閉主燃氣閥門。
　　試運行過程中，離子棒一直處于主火焰中心，長時間被火燒，其表面會出現碳化層，嚴重時發生變形，碳化斷掉，直接影響到對主火焰的監測；同時，由于所燃用氣源為公司焦爐荒煤氣，焦油及水分含量大，一旦有焦油噴到上面，就會出現主火焰監測失敗，從而導致停爐。經多次實驗、對比后，我們采用紫外線探測器取代離子棒火焰探測器，安裝在主火焰窺視孔處，取得顯著效果，保證了鍋爐的安全平穩運行，節省了檢修及備件更換費用。
　　2　天然氣鍋爐的安全操作及規程
　　(1)點火前的檢查檢查鍋爐本體各部閘門是否開關正常，檢查天然燃氣壓力是否正常，不宜過高或過低，打開給鍋爐的供氣閥門。煙道上的擋板必須全部開啟，否則吹風清洗受影響，造成事故的隱患。檢查控制柜上的各個旋鈕，均應處在正常位置。爐膛內是否有遺留的雜物應予清理干凈。檢查鍋爐點火程序控制和滅火保護裝置，均應靈活可靠。鍋爐上的防爆門應靈活、嚴密。全部完成后方能進行點火啟動。
　　(2)燃燒調整燃氣鍋爐點火成功，轉入正常運行后即可進行負荷調整，此時，要經常觀察爐內燃燒情況。燃燒不好、火焰跳動，應及時對汽量、風量、汽壓進行調整，以確保鍋爐安全經濟運行。氣壓的大小與鍋爐負荷大小有關，氣壓的調節是通過調壓器的調節來實現的。調整負荷時，進行氣壓的調節的同時，風量調節必須同步進行，以確保氣量與風量的合理匹配，從而達到鍋爐經濟運行的目的。正常燃燒時，爐膛中火焰穩定，呈白橙色，一般有隆隆聲，如果火焰跳動或有異常聲響，應及時調整氣量和風量。若經過調整仍無好轉，則應熄火查明原因，待采取措施后再重新點火。在正常運行中，不得將燃氣量急劇調大或調小，以免引起燃燒的急劇變化，使受壓元件驟然脹縮而損壞。在實際操作中，司爐人員通常根據火焰燃燒情況和煙氣的排放來調整風量。如果發現燃燒情況不佳，應保持送風道風壓不變，通過調整該氣量的調壓閥開度達到正常燃燒。如果由于改變爐前減壓閥燃氣量變化，需要調整送風量時，應調整送風機擋板的開度，通過改變送風道風壓和風量達到正常，并保持爐膛負壓在30Pa～50Pa。
　　一般通過著火點的調整和火焰中心的調整來完成火焰的調整。氣點火槍應靠近噴口，點著火后不應有回火現象。著火早，有利于氣的完全燃燒和穩定。著火過早，火距離噴口太近，容易燒壞火嘴。爐膛溫度，以及風量、風速等，都會影響著火點的遠近。所以若要調整著火點，應事先查明原因，然后有針對性地采取措施。當鍋爐負荷不變，且燃氣穩定時，應根據著火點風速和配風情況而定。火焰中心應在爐膛中部，并向四周均勻分布，充滿爐膛，既不觸及爐墻壁，又不沖刷爐底，也不延伸到爐膛出口。如果火焰中心位置偏斜，會形成較大的溫度偏差，使水冷壁受熱不均，可能破壞水循環，危及安全。鍋爐運行時，必須經常監視壓力表的數值，保持水壓穩定。觀察鍋爐水循環壓力變化，反映了鍋爐水溫度與用汽量之間的關系。鍋爐運行中，當汽壓是自動調節時，司爐人員主要是監視自動調節系統是否靈敏好使，發現問題及時解決，保證自控系統靈敏可靠。
　　3　效果
　　(1)鍋爐的安全及經濟性能增強。實施主控閥門氣動化改造，有效解決了燃油、燃氣鍋爐必須使用進口電磁閥的瓶頸問題，進一步拓展了氣動閥在鍋爐運行領域的應用，大大降低了鍋爐運行成本，在冶金、石油化工領域具有較大的推廣價值。同時，可使鍋爐水位控制在5ram～5mm之間，保證了水位的穩定，進而提高了蒸汽品質。
　　(2)鍋爐熱效率極大提高。相對燃煤鍋爐，其化學不完全燃燒損失可忽略不計，同時由于燃煤氣鍋爐在設計上容積熱強度選值大，可使鍋爐結構緊湊，更加有利于鍋爐的熱交換，進而提高鍋爐的熱效率。
　　(3)有效利用能源。以荒煤氣為燃料，不僅保證了環保的達標排放，而且使富裕煤氣得以有效利用，同比1臺20t燃煤鍋爐，每天可節約燃料煤40t，僅節能一項，每年就可為公司節約資金180萬元左右，效果顯