安全與節能

常曉玲

【摘 要】隨著人們安全意識和環保意識的提高，人們對工業、生活中使用天然氣鍋爐的安全運行與節能提出了更高地要求。天然氣鍋爐在實際應用中經常浪費大量的能源，其安全性也很難得到保障，為解決天然氣鍋爐在實際使用中的安全和節能的相關問題，對其在運行中的問題進行了如下總結。

【關鍵詞】天然氣鍋爐；安全運行；節能運行

我國天然氣鍋爐在實際運行過程中由于操作失誤和管理不善，經常會有不同程度的事故發生，同時也會造成能源的大量浪費。據統計我國天然氣鍋爐實際運行的熱效率不足70%，不僅造成了能源浪費；同時由于燃料燃燒不充分，排放出大量的有害氣體環境污染。因此，為了實現可持續發展，對天然鍋爐的使用問題從以下三方面進行探討。

1.天然氣鍋爐的安全運行

在點火成功后，對負荷進行調整，對鍋爐內的火焰進行觀察，如果爐內的火焰出現跳動、燃燒不充分的情況，運行人員需要及時調整氣壓、風量，確保風量和氣量匹配合理，保證鍋爐能夠經濟、穩定地運行。如果天然氣鍋爐燃燒正常火焰呈現白橙色，穩定并伴有隆隆聲；如果火焰在燃燒過程中有異常聲響，或火焰出現跳動，則需要對風量和氣量進行調整，如果在調整后仍舊，則應當熄滅火焰，查明出現異常的原因，當問題解決后方可進行重新點火。如果鍋爐處于正常運行狀態時，不能對燃氣量進行急劇調整，否則燃氣變化過大，會造成天然氣鍋爐內的元器件損壞。在實際運行工作中，值班人員需要通過觀察煙氣溫度和火焰的燃燒情況對風量進行調節。火焰不正常且沒有處于中心位置，鍋爐則會受力不均，影響正常的水循環，從而影響天然氣鍋爐安全運行。鍋爐在正常運行過程中，運行人員必須要時刻監視水溫和壓力表的刻度變化，確保水壓處于穩定。如果氣壓被自動調整，工作人員一定要觀察自動系統的靈敏性和精確性，一旦系統出現故障，要及時停爐進行檢修，以保證鍋爐有效、安全地運行。

2.調整天然氣燃燒

要調整天然氣的燃燒情況，應對天然氣的工作參數、燃燒配風、總風量等方面進行調整。

2.1調整天然氣工作壓力

在天然氣鍋爐的允許范圍內，對天然氣的工作壓力進行調整，同時應當適當的調整燃燒器的數目。對于擴散燃燒，在提升天然氣壓力后，提高了混合效應，縮短了火焰。采用此方法，可以使燃燒器的壓力發生改變，同時通過改變燃燒器的高度使爐膛內的火焰高度發生改變，同時天然氣鍋爐在運行過程中要在鍋爐的允許范圍內，避免鍋爐局部溫度受熱，導致破壞冷壁水循環。

2.2調整總風量

天然氣可能在沒有任何跡象下，從爐膛、燃燒器、煙囪內發生泄漏，從而使空氣和燃氣的比率產生失調，導致燃氣惡化，燃氣燃燒不充分，不僅會造成浪費燃料，同時可能會破壞運行設備。因此，在試運行過程中，要進經常對設備負荷、天然氣流量、報警設備進行檢測，并對有關參數進行比較，確保鍋爐安全運行，從而節約能源。

2.3調整燃燒器

在天然氣鍋爐運行中，應當依據調風器自身結構特點以及不同風級在燃燒過程中起到的不同作用，對各級風量進行調節，通過運行方式對最佳風配方式進行確定，確保燃氣燃燒充分，保證鍋爐的安全運行，提高鍋爐的燃燒效率。

3.水垢造成的能源浪費

水垢對天然氣鍋爐的安全運行及節能都有著重要影響，鍋爐內水垢的形成主要是因為水中含有一定的鎂、鈣鹽等物質在受熱后沉淀，附著在鍋爐的內壁上。

3.1水垢產生的危害

水垢會影響熱傳遞效果，從而導致大量的燃料產生的熱量被白白浪費，造成巨大的經濟損失。相關實驗數據表明，水垢的厚度每增加1mm就會多耗費2.5%左右的燃料。在世界的許多國家中鍋爐都是耗料大戶，遠高于國家內其它產業在燃料上的消耗。由此可見，水垢會造成能源的巨大浪費。

水垢附著在鍋爐上，會導致受熱的金屬壁的溫度過高，從而導致金屬壁上出現裂縫、鼓泡等，情況嚴重時會導致鍋爐發生爆炸。

水垢會導致鍋爐系統內部的空間變小，水在循環過程中將會受到更大的阻力，水將無法正常循環，情況嚴重時將會造成水管出現堵塞現象，最終管子將會被燒壞。

3.2防止水垢產生的措施

在低壓鍋爐中避免鍋爐內產生水垢的常用方法就是軟化法。而在中壓和高壓鍋爐中常用的措施則是離子法。氧腐蝕是影響我國天然氣鍋爐安全運行的一個重要問題。氧腐蝕主要包括電化學腐蝕和化學腐蝕兩種。

3.2.1腐蝕原理

（1）電化學腐蝕，因為存在于鍋爐內的水是一種電解質，因此鍋爐在受熱后會是雜質界面同鐵界面將會形成電位差，離子將會不斷的融入到水中，鍋爐將會持續的受到腐蝕，不僅會影響鍋爐的強度，長期以往可能會導致鍋爐出現爆炸。

（2）化學腐蝕主要指的是鐵在高溫環境下和水、氧氣發生反應生產四氧化三鐵的過程。

3.2.2除氧原理

因為任何氣體在水中的溶解度都會受到水溫和水界面上的分壓力影響，在壓力恒定的情況下，如果水溫上升，那么水分壓也會變大，氧氣控制的分壓力將會逐漸變到零，那么氧氣也就不會在水中溶解。

3.2.3除氧方法

升高水溫，降低水中的氧氣含量，此方法經常被用于真空除氧或熱力除氧，雖然技術已經趨于成熟，但是經常會因為溫度達不到理想要求而導致除氧效果不好。

排除水上部空間氧氣的另一個方法就是將其進行轉變，使其轉變為其他氣體，例如二氧化碳，減小氧氣的分壓力，從而達到除氧的目的。

消除水中的氧氣也可以采取化學方式，例如利用藥劑（亞硫酸鈉）或鐵屑消除水中溶解的氧氣。

4.結束語

在天然氣鍋爐的安全與節能運行中，要從安全規模操作和去除水垢兩個方面入手，并且工作人員要在日常管理過程中注重對天然氣鍋爐的包養，只有這樣才能確保天然氣鍋爐能夠安全、節能地運行。 [科]

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