摘要:定期檢驗對燃油氣工業鍋爐安全節能運行具有重要意義。本文對定期檢驗時發現影響該類型鍋爐安全與節能的突出問題進行分析總結,并從影響定期檢驗結果的制造、安裝、使用和檢驗等環節提出了具體建議,為相關工作的開展提供參考。
關鍵詞:燃油氣工業鍋爐;定期檢驗;安全;節能
1 緒論
燃油氣工業鍋爐靈活性好、自動化程度高,是集中供熱以外重要的用熱手段,在各行各業都有廣泛應用。該類型鍋爐各方面要求較高,稍有不甚比較容易引起安全隱患和能源浪費,定期檢驗的要求也隨之提高。TSG G70022015《鍋爐定期檢驗規則》(以下簡稱《定檢規》)規定,鍋爐定期檢驗是對在用鍋爐的安全與節能狀況進行的符合性驗證活動。因此開展定期檢驗工作,不僅須對鍋爐安全狀況進行檢驗,也要注意是否符合節能的需要。
本文對燃油氣工業鍋爐定期檢驗過程中發現的影響安全和節能的突出問題進行總結,希望對繼續做好定期檢驗工作、保障鍋爐安全節能運行提供一定幫助。
2 定期檢驗常見問題
2.1 制造遺留缺陷
制造缺陷使得鍋爐先天不足,導致運行時比較容易出現影響安全和節能的問題,檢驗時應充分重視,主要發現有:一是材質問題,受熱面管子質量不佳,在軋制方向存在缺陷,呈直線型折迭,運行時易爆裂。二是鍋爐結構問題,受熱面布置過多,排煙溫度過低,導致尾部低溫腐蝕泄漏;局部熱強度過高,導致過熱變形、腐蝕裂紋等缺陷;爐膛與燃燒不匹配,燃燒空間不夠或混合困難,造成未完全燃燒損失較大。三是制造質量問題,煙管伸出管板過長,導致管端過熱以及熱疲勞裂紋,引起管板泄漏;水側管端伸出過長,造成氣體堵塞、管口大量腐蝕;脹口不嚴密,在局部高應力和鍋水游離堿過大或垢下濃縮的環境下,發生堿應力腐蝕開裂;后管板與回燃室人孔T形焊接接頭未有效焊透且背面未封焊,都導致鍋爐失效性可能大大增加。
2.2 安裝遺留問題
燃油氣鍋爐一般整體就位,安裝質量看似影響較小,但對鍋爐安全節能運行的影響也很大,檢驗時也不容忽視,主要問題有:一是鍋爐房相關問題,如安全及檢修距離不夠、房門泄壓方向不正確、鍋爐地腳兩端固定未考慮熱膨脹需要、未配有燃氣檢漏報警、鍋爐房布置了開式儲油罐或閉式輕油儲罐容積超過鍋爐房設計要求等。二是鍋爐管道的安裝缺陷,如支吊架形式和位置不合理、承載能力不夠、管道局部變形很大;膨脹節選型錯誤、外觀嚴重變形;排污管道不能保證水汽暢通,較多水汽凝結在管內,排污時大量水擊振動,影響排污安全,排污閥質量不佳導致內漏,導致運行浪費等。三是燃燒系統相關問題,如空預器出口熱風管道沒有保溫,余熱浪費的同時也不利于燃燒;燃燒器火焰偏斜,造成局部過熱過燒并影響介質循環。四是常壓余熱水箱不能保證常壓運行,排汽管口徑過小堵塞或裝有閥門未直通大氣,或者水箱干燒時突然進水造成水箱超壓爆炸,應確保排汽管口徑足夠并直通大氣,進出水管路上也盡量避免裝設閥門,節能的同時一定要滿足安全運行需要。
2.3 管理不善問題
使用單位未能按照《定檢規》要求提供鍋爐使用管理資料,如出廠資料、安裝竣工資料和歷次改造修理資料缺失,安全附件未定期校驗,水(介)質不按期化驗,定期檢查維護保養記錄缺乏,未進行定期能效測試等,使檢驗時難以全面了解鍋爐狀態,增加檢驗難度。另外,管理制度不完善,只強調了司爐人員取證,忽視了安全管理員和水處理作業人員的持證要求。責任心不強,使用管理水平較差,導致鍋爐房安全通道堵塞,造成緊急疏散困難。鍋爐水(介)處理工作也不盡完善,未按規范要求做好在線化驗,水(介)質不合格,長時間不排污,造成蒸汽帶水品質下降,加大結垢的可能,或者因水質不合格排污量過大,造成運行浪費;有機熱載體更換時未充分脫氣脫水,管路發生氣阻,造成局部過熱、爐管結焦等。
2.4 運行導致缺陷
鍋爐運行的好壞是影響安全節能的直接原因,但需要明確的是運行發生缺陷與前述章節的原因也是密切相關的。通常發現問題有:一是介質側缺陷。因煮爐不充分、水質不合格、缺少排污、冷凝水回用不除氧以及停爐期間缺少防腐等問題,易發生結垢、藥劑沉積、腐蝕、銹蝕等問題。垢渣造成了受熱面熱阻大量增加,傳熱困難,造成排煙溫度偏高、燃料消耗增大,也會導致循環不暢、材料過熱變形和裂紋,影響安全;腐銹使得材料減薄,強度降低,也會導致變形等一系列問題。二是煙氣側問題。燃燒器匹配或者調試有問題,火焰疲軟發飄,顏色發黃甚至發紅,甚至煙囪有黑煙冒出,不完全燃燒損失很大。燃燒不充分時,煙氣側也會積累大量粉末狀炭黑,表面活化能很高,極易引起爐膛或尾部受熱面爆燃,嚴重時引起本體受損,導致蒸汽泄壓爆炸。有些單位使用了瓶裝氣體,其純度很難保證,雜質成分使煙氣側留下大量殘渣,影響傳熱的同時在高溫作用下也會對煙氣側金屬產生腐蝕。三是保溫破損及跑冒滴漏現象突出。鍋爐絕熱保溫質量不佳致外表面超溫,熱載體爐爐膛底部耐火泥開裂竄煙,熱量損失的同時也造成集箱受熱不利于介質循環。省煤器低溫腐蝕泄漏、密封面及閥門泄漏等,增加了汽水損耗。空預器腐蝕磨損漏風,造成送風機電流過大,熱電耗能均增加。四是安全附件和聯鎖保護裝置失效的問題,特別是燃燒保護系統方面,燃燒吹掃時間不夠、熄火保護不可靠等,極易影響運行安全。
3 改進措施和建議
鍋爐運行的安全節能狀況,與設計制造、安裝、使用和定期檢驗等各個環節的影響是分不開的,要做好鍋爐定期檢驗工作,需要用辯證的思維,綜合治理。
對設計制造方面,制造廠應加強材料入庫驗收,提升工裝裝備和技術能力,嚴格遵守法規標準要求,保證制造質量。同時加強技術研發,采用耐蝕耐磨材料增加受
熱面布置,優化鍋爐結構滿足燃燒和燃盡條件等。改變只銷售不服務的理念,用互聯網+的思維,開發遠程監控和診斷系統,提供運行解決方案,全周期保障燃油氣鍋爐在生命周期內的安全節能運行。
對于安裝方面的原因,安裝監檢時應嚴格控制,建立多方聯絡溝通機制,對鍋爐設備進行全面檢查,及時消除不合理的先天缺陷,確保整體就位、輔助設備和相關管道的安裝質量滿足法規標準要求,堅決不讓缺陷遺留到使用環節。
使用管理方面,加強法規安全節能宣傳,督促落實使用單位的主體責任,提高責任心,切實提升運行管理水平,依法依規做好管理制度的實施、安全附件的校驗、水(介)質的處理、燃燒等輔助設備的維保、自控保護裝置的功能檢查及停爐期間的防腐等工作,將鍋爐用好管好。
檢驗人員要充分加強自身能力建設,對設備有系統把握,嚴格按照《定檢規》的要求進行定期檢驗。在資料審查的基礎上,按照“望聞問切”的原則,做到宏觀檢驗不留死角;對特殊氣味與聲響保持敏感,追查來源、分析判斷;與鍋爐運行人員深入溝通鍋爐狀況,檢驗有針對有重點;對易發生缺陷的部位,用好其他檢測手段判斷缺陷的發展,將隱患消除在萌芽狀態。同時,積極按照節能規范的要求做好節能評價工作。
參考文獻:
[1]萬明,沈工田.鍋爐質量檢驗[M].北京:中國計量出版社,2004:162242.
[2]劉志玉.關于鍋爐檢驗與能源消耗的分析[J].科技風,2008,2:243.
作者簡介:孫健(1986),男,工學碩士,江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院無錫分院。