鍋爐技術改造的相關問題探討

楊竹

摘 要： 隨著社會科技的不斷進步，高端科學技術在鍋爐生產運行中得到了充分應用。因鍋爐屬于耐用產品。所以鍋爐某些部位通過采用先進技術進行的改造來提高鍋爐技術的含量提高效率、降低能耗。本文從節約能源、確保鍋爐安全運行以及防止大氣污染三個方面，對鍋爐的技術改造提出了要求。

關鍵詞： 鍋爐改造；技術；問題探討

1 鍋爐改造的原因及目的

如果鍋爐所用燃料與設計相符，結構合理，制造安裝得當，運行管理較好時，鍋爐是不必進行技術改造的。但鍋爐不是通用產品，其性能受燃料品種、使用年限、制造安裝質量、運行維護水平等因素影響甚大。近年來，鍋爐的節能和環保要求又有所提高，由于以下原因， 鍋爐就需要進行技術改造。一是燃料品種改變， 特別是煤質變差時；二是鍋爐排塵、排SO2濃度超標或存在其他污染因素時；三是鍋爐運行效率太低，達不到設計要求時；四是已用的燃燒設備不夠理想時；五是出現各種不安全因素時。

鍋爐改造的目的是提高鍋爐的熱效率，降低熱損失；提高蒸發量，做到投資小、運行經濟、安全可靠；提高機械化和自動化程度，改善勞動條件；消煙除塵，減輕煙氣污染；提高安全性能，改進設計、制造中存在的不合理結構。

2 鍋爐技術改造應符合節能要求

2 .1關于汽改水

改蒸汽供暖為熱水供暖，可以節約燃料20%～30%。這是因為熱水供暖排污少，泄漏少，二次蒸汽損失少，供暖溫度合適，因此，其熱經濟性較好。由此，常有將蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐。由于蒸汽鍋爐對流受熱面溫壓比熱水鍋爐小，因此，汽改水時鍋爐受熱面是足而有余的，但改造時應注意以下問題。

（1）如將蒸汽鍋爐改為機械循環熱水鍋爐，應注意管內水流流速不能太低，不能將阻力相差懸殊的回路并聯在一起。如果管內水流流速太低，溶解在水中的氣體和個別地方過熱而產生的蒸氣就不能隨水流走，還會發生過冷沸騰。受熱面熱負荷越高，水溫越接近飽和溫度，這種不良現象越嚴重，所以必須保證足夠的循環流速。一般要求水冷壁內流速不低于0.6～0.8m/s ，對流排管內流速不低于0.5～0.6m/s 。

（2）如將蒸汽鍋爐改為自然循環熱水鍋爐，考慮到自然循環熱水鍋爐的水循環遠比蒸汽鍋爐差，應適當增加下降管數量或尺寸，使其總截面約為上升管總截面的50%～70%。此外，在結構上應充分保證回水管來水絕大部分進入下降管，回水和出水不能短路。可以在下降管直段部分斜向插入安裝進水管，其插入長度為12～15mm，夾角40°，這種方法結構簡單、布置方便、水循環可靠。

（3）蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐時，為避免省煤器中水流量過大而產生較大的阻力，省煤器必須改裝為多管并聯連接，省煤器內水流流速應控制在1m/s左右為宜。

（4）有煙管的蒸汽鍋爐，在改造為熱水鍋爐時，由于熱水鍋爐水側換熱受水流速的影響很大，如果改造后不能保證管板處有足夠的水流流速，管板會因過熱而開裂漏水。因此，有煙管的鍋爐，在汽改水時尤其應注意保證水流速度及其均勻性。

（5）燃煤的熱水鍋爐，在突然停電時，爐內熱水停止流動，但爐內尚有相當數量的余熱，此時，爐水很快汽化并引起水擊現象，嚴重時可破壞設備。因此，應有停電保護措施。一般在鍋爐上設置快速排汽閥，以便在停電汽化時快速打開排氣閥，使蒸汽及時排出，以確保鍋爐的安全運行。

2 .2 關于燃用劣質煤

現代鍋爐中大部分為鏈條爐，此種爐對煤種的要求較苛刻，如果能在鏈條爐中燃用多水、多灰、低熱值、低揮發分的煤，就可節約大量能源并大大提高鍋爐的煤種適應性。如何保證劣質煤在鏈條爐中穩定著火，高效燃盡，是近年來鍋爐行業中的一項重要研究課題。筆者認為，保證劣質煤在鏈條爐內著火和燃盡，起主要作用的是爐拱的設計。而帶有水平段的超低長后拱，在近幾年的鍋爐產品和技術改造中應用就非常普遍。這種爐拱的前拱區以拱的轉移輻射為主，煙氣輻射為輔，其轉移輻射主要取決于前拱的長度和出口高度，在這兩尺寸確定后，拱的形狀對轉移輻射影響很小，此外，前拱區的煙溫對燃料的著火極為重要。為此，必須采用超低長后拱配合，以便使中間燃燒旺盛區的高溫煙氣迫流至前拱區，以利燃料著火。后拱的長度為爐排有效長度的60%～70 %，出口煙速為7m/s。前拱不宜過高，其高度約為后拱出口高度的2倍左右。實踐證明，這種爐拱在中、小型鍋爐中應用能穩定燃用劣質煤。

3 鍋爐技術改造應確保鍋爐的安全運行

3.1 關于蒸汽引出管尺寸

很多供暖鍋爐，長期處于降壓運行狀況，蒸汽比容增加很多，蒸汽引出的速度就大大增加，蒸汽速度過大會引起鍋爐內汽水共騰，大量水滴進入蒸汽引出管并使蒸汽品質下降。因此，長期運行在低壓的鍋爐，應該加大蒸汽引出管尺寸，才能保證良好的蒸汽品質。

3.2 水位控制要有兩個以上的獨立控制系統

蒸汽鍋爐的水位控制是十分重要的，它包括自動給水、報警、切斷燃料三個階段。但是水位檢出裝置本身有故障，則以上三個階段全部停止。為此，必須設置2個以上的水位獨立控制系統，控制系統應裝不同類型的，例如裝浮子式和電極式兩種。這樣，兩種類型兩個控制系統同時出現故障的機會是很少的，可確保鍋爐的安全運行。

3.3 管子和管板連接應采用先焊后脹工藝

鍋爐改造中，金屬與金屬的連接質量，對鍋爐的安全運行影響甚大。尤其是管子和管板的連接，早期采用脹接為多，但脹接工藝大多依靠經驗，其緊固力無法用計算決定，另外，滾柱對管子的輾軋將使管子表面產生缺陷，脹接部分沿圓周的緊固程度也是不均勻的。因此，近年來，對壓力為13kg/cm2以上鍋爐，金屬的連接大多不用脹接而改為焊接，在工藝上則采用先焊后脹的方法。

4 鍋爐技術改造應符合現代環保要求

鍋爐是大氣中塵粒、SO2、NO、CO2等污染物的主要排放源，特別是燃用固體燃料的工業鍋爐，它的污染情況比燃油時嚴重的多。為了防止大氣污染，在鍋爐改造時，首先要采用那些低污染的燃燒方式，例如鏈條爐、往復爐、反燒雙層爐排等。此外，選用高效率的除塵器也是防止大氣污染的有效途徑之一，一般鍋爐蒸發量在4t/h以下時，應盡可能選用單級或雙級旋風除塵器，而蒸發量大于4t/h的鍋爐，特別是拋煤機爐，應優先選用水膜除塵器，其次是多級旋風除塵器。

5 結語

對于鍋爐的技術改造一直是工業生產領域關注的話題，高效的技術改造不僅可以降低運行成本，提高運行效率，并且還減少了對環境的污染，對社會的發展具有重要的意義。鍋爐在工業生產領域發揮了重要的作用，對其進行技術改造需要綜合考慮多方面的因素，在保證安全運行的基礎上實施節能降耗。鍋爐技術改造是一項復雜的工程，不同的應用條件有不同的需求，所以要充分的了解使用的環境。在技術改造后，為了保證鍋爐的高效運行，還應該做好日常維護工作，降低故障的發生幾率，為工業生產的穩定發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

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