小型燃氣鍋爐的使用管理

許之波(煙臺市特種設備檢驗研究院，山東 煙臺 265508)

0 引言

隨著國家環保政策的改變，蒸發量10 t以下小型燃煤鍋爐因煙氣排放無法達標而被淘汰，取而代之的燃氣鍋爐因其結構簡單、節能環保、熱效率高而受到廣泛應用。部分使用單位因燃氣鍋爐操作簡便、可實現全自動運行而誤以為燃氣鍋爐比燃煤鍋爐更安全。事實上燃氣鍋爐和燃煤鍋爐從安全角度上相比并沒有本質的區別，甚至比燃煤鍋爐更危險。因此，使用單位應了解燃氣鍋爐的特性，有針對性地加強燃氣鍋爐的管理。

1 重視鍋爐的水處理工作

(1)水處理不當產生的后果。鍋爐水處理的好壞，直接關系到鍋爐的安全經濟運行。鍋爐水處理不當，主要表現為鍋爐結垢。結垢一方面使鍋爐受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒放出的熱量不能有效地傳遞給鍋水，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度升高、鍋爐熱效率降低，鍋爐出力也達不到設計要求。另一方面，因水垢導熱性差，導致鍋爐受熱面局部溫度升高，鍋爐受壓部件(爐膽、回燃室、煙管)會發生過熱、變形、破裂等，嚴重影響鍋爐安全運行。鍋爐水處理不當，還可能導致鍋爐水位表汽水連管、壓力測量裝置與鍋爐連接管、給水在鍋內分配管及排污管路堵塞。鍋爐的大部分事故與鍋爐水處理不當密切相關。

(2)結構限制，垢片(渣)難以清除。不同于燃煤鍋爐，大部分小型燃氣鍋爐受結構限制無法布置下人孔和頭孔，從鍋爐煙管、爐膽、回燃室脫落下來的垢片(渣)難以人工清除干凈，堆積的垢渣會導致爐膽、回燃室等受壓元件發生過熱變形，給鍋爐運行留下安全隱患。

(3)采取相應的水處理措施。因此，使用單位應高度重視燃氣鍋爐水處理工作。一要配備專職或兼職持證鍋爐水處理人員，嚴格按鍋爐安全技術規范要求的頻次化驗鍋爐給水和鍋水；二要根據本單位原水的硬度和含鹽量，選擇合適的水處理方法。需要強調一點，燃氣鍋爐不宜單純采用鍋內加藥方法進行水處理。水處理設備制取的軟化水或除鹽水應符合GB/T 1576《工業鍋爐水質》[1]的要求。三要合理地排污。鍋爐排污應按鍋水化驗的指標來進行，既要避免過度排污造成浪費，也要防止排污量過小導致鍋爐結垢。

2 防止鍋爐缺水

(1)鍋爐缺水的危害。鍋爐一旦發生缺水，以常用的WNS型號鍋爐為例，最上層的煙管和回燃室頂部將處于干燒狀態，金屬溫度會快速升高，鋼板(管)將產生過熱，強度下降，進而發生變形、鼓包。此時往鍋爐內進水可能會發生爆炸的嚴重后果。

(2)鍋爐缺水的原因。鍋爐缺水的常見原因：鍋爐給水不達標，加之水位表沖洗不規范，水位表水(汽)旋塞或水(汽)連管被垢渣堵塞，產生“假水位”；鍋爐水位表汽水旋塞或汽水連管上的閥門誤關閉，也會產生“假水位”；水位表玻璃板模糊不清，操作人員產生誤判；鍋爐補水箱缺水或給水泵發生故障；鍋爐自動給水裝置和極低水位聯鎖保護裝置損壞失靈；司爐工缺崗等等。

(3)防止缺水的措施。為防止鍋爐缺水，應采取以下措施：加強鍋爐操作工的培訓，使之掌握正確的水位表沖洗方法，并且要做到每班規范沖洗一次水位表和水位傳感器；定期將水位表從鍋爐上拆下，人工疏通水位表汽水連管和水位表汽水旋塞；定期檢查水位傳感器，將電極棒從傳感器上拆下，擦拭電極棒上的污垢，清除傳感器筒體內的垢渣，并檢查電極棒的絕緣情況；如果鍋爐只有一套極低水位聯鎖保護裝置，控制給水泵自動給水和極低水位聯鎖保護功能的兩組電極棒應分別放置在兩個不同的傳感器筒體內；應選配具有兩種水位超限報警和聯鎖保護檢測方式的鍋爐控制系統，鍋爐本體上也要設置兩套測量極低水位的電極棒，兩者能有效地銜接。

3 防止鍋爐超壓

(1)壓力表的選用和使用要求。為防止鍋爐超壓，應將鍋爐實際運行壓力控制在鍋爐額定壓力范圍以內。通常通過壓力表、壓力控制器和安全閥來防止鍋爐超壓。鍋爐壓力表的選用應符合TSG G0001《鍋爐安全技術監察規程》[2]的相關要求。壓力表的量程取決于鍋爐工作壓力，一般為工作壓力的1.5倍～3.0倍，最好選用2倍。壓力表表盤的大小應當保證鍋爐操作人員能夠清楚地看到壓力指示值，表盤直徑應當不小于100 mm。壓力表在安裝前應當校驗，投入使用后也應按檢定周期進行校驗。鍋爐運行期間，應定期吹洗壓力表下部的存水彎管，防止管路被雜物堵塞。鍋爐頂部壓力表和分汽缸壓力表每班至少進行一次壓力比對，同時監測一次儀表(壓力表)、二次儀表(壓力變送器)及壓力控制器調節壓力之間是否存在較大偏差。

(2)安全閥的使用要求。安全閥是防止鍋爐超壓的最后一道安全保障，使用單位一定要重視安全閥的管理。鍋爐安全閥應定期校驗，一般每年至少校驗一次。安全閥的整定壓力應小于等于TSG G0001《鍋爐安全技術監察規程》[3]規定的最大整定壓力，但應高于鍋爐超壓聯鎖保護裝置設定的壓力。為防止安全閥內部活動零部件粘連銹死同時判定安全閥是否靈敏可靠，安全閥需要定期進行手動排放試驗，鍋爐停止使用后又重新啟用時，安全閥也需要進行手動排放試驗。當發現安全閥銹死失靈或密封面滲漏嚴重時，應及時更換。

(3)三道程序防止鍋爐超壓。通常燃氣鍋爐通過三道程序防止鍋爐超壓。第一道保護是由壓力調節器(壓力控制器、電接點壓力表、壓力變送器)自動控制鍋爐的啟停，即鍋爐壓力低于壓力下限時，燃燒器自動啟動；達到壓力上限時，燃燒器自動停止運行，從而達到防止鍋爐超壓的目的。當第一道保護程序失靈時，鍋爐壓力會進一步升高，當達到超壓控制器(壓力控制器、電接點壓力表、壓力變送器)設定的壓力時，鍋爐系統會進入鎖定狀態，同時燃燒器停止運行，此為第二道保護程序。當第一道保護程序、每二道保護程序同時失靈時，鍋爐壓力會進一步升高，這時第三道保護裝置安全閥將發揮作用，自動開啟泄壓。

4 重視排煙溫度的測量

(1)排煙溫度的重要性。排煙溫度與鍋爐安全節能密切相關，通過排煙溫度可間接判斷鍋爐運行是否正常。鍋爐運行過程中操作人員應認真監控排煙溫度，發現異常要及時采取正確的處置措施。

(2)排煙溫度升高的原因。排煙溫度升高分為兩種情況：一是緩慢升高，通常是由于鍋爐受熱面水側結垢或煙側積灰導致熱阻增大而使排煙溫度緩慢升高。二是排煙溫度突然升高，可能是以下三種原因造成的：其一是鍋爐發生嚴重缺水，其二是煙氣走短路，其三是尾部煙道發生二次燃燒。

(3)排煙溫度測量裝置的安裝。檢驗中發現，相當一部分鍋爐安裝單位和使用單位不重視排煙溫度測量裝置的安裝，要么不安裝，要么安裝不規范，譬如有的單位僅在尾部煙氣出口安裝了溫度儀表，而未在鍋爐本體出口安裝排煙溫度測量裝置。為更直接地監測煙氣換熱效果，節能器和冷凝器前后的煙道上均應安裝排煙溫度測量裝置。為避免排煙溫度測量裝置出現較大偏差造成誤判，同時也便于互相比對，建議在鍋爐尾部裝設兩套排煙溫度測量裝置。使用中發現排煙溫度測量裝置損壞應及時更換。

5 定期對鍋爐燃燒器、控制系統進行維護保養和調試

(1)燃燒器的調試。鍋爐燃燒器運行正常與否，與鍋爐安全節能環保密切相關。為保證鍋爐可靠運行，應定期聘請專業人員對燃燒器進行維護和調試。檢測燃燒器安全與控制系統是否可靠，重點檢測程序控制器、自動安全切斷閥、閥門檢測系統、火焰監測裝置、空氣壓力檢測裝置、燃氣高低壓保護等有無異常。

(2)煙氣測試和能效分析。在對燃燒器進行維護保養的同時，還應測試排煙各成分濃度，并根據測試結果進行燃燒調整。除了監測主要排煙指標是否符合當地環保標準外，還要根據測試結果進行能效分析。通過氧氣或二氧化碳含量可推算出過量空氣系數是否符合TSG G0002《鍋爐節能技術監督管理規程》相關要求。煙氣中一氧化碳含量是否符合TSG ZB001《燃油(氣)燃燒器安全技術規則》相關要求。通過測試煙氣中氧氣和一氧化碳含量，及時調整空燃比，防止送風量偏小導致燃氣不完全燃燒或送風量偏大導致鍋爐熱效率下降。

(3)控制系統和測量儀表的維護保養。應定期對鍋爐控制系統、測量儀表進行維護保養和調試，并做好記錄。檢查鍋爐水位、壓力、溫度等傳感器是否完好，各接線端子有無松脫；測試自動控制和聯鎖保護功能是否正常。控制系統是鍋爐的大腦和指揮中樞，使用單位應高度重視燃氣鍋爐控制系統及附屬儀表的維護保養，定期聘請經驗豐富的專業人士進行功能調試。

6 重視鍋爐運行管理

(1)鍋爐管理人員和操作人員。加強鍋爐運行管理，將鍋爐管理制度和操作規程落到實處。應根據本單位鍋爐數量和使用情況配備專職或兼職的安全管理人員。鍋爐管理人員要組織制訂與本單位鍋爐相符的管理制度和安全操作規程，并請專業人員定期對鍋爐操作人員進行技能培訓。每班至少安排一名持證鍋爐操作人員從事鍋爐的巡檢。鍋爐操作人員既要熟練掌握鍋爐安全附件的基本操作，如水位表的沖洗方法及鍋爐缺水后如何“叫水”、壓力表存水彎管的沖洗方法、安全閥的手動排放試驗、鍋爐的定期排污等，還要清楚本單位燃氣鍋爐配有哪些自動控制和聯鎖保護裝置，并能進行功能試驗。

(2)鍋爐自行檢查。要建立定期自行檢查制度。鍋爐使用單位應每月對所使用的鍋爐至少進行一次月度檢查，并且記錄檢查情況。應檢查主要安全附件是否完好，測試鍋爐水位、壓力、溫度自動控制及聯鎖保護裝置是否處于靈敏可靠狀態，同時檢查水處理系統運行是否正常。根據鍋爐運行情況，每年安排專人至少進行一次停爐內部檢查(鍋內和爐膛內)。發現問題應分析原因并及時整改，防止鍋爐“帶病運行”。

7 重視鍋爐定期檢驗

(1)按期申請檢驗。鍋爐定期檢驗是保證鍋爐安全運行必不可少的環節之一。使用單位應自覺遵守國家法律法規及相關安全技術規范，重視鍋爐的定期檢驗工作，設備到達檢驗周期前一個月及時向檢驗機構申請檢驗。

(2)外部檢驗和內部檢驗的作用。鍋爐定期檢驗工作包括鍋爐運行狀態下進行的外部檢驗和鍋爐停爐狀態下進行的內部檢驗。外部檢驗可發現操作人員是否持證上崗、鍋爐是否進行水處理、安全附件和安全保護裝置是否完好等影響鍋爐安全運行的管理問題和使用缺陷。內部檢驗可發現鍋爐受壓部件是否存在裂紋、過熱、變形、起槽、腐蝕、磨損及結垢等缺陷。通過定期檢驗，經驗豐富的專業檢驗人員可及時地發現鍋爐使用中產生的缺陷和隱患，分析缺陷產生原因，并提出修復意見。使用單位應高度重視定期檢驗工作，對檢驗人員發現出的問題應及時整改，將潛在的事故消滅在萌芽之中。

8 結語

燃氣鍋爐的結構和特性對鍋爐的管理提出了更高的要求，使用單位應摒棄燃煤鍋爐那種粗放的管理模式，應從安全、節能、環保三方面對燃氣鍋爐進行精細化管理。