燃氣鍋爐運行維護與檢維修技術

陳忠漢

（陜西飛機工業有限責任公司，陜西漢中 723213）

0 引言

燃氣鍋爐是現代工業領域較為常見的一種設備，以燃氣為主要材料產生蒸汽與壓力，為工業生產或人類生活提供幫助。燃氣鍋爐運行時，經常受到時間、設備自身、人員等多方面因素的影響而出現問題，對燃氣鍋爐安全、穩定的運行造成干擾。所以，在鍋爐使用過程中，需要定期予以維護與檢修。因此，以“燃氣鍋爐運行維護與檢維修技術”為題進行研究，以保證燃氣鍋爐能夠更加良好的運行。

1 燃氣鍋爐分析

1.1 設備基礎參數

選擇型號為WNS6-1.25-1（LN）的燃氣鍋爐作為研究對象，其屬于冷凝式燃氣蒸汽鍋爐，共由5個重要構件構成，分別為：2 個安全閥用于對鍋爐安全性進行控制的構件，正常情況下安全閥處于閉合狀態，當鍋爐出現問題后，自當將其打開而使鍋爐安全運行；2 個壓力表用于對鍋爐內部壓力檢測的元件；2 個水位計用于對鍋爐內部水位監測的元件；3個排污閥用于排放鍋爐內部污水的元件；5 個溫度表用于監測鍋爐內部溫度的元件。承壓元件方主要為爐殼，由Q245R 特種鋼制成，厚度為14 mm。在結構方面，為三回程濕背結構，燃氣在爐膽內燃燒后，會源源不斷地生成高溫氣體，之后以流管束、煙箱、冷凝器、煙沖為途徑，逐漸將煙氣排出，以使爐內壓力處于安全狀態下。該鍋爐運行過程中的主要參數見表1。

表1 燃氣鍋爐參數

1.2 鍋爐效率

對鍋爐運行情況評估時，效率是其中較為重要的指標，直接關系到鍋爐的運行質量與成本。鍋爐運行過程中，需要使用大量的燃料資源，其成本通常為鍋爐2 倍個以上，因而通過鍋爐效率的控制，可有效降低鍋爐運行成本，為企業創造更高的經濟效益[1]。鍋爐效率的影響因素有很多，包括燃料質量、設備各構件性能、環境等，使得鍋爐效率分析非常復雜與繁瑣。在WNS6-1.25-1（LN）燃氣鍋爐內，安裝了一個省煤器，用于余熱的收集，以此達到提升鍋爐效率的目的，減少鍋爐運行時投入的資金成本。鍋爐效率檢測時，通常可以采用兩種方式，一種為直接法，通過對工作流體的能量增益與鍋爐燃料能量含量的對比而判斷，另一種為間接法，主要通過損失與能量輸入差值的計算而判斷。所以，為了確保鍋爐安全穩定地運行，要制定出科學、合理的維護檢修計劃。

2 燃氣鍋爐運行維護和檢修技術措施

2.1 維護措施

2.1.1 預防性維護

燃氣鍋爐運行時，應采取預防性維護的措施予以管理，通過這些措施的影響，可提前發現鍋爐中出現的安全隱患，并由工作人員進行維護，使得工作人員能夠及早地將安全隱患進行處理，以此保證燃氣鍋爐后續可以安全穩定運行，對燃氣鍋爐運行與企業發展均具有重要意義。有研究表明，對燃氣鍋爐進行預防性維護后，不僅能夠降低運營成本，而且還會提升整個設備的可靠性（圖1a））[2]。所以，鍋爐運行過程中應注重預防性維護，主要措施包括：①壽命診斷。通過超聲波噪聲分析法、激光顯微鏡自動蠕變壽命評估法等方式，對鍋爐的壽命予以檢測，以此判斷鍋爐整體及各元件的剩余使用壽命；②預防維護支持系統。該系統數據庫內，包含各部位設計信息、歷史運行信息、規格信息、圖紙等信息，以這些信息為基礎，與鍋爐內部各監測裝置實時采集到的數據予以對比，以此判斷鍋爐是否出現安全隱患；③多年材料的修補焊接。當發現鍋爐出現缺陷后，及時對鍋爐各部位材料予以修補，修正鍋爐中存在的缺陷，防止缺陷進一步擴大而影響鍋爐運行的安全性與穩定性。

圖1 燃氣鍋爐維護與穩定性的關聯性

2.1.2 定期性維護

現代燃氣鍋爐運行過程中，常采用定期性維護，即根據相關規定要求，定期對設備予以維護，是一種被動的維護，當鍋爐出現故障后，才會對鍋爐進行維護。定期性維護主要包括兩個方面：①日常維護，即每天各班組交接時，下一個班組的成員對鍋爐設備進行粗略的檢查，判斷鍋爐設備是否出現問題，并將檢查結果詳細記錄下來；②周期性檢查，即鍋爐設備經過一個周期的工作后，按照規定將鍋爐調停，然后對鍋爐內部各元件予以詳細且全面的檢查，以此判斷鍋爐內部元件是否出現損傷，若發現損傷，及時予以更換，確保鍋爐設備無任何問題后，重新將鍋爐啟動。但通過大量實踐研究表明，定期性維護雖然具有一定作用，但發揮到的作用有限，依然會對鍋爐設備的運行效率造成干擾（圖1b））[3]。所以，在定期性維護的基礎上，必須增加預防性維護手段。

2.2 檢修措施

2.2.1 故障檢修

針對故障發生的原因與具體情況，采取不同的方式予以處理：

（1）燃燒器點火棒無法點火。導致該故障的原因包括：點火棒內出現炭渣與油漬；點火棒碎裂、潮濕與漏電；點火棒與燃料間的距離不合理，過短或過長；點火棒絕緣層出現損傷，存在短路問題；點火電纜斷裂；變壓器故障等。處理方法：對點火棒進行清理，更換新的點火棒，調節點火棒的距離，更換新的點火棒電纜與變壓器等，針對故障引發原因而定。

（2）點火有火花但點不著火。導致該故障的原因包括：旋風盤被堵塞；油噴嘴表面附著雜質或破損；風門角度較小；第一油槍電磁閥堵塞；燃料質量差，油壓過低，影響油泵的吸油效果；油泵濾網損壞；燃料內含水量較高等。處理方法：對旋風盤予以清理，去除其中的堵塞物；去除油噴嘴表面的雜質，或更換全新的油噴嘴；通過實驗的方式，對風門角度予以調節；對第一油槍電磁閥予以清理；更換雜質少且含水量低的燃料；更換全新的油泵濾網[4]。

（3）小火正常但大火異常。導致該故障的原因包括：風門風量參數過高；大火油閥微動開關設置不合理；燃料過于黏稠；旋風盤與油嘴的距離過大；大火油嘴出現問題；預備油箱加熱溫度過高，使設備內部出現大量蒸汽，從而影響泵的送油效率；油液中含水量高等。處理方法：通過實驗的方式，設置最佳的風門風量參數；適當對大火油閥微動開關予以調節；采用黏稠度較低且含水量和較少的燃料；調控預備油箱的加熱溫度，使其控制在48～55 ℃的范圍內等。

（4）燃燒器噪聲大。導致該故障的原因為：管路閥門未打開，導致進油量較少；進油溫度較低，或是燃料黏度較高；油泵發生問題；風機電機軸承破損；風機葉輪表面附著大量雜質等。處理方法：將管路閥門打開，并對濾網予以清理；調節進油溫度，并采用黏度較低的燃料；對油泵修理，或更換新的油泵；更換全新的風機軸承；對葉輪表面予以清理等。

2.2.2 設備監測

為了確保燃氣鍋爐能夠安全穩定地運行，應實時對設備進行監控。從本質上來說，該方法也屬于預防性維護手段之一。設備監控時，主要采用的是以PLC 為核心的鍋爐運行監控系統，其中主要包括水位信號檢測、風壓信號檢測、燃氣壓力檢測、著火信號檢測等多種功能。這些信號由現場安裝的各種傳感器獲得，獲取這些信號后，將其傳輸給PLC 控制單元，以計算與分析出相應的結果，一方面，通過顯示界面將分析結果顯示出來，另一方面對現場相關設備予以調節，使得整個設備能夠安全穩定運行。同時，發現鍋爐及周邊環境出現異常后，立即向相關工作人員發出警報，以使工作人員進一步對問題予以處理。燃氣鍋爐運行監控系統結構如圖2 所示，現場檢測裝置參數見表2。

圖2 燃氣鍋爐運行監控系統結構

表2 現場檢測裝置參數表

2.3 完善維護檢修制度

為了使燃氣鍋爐能夠安全穩定地運行，需要完善維護檢修制度。首先，加強對現有維護檢修制度的研究，準確了解現有檢修制度的具體情況，尋找出其中存在的缺陷與不足，并以此為基礎，采取相應的方法予以修訂，以不斷提升維護檢修制度的完善性，為燃氣鍋爐運行維護與檢修工作的進行提供支持。其次，相關工作人員積極主動參加與燃氣鍋爐運維檢修相關的學術會議，學習更多先進的理論知識，為鍋爐檢修工作的開展提供幫助。

2.4 培養維護檢修人才

加強維護檢修人才的培養：①加強對高素質維護檢修人才的引進。從理論知識掌握程度、實踐工作能力、責任觀與價值觀等多方面出發，制定出健全的檢修人才考核體系，通過該體系對檢修人員予以考核，只有完全符合該體系的人員，才可將其引入進來，并經過簡單的培訓后，將其安排到鍋爐運維檢修崗位上；②定期對運維檢修人員進行培養，向檢修人員傳授更多先進的理論知識，強化他們的實踐工作能力，確保他們在實際工作中能夠發揮出最大的作用，確保燃氣鍋爐安全穩定地運行。

3 結束語

對燃氣鍋爐運行維護與檢維修技術進行了研究。為了確保燃氣鍋爐能夠安全穩定地運行，需要對鍋爐進行預期性維護與定期性維護，根據鍋爐故障的原因、具體情況，采取合理的處理方法，構建出性能良好的鍋爐運行監控系統，以此實時對鍋爐運行狀態予以檢測，及時發現鍋爐中出現的問題與故障。此外，為了確保整個燃氣鍋爐運維工作更好地開展，還應完善維護檢修制度，構建高素質維護檢修人才隊伍等。