燃煤鍋爐設備管理及改造策略分析

譚濤

（大慶油田熱源服務公司，黑龍江 大慶 163000）

近年來，隨著社會經濟的不斷發展，人們對生活環境的要求也越來越高，環境污染問題也成為人們關注的焦點。燃煤鍋爐作為我國常見的一種工業用鍋爐，廣泛應用于各種工業領域，其能源消耗量大，易對大氣造成嚴重污染。在當前我國電力資源和煤炭資源結構的背景下，為了保證企業生產發展和提高煤炭企業經濟效益，必須做好燃煤鍋爐的管理工作，并對其不斷進行改進優化，以此滿足現代化社會發展需求。

1 燃煤鍋爐

燃煤鍋爐主要由爐膛、煙道口、煙道以及排氣筒等部分組成，通常情況下，爐膛是鍋爐的主要組成部分。煙道主要由煙道、煙道擋板門等組成，是鍋爐對煙氣進行排放的通道。排氣筒主要是將燃燒后的煙氣排出到大氣中去的通道。燃煤鍋爐在運行過程中主要有以下幾部分組成。

1.1 給水系統

燃煤鍋爐給水系統是指為鍋爐提供除氧和凈化水的系統，它是保證鍋爐正常運行的基礎。目前，我國大部分燃煤鍋爐都是采用軟水作為給水的主要水源，在鍋爐啟動過程中，軟化水作為給水水源能夠有效降低鍋爐在運行過程中出現水垢的可能性。

燃煤鍋爐給水系統中最常見的設備是軟化水裝置。在對軟化水進行選擇時，需要考慮到其對鍋爐產生的影響，根據不同地區的水質特點以及當地條件對軟化水的材質進行選擇。在制作過程中，可以在水質較差時使用不銹鋼材料制作軟化水裝置。

1.2 蒸汽系統

對于燃煤鍋爐而言，其蒸汽系統主要包括蒸發量、汽包壓力以及蒸汽溫度等三個方面。蒸發量是指鍋爐內產生的蒸汽量，而汽包壓力則是指蒸汽在鍋爐內產生的壓力，而蒸汽溫度則是指蒸汽在鍋爐內產生的溫度。燃煤鍋爐在運行過程中，如果蒸汽系統中出現故障，就會直接影響到燃煤鍋爐的正常運行。通常情況下，蒸汽系統發生故障后主要有以下幾種形式：（1）蒸汽系統發生泄漏。由于運行操作不當或者是維護保養不到位等原因，會導致蒸汽系統中出現泄漏，主要表現形式為：連接法蘭或者是密封墊圈出現磨損、金屬管破裂等現象。（2）產生結垢。由于長期使用以及高溫高壓等因素的影響，鍋爐內會產生大量的水垢，如果不對其進行及時清理就會對鍋爐的正常運行造成影響。主要表現形式為：水垢過厚，導致鍋爐內管道出現堵塞現象；水垢過多導致鍋爐受熱面過熱變形。（3）蒸汽流量不足。由于蒸汽流量不足，從而影響到燃煤鍋爐正常運行，主要表現形式為：汽包水位過低；爐膛火焰溫度過低等。（4）汽水分離器無法正常工作。由于汽水分離器是一個比較容易損壞的部件，一旦發生故障就會直接影響到鍋爐的正常運行。主要表現形式為：汽水分離器損壞嚴重、蒸汽管道出現堵塞現象、蒸汽流量不足等。

1.3 排煙系統

排煙系統主要是由煙道、煙道擋板門、煙箱等組成，為燃煤鍋爐提供燃料燃燒所產生的煙氣，通常情況下，燃燒所產生的煙氣溫度在800 ～1000℃之間，而為了防止鍋爐發生爆炸事故，需要將鍋爐煙溫控制在300 ～400℃之間。由于不同的鍋爐所需要的煙氣量不同，所以需要對煙道擋板進行調整，以確保煙氣與空氣進行充分交換。

為了使鍋爐發生故障時能夠及時地將煙氣排出到大氣中去，需要在鍋爐爐膛上方設計一個煙道擋板門。當鍋爐發生故障時，可以通過對煙道門進行關閉來保證煙氣能夠及時地排出到大氣中去。當鍋爐發生故障時，會出現排煙溫度升高的情況，通常情況下排煙溫度會升高至300 ～400℃之間。如果在對煙道擋板門進行調整時，出現了故障無法正常關閉煙道擋板門時，就需要將煙道口打開來保證煙氣能夠及時地排出到大氣中去。

2 燃煤鍋爐設備管理

燃煤鍋爐設備的管理主要是指對燃煤鍋爐的運行狀態進行檢查、分析，以保證鍋爐能夠正常運行，避免鍋爐出現異常問題。燃煤鍋爐設備管理主要包括以下幾個方面：首先，在對鍋爐進行使用前，要對其進行詳細的檢查，并制定完善的保養計劃；其次，在對鍋爐進行使用過程中，要做好檢查工作，發現問題及時進行維修；最后，在對鍋爐進行維護保養時，要按照規定流程對其進行操作。通過以上措施可以保證燃煤鍋爐能夠正常使用，避免出現故障問題。同時，對于燃煤鍋爐設備的管理還需要加強重視，提高工作人員的責任意識與安全意識，保證在管理工作中能夠正確處理各種問題。

3 燃煤鍋爐改造策略

3.1 對鍋爐燃燒進行優化，提高鍋爐熱效率

提高鍋爐熱效率就是增加熱量的有效利用，減少鍋爐各項熱損失，其中重點是減少鍋爐排煙熱損失和煤炭未完全燃燒損失。在對鍋爐燃燒進行優化時，要從影響鍋爐燃燒的因素著手，并且制定科學合理的改造方案。

（1）加強進煤質量的嚴格控制和管理，采用合理摻燒和配煤技術。準確地進行煤質的工業檢測及數據分析對比，按照干基高位熱值、揮發分、灰分、全硫含量的實測值，采取相應的運行調節，改變燃燒狀況，最大限度降低煤質變化對鍋爐燃燒帶來的不利影響，實現鍋爐優化運行。對煤層厚度、爐排速度、鼓引風量、各風室的配風等進行合理調節，以提高各種質量煤的利用率。

（2）加強鍋爐的配風調節。在鍋爐運行過程中，爐排上燃料層的燃燒是沿爐排長度方向分區進行的，所以沿爐排長度所需的空氣量不同。因此，合理配風是提高鍋爐燃燒效率、節約燃料、保證出力的重要條件。通過在每個風室安裝送風監測儀表，根據風壓參數對鍋爐的引燃區、主燃區及燃盡區進行合理的區域送風，改變司爐工沒有準確依據，盲目給風的現象，在鍋爐燃燒過程中能及時調整每個風室的風壓。通過合理配風可保持較高的爐膛溫度，使煤充分燃燒，降低排煙量，提高鍋爐燃燒效率。

（3）加強煤中含水量的控制。適量的水分可使碎屑和較大塊的煤粘在一起，能夠減少漏煤與飛灰損失。當煤中水分含量＞12%時，會增加預熱干燥時間，水分的蒸發要吸收熱量，水分蒸發產生的水蒸氣混合到可燃氣體中降低了它的濃度，對可燃氣體的燃燒不利。在這種情況下，可以適當摻燒較干煤，降低煤中含水量。如煤較干時，采用加水噴淋裝置對原煤進行加濕，使煤的水分含量達到10%左右，使煤炭達到最佳含水量。

3.2 加強對鍋爐設備的日常檢查及全員參與

燃煤鍋爐是一種壓力較高的機械設備，其運行的安全性和穩定性直接影響著所屬企業的安全經濟運行。為了加強對鍋爐設備的日常檢查力度，必須從多個方面入手。首先，是要重視對鍋爐設備使用狀況的監督檢查，可以定期對鍋爐房進行安全檢查、設備檢修和保養工作。其次，是要加強對鍋爐設備操作人員的培訓工作，使操作人員具備較高的專業技能和安全意識。例如可以應用全員規范化管理（TnPM），其是以設備管理為核心，以消除浪費、降低成本為目的，將生產現場的人員、設備、物料、能源和環境等都納入規范化管理，并不斷推進實施的一種管理模式。通過TnPM，不僅可以提高員工的素質和技能水平，提高他們的積極性和創造性，同時還可以提升設備的技術水平和安全水平，進而降低生產成本。再次是要制定一套合理有效的鍋爐房管理制度，對鍋爐房管理工作進行規范和統一管理。最后，是要做好相關記錄工作，記錄內容應該包括以下幾個方面：檢查項目、檢查結果、處理結果和處理措施。通過加強對鍋爐設備使用狀況的監督檢查可以及時發現問題并及時處理問題，有效提高燃煤鍋爐設備的運行安全性。同時，通過這些內容可以了解相關信息并掌握鍋爐房管理工作的開展情況。

3.3 鍋爐系統的改造與技術更新

依靠新技術的應用及創新，是實現鍋爐節能降耗的法寶。通過應用混煤機與分層給煤機燃燒調節技術、鍋爐吸風口熱風引進技術、富氧燃燒技術、鍋爐爐門改造等多種有效措施，從而達到節能降耗的目的。

（1）混煤機與分層給煤機燃燒調節技術。傳統的給煤方式成煤炭塊、沫分離導致煤層通風阻力不均，與鍋爐分段等壓送風特點不相適應，導致燃燒工況惡化，浪費能源。近年來，混煤機與分層給煤燃燒技術已經得到了廣泛應用，在劣質煤燃燒調節時，利用混煤機達到塊、沫均勻攪拌，干濕度均勻，再通過給煤機將煤按顆粒大小均勻地分布在爐排上。把波浪狀波峰波谷的煤層鋪設方式調節為平鋪式，使風通過煤層時保持均衡，提高煤的燃盡程度，提高燃煤效率。

（2）鍋爐吸風口熱風引進技術。部分燃煤鍋爐房在鼓風機吸風導向方面存在設計缺陷，采用吸取室外風補給，導致鍋爐送風溫度較低。當冷風進入爐體后，穿過燃燒煤層，必將降低爐內溫度，這樣造成了不必要的熱損耗。通過實施改造，可以把鍋爐房其他空間內的較高溫度空氣進行利用。如在鍋爐房和脫硫間兩座建筑上搭建吸風通道，把脫硫間內的熱空氣引到鼓風機內，通過鼓風機送入鍋爐內，減少冷空氣進入，從而提高鍋爐熱效率，節約能耗；在鍋爐間吸風通道適當處增設可拆卸密封插板，降低鍋爐間室內負壓，提高鍋爐間室內溫度。

（3）富氧燃燒技術。當鍋爐燃燒出現爐膛溫度不夠、煤渣含碳量偏高、煙氣林格曼黑度無法達標、鍋爐燃燒效率不高、鍋爐出力不足等工況時。可以通過啟動富氧燃燒設備進行調節，這樣能取得較好效果。其制氧原理是利用高分子有氧載體的復合膜——富氧膜來完成富氧空氣的制取，在應用過程中利用物理方法將空氣中的氧氣進行收集，使收集后氣體中的富氧含量從原來20.9%富集到30%左右，將這部分的富氧氣體以二次風的方式送入鍋爐，可增加爐內整體氧氣含量，減少燃燒后的煙氣排放量，提高了火焰溫度和降低排煙黑度。在富氧空氣環境下，可以提高著火條件，使煤燃燒完全，在節煤的同時也達到了環保的效果。

（4）鍋爐爐門改造技術。為了改變全封閉鑄鐵爐門不利于觀測爐排運行，且易變形漏風的情況，可以通過對爐門進行可視化改造。通過爐門改造，達到可視觀測的目的，降低了熱損耗；觀測更加直觀，便于定位維修；同時解決了爐門變形漏風的問題，提高了鍋爐的燃燒效率。

3.4 重視對鍋爐運行人員的培訓與管理

鍋爐作為一種即受壓又受火的特種設備，其運行人員的素質將直接影響鍋爐設備的運行狀況，對鍋爐生產運行如果操作不合理，管理不善，處理不當，極易引發事故，輕則停爐影響生產，重則造成爆炸，引起人身傷亡，造成廠房、設備的損壞，后果非常嚴重。因此，為了避免出現安全事故，必須對鍋爐運行人員進行專業的培訓和管理，從而確保鍋爐運行人員在操作鍋爐的過程中可以嚴格遵守操作規程。

具體來說，鍋爐運行人員應該從以下幾個方面入手進行培訓和管理：（1）要強化對鍋爐設備使用的認知，對一些常見的故障有一個大致的了解，從而做到在出現問題時可以及時找出原因并進行解決；（2）要對鍋爐操作人員進行定期的考核，對其操作過程中出現的失誤進行糾正和指正；（3）要加強對鍋爐設備使用過程中工作人員安全意識的培養，提高他們的安全意識，從而避免安全事故發生。在對鍋爐運行人員進行培訓和管理時還應該注重對其心理素質的培養，因為鍋爐運行人員在操作過程中容易出現急躁、緊張等情緒，如果不能及時調整好自己的心態，很容易影響其正常操作。因此，為了有效避免這一問題發生，應該在員工上崗之前開展相關培訓活動，通過培訓讓他們了解到工作中可能遇到的問題并學會如何正確處理這些問題。除此之外，還應該在員工上崗后加強跟蹤和監管力度，防止出現安全事故。

4 結語

鍋爐作為一種重要的能源設備，在社會生產生活中發揮著重要的作用。燃煤鍋爐的發展與城市的經濟發展和工業生產息息相關，隨著經濟發展方式的轉變，人們對環境保護日益重視，因此，燃煤鍋爐設備的改造優化刻不容緩。此外，為了降低燃煤鍋爐的使用給環境帶來的負面影響，也要加強對燃煤鍋爐設備的管理工作，并對其進行改造，以實現減少環境污染、保護大氣環境的目的。