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關鍵詞 工業鍋爐；燃燒；建議

中圖分類號TK22 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）100-0167-02

隨著經濟生產的發展，鍋爐設備廣泛的應用于現代工業的各個部門，，作為特種設備安全監管的設備之一，其安全性也尤為重要。筆者根據幾年來的工作經驗和同行之間的經驗交流來簡單闡述一下對鍋爐燃燒方面的見解。

1 鍋爐概述

鍋爐是將燃料的化學能（或電能）轉變成熱能（具有一定參數的蒸汽和熱水）的能量轉化設備，同時是直接受火和高溫煙氣（受熱）、承受工作壓力載荷、具有爆炸危險的特種設備。《特種設備安全監察條例》中定義的鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數，并對外輸出熱能的設備。

鍋爐按使用形式分為：工業鍋爐、小型鍋爐和電站鍋爐。鍋爐使用的燃料按物態分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料三類。在我國常用的固體燃料是煤，液體燃料有重油、渣油和柴油，氣體燃料按其獲取的方式分為天然氣和人工煤氣。本文以燃煤工業鍋爐為例。

2 鍋爐的燃燒

對于鍋爐來說，其工作包括著三個同時進行的過程：燃料的燃燒過程、煙氣向水的傳熱過程和水的受熱汽化過程。在鍋爐整個循環體系中，整體來說燃燒過程即燃料在加煤斗中借自重下落到爐排面上，爐排借電動機通過變速齒輪箱減速后由鏈輪來帶動，猶如皮帶運輸機，將燃料帶入爐內。燃料一面燃燒一面向后移動；燃燒需要的空氣是由風機送入爐排腹中風倉后，向上穿過爐排到達燃料層，進行燃燒反應形成高溫煙氣。燃料最后燒盡成灰渣，在爐排末端被除渣板鏟除于灰渣斗后排出。

針對我們的燃料煤，煤的燃燒過程可以更加細化的來看，可以說是經歷以下四個階段：1）水分蒸發階段，也稱煤的預熱干燥和干餾階段，煤進入爐膛受熱后，水分即開始汽化析出，當溫度達到100℃～105℃時，蒸發完所有水分；2）揮發物析出階段，煤在持續吸收熱量后，溫度不斷上升，當煤被加熱至130℃～140℃時，開始分解出可燃性揮發物，形成焦炭；3）揮發物和焦炭的著火燃燒階段，隨著燃料溫度的持續升高，達到一定濃度的氣態揮發物（主要是氫、一氧化碳及多種碳氫化合物）在遇到氧氣時便開始著火燃燒，放出熱量，同時使焦炭繼續加熱升溫，當揮發物快燃盡時，焦炭已經達到熾熱發紅狀態（約600℃～700℃），即進入焦炭的猛烈燃燒階段，4）焦炭的燃盡階段，隨著揮發物及焦炭的燃燒，灰渣也逐步形成。經歷一定時間燃燒后，焦炭外面已被一層灰渣所包裹，并在高溫作用下熔化后形成一層硬殼，阻止沒有燃燒殘留的炭核與空氣的接觸，使燃燒進行的異常緩慢。這一階段將焦炭盡量燃燒完，以降低鍋爐熱損失，節約燃料。

3 燃燒的基本要素

燃燒是可燃物跟助燃物（氧化劑）發生的一種劇烈的、發光、發熱的化學反應。前面已經提到鍋爐使用的燃料按物態分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料三類。常用的固體燃料是煤。

煤的種類繁多，分類方法也各有不同。新的煤炭分類國家標準按煤的煤化程度由高到低分為無煙煤、煙煤和褐煤，分為14大類和17小類。其中無煙煤的揮發分由低到高分為3個小類；煙煤按其揮發分、粘結性指標等分為12大類；褐煤又分為年輕褐煤和年老褐煤2個小類。作為燃料煤本身，不同的燃料煤也具備其自身的特性，選擇適合的燃料也是鍋爐安全經濟運行的保障性條件。

我們工業鍋爐常用煤來說，其特點有以下幾點：1）要使燃料燃燒得快，必須要有較高的爐膛溫度，爐膛溫度越高，碳和氧的化合速度越快，燃燒就越快。一般要求層燃爐的爐膛溫度在1100℃～1300℃，懸浮爐的爐膛溫度在1300℃以上，沸騰爐的沸騰段溫度在1000℃左右；2）利用空氣中的氧來助燃，空氣沖刷碳的速度越快，碳和氧的接觸越好，燃燒就越充分，尤其是機械爐排，要根據煤在爐排上的燃燒階段，來配合給適量的空氣（鼓風）；3）固體燃料灰分較多，殘留碳被灰殼包裹，影響碳的燃盡，且灰熔點低時，易結焦影響燃燒。為此，一般在運行中要撥火或除渣；4）固體燃料在燃燒中飛灰量較大，隨著煙氣排至大氣中，影響環保。為此，要對燃燒后的煙氣進行除塵。

為使鍋爐達到經濟運行指標，必須解決好燃料的完全燃燒問題。這主要受以下四個條件的影響：1）供給完全燃燒所必須的空氣量；2）維持適當高的爐膛溫度；3）空氣與燃料具有良好的混合；4）有足夠的燃燒時間，尤其是層燃爐，燃料燃燒必須需要足夠的時間，燃料顆粒越大燃燒時間越長。若燃燒時間不夠，燃料燃燒就不完全。

4 建議

通過對鍋爐的常用燃料煤的了解，在其煤質本身、燃燒過程、燃燒特點和燃燒條件等方面都給我們重要提示，筆者結合文章中所闡述的情況，給予以下幾點意見，希望在實際應用中能夠起到一定的作用。

1）選擇適當的煤質，不同的煤有其不同的特性，密度、熱穩定性、可磨性、粘結性、結焦性、結渣性和灰的熔融性等。在使用過程中，這些煤的特性會根據使用過程中的不同工況顯現出來。因此，選擇一種合適的煤種是非常重要的；

2）給予足夠高的爐膛溫度，燃燒的一個重要條件就是溫度，足夠高的爐膛溫度是不可缺少的助燃首要條件。為煤的連續燃燒持續燃燒提供充足的溫度保障；

3）給予燃料煤適量的空氣。煤與氧氣的結合充分與否直接影響到燃燒狀況，因此，在保證空氣足量的條件下還要盡量避免不影響爐膛溫度的降低。

4）給予燃料煤充足的燃燒空間和燃燒時間。燃料煤的燃燒需要空間也需要時間，因此爐膛內的結焦結渣的清理、煤層的厚度與鏈條爐排的輸送速度的合理搭配方面都會對煤的燃燒空間和時間造成影響。

參考文獻

[1]泰，等.鍋爐原理.中國電力出版社.

[2]夏喜英主編.鍋爐與鍋爐房設備.哈爾濱工業大學出版社.

[3]奚光士等主編.鍋爐及鍋爐房設備.中國建筑工業出版社.

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1工業鍋爐結構、性能比較

1．1鏈條爐排鍋爐

鏈條爐排鍋爐屬層燃型鍋爐。煤在爐排上邊移動邊燃燒，單面著火，運行時燃料難以自身擾動，沿爐排長度方向燃料層有明顯的分區。鍋爐熱效率不高，但操作方便，勞動強度低，煙塵排放濃度較低。拋煤機鏈條爐是在常規正轉鏈條爐排鍋爐的基礎上發展起來的，它的燃燒機理既有層燃的特點，又有懸浮燃燒的特點，在燃燒設備結構上使鏈條爐排反轉并在爐膛空間增加了拋煤，使粒煤以顆粒大小在爐排面上分層分布，細煤屑則在爐膛空間呈懸浮態分布，比常規鏈條爐的煤種適應性強、負荷適應性好、調節比較靈敏。近年來，鏈條爐排鍋爐的節能改造較廣泛，包括拋煤機鍋爐經強化燃燒改造、前后拱改造、增加二次風甚至四角切圓三次風、應用爐內槽型分離和飛灰復燃技術，節能減排效果不錯。

1．2循環流化床鍋爐

循環流行化床鍋爐技術(CFB)是近30年來迅速發展的一項高效低污染低溫燃燒技術，顆粒煤在爐內循環流化燃燒，爐膛有旋風分離器等標志性部件。小型CFB鍋爐采用單鍋筒、自然循環方式，總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結構，四周有膜式水冷壁，自下而上，依次為一次風室、密相床、懸浮段，尾部煙道自上而下依次為省煤器、空氣預熱器。爐膛與尾部豎井之間由立式旋風分離器相連通，分離器下部聯接回送裝置。燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯。小型鍋爐采用床上或床下點火，分級燃燒，一次風比率占60%～70%，二次風比率占30%～40%，低倍率中溫或高溫分離，灰渣采用干式排出。爐膛設計適當的爐膛高度和截面，使鍋爐燃燒不同煙煤、無煙煤時，鍋爐熱效率在85%以上。爐內可脫硫，低氮低溫燃燒，廣泛的燃料適應性特別是對劣質煤的適應性是該類爐型的優勢。

1．3水煤漿鍋爐

水煤漿鍋爐是指使用水煤漿為燃料的鍋爐。運行負荷可在40%～100%的范圍內任意調節。水煤漿及燃燒后的粉煤灰都采用罐裝密閉運輸，具有和燃油燃氣鍋爐類似的火焰特性。常規的小型水煤漿鍋爐目前比較難辦的是氮氧化物容易超標，可以采用SNCR和濕法同時脫硫脫硝組合工藝對鍋爐全煙氣凈化處理，部分水煤漿鍋爐采用低NOx燃燒器降低氮氧化物生成。鍋爐尾部采用冷凝型鍋爐節能器和熱管余熱回收技術回收高溫煙氣和煙氣中的水蒸氣熱焓。有的公司借鑒流化低溫燃燒技術，研發的水煤漿流化懸浮高效潔凈燃燒鍋爐產品，實現爐內脫硫和抑制熱力型NOx的生成與排放;燃料由輸漿管送向燃燒室上部的水煤漿霧化器，霧化后送入燃燒室，燃燒室下部流化床的溫度在850～950℃，水煤漿在熱物料加熱下迅速析出水分、揮發分并完成著火燃燒及焦炭燃燒，在流化狀態下顆粒狀水煤漿團進一步解體為細顆粒進入懸浮室繼續燃燒。燃燒室出口處設置分離器，較大顆粒水煤漿和床料被分離、捕捉，返回燃燒室下部繼續燃燒，實現了水煤漿循環燃燒。

1．4燃油鍋爐

燃油鍋爐是指使用燃油為燃料的鍋爐。燃油鍋爐需要使用燃燒器將燃油噴入鍋爐爐膛，進行火室燃燒。小型的鍋爐本體及其通風、給水、控制與輔助設備均設置在一個底盤上組裝出廠。火管鍋爐的主要受壓元件是鍋殼、管板、爐膽、煙管;水管鍋爐的主要受壓元件是鍋筒、水冷壁、鍋爐管束、蛇形管、集箱。與同參數和同容量的燃煤鍋爐相比，其爐膛容積的熱強度可增大一倍，實際爐膛容積縮小約1/3。小型爐型可省去引風機，只用送風機即可將煙氣排出爐外。采用膜式水冷壁制成的微正壓鍋爐，可使鍋爐整體結構更為緊湊。強化油的燃燒必須做到以下三點:提高霧化質量，減小油粒直徑;增大空氣與油粒的相對速度;合理配風。

1．5燃氣鍋爐

燃氣鍋爐使用燃燒器將燃氣噴入鍋爐爐膛，進行火室燃燒。鍋爐結構、性能與燃油鍋爐基本相同，只是燃燒器有區別。燃氣的燃燒過程沒有燃油的霧化過程與氣化過程。燃氣與空氣的混合方式，對燃燒的強度、火焰長度和火焰溫度都有很大的影響。根據混合方式不同，燃氣的燃燒方法可分為三種:第一種是擴散燃燒，在燃氣噴嘴口處相互擴散燃燒，其優點燃燒穩定，燃具結構簡單，但火焰較長，易產生不完全燃燒，使受熱面積碳;第二種是預混部分空氣燃燒，即燃燒前預先將一部分空氣與燃氣混合，然后進行燃燒，燃燒火焰清晰，燃燒強化，熱效率高，但燃燒不穩定，對一次空氣的控制及燃燒成分要求較高;第三種是無焰燃燒，即燃氣所需空氣在燃燒之前已與燃氣均勻混合，在燃燒過程中不需要從周圍空氣中取得氧氣。燃氣燃燒器一般多用第二種預混燃燒方式。有些鍋爐配特制的復合型燃燒器，可以切換燃燒燃油或燃氣，稱為燃油燃氣鍋爐。

2不同類型的小型工業鍋爐房的投資比較

以某公司分三期(每期間隔1年)建設的3臺20t/h鍋爐投資概算為例，比較5種不同類型的工業鍋爐房投資成本，見表1。由表1可以看出:鏈條爐排鍋爐、循環流化床鍋爐、水煤漿鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐的投資額比例為2．38:2．71:2．37:1．23:1，顯然，煤爐之間投資相差不大，油爐和氣爐之間投資相差也不大，但煤爐與油、氣爐之間投資就相差很大。

3不同類型的小型工業鍋爐運行成本比較

以某公司分三期(每期間隔1年)投入的3臺20t/h鍋爐為例，比較5種不同類型的運行成本。見表2。由表2可以看出，鍋爐運行成本由低到高依次是循環流化床鍋爐(CFB)、鏈條爐排鍋爐、水煤漿鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐，噸蒸汽成本比例為1:1.09:1．25:1．65:2．35，三期達產投運后，與循環流化床鍋爐的年蒸汽總成本差額依次為0萬元、471.08萬元、1305．53萬元、3370．39萬元、7050.18萬元。可見，各爐型的運行成本之間相差很大，是業主最關心的指標。

4綜合分析

綜合分析見表3，表3中的投資和運行成本數據，參照表1、表2。

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【關鍵詞】 工業鍋爐 節能措施 熱效率

工業鍋爐作為重要的熱能設備，自20世紀初引入我國之后，便迅速得到了廣泛應用。從最初引入國外設備，到后來逐步獨立制造，不論是鍋爐的設計參數還是制造工業都有了巨大的進步。然而由于各種因素，如設備陳舊、疏于管理、配套設施不匹配等的影響，使得我國鍋爐普遍存在著燃料浪費嚴重、出力不足、熱效率低下等問題，導致能源消耗量過大。基于此，本文對工業鍋爐如何更好進行節能進行探討。

1 鍋爐運行過程中存在的問題及節能必要性

工業鍋爐在使用過程中普遍存在以下問題：第一，熱效率低下。工業鍋爐中80%都屬于燃煤鍋爐，在運行時，由于多數的實際負荷都低于鍋爐的額定負荷，因此導致鍋爐容易漏風、燃燒工況不穩定，導致燃煤沒有得到充分燃燒，熱效率低下；第二，鍋爐整體技術水平不高。主要表現在以下幾方面：調節智能化程度低、節能環保技術落后及主輔機不配套等；第三，鍋爐水質難以達標，這對鍋爐的安全造成一定影響，嚴重降低了鍋爐熱效率；第四，運行管理水平低下。鍋爐運行過程中的管理水平低下，燃燒鍋爐的人員多數沒有經過培訓或者無證上崗情況比比皆是；日常監測工作流于形式；沒有定期進行維護等。

綜上所述，工業鍋爐在運行過程中存在較多問題，造成了能源的大量浪費，因此對工業鍋爐進行節能探究勢在必行。

2 工業鍋爐節能措施

根據前面闡述的問題可知，要提高鍋爐的利用效率，減少能源消耗，可以從提高熱效率、進行科學管理及加強設備更新等方面著手。

2.1 提高工業鍋爐的熱效率

要提高鍋爐的熱效率，可以從以下幾方面著手：第一，采用二次回風系統，促進燃料充分燃燒。燃料要燃燒必須具備滿足下面三個基本要素：（1）達到著火點的溫度；（2）充分的氧氣；（3）充足的反應時間。采用二次回風系統，既能增長燃料在工業鍋爐內的停留時間，又能提高受熱面的利用率，因此采用該系統能極大的提高鍋爐的熱效率；第二，采用富氧技術。采用富氧技術能夠提高爐膛內火焰溫度，降低燃料的著火點，提升燃料的燃燒速度，減少排煙造成的熱損失，提高熱效率。

2.2 對工業鍋爐及其輔機設備進行改進

（1）對燃料裝置進行改進。目前，工業鍋爐應用的80%都屬于燃煤鍋爐，原有的斗室給煤裝置，使得各種類型的燃煤混合在一起，對鍋爐進風造成一定影響，影響了燃燒效率。基于此，可將斗式給煤裝置改造為分層給煤，即通過篩選設備將燃煤中的塊狀、粉狀分開，這樣能充分進風，改善燃燒狀況，提高燃燒效率。

（2）對燃燒系統進行改進。采用傳統的正轉鏈條爐排鍋爐，其在工作過程中噴入的煤粉量、噴射速度和位置都必須進行合理的控制，否則將極大的影響節能效果，而由于通常工作人員都沒有經過專業培訓，完全依靠經驗操作，通常會存在較大差異。

（3）對鍋爐輔機進行改造。在整個工業鍋爐系統中，鼓風機和引風機的運行參數直接影響著工業鍋爐的熱效率和能源消耗量，而這些裝置通常都由工作人員根據經驗來進行調節，造成能源的大量浪費。可以通過變頻技術，對電機進行控制，根據運行過程的實際需求不斷改變轉速，減少機械磨損，能很好的起到節能作用。

（4）對給水系統進行改造。可以通過冷凝水回用技術，對工業鍋爐的給水系統進行改進。采用該技術具有以下幾方面優點：第一，極大的減少給水量，也減少了廢水的排放量，既節約了用水量，也減少了廢水的處理費用；第二，具有較高的回水溫度。采用冷凝水回用技術，通常回水的溫度可以達到120度，能夠極大的減少燃料消耗，更加節能；第三，回水純凈，雜質少。冷凝水回用技術不僅能夠能夠提高工業鍋爐水汽質量，減少污染，還有利于除氧，能減少工業鍋爐的氧腐蝕。

（5）控制系統進行改進。通常情況下，對工業鍋爐控制系統改造包括以下兩種類型：第一，自動化控制在相關程序監控下實現各種常規儀表的功能；第二，對鍋爐進行改進，在保證溫度一定的基礎上，對各種參數進行調節，例如：負荷、風煤比、負壓值等，達到舒適、節能的目的。

2.3 采用合理的水處理設備，確保工業鍋爐水質合格

根據相關研究結果可知，對于工業鍋爐來說，鍋爐內結垢越厚，熱效率會越低，通常沒結垢1mm，熱效率會降低3%，水質結垢也會對鍋爐的安全運行造成一定影響，嚴重時或導致爐管過熱從而發生爆管。基于此，建立完善的鍋爐水質管理規范，改進鍋爐用水處理設備，確保鍋爐供水的質量是十分必要的。同時還可以定期對鍋爐水質進行檢測，根據檢測結果定期對鍋爐進行除垢處理，優化水汽循環系統，實現工業鍋爐的無垢運行，提高鍋爐熱效率。

3 結語

綜上所述，對工業鍋爐進行節能探究，不僅要從技術上進行改進，還要強化科學管理，積極建議相關部門能積極響應國家低碳節能的政策，建立工業鍋爐能耗政策，使整個工業鍋爐的節能具有良好的社會環境支持，形成全民節能共識，最終達到工業鍋爐低耗高效的節能目的。

參考文獻：

[1]何心良.我國工業鍋爐使用現狀與節能減排對策探討[J].工業鍋爐，2009，15（03）：23-25.

[2]徐火力.推進燃煤工業鍋爐節能減排的建議及措施[J]能源與環境，2012，20（04）：20-22.

[3]石斌.對工業鍋爐節能減排的探索[J].中國質量技術監督，2010，12（02）：60-61.

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關鍵詞：工業鍋爐水質國家標準

一、改變工業鍋爐水質國家標準的原因

面對經濟全球化，中國加入WTO，世界各國聯系越來越密切，從各行各業日趨向標準化邁進和國際接軌的大形勢下，國標的修改也勢在必行，一是電力行業在執行標準中也于國際同行業的標準存在一些差別，二是由于工業鍋爐水質標準GB1576―1985在執行過程中存在某些不足需要改進。某些實驗項目規定的指標需要進一步研究和修改，使目前國家標準更能符合實際并進一步發揮其監督作用。鑒于以上兩方面的原因出臺了GB1576―2001水質標準，在執行GB1576―2001時與以前的國標和行業標準在總體上基本相同，但有些實驗項目例如硬度、堿度，還有有關量的單位和符號有所區別。

二、兩種標準的對比

1、標準名稱由原來的《低壓鍋爐水質》改為《工業鍋爐水質》（參見表1和表2）。

2、標準適用范圍擴大到常壓熱水鍋爐，并補充規定了直流鍋爐、常壓鍋爐和電熱鍋爐的水質指標。

3、新標準刪除了工作壓力中用公斤力/厘米2的各項水質指標。因為這個計量單位在國際應用中已經被淘汰。

4、新標準的總堿度和硬度的計量單位由毫克當量/升（meg/L）改為毫摩爾/升（mmol/L）。在采用毫摩爾/升（mmol/L）的法定計量單位時，參考了GB12145《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》中的規定，也采用和定義硬度和堿度的計量單位為：1mmol/L=1meg/L式中硬度的基本單位C（1/2Ca2+、1/2Mg2+）C（OH―、HCO―、1/2CO2―）因此標準中硬度和堿度的數值計算公式、制配方法和原標準完全相同，不必作實質性的改變，只需將毫克當量/升（meg/L）改為毫摩爾/升（mmol/L）即可。為了大家更容易理解，這里就這兩個的換算關系做以下說明。摩爾濃度是指以1升溶液里含有多少摩爾溶質表示的溶液濃度常用（M）表示，其計算公式為摩爾濃度（M）=溶質的量（摩爾）/溶液的體積（升）。當量濃度是指用1升溶液中所含溶質的克當量數來表示溶液濃度常用（N）表示，其計算公式為溶液的當量濃度（N）=溶質的克當量數/溶液的體積（升）。

酸的克當量=1摩爾酸的質量（克）/1摩爾酸所提供的H+的摩爾數

堿的克當量=1摩爾堿的質量（克）/1摩爾堿所提供OH-的摩爾數

摩爾濃度和當量濃度的換算關系如下：

摩爾濃度（M）=溶質的量（摩爾）/溶液的體積（升）

溶液的當量濃度（N）=溶質的克當量數/溶液的體積（升）

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關鍵詞：工業鍋爐 事故分析 缺水 措施

在鍋爐運行事故中，鍋爐缺水事故最多、最普遍，是危險性比較大的事故之一。在鍋爐運行中，如果水位低于最低安全水位而危及鍋爐安全運行的事故，被稱為鍋爐缺水事故。鍋爐缺水事故，如果處理不當，會造成設備嚴重損壞，這是因為鍋爐缺水后，一方面由于過熱后的鋼板溫度與給水的溫度相差極為懸殊，龜裂處隨即撕成大的破口，汽水從破口噴射出來，鋼板先接觸水的部位因遇冷急劇收縮而龜裂，在蒸汽壓力下，即造成爆炸事故；另一方面鋼板燒而過熱，甚至燒紅，使強度大為下降，如果在鍋爐嚴重缺水的情況下進水，就會導致鍋爐爆炸。

1 鍋爐缺水的現象

①爐膽燃燒的鍋爐，能從爐門或觀察孔內看見爐膽變形；②有水冷壁管的鍋爐，可以從爐門可以看見水冷壁管燒紅。如果發生爆管時，能聽到管子爆破聲和蒸汽噴射聲，此時給水量會大于蒸汽流量；③嚴重缺水時，可以嗅到焦味；④如若因爐管或省煤器破裂造成缺水時，則出現相反現象，此時給水流量小于蒸汽流量；⑤鍋爐排煙溫度高，有鋼制煙箱的鍋爐，鋼制煙箱變形，甚至出現暗紅色；⑥有過熱器的鍋爐，過熱蒸汽溫度升高；⑦低水位聯鎖裝置使送風機、爐排減速器電機停止運行；⑧高低水位報警器發生低水位報警信號；⑨雙色水位計呈全紅色；⑩低地位水位計指示負值增大；■水位表玻璃管（板）上呈白色，水位低于最低安全水位線，或看不見水位。

2 鍋爐缺水事故的原因

①水位計指示不準確。水位計指示不準確，會造成運行人員的誤判斷，是造成鍋爐缺水的主要原因之一。所以，必須加強對水位計的監視、校對和維護工作，發現缺陷應及時消除，要經常保持各水位計動作靈敏，指示正確。②給水自動調節失靈。給水自動調節裝置失靈或給水閥卡死及閥頭脫落都可能造成缺水事故。運行人員應保持警惕，正確判斷，及時消除給水自動調節裝置的缺陷。③給水壓力下降。給水壓力下降，則鍋爐進水減少，會造成鍋爐缺水。給水泵故障、給水管路破裂、并列運行鍋爐搶水等，均可導致給水壓力下降。運行人員應嚴密監視，控制給水流量，使之與蒸汽流量相適應。④受熱面泄漏。水冷壁和省煤器等受熱面泄漏，導致大量的水、汽跑掉，易造成鍋爐缺水。如果受熱面損壞泄漏嚴重，水位無法維持時，應立即停爐，以免事故擴大。⑤運行人員失職誤操作。鍋爐水位事故大多是運行人員監視不嚴，工作失職，判斷錯誤和誤操作而造成的。如在鍋爐負荷突變時，不注意虛假水位現象，操作不當，以致造成鍋爐缺水等。因此，必須加強對運行人員的素質培養和技術培訓，提高他們的工作責任感和判斷及處理事故的能力。⑥在排污操作時，沒有及時關閉、關嚴排污閥。鍋爐排污管道、排污閥泄露。排污閥芯內有異物卡住，無法關嚴。⑦采用集中給水的鍋爐房，一根給水母管供給多臺鍋爐使用時，由于給水系統和操作制度上存在問題，發生各鍋爐之間搶水現象，造成鍋爐供水不足。

3 鍋爐缺水事故的處理

當鍋爐上所有直觀水位表內看不見水位時，須立即停爐，關閉主汽閥和給水閥，并按下述方法處理：

3.1 當鍋爐水位表看不見水位時，首先用沖洗水位表的方法判斷缺水還是滿水。如果判斷為缺水，對于水容量較大，并且水連管高于鍋爐最高火界的鍋爐，可用“叫水”法判斷缺水嚴重程度，以便采取相應措施。對于水位表的通水孔低于鍋爐受熱面最高火界和水容量小的鍋爐，不能采用“叫水”操作，否則會延誤對鍋爐缺水事故處理的時間，使事故擴大。

通過“叫水”，判斷缺水不嚴重時，可以繼續向鍋爐給水，恢復正常水位后，可啟動燃燒設備逐漸升溫、升壓投入運行。通過“叫水”，判為嚴重缺水時，必須緊急停爐，嚴禁盲目向鍋爐給水。決不允許有僥幸心理，企圖掩蓋造成鍋爐缺水事故，甚至造成鍋爐爆炸而爐毀人亡。

“叫水”操作的方法：先開啟水位表的放水旋塞。后關閉水位表的汽水旋塞。再關閉水位表的放水旋塞，一關一開重復幾次，此時注意水位表內是否出現了水位。最后開啟汽旋塞，關閉放水旋塞。“叫水”操作的要點是不要擰動水位表的水旋塞。

“叫水”操作的原理：先開啟水位表放水旋塞為了沖洗水位表。此時水位表的水旋塞并沒有關閉，與鍋爐的水連管暢通，后關閉水位表汽旋塞時，使水位表與鍋爐的汽連管切斷。當關閉放水旋塞一瞬時，水位表內的壓力與鍋爐內的壓力不平衡，就會發生自動平衡的現象。當再打開放水旋塞時，水位表與大氣接通，水位表內的壓力很快下降。同時水位表內得到冷卻，蒸汽發生凝結，造成“真空”現象。如果鍋爐內的水位在水位表水連管口以下時，不可能把水帶入水位表內，說明鍋爐內的缺水程度比較嚴重。如果鍋爐內的水位在水位表水連管口附近時，會把水帶入水位表，說明鍋爐內缺水程度并不十分嚴重。

3.2 不允許進行“叫水”操作的鍋爐，水位表中不出現水位時，應緊急停爐，嚴格禁止向鍋爐內上水，必須緊急停爐。

3.3 可以進行“叫水”操作的鍋爐，經“叫水”后，當水位恢復正常后（注意不要把水上過頭），啟動鍋爐的燃燒設備繼續投入使用，水位表中出現水位時，可以緩慢開啟鍋爐給水閥，如果緩慢開啟鍋爐給水閥時，絕不可啟動鍋爐的燃燒設備，必須停爐待檢查，鍋爐內有強烈的響聲或加大給水時仍不見水位升上來，就表示有問題。

3.4 鍋爐輕微缺水時，應減少燃料和送風，減弱燃料，待水位恢復到最低安全水位后，再增加燃料和送風，要緩慢地向鍋爐進水，同時要迅速查明缺水原因。鍋爐嚴重缺水，以及一時無法區分缺水（因為鍋爐嚴重缺水后，鋼板已過熱，甚至燒紅，此時必須緊急停爐），如果盲目進水，使灼熱的金屬突然受到冷卻，由于溫差極大，先遇水的部位急劇收縮而撕裂，當即發生爆炸事故。

4 鍋爐缺水事故處理應注意的問題

4.1 必須注意防止把缺水事故當作滿水事故來處理。區別缺水還是滿水的方法如下：①檢查水位表上所有旋塞的位置是否正常。②開啟水位表上的放水旋塞，如只見到有蒸汽冒出是缺水。如有水、汽冒出，并且水量較大是滿水。

4.2 一旦發現鍋爐缺水，先立即展示停爐，然后再做種種處理。

4.3 每次少量上水的方法來掩蓋鍋爐缺水事故，要教育司爐人員嚴禁采用多次間斷給水，因為那種做法是很危險的。

5 防止類似事故的措施

①要切實提高各級各類人員的管理、技術、操作和處理應急事故水平，做到各項工作求真務實，避免不必要的工作失誤。嚴格執行鍋爐運行操作規程和崗位職責，確保鍋爐等設備的安全經濟運行。對在用設備本身的運行工藝安全狀況進行科學的定期檢查，投入必要的生產配套裝置，設立安全生產檔案，積極消除安全隱患，確保安全生產。②鍋爐排污時，應嚴格監視水位下降的情況，為保證好鍋爐可靠供水，應妥善維護鍋爐給水設備和管路閥門，排污后應關好排污閥。③新裝、改造或檢修的鍋爐，水位表的清洗檢查工作每班至少應進行兩次，為防止鍋爐出現虛假水位，應檢查水位表安裝的位置是否正確，為防止因水位表旋塞堵塞、泄漏等原因形成虛假水位，水位表的汽水旋塞發生泄漏時，應及時修理。④要高度重視鍋爐保護裝置的重要性。每班應當檢查鍋爐給水設備和給水自動調節控制是否正常，維持鍋爐汽包水位正常是運行人員時刻不能疏忽的工作，也是保證鍋爐安全運行的最重要條件之一，為了便于監測，應加裝二次監測儀表，考驗高、低水位報警及連鎖保護是否靈敏可靠。為保證鍋爐運行時保護裝置與聯鎖裝置不得任意退出停用或失效，應按設計要求配齊所有可靠靈敏的安全附件及儀表。

參考文獻：

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[4]鄭學濟.工業鍋爐（二）[J].節能與環保，1986年02期.

[5]孟昭北，唐振鵬.低溫儲罐失效分析及對策[J].價值工程， 2013（02）.

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關鍵詞：工業鍋爐 水質監督 管理

一、引言

我國工業鍋爐的使用非常廣泛，目前，我國的工業鍋爐最為常見的就是蒸汽鍋爐，該類型的鍋爐主要用在發電和供氣工作中，原料以煤炭為主，其運行的常見形式就是循環流化床鍋爐，就現階段我國經濟發展情況來看，我國是世界上工業鍋爐使用和生產最為廣泛的國家，工業鍋爐在我國的經濟發展中有著極為重要的作用。工業鍋爐是以水為介質進行熱量傳遞與動力的設備，對于工業鍋爐的供熱質量來說，水有著極為重要的作用，由于工業鍋爐使用的水質不同，而不同的水質必然會帶有不同的雜質，如果有些雜質沒有經過特殊的處理就直接進入到工業鍋爐內，那么就會給鍋爐帶來非常嚴重的后果，不僅會導致鍋爐元件腐蝕、爆管、鼓包、滲漏，甚至導致鍋爐爆炸，帶來人員的傷亡，此外，一些含有鎂離子和鈣離子的水進入到鍋爐之后，鍋爐水就會在長期的運行過程中逐漸減少，在鍋爐內部在成水垢，當這下水垢附著在鍋爐內部上，就會導致鍋爐的熱傳遞性大幅降低，導致工業鍋爐的燃料不斷增加，帶來巨大的燃料消耗，因此，從這個層面上來說，水質的情況不盡會影響著工業鍋爐的運行安全，也會影響經濟運行情況以及節能減排的效果。

二、工業鍋爐水質管理的意義和內容

（一）工業鍋爐水質管理的意義

做好工業鍋爐的水質管理工作不僅可以有效的控制鍋爐水中的雜質，消除其中的懸浮物和固體物質，提高鍋爐運行的節能減排效果，也可以增強其運行的經濟性。目前，為了規范工業鍋爐管理工作的質量，減少鍋爐中的水垢，提高運行安全性，國家也頒布了《特種設備安全監察條例》來對工業鍋爐的運行進行規范，此外，國家質檢總局也制定了《鍋爐水處理檢驗規則》以及《鍋爐水處理監督管理規則》，這對于我國工業鍋爐的水質檢查工作的提高有著極為重要的作用，以上的條例和規則不僅規定了工業鍋爐水質處理設備的安裝工作、水質處理的檢驗工作，也規定了水質檢驗工作的具體方法和參考依據，可操作性極強。

（二）工業鍋爐水質管理的內容

工業鍋爐水質管理的內容主要包括以下幾個方面：

1.鍋爐水質的檢測工作

水質的檢測是工業鍋爐水質管理工作中一項非常重要的內容，要了解水質中的雜質含量以及雜質情況是否符合標準規范的要求，相關工作人員就必須對鍋爐的水質定性定期的檢驗，在檢驗過程中，要嚴格遵照國家制定的標準和原則，采用正確的分析手段和處理措施進行，一般情況下，對于鍋爐檢測人員，國家有著較為嚴格的規定，必須要求相關檢測人員持有國家質監部門頒發的特種設備作業人員證書，在工作中必須秉承持證上崗的原則，在對水質進行化驗和分析的過程中應該將取樣次數保持在兩小時一次，這樣，才能夠全面的檢測說工業鍋爐中水質的質量，對司爐人員的改進工作提出正確的建議。

2.鍋爐水質的處理工作

在檢測好鍋爐水質的情況之后，就要做好水質的雜質處理工作，一般情況下，工業鍋爐中的雜質包括鎂、鈣硬度鹽等，為了保證鍋爐在運行的過程中可以達到規定的供熱性和安全性，我們通常會使用化學和物理兩種防止進行雜質的處理，該項工作要求工作人員在處理的過程中要細致、耐心，這項工作的質量直接影響著工業鍋爐運行的安全性。

3.鍋爐排污的控制

鍋爐水在長期的運行過程中會在內部蒸發濃縮，此外，在鍋爐水的運行過程中我們常常要添加定量的藥劑，因此，其雜質的含量要遠遠的高于供給水的雜質含量，因此，必須根據工業鍋爐的實際運行情況定期的將內部的污水排出，將鍋爐水的雜質含量控制在規定的范圍內。

在這三項工作中，鍋爐水質的處理工作是工業鍋爐水質管理工作中最為重要的內容，而水質的檢測以及鍋爐排污工作則是水質處理工作的前提條件和后續保證，在實際的工作過程中，必須要認識到三者之間的正確關系，將其緊密的銜接起來，才能使工業鍋爐運行過程中的水質情況達到理想的要求。

三、工業鍋爐水質管理方式

為了加強工業鍋爐水質管理的質量，在進行水質處理工作時，可以按照以下的方式進行：

（一）水質的處理要嚴格遵循標準規定

上文提到，為了規范工業鍋爐的水質管理，國家已經出臺了《特種設備安全監察條例》、《鍋爐水處理檢驗規則》以及《鍋爐水處理監督管理規則》，這也是我們進行水質管理工作時必須要遵循的準則，只有遵循相關標準規范的要求，實事求是的進行水質的處理和監測，才能保證工作的規范性，才能達到水質管理的實際目的。

（二）水質的處理要遵循最佳水源的取水原則

工業鍋爐在工作的過程中可以使用不同種類的水源，湖水、河水、自來水、井水等都屬于取水的范疇內，為了保證工業鍋爐的水質，在取水的過程中我們必須遵循最佳水源的取水原則，為此，必須要全面了解鍋爐的型號、品質要求以及蒸汽壓力的要求，此外，還要做好湖水、河水、自來水、井水等水源的對比工作，篩選出水質情況優良的水源，看哪些水源符合工業鍋爐的供水標準。一般情況下，我國的湖水、河水以及庫水的含堿量和硬度都要相對較低，井水和深井水的含堿量和硬度都會比較高，相關單位在選擇水質時要綜合各方面的情況，優先選擇水質情況最好的水源，如果在選擇的過程中遇到硬度低、堿性大的水源，在應用前就必須要做好脫堿和除鹽的工作，保證鍋爐的良性運轉。

（三）水質的選擇和處理要遵循用戶至上的原則

工業鍋爐提供的熱量是為了滿足用戶的需求，其提供給的熱水、過熱蒸汽和飽和蒸汽可以滿足發電、供熱以及動力等不同的需求，為此，供熱單位在實際的工作中必須要對用戶的需求進行全面的調查和分析，了解其對供熱的需求，從未計算出其對鍋爐水質的需求，一般而言，如果用戶的需求主要是發電，那么這種情況對鍋爐水質的要求就會非常嚴格，對鍋爐蒸汽的品質要求也較高，水質處理工作就會較為復雜；如果用戶的實際需求是供暖和動力源，那么對水質的要求就會相對較低，對鍋爐蒸汽的要求也不高，水質處理工作也就較為簡便。

（四）水質的選擇和處理要嚴格遵循節能的原則

在工業鍋爐的實際運行過程中，防硬除垢，安全運行是其運行過程中最為重要的原則，因此，對于工業鍋爐來說，不管其供熱的目的是為何，都應該將遵循節能的原則，為此，供熱單位必須要不斷改進現階段的鍋爐供熱技術，將新技術和新科技利用在鍋爐運行中來，提高水垢的處理效率，保證工業鍋爐能夠實現良性的運行，能夠在運行的過程中將熱效率的傳達發揮至最大化，將排污熱的損失控制在最小。遵循節能的原則不僅能大幅提高工業鍋爐運行的經濟性和安全性，也可以為用戶提供質量較高的熱能，達到兩全其美的效果。

參考文獻：

【1】何軍：工業鍋爐水質監督與管理[期刊論文]，民營科技（管理縱橫），2012（04）：12

【2】白龍：工業鍋爐水質監督與管理[期刊論文]，知識經濟，2011（07）

【3】王亞飛：工業鍋爐節能技術創新與發展問題探討[期刊論文]，科技創新與應用，2012（12）：28

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關鍵詞：工業鍋爐；節能潛力；熱效率；自動化控制；節能途徑

我國作為一個發展中的大國，近年來能源消費急劇增加。隨著日益增長的能源消耗以及環保需要。國家號召實行節能減排。國家質量監督檢驗檢疫總局于2009年5月26日第116號令《高耗能特種設備節能監督管理辦法》，并從2009年9月1日開始實施。該辦法從為加強高耗能特種設備節能審查和監管，提高能源利用效率，促進節能降耗出發而制定的。并規定由地方各級質量技術監督部門負責本行政區域內高耗能特種設備的節能監督管理工作。該辦法從高耗能特種設備的生產和使用兩個重點方面來確保生產和使用的高耗能特種設備符合能效指標的要求。據統計，我國現有燃煤工業鍋爐總數接近55萬臺，其中約85%為燃煤鍋爐，耗煤量約4億噸每年。我國目前工業鍋爐能源資源浪費極度嚴重，因此節能潛力巨大。在受當前世界金融危機及國家政策等因素影響下，工業鍋爐能耗浪費主要表現在：鍋爐的效率低下，煤質差，排煙溫度高，系統自動化控制水平低。冷凝水綜合利用率低等多方面的因素。

1.鍋爐容量小、熱效率低。由于受成本等因素影響，管道蒸汽的價格居高不下，熱電聯產比重低。大多數工業鍋爐在低負荷下運行，且在設計制造時為防止尾部受熱面腐蝕和堵灰而造成燃料的不完全燃燒和排煙溫度升高，而且還污染了環境。

2.煤種多變、煤質差。工業鍋爐的燃煤受供應商及季節等影響。煤種的顆粒度、熱值、灰分等無法保證。而鍋爐中的層燃鍋爐對煤種的適應性較差，當煤種發生改變，其燃燒工況也相應發生變化。影響了鍋爐熱效率。

3.排煙溫度高，污染大。按熱平衡計算，排煙熱損失Q2是熱損失中最大的一項，約占10%或更高。如排煙溫度能下降15℃，即可提高熱效率1%。企業所使用的有機熱載體鍋爐燃燒方式以層燃為主，其排煙溫度長期在300～350℃。大量的熱量和粉塵，二氧化硫，二氧化碳，一氧化氮對環境造成極大的污染，熱量損失嚴重。

4.鍋爐運行自控裝置水平低。在用工業鍋爐普遍未能配置運行檢測儀表，操作人員在調整鍋爐燃燒工況或負荷變化時，由于無法掌握具體數據，不能及時根據負荷變化調整鍋爐運行工況，鍋爐，電機的運行效率受到限制而浪費能源。

5.鍋爐水質超標，水質不符合要求。依據GB1576-2008《工業鍋爐水質》標準規定，在用工業鍋爐均應安裝水處理設備或鍋內加藥裝置，但受司爐工違章操作及鈉離子交換器不正確使用等因素造成大部分的工業鍋爐水質嚴重超標，在鍋爐內形成水垢。水垢的導熱系數約為1.2W/m?℃，1mm厚水垢相當于10mm厚的鋼板熱阻，水垢影響傳熱會浪費大量燃料。以一臺4 t/h鍋爐為例，燃料為AⅡ，每小時消耗為740Kg，如果積有1.5mm厚水垢，則每小時浪費約22Kg。以全年運行6000h計算，則浪費煤132t。以當前煤平均價800元/t計算。企業浪費人民幣約105600元。

6.鍋爐受熱面結焦、積灰嚴重。工業鍋爐所采用的燃料品質參差不齊，粘結性物質增多，鍋爐受熱面結焦、積灰嚴重。面前清除結焦、積灰的主要方法為人工清理。但由于結焦、積灰成分不同以及受鍋爐結構制約，效果不明顯。

7.部分立式鍋爐和蒸汽管道沒有進行保溫。沒有保溫會增加散熱損失。而且從安全角度上考慮應當對管道保溫。

針對以上這些出現的問題。質監部門可以采取定點試行的方式來推廣。

1.推廣區域集中供汽。工業鍋爐密集的工業區采用集中供汽。質監部門應引導企業開展節能。既幫助企業節約成本，又解決了企業生產場地和環境污染的問題。

2. 穩定煤種和提高煤質成為首先要解決的重要問題。通過以下措施，在一定范圍內可使煤種煤質得到穩定：（1）燃煤用戶與煤炭生產企業建立長期穩定的供煤關系，避免在流通環節中出現人為的不可控混煤現象；（2）完善燃料煤燃燒性能的評價，為鍋爐的設計提供更加科學的依據，并為動力配煤提供基礎；（3）有條件的地區可集中建立動力煤配煤廠，通過燃燒特性相似的煤炭配合達到燃煤煤質要求；（4）對新開發煤炭的燃燒性能進行全面評價，并確定適宜的燃燒技術；（5）對混煤進行定性、定量鑒別，以主動應對煤種、煤質變化。

3. 在鍋爐運行中為了減少排煙熱損失，應在滿足燃燒反應需要的前提下盡量保持較低的空氣系數，應盡可能避免燃料室及各部分煙道的漏風，以降低排煙熱損失。排煙溫度也不是越低越好，因為太低的排煙溫度勢必要增加鍋爐尾部受熱面，這是不經濟的；同時還會增加通風阻力，增加引風機的電耗；此外過低的排煙溫度若低于煙氣露點以下，將會引起受熱面的腐蝕，危及鍋爐的安全運行。最合理的排煙溫度應根據排煙熱損失和尾部受熱面的金屬耗量與煙氣露點等進行技術經濟核算來確定。對部分排煙溫度高的企業推廣加裝余熱回收裝置。用熱管換熱器回收鍋爐煙道余溫。尤其對有機熱載體爐的尾部高溫煙氣進行二次利用，使煙氣溫度降至150℃～200℃. 且從對鍋爐吹灰、清除煙垢，以及采取其它一些有效的措施，保持受熱面清潔，最大限度地提高傳熱效率，充分吸收利用爐膛中燃煤的熱量，從而降低了排煙溫度，提高鍋爐的使用壽命和運行效率。

4.對于工業鍋爐控制系統改造主要從鍋爐的負荷要求出發，實時調節給煤量、給水量、鼓風量和引風量，使鍋爐經常處在良好的運行狀態。將原來的手工控制或半制動控制改造成全自動控制。這類改造對于負荷變化幅度較大且變化頻繁的鍋爐節能效果很好，一般可達到10%。

5.推廣工業鍋爐水處理技術。當前工業鍋爐普遍采用的是鍋外化學處理和鍋內加藥兩種方式。鍋爐的工作條件是一個惡劣的復雜環境，鍋爐在運行時，水質不良對鍋爐的影響是一個緩慢積累的過程。因此必須做好工業鍋爐的水處理工作，這就需要提高水處理工作人員的技術水平、管理水平，加強水質監督工作，采用合理的水處理方法，使工業鍋爐的水質嚴格符合GB1576―2008《工業鍋爐水質》的要求，從而防止鍋爐的結垢和腐蝕，確保鍋爐的安全、經濟運行。

6.推廣使用清潔能源。在當前能源價格高居不小的情況下，指導企業進行生物質、油改氣、煤改礱糠木屑等燃料工程。據統計，水煤漿和天然氣其熱效率到達95%以上。

最后，從事高耗能特種設備能效測試的檢驗檢測機構在發現企業其特種設備耗能嚴重超標的情況下，應及時告知使用單位，并報告所在地的特種設備安全監督管理部門。地方安全監督管理部門應盡快淘汰屬于《中華人民共和國節約能源法》中規定淘汰產品目錄的特種設備。對于使用單位的高耗能特種設備能效不符合特種設備安全技術規范等有關規定和標準要求的，使用單位應當分析原因，采取有效措施，實施整改或者節能改造。政府還應盡快建立和完善節能減排指標體系。盡快出臺制定鼓勵節能減排和促進新能源發展的具體配套措施和優惠政策。大力開展對鍋爐等高耗能特種設備節能的宣傳教育，提高全民節能意識。充分發揮企業節能減排的主體作用。鼓勵企業加大節能減排的技術改造和技術創新投入，完善和落實鍋爐使用單位節能減排的各項管理制度，提高鍋爐的熱效率，并加強能源計量管理。推行鍋爐節能服務工作，全面開展鍋爐能效測試工作，充分了解鍋爐經濟運行狀況，找出能量損失的原因，以便更好的發現提高鍋爐效率、減少能量損失的途徑。

參考文獻：

[1]徐新華《環境保護與可持續發展》化學工業出版社 2000-11

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關鍵詞：工業鍋爐；節能；現狀；運行；改造

引言

工業鍋爐是我國耗能大戶之一，又是城市大氣的主要污染源，節省工業鍋爐耗能，對經濟社會又好又快發展和保護環境具有重大意義。現就目前工業鍋爐的使用概況，提出以下熱力系統的節能和硬件節能

相結合的全方位節能意見和措施。

1、當前工業鍋爐現狀

各種生產活動的供熱方式是以各單位自備工業鍋爐房供熱為主。并且有些單位內部又設若干個鍋爐房，這就造成了工業鍋爐數量多、耗能大這一不爭的事實。目前，從工業鍋爐現狀來看，無論是設備還是運行管理和操作都比較落后。

1.1　熱效率低。我國工業鍋爐的主體是層燃爐，實際運行中往往由于忽視鍋爐尾部受熱面的水垢、煙垢、集灰、漏風等問題，造成受熱面熱阻大，傳熱效果差，導致排煙溫度高，有的甚至超過250℃，過量空氣系數達到2以上。排煙熱損失達到20％以上；爐膛燃燒狀況不穩定是中小型工業鍋爐普遍存在的問題，有的甚至正壓燃燒，爐膛內煙氣流動紊亂，不完全燃燒熱損失大大超標，導致鍋爐實際運行效率比設計效率低大約20％，平均只有60％左右，甚至有的還不到50％。

1.2　設備整體技術水平低。主要表現在：

①運行調節智能化程度低，燃燒過程不能實現自動檢測，自動調節，特別是1t/t以下小型燃煤鍋爐，加煤、調風、除渣、給水、捧污等過程調節完全憑司爐工，靠經驗手工操作。

②節能、環保技術落后，包括燃燒與換熱、水處理、除塵脫硫，余熱回收和灰渣綜合利用等。

③主輔機不配套，大馬拉小車，輔機性能不高、效率低。

1.3　運行管理水平低。設備完好率低，未經培訓和無證上崗的現象比較普遍j使用單位把鍋爐運行操作看做是簡單的體力勞動，很少配備技術人員從事工業鍋爐運行管理工作，而所配備的操作人員文化、技術水平普遍低，特別是取暖鍋爐。

1.4　燃料市場環境對工業鍋爐運行的影響不利。燃煤工業鍋爐通常都是按Ⅱ、Ⅲ類煙煤設計。我國燃煤供應一般都是直接供應原煤，沒有根據煤質及粒度情況進行加工分類，用戶難以做到按需購買，且煤質多變，造成運行調整困難，機械燃燒不完全增加，熱效率低。

2、工業鍋爐加強運行管理技術分析

2.1　保持高負荷系數：工業鍋爐普遍存在的問題是鍋爐設計容量與實際負荷偏差過大，鍋爐常處于低負荷運行工況，造成運行熱效率降低。鍋爐設計容量與負荷匹配是非常重要的，運行中應盡量縮減鍋爐低負荷運行時數。對于正在投入使用的工業鍋爐，建議企業優化廠內調度，均衡負荷；配有多臺鍋爐時，應實現大容量鍋爐承擔基本負荷，保持高負荷系數，小容量鍋爐用于調蜂；對于新增鍋爐，建議企業在選型階段充分進行可行性研究，確保選定容量與實際需求相平衡，從源頭上保證機組能夠高負荷運行。

2.2　采用先進的自動調節及控制系統優化燃燒：影響工業鍋爐經濟性的主要參數有排煙溫度、氧量、爐渣含碳量、爐體溫度等。采用先進的控制與優化算法，能夠實現鏈條爐排爐節煤5－10％。

2.3　加強燃煤管理，保證煤質：煤在煤場放的時間過長時，應采取相關措施，最大限度降低熱值損失。如：可采用分層壓緊法，排除原煤顆粒間的空氣，減少原煤氧化熱值損失，夏季還可防止原煤自燃。再者煤場中還可裝設防風、排水裝置，減少自然損失。此外，由于原煤供應呈現賣方市場的特點，建議企業采用合理的配煤技術，加強燃煤混配，避免來煤直燒。適當采用非線性方法進行配制，能夠有效保證燃煤特性，穩定燃燒工況。一般非線性配煤方案與傳統線性方案相比，成本可降低0～13元，平均3.3元。

2.4　保持受熱面的清潔：鍋爐正常運行后，易使受熱面內外分別結積水垢和灰垢，傳熱熱阻增大且管壁升溫。影響安全經濟運行。研究發現，1mm水垢能使管壁升溫50℃，1ram灰垢導致燃料消耗量增加3％。因此，鍋爐受熱面保持清潔對鍋爐安全、經濟運行影響重大，在用工業鍋爐應定期進行受熱面清灰、除垢，保證受熱面清潔。

3、設備及系統節能改造技術分析

中國鍋爐節能潛力很大，約達4000萬噸標準煤。各種技改措施分述如下：

3.1　控制系統改造：工業鍋爐控制系統節能改造有兩類：一是按照鍋爐的負荷要求，實時調節給煤量、給水量、鼓風量和引風量，使鍋爐經常處在良好的運行狀態。將原來的手工控制或半自動控制改造成全自動控制。這類改造，對于負荷變化幅度較大，而且變化頻繁的鍋爐節能效果很好，一般可達10％左右；二是對供暖鍋爐的，就是在保持足夠室溫的前提下，根據戶外溫度的變化，實時調節鍋爐的輸出熱量，達到舒適、節能、環保的目的。

3.2　給煤裝置的改造：傳統的重力式加煤斗，由于煤依靠重力直接落在爐排上，進過煤閘板的擠壓，煤層變得密實，通風阻力增加，導致缺氧燃燒，形成“三黑”(即爐渣黑、飛灰黑、排煙黑)。將重力式給煤裝置改造成均勻分層給煤，即通過篩選將原煤中塊、末自下而上松散地分布在爐排上，改善通風環境，強化燃燒狀況，提高煤的燃燒率，減少灰渣含碳量。實例表明，僅此一項每年可獲得5～20％的節煤率。

3.3　燃燒系統改造：對于正轉鏈條爐排鍋爐，這項技術改造是從爐前適當位置噴入適量煤粉到爐膛的適當位置，使之在爐排層燃基礎上，增加適量的懸浮燃燒，可以獲得10％左右的節能率。但是噴入的煤粉量、噴射速度與位置要控制好，否則，將增大排煙黑度，影響節能效果。對于燃油、燃氣和煤粉鍋爐，是用新型節能燃燒器取代陳舊、落后的燃燒器，改造效果與原設備狀況息息相關，原狀越差，效果越好，一般可達5～10％。

3.4　爐拱的改造：不同的煤種對鏈條爐的影響是不同的。鏈條爐排鍋爐適用于揮發份15％以上，熱值大于4500kcal／Kg、灰熔點高于1260℃、粘結性弱的煙煤。按照實際使用的煤種，適當改變爐拱的形狀與位置，可以改善燃燒狀況，提高燃燒效率，減少燃煤消耗，目前已有適用多種煤種的爐拱配置技術。

3.5　鍋爐輔機節能改造：燃煤鍋爐的主要輔機――鼓風機和引風機的運行參數與鍋爐的熱效率和耗能量直接相關，用適當的調速技術，按照鍋爐的負荷需要調節鼓、引風量，維持鍋爐運行在最佳狀況，一方面可以節約鍋爐燃煤，又可以節約風機的耗電。節能效果是很好的。

3.6　層燃鍋爐改造成循環流化床鍋爐：循環流化床鍋爐是煤粉在爐膛內循環流化燃燒，所以，它的熱效率比層燃鍋爐高15～20個百分點，而且可以燃用劣質煤i由于可以使用石灰石粉在爐內脫硫，所以，不但可以大大減少燃煤鍋爐酸雨氣體S02的排放量，而且其灰渣可直接生成建筑材料。這種改造已有不少成功實例，但它的改造投資較高，約為購置新爐費用的70％，所以決策時要慎之又慎。

3.7　舊鍋爐更新：這項改造是用新鍋爐替換舊鍋爐，包括用新型節能型鍋爐替換舊型鍋爐，用大型鍋爐替換小型鍋爐，用高參數鍋爐替換低參數鍋爐，以實現熱電聯產等，如用適當臺數大容量循環流化床鍋爐替換多臺小容最層燃鍋爐，實現熱電聯產。由于可以較大幅度提高鍋爐的能源效率，所以，節能效益可觀，投資回收期較短，長則4～5年，短則2～3年即可。

篇9

近些年來，由于工業鍋爐實際運行人員操作水平參差不齊，鍋爐在運行中并沒有達到較高的效率，并且造成了嚴重的環境污染。因此，實現對鍋爐的自動控制勢在必行。

鍋爐燃燒過程的自動控制目的有兩個：一是應保證進入鍋爐的燃料燃燒所放出的熱量能夠滿足鍋爐水冷壁水蒸發的需要；二是應保證鍋爐內煤的充分燃燒，提高鍋爐效率。所以，當工業鍋爐外界的負荷改變時，需要對鍋爐燃燒系統做出相應的調整。

一、控制方法

1.鍋爐給煤量的調節

工業鍋爐給煤量的調節主要采用串級系統的結構方案，這主要是因為只有這樣才能把給煤量信號作為負反饋信號傳遞給一個給煤量負調節器，同時，應用串級系統的結構方案，還可以使給煤量調節系統具有根據工業鍋爐運行要求的從帶變動負荷切換到帶固定負荷的功能，反之亦然。

在進行鍋爐燃燒系統給煤量的自動控制設計時，必須使燃燒系統具有較快的消除給煤量自發性擾動的措施，因此要引入一個給煤量的負反饋系統。

2.鍋爐送風量的調節

當鍋爐給煤量發生變化是，進入鍋爐爐膛的空氣量也要發生相應的變化。當鍋爐外界的熱負荷減小時，鍋爐給煤量減小，相應的一、二次風量也要減小，如果送風量的調節跟不上給煤量的調節，就會導致鍋爐爐膛內溫度降低，嚴重時造成鍋爐熄火；當鍋爐外界的熱負荷增加時，要增大一、二此風的風量，只有這樣才能避免鍋爐內產生不完全燃燒，鍋爐燃燒效率降低。

因此要保證鍋爐燃燒的高效就必須有合適的給煤量與送風量比例，所以鍋爐燃燒系統對于送風量的調節，常常采用以燃燒經濟性指標作為被調量的回路方案，這種方式在原理上看似是合理的，但是對于鍋爐氧量的測量還未達到令人滿意的程度，這限制了這種方式的實際運用。

在這種回路方案的基礎上，可以通過對鍋爐燃燒所需的氧量進行校正的方式來實現對鍋爐送風量的調節；也可以通過記錄鍋爐熱負荷、煤的品種變化的方式來修正對鍋爐送風量的調節；還可以用隨鍋爐熱負荷變化的氧量校正來對于送風量調節。

3.鍋爐引風量的調節

對于工業鍋爐引風量的調節是保證鍋爐負壓的一個重要指標。鍋爐引風量的調節是與鍋爐送風量相一致的，在鍋爐運行中燃燒產生的煙氣必須通過引風機及時的排出，這樣工業鍋爐才能保持一個安全、可靠運行的一個微負壓環境。

在鍋爐送風量變化時，鍋爐負壓會產生一定的波動，為了能使引風量的調節能快速地跟上送風量的變化，以保證兩者之間比例的合適，應該用鍋爐送風量作前饋信號引入引風調節器，因此在調節送風量時，鍋爐引風量也將立刻進行聯動，所以把引風量調節放入送風量前饋信號以后，這將有利于提高陰風系統的穩定性與降低鍋爐爐膛負壓的波動。

因此在調節的過程中，調節器對這三個變量進行調節的同時要注意調節器在動作上的協調一致，只有這樣才能使鍋爐給煤量、送風量、引風量三者實現比例適中，從而使煤充分燃燒，提高鍋爐效率，減少空氣污染。

由于在工業鍋爐實際運行中，影響鍋爐燃燒熱負荷的因素眾多，要實現鍋爐的自動控制就需要調節的許多的變量，因此，對工業鍋爐燃燒系統的自動控制是一個多輸入多輸出的多變量的相關調節過程。

二、結論探討

1.在鍋爐燃燒過程中，鍋爐出口溫度是工業鍋爐燃料所放出的熱量與供熱熱負荷是否平衡的重要指標；鍋爐爐膛內過量空氣系數α是給煤量和送風量是否保持比例適中的重要指標；所以工業鍋爐的幾個調節量對幾個被調量都有十分嚴重的影響，只要在工業鍋爐的實際運行中，嚴格保持鍋爐給煤量、送風量和引風量它們之間的比例，就能維持鍋爐出口溫度、過量空氣系數和爐膛負壓基本保持不變。因此，當工業鍋爐的鍋爐外界熱負荷發生變化時，燃燒系統對應的給煤量、送風量、引風量應同時按比例地快速進行調節，使之與外界熱負荷的變化相適應，以保證鍋爐出口溫度、過量空氣系數和爐膛負壓基本保持不變；

2.鍋爐燃燒系統中的三個調節量，盡管要保持相互間的協調一致關系，以保證鍋爐燃燒過程的高效、充分燃燒。但是究竟用哪一個調節器去實現哪一個調節任務，并沒有一個固定不變的方式，例如可以用給煤量的增加來反饋給送風量調節器，進而聯動引風量調節器增加；同時也可以使送風量調節器的信號反饋給給煤量調節器，是給煤量增加，從而帶動鍋爐引風量的增加。

3.鍋爐燃燒系統的自動控制方案和工業鍋爐的運行方式以及鍋爐熱負荷的變化等因素有著緊密的聯系。比如在工業鍋爐的實際運行中，鍋爐是帶變負荷還是固定負荷；是母管制系統還是單元制系統；是燃油鍋爐還是燃煤鍋爐等等。鍋爐輔助設備及工藝條件的不同，工業鍋爐的燃燒過程自動控制系統的方法也不盡相同。

綜上可知，如果要實現鍋爐高效、安全經濟的運行，在鍋爐運行中給煤量、送風量、引風量三個參數之間必須協調一致動作，給煤量的增加必然帶動送風量的增加，進而使引風量增加，如果送風量沒有跟上，就會導致不完全燃燒、排煙損失增大等，只有在調節器實現三個量的相互配合的情況下，鍋爐燃燒才能實現高效、經濟的運行，才能降低污染，實現能源的節約利用。

參考文獻：

[1]唐必光，燃煤鍋爐運行，中國電力出版社，2003.

篇10

關鍵詞：氧腐蝕 產生原因 預防措施

Abstract：Industrial boiler corrosion problems since a long time,It is great harm to Industrial production, It will does easily lead to the frequent repair of the boiler equipment,And give rise to various incidents,and bring hidden dangers to the safety in production,Despite this,In the boiler using of the process,Oxygen corrosion and control of the industrial boilers was often neglected.This article focuses on the mechanism of oxygen corrosion, causes and preventive measures.

Key words：Oxygen corrosion Causes Precaution

1、鍋內氧腐蝕形貌特征分析

a.腐蝕部位一般位于水位線附近；

b.一般為點狀的高于金屬表面的包狀物，外表面為黃褐色到磚紅色不等，包狀物內多為黑色粉狀物，含有一定水份；

c.去除包狀物后金屬表面為一圓狀深坑；

d.鍋爐一般有帶水停用的現象；

2、鍋內溶解氧腐蝕成因分析

a. 鍋內氧腐蝕屬于電化學腐蝕，鍋水是一種電介質，由于水位線附近鍋水溶解氧的濃度較高，形成了腐蝕電池；

b. 腐蝕電池是指：不同金屬的電偶腐蝕電池、濃差腐蝕電池、溫差腐蝕電池，金屬化學成份的不均勻、金相組織的不均勻、應力大小的不同、表面損傷情況或保護膜的破壞等可形成腐蝕電池；

c. 鋼材等在各自鹽類溶液中不能產生平衡電位（電位平衡了腐蝕就停止了），即容易發生腐蝕（鋅銅金不易腐蝕）；

3、鍋爐腐蝕化學機理分析

工業鍋爐的煙管多數采用碳素鋼，由于鍋水是一種具有極性的電解質，當鋼鐵與含有溶解氧的水相接觸時就會發生電化學腐蝕，氧腐蝕過程中鋼鐵與鍋水相互作用形成原電池反應，腐蝕過程中產生電流，因而是一種電化學腐蝕。標準電極電位越大反應越容易進行，因此由反應方程式可以看出氧比氫易還原，當鍋爐內無氧或氧含量低時，鐵和氫離子反應生成氫氣，當鍋爐內有氧或氧含量較高時，氧與鐵相互作用發生氧化反應，反應方程式為：2Fe+02+2H20一2Fe(0H)2 ，氫氧化亞鐵不穩定，容易繼續發生下列反應：

4Fe(OH)2+2H20+02—4Fe(OH)3 ，Fe(0H)2+2Fe(0H)3一Fe304+4H20；

4、鍋內氧腐蝕的進一步分析

氧腐蝕的推動力是坑內外氧的濃度差形成的濃差電池；由于腐蝕產物的阻擋，以及低價腐蝕產物氧的消耗，氧的濃度形成坑內低坑外高；缺氧區為陽極（低電位），金屬不斷形成氧化物進入溶液即被腐蝕。

5、鍋內溶解氧腐蝕的預防

由化學機理反應式可以看出，鍋爐腐蝕速率與鍋水氧含量成正比，保持較高PH值和降低溶解氧含最將有助于減緩鍋爐氧腐蝕的發生。停爐時間較長，當鍋爐冷卻后鍋爐內壓力下降甚至產生負壓，空氣在大氣壓作用下滲入鍋爐內，氧氣溶入水中導致鍋爐水位線附近發生大面積腐蝕。此外，在堿性環境中低碳鋼表面能生成具有自我修復能力的鈍化保護膜，這種鈍化保護膜處于一種溶解與形成的動態平衡中，可抑制金屬作為陽極繼續反應；但由于氯離子能優先吸附在鈍化膜上替換氧原子，并與鈍化膜上的陽離子結合成為易溶的氯化物，導致鈍化膜被破壞，所以氯離子含量超標是鍋爐氧腐蝕的一個主要原因。綜上所述鍋內溶解氧腐蝕的預防可從以下幾點入手：

a.定期煮爐，清除金屬表面的腐蝕產物，并在金屬表面形成完整的保護膜；

b.運行時保持鍋水堿度和PH值符合要求（可以選擇給水加氨，使給水pH值

符合水、汽質量要求, 以減緩氧腐蝕）；

c.給水除氧或鍋內加藥除氧；

d.減少鍋水中氯離子含量；

e.加強停爐保養，長期停爐宜用干法保養（烘干或吹干后密封，放置除濕劑，將水汽接管用盲板全部隔斷）；短期停爐宜用濕法保養（充氮或采用防護藥品除氧）或熱保養法（保持爐溫、保持鍋內蒸汽壓力大于大氣壓，防止空氣侵入）；臨時停爐時宜用充水帶壓保養（加溫后去火，將水加滿并保持一定壓力，防止外界空氣侵入）；

6、結束語

氧腐蝕對鍋爐的安全運行危害很大, 在用工業鍋爐使用單位要給予足夠重視，加強管理，做好預防，最大程度的減小氧腐蝕對在用工業鍋爐的危害，使企業生產能夠安全經濟運行。

參考文獻：

[1]周國慶、孫濤； 工業鍋爐安全技術手冊[M]；化學工業出版社；1999

[2]王新、成秀虎；工業鍋爐水處理技術[M]；氣象出版社；2000

[3]張遠聲；腐蝕案例[J]；化工設備與防腐蝕；2001，12（6）:59-60