闕小穎

【摘要】隨著某市LNG天然氣工程開始投入使用，國際燃油節(jié)節(jié)攀升，越來越多的燃油鍋爐改裝成燃天然氣鍋爐。不管是從經(jīng)濟(jì)效益還是社會效益上，燃?xì)忮仩t都比燃油鍋爐具有絕對的優(yōu)勢[1]。但是在改造運(yùn)行過程中，存在一些不安全和不經(jīng)濟(jì)因素，本文針對燃油鍋爐改裝成燃?xì)忮仩t的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】燃油鍋爐；燃?xì)忮仩t；安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1.背景

某市是LNG燃?xì)夤こ痰闹修D(zhuǎn)站，2009年開工至今，該市部分城鎮(zhèn)已投入天然氣使用。隨著國際燃油節(jié)節(jié)攀升和相對經(jīng)濟(jì)的天然氣資源，和迫于節(jié)能和環(huán)保的要求，越來越多企業(yè)的燃油鍋爐都改裝成燃?xì)忮仩t。改裝后的鍋爐雖然滿足一定經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的要求，但是由于中小企業(yè)缺乏相關(guān)燃?xì)忮仩t最大能效利用知識，造成不能最大利用余熱，從而導(dǎo)致鍋爐燃燒效率偏下，甚至不能達(dá)到預(yù)期的效果，同時燃?xì)忮仩t相對與燃煤、燃油鍋爐，其防爆性要求非常高，尤其是天然氣，天然氣的爆炸極限為5%～15%，如果發(fā)生泄露極易產(chǎn)生爆炸，然而部分企業(yè)缺乏對燃?xì)忮仩t的專業(yè)知識，改裝后的燃?xì)忮仩t又存在一些安全隱患，影響鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

燃油鍋爐改裝成燃?xì)忮仩t的目的是為了最大的減少生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，但筆者在日常檢驗過程中，發(fā)現(xiàn)改裝后的鍋爐并沒有達(dá)到預(yù)期的效益。從對工業(yè)鍋爐的能效測試結(jié)果的統(tǒng)計分析可知，一般來說，在正常運(yùn)行的燃?xì)夤I(yè)鍋爐的各項熱損失中，熱損失最大的為排煙熱損失q2，占了鍋爐熱損失的70％～80％，而氣體未完全燃燒損失q3,散熱損失q5,這兩項只占熱損失的20％～30％。現(xiàn)以某市企業(yè)一臺型號為WNS4-1．25-Y鍋爐為例，我們按照《工業(yè)鍋爐能效測試評價規(guī)則》中鍋爐運(yùn)工況熱效率測試方法進(jìn)行測試，結(jié)果如下：

經(jīng)過現(xiàn)場測試與分析，該改裝燃?xì)忮仩t燃燒效率為82.46%，沒有達(dá)到《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》TSG G0002-2010的限定值效率90%要求。造成該鍋爐效率不足的主要問題在與排煙熱損失，然而造成排煙熱損失較大的主要原因在于鍋爐的排煙溫度及過量空氣系數(shù)超標(biāo)。在多家受檢的改裝鍋爐中，普遍存在以上問題，造成以上問題的主要原因在于：改裝后的鍋爐，沒有嚴(yán)格按照燃?xì)忮仩t的操作規(guī)范進(jìn)行操作，燃燒風(fēng)量配比不正確；使用單位對改裝后的鍋爐能效利用認(rèn)識不足，由于燃?xì)忮仩t尾部煙氣露點溫度較低，一般為50℃～70℃，腐蝕性氣體含量很少，完全可以采用全冷凝式或半冷凝式回收尾部余熱，但是大多鍋爐均沒有對尾部余熱進(jìn)行回收，直接排放。

通過現(xiàn)場分析，該鍋爐可以進(jìn)行能效優(yōu)化，可以根據(jù)燃?xì)獬煞葸M(jìn)行調(diào)整風(fēng)量配比，使過量空氣系數(shù)控制在1.1以下，還可以進(jìn)行鍋爐尾部煙氣全冷凝式或半冷凝式回收，控制排煙溫度在100℃以下。從經(jīng)濟(jì)上來說，經(jīng)過優(yōu)化的鍋爐，燃燒效率可達(dá)93.91%，效率提高11.45%，節(jié)能潛力較大，該鍋爐每天燃?xì)?50立方，每天可以節(jié)省燃?xì)?1.53立方，每標(biāo)準(zhǔn)立方天然氣5元，一年燃燒360天記，每年可以節(jié)省9.27萬元，然而該企業(yè)改裝鍋爐費(fèi)用不足3萬元。雖然從單臺鍋爐來看節(jié)能效益不明顯，但從國家長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略來看，節(jié)能減排不僅惠及當(dāng)代，更是功在千秋。

3.鍋爐的安全運(yùn)行

（1）司爐工對燃?xì)忮仩t安全意識比較薄弱。改裝后的燃?xì)忮仩t，司爐工仍然沿用燃油鍋爐的操作方法及工作經(jīng)驗，對燃?xì)忮仩t的操作規(guī)范和專業(yè)知識嚴(yán)重不足。如：部分司爐工不懂得天然氣主要成分，天然氣作為燃燒物質(zhì)的鍋爐房，必須做好天然氣泄漏監(jiān)測工作，而大部分企業(yè)都沒有做到這一點；司爐工主要是根據(jù)企業(yè)負(fù)荷運(yùn)行的需要，沒有經(jīng)過點火前或加火的檢查便隨意點火或升火，點火前應(yīng)檢查鍋爐本體各部閘門是否開關(guān)正常，檢查天然燃?xì)鈮毫κ欠裾?，不宜過高或過低，打開給鍋爐的供氣閥門，煙道上的擋板必須全部開啟，否則吹風(fēng)清洗受影響，造成事故的隱患。因此，企業(yè)在鍋爐改造完成后，應(yīng)對鍋爐操作人員和管理人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，并及時建立起燃?xì)忮仩t的操作規(guī)程和安全巡回檢查制度。鍋爐的使用應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定程序進(jìn)行，在整個鍋爐系統(tǒng)點火前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，排除爐內(nèi)可能積存的燃?xì)?，防止爆炸發(fā)生。

（2）改裝后的鍋爐房不合理，空間過于窄小，通風(fēng)量不足；燃?xì)忮仩t房內(nèi)應(yīng)至少有每小時不少于3次的換氣量，換氣量中不包括鍋爐燃燒用氣量，在正常使用狀態(tài)下應(yīng)有每小時不少于6次的換氣量，在事故狀態(tài)下要有每小時不少16于12次的換氣量[2]。當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足要求時，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置。以上均是為了保證排除各房間內(nèi)空氣中易燃易爆油氣而規(guī)定設(shè)置的最小通風(fēng)量。所以由于廠房的限制，鍋爐房的空間不能擴(kuò)大時，同時自然通風(fēng)不能滿足要求，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)，已保證鍋爐房的換氣量。同時鍋爐房，必須做好天然氣泄漏監(jiān)測工作，防止天然氣泄露的事故發(fā)生[3]。

（3）改裝后的鍋爐仍然采用原有的燃油機(jī)頭，有些燃燒機(jī)頭過于老化，自動化程度不高，沒有燃?xì)飧邏嚎刂破骰蚍磻?yīng)不靈敏。當(dāng)燃?xì)鈮毫^高時，鍋爐會出現(xiàn)脫火現(xiàn)象，甚至在爐膛內(nèi)發(fā)生爆炸，因此燃燒器必須在設(shè)計的燃?xì)鈮毫ο逻\(yùn)行，超高或過低均應(yīng)啟動切斷裝置。

（4）鍋爐運(yùn)行期間，應(yīng)確保各項安全保護(hù)裝置靈敏可靠。如：高低水位報警；低水位自動進(jìn)水；鍋筒超壓聯(lián)鎖裝置；點火與熄火保護(hù)裝置等。鍋爐運(yùn)行期間，應(yīng)定期進(jìn)行安全保護(hù)裝置功能試驗，然而筆者在檢驗過程中，有部分司爐工不會進(jìn)行功能試驗，甚至不懂這些安全保護(hù)裝置的重要性。

（5）燃?xì)忮仩t相對與燃煤、燃油鍋爐，其防爆性要求非常高，尤其是天然氣，天然氣的爆炸極限為5%～15%，如果發(fā)生泄露極易產(chǎn)生爆炸，可燃混合氣體在密閉容積內(nèi)爆炸時，所產(chǎn)生壓力，對于不同的燃?xì)獯蠹s為0.75Mpa-1.65MPa。因此改裝后的燃?xì)忮仩t應(yīng)該配備針對天然氣燃燒的合格防爆門。但是絕大多數(shù)的使用單位均忽視這一點，大多改裝后的燃?xì)忮仩t仍然采用原有燃油鍋爐，并且已經(jīng)使用很久的防爆門，更有老式的燃油鍋爐沒有設(shè)置防爆門。所以燃油鍋爐改燒燃?xì)夂蟊仨毎惭b合適的防爆門，防爆門面積按爐膛和煙道的容積選取并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，一般取0.025m2／m3，防爆門應(yīng)安裝在容易泄爆的地方，爐膛、煙道尤其是在煙道中難以避免的死角、轉(zhuǎn)彎處、悶頂?shù)纫子诰奂扇細(xì)怏w的停滯區(qū)都是最容易發(fā)生爆炸的部位，因此，防爆門通常安裝在燃?xì)忮仩t的爐膛和煙道以及其他易受到鍋爐爆炸時產(chǎn)生的壓力波沖擊的部位，一旦這些部位發(fā)生可燃?xì)怏w的爆炸由防爆門泄壓，防止鍋爐本體受損、爐墻倒塌，防止人員傷亡。

4.結(jié)束語

我們知道不管是從經(jīng)濟(jì)效益還是社會效益上，燃?xì)忮仩t都比燃煤、燃油鍋爐具有絕對的優(yōu)勢[4]。我國是資源消耗大國，可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)自然環(huán)境是整個社會的共識，燃?xì)忮仩t采用的天然氣作為最清潔的能源，產(chǎn)生的污染最少，能源利用率高。因此，燃?xì)忮仩t的推廣應(yīng)用必是大勢所趨，其具有著廣闊的發(fā)展空間。但是在最求各種效益的同時，必須充分了解改裝后的鍋爐屬性，發(fā)揮效率最大化，要不就會適得其反，不能真正的發(fā)揮它的節(jié)能效益；同時改裝后的燃?xì)忮仩t，必須采取相應(yīng)的安全措施，確保鍋爐安全運(yùn)行。因此，為保證燃?xì)忮仩t安全運(yùn)行，我們可以采取相應(yīng)的措施。如在燃?xì)忮仩t上采用先進(jìn)的計算機(jī)控制系統(tǒng)，由于社會上管理水平、司爐工素質(zhì)參差不齊的狀況下，眾多的改裝燃?xì)忮仩t分散于城區(qū)，存在諸多安全隱患。因此，我們應(yīng)當(dāng)吸取近年來小煤窯、煙花廠分散管理、事故頻發(fā)、傷亡慘重的教訓(xùn)，對燃?xì)忮仩t的安全運(yùn)行給予足夠的重視，防范事故的發(fā)生，維護(hù)社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。[科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］王洪玉.淺談燃?xì)忮仩t的優(yōu)越性和應(yīng)用前景[J].科學(xué)實踐.

［２］燃油燃?xì)忮仩t房設(shè)計手冊編寫組[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

［３］李睿，劉建海．淺析燃?xì)忮仩t房通風(fēng)量的計算[J]．輸配與應(yīng)用，2011(2).

［４］李迎建，李群．燃天然氣和燃油鍋爐熱效率及供熱成本分析[J]．石油與天然氣化工，2003(1).