小型燃气锅炉的使用管理

2021-01-10许之波烟台市特种设备检验研究院山东烟台265508

化工管理 2021年2期

许之波(烟台市特种设备检验研究院，山东烟台 265508)

0 引言

随着国家环保政策的改变，蒸发量10 t以下小型燃煤锅炉因烟气排放无法达标而被淘汰，取而代之的燃气锅炉因其结构简单、节能环保、热效率高而受到广泛应用。部分使用单位因燃气锅炉操作简便、可实现全自动运行而误以为燃气锅炉比燃煤锅炉更安全。事实上燃气锅炉和燃煤锅炉从安全角度上相比并没有本质的区别，甚至比燃煤锅炉更危险。因此，使用单位应了解燃气锅炉的特性，有针对性地加强燃气锅炉的管理。

1 重视锅炉的水处理工作

(1)水处理不当产生的后果。锅炉水处理的好坏，直接关系到锅炉的安全经济运行。锅炉水处理不当，主要表现为锅炉结垢。结垢一方面使锅炉受热面的传热性能变差，燃料燃烧放出的热量不能有效地传递给锅水，大量的热量被烟气带走，造成排烟温度升高、锅炉热效率降低，锅炉出力也达不到设计要求。另一方面，因水垢导热性差，导致锅炉受热面局部温度升高，锅炉受压部件(炉胆、回燃室、烟管)会发生过热、变形、破裂等，严重影响锅炉安全运行。锅炉水处理不当，还可能导致锅炉水位表汽水连管、压力测量装置与锅炉连接管、给水在锅内分配管及排污管路堵塞。锅炉的大部分事故与锅炉水处理不当密切相关。

(2)结构限制，垢片(渣)难以清除。不同于燃煤锅炉，大部分小型燃气锅炉受结构限制无法布置下人孔和头孔，从锅炉烟管、炉胆、回燃室脱落下来的垢片(渣)难以人工清除干净，堆积的垢渣会导致炉胆、回燃室等受压元件发生过热变形，给锅炉运行留下安全隐患。

(3)采取相应的水处理措施。因此，使用单位应高度重视燃气锅炉水处理工作。一要配备专职或兼职持证锅炉水处理人员，严格按锅炉安全技术规范要求的频次化验锅炉给水和锅水；二要根据本单位原水的硬度和含盐量，选择合适的水处理方法。需要强调一点，燃气锅炉不宜单纯采用锅内加药方法进行水处理。水处理设备制取的软化水或除盐水应符合GB/T 1576《工业锅炉水质》[1]的要求。三要合理地排污。锅炉排污应按锅水化验的指标来进行，既要避免过度排污造成浪费，也要防止排污量过小导致锅炉结垢。

2 防止锅炉缺水

(1)锅炉缺水的危害。锅炉一旦发生缺水，以常用的WNS型号锅炉为例，最上层的烟管和回燃室顶部将处于干烧状态，金属温度会快速升高，钢板(管)将产生过热，强度下降，进而发生变形、鼓包。此时往锅炉内进水可能会发生爆炸的严重后果。

(2)锅炉缺水的原因。锅炉缺水的常见原因：锅炉给水不达标，加之水位表冲洗不规范，水位表水(汽)旋塞或水(汽)连管被垢渣堵塞，产生“假水位”；锅炉水位表汽水旋塞或汽水连管上的阀门误关闭，也会产生“假水位”；水位表玻璃板模糊不清，操作人员产生误判；锅炉补水箱缺水或给水泵发生故障；锅炉自动给水装置和极低水位联锁保护装置损坏失灵；司炉工缺岗等等。

(3)防止缺水的措施。为防止锅炉缺水，应采取以下措施：加强锅炉操作工的培训，使之掌握正确的水位表冲洗方法，并且要做到每班规范冲洗一次水位表和水位传感器；定期将水位表从锅炉上拆下，人工疏通水位表汽水连管和水位表汽水旋塞；定期检查水位传感器，将电极棒从传感器上拆下，擦拭电极棒上的污垢，清除传感器筒体内的垢渣，并检查电极棒的绝缘情况；如果锅炉只有一套极低水位联锁保护装置，控制给水泵自动给水和极低水位联锁保护功能的两组电极棒应分别放置在两个不同的传感器筒体内；应选配具有两种水位超限报警和联锁保护检测方式的锅炉控制系统，锅炉本体上也要设置两套测量极低水位的电极棒，两者能有效地衔接。

3 防止锅炉超压

(1)压力表的选用和使用要求。为防止锅炉超压，应将锅炉实际运行压力控制在锅炉额定压力范围以内。通常通过压力表、压力控制器和安全阀来防止锅炉超压。锅炉压力表的选用应符合TSG G0001《锅炉安全技术监察规程》[2]的相关要求。压力表的量程取决于锅炉工作压力，一般为工作压力的1.5倍～3.0倍，最好选用2倍。压力表表盘的大小应当保证锅炉操作人员能够清楚地看到压力指示值，表盘直径应当不小于100 mm。压力表在安装前应当校验，投入使用后也应按检定周期进行校验。锅炉运行期间，应定期吹洗压力表下部的存水弯管，防止管路被杂物堵塞。锅炉顶部压力表和分汽缸压力表每班至少进行一次压力比对，同时监测一次仪表(压力表)、二次仪表(压力变送器)及压力控制器调节压力之间是否存在较大偏差。

(2)安全阀的使用要求。安全阀是防止锅炉超压的最后一道安全保障，使用单位一定要重视安全阀的管理。锅炉安全阀应定期校验，一般每年至少校验一次。安全阀的整定压力应小于等于TSG G0001《锅炉安全技术监察规程》[3]规定的最大整定压力，但应高于锅炉超压联锁保护装置设定的压力。为防止安全阀内部活动零部件粘连锈死同时判定安全阀是否灵敏可靠，安全阀需要定期进行手动排放试验，锅炉停止使用后又重新启用时，安全阀也需要进行手动排放试验。当发现安全阀锈死失灵或密封面渗漏严重时，应及时更换。

(3)三道程序防止锅炉超压。通常燃气锅炉通过三道程序防止锅炉超压。第一道保护是由压力调节器(压力控制器、电接点压力表、压力变送器)自动控制锅炉的启停，即锅炉压力低于压力下限时，燃烧器自动启动；达到压力上限时，燃烧器自动停止运行，从而达到防止锅炉超压的目的。当第一道保护程序失灵时，锅炉压力会进一步升高，当达到超压控制器(压力控制器、电接点压力表、压力变送器)设定的压力时，锅炉系统会进入锁定状态，同时燃烧器停止运行，此为第二道保护程序。当第一道保护程序、每二道保护程序同时失灵时，锅炉压力会进一步升高，这时第三道保护装置安全阀将发挥作用，自动开启泄压。

4 重视排烟温度的测量

(1)排烟温度的重要性。排烟温度与锅炉安全节能密切相关，通过排烟温度可间接判断锅炉运行是否正常。锅炉运行过程中操作人员应认真监控排烟温度，发现异常要及时采取正确的处置措施。

(2)排烟温度升高的原因。排烟温度升高分为两种情况：一是缓慢升高，通常是由于锅炉受热面水侧结垢或烟侧积灰导致热阻增大而使排烟温度缓慢升高。二是排烟温度突然升高，可能是以下三种原因造成的：其一是锅炉发生严重缺水，其二是烟气走短路，其三是尾部烟道发生二次燃烧。

(3)排烟温度测量装置的安装。检验中发现，相当一部分锅炉安装单位和使用单位不重视排烟温度测量装置的安装，要么不安装，要么安装不规范，譬如有的单位仅在尾部烟气出口安装了温度仪表，而未在锅炉本体出口安装排烟温度测量装置。为更直接地监测烟气换热效果，节能器和冷凝器前后的烟道上均应安装排烟温度测量装置。为避免排烟温度测量装置出现较大偏差造成误判，同时也便于互相比对，建议在锅炉尾部装设两套排烟温度测量装置。使用中发现排烟温度测量装置损坏应及时更换。

5 定期对锅炉燃烧器、控制系统进行维护保养和调试

(1)燃烧器的调试。锅炉燃烧器运行正常与否，与锅炉安全节能环保密切相关。为保证锅炉可靠运行，应定期聘请专业人员对燃烧器进行维护和调试。检测燃烧器安全与控制系统是否可靠，重点检测程序控制器、自动安全切断阀、阀门检测系统、火焰监测装置、空气压力检测装置、燃气高低压保护等有无异常。

(2)烟气测试和能效分析。在对燃烧器进行维护保养的同时，还应测试排烟各成分浓度，并根据测试结果进行燃烧调整。除了监测主要排烟指标是否符合当地环保标准外，还要根据测试结果进行能效分析。通过氧气或二氧化碳含量可推算出过量空气系数是否符合TSG G0002《锅炉节能技术监督管理规程》相关要求。烟气中一氧化碳含量是否符合TSG ZB001《燃油(气)燃烧器安全技术规则》相关要求。通过测试烟气中氧气和一氧化碳含量，及时调整空燃比，防止送风量偏小导致燃气不完全燃烧或送风量偏大导致锅炉热效率下降。

(3)控制系统和测量仪表的维护保养。应定期对锅炉控制系统、测量仪表进行维护保养和调试，并做好记录。检查锅炉水位、压力、温度等传感器是否完好，各接线端子有无松脱；测试自动控制和联锁保护功能是否正常。控制系统是锅炉的大脑和指挥中枢，使用单位应高度重视燃气锅炉控制系统及附属仪表的维护保养，定期聘请经验丰富的专业人士进行功能调试。

6 重视锅炉运行管理

(1)锅炉管理人员和操作人员。加强锅炉运行管理，将锅炉管理制度和操作规程落到实处。应根据本单位锅炉数量和使用情况配备专职或兼职的安全管理人员。锅炉管理人员要组织制订与本单位锅炉相符的管理制度和安全操作规程，并请专业人员定期对锅炉操作人员进行技能培训。每班至少安排一名持证锅炉操作人员从事锅炉的巡检。锅炉操作人员既要熟练掌握锅炉安全附件的基本操作，如水位表的冲洗方法及锅炉缺水后如何“叫水”、压力表存水弯管的冲洗方法、安全阀的手动排放试验、锅炉的定期排污等，还要清楚本单位燃气锅炉配有哪些自动控制和联锁保护装置，并能进行功能试验。

(2)锅炉自行检查。要建立定期自行检查制度。锅炉使用单位应每月对所使用的锅炉至少进行一次月度检查，并且记录检查情况。应检查主要安全附件是否完好，测试锅炉水位、压力、温度自动控制及联锁保护装置是否处于灵敏可靠状态，同时检查水处理系统运行是否正常。根据锅炉运行情况，每年安排专人至少进行一次停炉内部检查(锅内和炉膛内)。发现问题应分析原因并及时整改，防止锅炉“带病运行”。

7 重视锅炉定期检验

(1)按期申请检验。锅炉定期检验是保证锅炉安全运行必不可少的环节之一。使用单位应自觉遵守国家法律法规及相关安全技术规范，重视锅炉的定期检验工作，设备到达检验周期前一个月及时向检验机构申请检验。

(2)外部检验和内部检验的作用。锅炉定期检验工作包括锅炉运行状态下进行的外部检验和锅炉停炉状态下进行的内部检验。外部检验可发现操作人员是否持证上岗、锅炉是否进行水处理、安全附件和安全保护装置是否完好等影响锅炉安全运行的管理问题和使用缺陷。内部检验可发现锅炉受压部件是否存在裂纹、过热、变形、起槽、腐蚀、磨损及结垢等缺陷。通过定期检验，经验丰富的专业检验人员可及时地发现锅炉使用中产生的缺陷和隐患，分析缺陷产生原因，并提出修复意见。使用单位应高度重视定期检验工作，对检验人员发现出的问题应及时整改，将潜在的事故消灭在萌芽之中。