燃煤锅炉设备管理及改造策略分析

谭涛

（大庆油田热源服务公司，黑龙江 大庆 163000）

近年来，随着社会经济的不断发展，人们对生活环境的要求也越来越高，环境污染问题也成为人们关注的焦点。燃煤锅炉作为我国常见的一种工业用锅炉，广泛应用于各种工业领域，其能源消耗量大，易对大气造成严重污染。在当前我国电力资源和煤炭资源结构的背景下，为了保证企业生产发展和提高煤炭企业经济效益，必须做好燃煤锅炉的管理工作，并对其不断进行改进优化，以此满足现代化社会发展需求。

1 燃煤锅炉

燃煤锅炉主要由炉膛、烟道口、烟道以及排气筒等部分组成，通常情况下，炉膛是锅炉的主要组成部分。烟道主要由烟道、烟道挡板门等组成，是锅炉对烟气进行排放的通道。排气筒主要是将燃烧后的烟气排出到大气中去的通道。燃煤锅炉在运行过程中主要有以下几部分组成。

1.1 给水系统

燃煤锅炉给水系统是指为锅炉提供除氧和净化水的系统，它是保证锅炉正常运行的基础。目前，我国大部分燃煤锅炉都是采用软水作为给水的主要水源，在锅炉启动过程中，软化水作为给水水源能够有效降低锅炉在运行过程中出现水垢的可能性。

燃煤锅炉给水系统中最常见的设备是软化水装置。在对软化水进行选择时，需要考虑到其对锅炉产生的影响，根据不同地区的水质特点以及当地条件对软化水的材质进行选择。在制作过程中，可以在水质较差时使用不锈钢材料制作软化水装置。

1.2 蒸汽系统

对于燃煤锅炉而言，其蒸汽系统主要包括蒸发量、汽包压力以及蒸汽温度等三个方面。蒸发量是指锅炉内产生的蒸汽量，而汽包压力则是指蒸汽在锅炉内产生的压力，而蒸汽温度则是指蒸汽在锅炉内产生的温度。燃煤锅炉在运行过程中，如果蒸汽系统中出现故障，就会直接影响到燃煤锅炉的正常运行。通常情况下，蒸汽系统发生故障后主要有以下几种形式：（1）蒸汽系统发生泄漏。由于运行操作不当或者是维护保养不到位等原因，会导致蒸汽系统中出现泄漏，主要表现形式为：连接法兰或者是密封垫圈出现磨损、金属管破裂等现象。（2）产生结垢。由于长期使用以及高温高压等因素的影响，锅炉内会产生大量的水垢，如果不对其进行及时清理就会对锅炉的正常运行造成影响。主要表现形式为：水垢过厚，导致锅炉内管道出现堵塞现象；水垢过多导致锅炉受热面过热变形。（3）蒸汽流量不足。由于蒸汽流量不足，从而影响到燃煤锅炉正常运行，主要表现形式为：汽包水位过低；炉膛火焰温度过低等。（4）汽水分离器无法正常工作。由于汽水分离器是一个比较容易损坏的部件，一旦发生故障就会直接影响到锅炉的正常运行。主要表现形式为：汽水分离器损坏严重、蒸汽管道出现堵塞现象、蒸汽流量不足等。

1.3 排烟系统

排烟系统主要是由烟道、烟道挡板门、烟箱等组成，为燃煤锅炉提供燃料燃烧所产生的烟气，通常情况下，燃烧所产生的烟气温度在800 ～1000℃之间，而为了防止锅炉发生爆炸事故，需要将锅炉烟温控制在300 ～400℃之间。由于不同的锅炉所需要的烟气量不同，所以需要对烟道挡板进行调整，以确保烟气与空气进行充分交换。

为了使锅炉发生故障时能够及时地将烟气排出到大气中去，需要在锅炉炉膛上方设计一个烟道挡板门。当锅炉发生故障时，可以通过对烟道门进行关闭来保证烟气能够及时地排出到大气中去。当锅炉发生故障时，会出现排烟温度升高的情况，通常情况下排烟温度会升高至300 ～400℃之间。如果在对烟道挡板门进行调整时，出现了故障无法正常关闭烟道挡板门时，就需要将烟道口打开来保证烟气能够及时地排出到大气中去。

2 燃煤锅炉设备管理

燃煤锅炉设备的管理主要是指对燃煤锅炉的运行状态进行检查、分析，以保证锅炉能够正常运行，避免锅炉出现异常问题。燃煤锅炉设备管理主要包括以下几个方面：首先，在对锅炉进行使用前，要对其进行详细的检查，并制定完善的保养计划；其次，在对锅炉进行使用过程中，要做好检查工作，发现问题及时进行维修；最后，在对锅炉进行维护保养时，要按照规定流程对其进行操作。通过以上措施可以保证燃煤锅炉能够正常使用，避免出现故障问题。同时，对于燃煤锅炉设备的管理还需要加强重视，提高工作人员的责任意识与安全意识，保证在管理工作中能够正确处理各种问题。

3 燃煤锅炉改造策略

3.1 对锅炉燃烧进行优化，提高锅炉热效率

提高锅炉热效率就是增加热量的有效利用，减少锅炉各项热损失，其中重点是减少锅炉排烟热损失和煤炭未完全燃烧损失。在对锅炉燃烧进行优化时，要从影响锅炉燃烧的因素着手，并且制定科学合理的改造方案。

（1）加强进煤质量的严格控制和管理，采用合理掺烧和配煤技术。准确地进行煤质的工业检测及数据分析对比，按照干基高位热值、挥发分、灰分、全硫含量的实测值，采取相应的运行调节，改变燃烧状况，最大限度降低煤质变化对锅炉燃烧带来的不利影响，实现锅炉优化运行。对煤层厚度、炉排速度、鼓引风量、各风室的配风等进行合理调节，以提高各种质量煤的利用率。

（2）加强锅炉的配风调节。在锅炉运行过程中，炉排上燃料层的燃烧是沿炉排长度方向分区进行的，所以沿炉排长度所需的空气量不同。因此，合理配风是提高锅炉燃烧效率、节约燃料、保证出力的重要条件。通过在每个风室安装送风监测仪表，根据风压参数对锅炉的引燃区、主燃区及燃尽区进行合理的区域送风，改变司炉工没有准确依据，盲目给风的现象，在锅炉燃烧过程中能及时调整每个风室的风压。通过合理配风可保持较高的炉膛温度，使煤充分燃烧，降低排烟量，提高锅炉燃烧效率。

（3）加强煤中含水量的控制。适量的水分可使碎屑和较大块的煤粘在一起，能够减少漏煤与飞灰损失。当煤中水分含量＞12%时，会增加预热干燥时间，水分的蒸发要吸收热量，水分蒸发产生的水蒸气混合到可燃气体中降低了它的浓度，对可燃气体的燃烧不利。在这种情况下，可以适当掺烧较干煤，降低煤中含水量。如煤较干时，采用加水喷淋装置对原煤进行加湿，使煤的水分含量达到10%左右，使煤炭达到最佳含水量。

3.2 加强对锅炉设备的日常检查及全员参与

燃煤锅炉是一种压力较高的机械设备，其运行的安全性和稳定性直接影响着所属企业的安全经济运行。为了加强对锅炉设备的日常检查力度，必须从多个方面入手。首先，是要重视对锅炉设备使用状况的监督检查，可以定期对锅炉房进行安全检查、设备检修和保养工作。其次，是要加强对锅炉设备操作人员的培训工作，使操作人员具备较高的专业技能和安全意识。例如可以应用全员规范化管理（TnPM），其是以设备管理为核心，以消除浪费、降低成本为目的，将生产现场的人员、设备、物料、能源和环境等都纳入规范化管理，并不断推进实施的一种管理模式。通过TnPM，不仅可以提高员工的素质和技能水平，提高他们的积极性和创造性，同时还可以提升设备的技术水平和安全水平，进而降低生产成本。再次是要制定一套合理有效的锅炉房管理制度，对锅炉房管理工作进行规范和统一管理。最后，是要做好相关记录工作，记录内容应该包括以下几个方面：检查项目、检查结果、处理结果和处理措施。通过加强对锅炉设备使用状况的监督检查可以及时发现问题并及时处理问题，有效提高燃煤锅炉设备的运行安全性。同时，通过这些内容可以了解相关信息并掌握锅炉房管理工作的开展情况。

3.3 锅炉系统的改造与技术更新

依靠新技术的应用及创新，是实现锅炉节能降耗的法宝。通过应用混煤机与分层给煤机燃烧调节技术、锅炉吸风口热风引进技术、富氧燃烧技术、锅炉炉门改造等多种有效措施，从而达到节能降耗的目的。

（1）混煤机与分层给煤机燃烧调节技术。传统的给煤方式成煤炭块、沫分离导致煤层通风阻力不均，与锅炉分段等压送风特点不相适应，导致燃烧工况恶化，浪费能源。近年来，混煤机与分层给煤燃烧技术已经得到了广泛应用，在劣质煤燃烧调节时，利用混煤机达到块、沫均匀搅拌，干湿度均匀，再通过给煤机将煤按颗粒大小均匀地分布在炉排上。把波浪状波峰波谷的煤层铺设方式调节为平铺式，使风通过煤层时保持均衡，提高煤的燃尽程度，提高燃煤效率。

（2）锅炉吸风口热风引进技术。部分燃煤锅炉房在鼓风机吸风导向方面存在设计缺陷，采用吸取室外风补给，导致锅炉送风温度较低。当冷风进入炉体后，穿过燃烧煤层，必将降低炉内温度，这样造成了不必要的热损耗。通过实施改造，可以把锅炉房其他空间内的较高温度空气进行利用。如在锅炉房和脱硫间两座建筑上搭建吸风通道，把脱硫间内的热空气引到鼓风机内，通过鼓风机送入锅炉内，减少冷空气进入，从而提高锅炉热效率，节约能耗；在锅炉间吸风通道适当处增设可拆卸密封插板，降低锅炉间室内负压，提高锅炉间室内温度。

（3）富氧燃烧技术。当锅炉燃烧出现炉膛温度不够、煤渣含碳量偏高、烟气林格曼黑度无法达标、锅炉燃烧效率不高、锅炉出力不足等工况时。可以通过启动富氧燃烧设备进行调节，这样能取得较好效果。其制氧原理是利用高分子有氧载体的复合膜——富氧膜来完成富氧空气的制取，在应用过程中利用物理方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量从原来20.9%富集到30%左右，将这部分的富氧气体以二次风的方式送入锅炉，可增加炉内整体氧气含量，减少燃烧后的烟气排放量，提高了火焰温度和降低排烟黑度。在富氧空气环境下，可以提高着火条件，使煤燃烧完全，在节煤的同时也达到了环保的效果。

（4）锅炉炉门改造技术。为了改变全封闭铸铁炉门不利于观测炉排运行，且易变形漏风的情况，可以通过对炉门进行可视化改造。通过炉门改造，达到可视观测的目的，降低了热损耗；观测更加直观，便于定位维修；同时解决了炉门变形漏风的问题，提高了锅炉的燃烧效率。

3.4 重视对锅炉运行人员的培训与管理

锅炉作为一种即受压又受火的特种设备，其运行人员的素质将直接影响锅炉设备的运行状况，对锅炉生产运行如果操作不合理，管理不善，处理不当，极易引发事故，轻则停炉影响生产，重则造成爆炸，引起人身伤亡，造成厂房、设备的损坏，后果非常严重。因此，为了避免出现安全事故，必须对锅炉运行人员进行专业的培训和管理，从而确保锅炉运行人员在操作锅炉的过程中可以严格遵守操作规程。

具体来说，锅炉运行人员应该从以下几个方面入手进行培训和管理：（1）要强化对锅炉设备使用的认知，对一些常见的故障有一个大致的了解，从而做到在出现问题时可以及时找出原因并进行解决；（2）要对锅炉操作人员进行定期的考核，对其操作过程中出现的失误进行纠正和指正；（3）要加强对锅炉设备使用过程中工作人员安全意识的培养，提高他们的安全意识，从而避免安全事故发生。在对锅炉运行人员进行培训和管理时还应该注重对其心理素质的培养，因为锅炉运行人员在操作过程中容易出现急躁、紧张等情绪，如果不能及时调整好自己的心态，很容易影响其正常操作。因此，为了有效避免这一问题发生，应该在员工上岗之前开展相关培训活动，通过培训让他们了解到工作中可能遇到的问题并学会如何正确处理这些问题。除此之外，还应该在员工上岗后加强跟踪和监管力度，防止出现安全事故。

4 结语

锅炉作为一种重要的能源设备，在社会生产生活中发挥着重要的作用。燃煤锅炉的发展与城市的经济发展和工业生产息息相关，随着经济发展方式的转变，人们对环境保护日益重视，因此，燃煤锅炉设备的改造优化刻不容缓。此外，为了降低燃煤锅炉的使用给环境带来的负面影响，也要加强对燃煤锅炉设备的管理工作，并对其进行改造，以实现减少环境污染、保护大气环境的目的。