侯君

(中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機(jī)械制造分公司,遼寧 盤(pán)錦 124209)

以往普遍使用的是燃煤鍋爐，燃煤鍋爐使用的燃料主要是煤炭，造成環(huán)境污染，而且燃煤鍋爐的工作效率很低。將燃煤鍋爐向燃?xì)忮仩t的方向改造，是基于如今對(duì)天然氣的大力開(kāi)發(fā)而產(chǎn)生的一種思路，也是為了響應(yīng)節(jié)能環(huán)保的政策號(hào)召，這樣的改造可以讓鍋爐運(yùn)行產(chǎn)生的污染得到降低，讓節(jié)能環(huán)保的工作目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。那么就要設(shè)計(jì)出科學(xué)的改造方案并嚴(yán)格執(zhí)行，一方面需要考慮到技術(shù)方面的影響，另一方面就是設(shè)備上的支持，工作人員的業(yè)務(wù)能力也是需要強(qiáng)化的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 燃?xì)忮仩t改造方案的設(shè)計(jì)

1.1 燃?xì)飧脑旒夹g(shù)分析

在改造中需要重視設(shè)備的選擇、確定燃燒器數(shù)量、布置好燃燒器、確定防爆措施等技術(shù)內(nèi)容。在選擇燃燒器時(shí)，需要選擇或設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需求的燃燒器。中小型鍋爐在使用時(shí)負(fù)荷多變，對(duì)燃燒器的要求是負(fù)荷的調(diào)節(jié)范圍足夠?qū)挘脑旌蟮腻仩t在運(yùn)行中，需要讓爐膛的火焰保持合適的充滿(mǎn)度。要避免其中出現(xiàn)氣流死角，避免相鄰的燃燒器相互產(chǎn)生火焰干擾，未燃盡的燃?xì)饣旌衔锊粦?yīng)與換熱面接觸，這樣可以避免氣體燃燒不完全。另外就是需要對(duì)燃燒器加裝合適的變頻器，利用變頻器對(duì)負(fù)荷進(jìn)行靈活調(diào)整。保證燃燒器處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，這樣可以節(jié)約燃?xì)?，降低企業(yè)的成本。燃燒器的數(shù)量要結(jié)合實(shí)際情況合理確認(rèn)。在鍋爐改造中，要防止在多個(gè)燃燒器一同運(yùn)行時(shí)由于一個(gè)燃燒器發(fā)生事故而造成爆炸，通常燃燒器的數(shù)量不會(huì)多于四個(gè)。為解決鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行中出現(xiàn)回火以及熄火現(xiàn)象，可以在燃燒器內(nèi)加裝合適的油槍?zhuān)@樣可以適應(yīng)燃燒器低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的變化，同時(shí)要設(shè)置好防爆裝置。對(duì)燃燒器進(jìn)行布置，需要注意火焰應(yīng)該在爐膛的幾何中心位置，讓火焰可以將爐膛充滿(mǎn)，燃燒穩(wěn)定?；鹧娴奈恢谜_，可以讓整個(gè)爐膛的熱量分布更加均勻，不會(huì)由于局部熱量高造成應(yīng)力增大。臥式鍋爐通常爐膛進(jìn)深大，燃燒器需要設(shè)置在爐膛前墻，這樣可以防止前煙箱過(guò)熱。

關(guān)于爐膛設(shè)置的匹配性，選定好燃燒器的類(lèi)型以及位置后，可以對(duì)爐膛實(shí)施匹配計(jì)算，涉及到排煙量與引風(fēng)機(jī)的匹配性、漏風(fēng)系統(tǒng)和空氣量的匹配性、爐膛尺寸和燃燒器位置的匹配性。鍋爐防爆是非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要配備合適的安保措施，例如火焰監(jiān)控系統(tǒng)。另外就是在鍋爐出煙口的位置設(shè)計(jì)防爆門(mén)，防爆門(mén)的作用是當(dāng)混合氣體爆炸時(shí)防爆門(mén)可以自動(dòng)開(kāi)啟，這樣可以讓爐墻不會(huì)受到破壞。另外就是嚴(yán)格制定并執(zhí)行相關(guān)的操作規(guī)程，尤其是點(diǎn)火啟動(dòng)的環(huán)節(jié)，一定要實(shí)施水掃工作，并掌握好操作時(shí)間，風(fēng)門(mén)開(kāi)啟后要結(jié)合通風(fēng)機(jī)的流量，對(duì)水掃量進(jìn)行計(jì)算。鍋爐工作時(shí)要注意調(diào)節(jié)風(fēng)氣的比例，防止脫火情況的出現(xiàn)，保證氣體燃燒完全。燃?xì)忮仩t系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，其中包括點(diǎn)火保護(hù)、熄火保護(hù)、自動(dòng)燃燒調(diào)節(jié)等。

1.2 節(jié)能技術(shù)分析

主要應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)包括氣候補(bǔ)償技術(shù)、排煙余熱回收、供回水調(diào)節(jié)、鍋爐群控技術(shù)以及水資源的重復(fù)利用技術(shù)。氣候補(bǔ)償技術(shù)就是在鍋爐改造中添加氣象觀(guān)測(cè)設(shè)備，讓供熱系統(tǒng)可以結(jié)合氣候變化，調(diào)整供熱的方案。建筑的耗熱量受到室外溫度、空氣濕度、太陽(yáng)輻射以及風(fēng)向的影響，處于不斷變化的狀態(tài)，上述的因素在不斷變化，要讓室內(nèi)的溫度維持在18℃左右，這樣才可以滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)室內(nèi)溫度的要求，那么供熱系統(tǒng)中就可以通過(guò)供回水溫度在供暖時(shí)結(jié)合氣象變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓鍋爐供熱以及散熱的設(shè)備做出相應(yīng)的變化，防止室內(nèi)溫度出現(xiàn)過(guò)高或者過(guò)低的問(wèn)題。在換熱系統(tǒng)中設(shè)置氣象儀，這樣可以隨時(shí)對(duì)氣象變化進(jìn)行觀(guān)測(cè)，及時(shí)對(duì)出水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)裝備日照溫度儀可以結(jié)合天氣變化對(duì)室內(nèi)溫度做出調(diào)整。

燃?xì)忮仩t本身并沒(méi)有機(jī)械不完全燃燒造成的損失以及灰渣的熱量損失，因此燃?xì)忮仩t的主要熱量損失就是排煙熱損失，對(duì)排煙的溫度進(jìn)行合理的控制，就能讓鍋爐的熱效率提升上來(lái)，發(fā)揮節(jié)能的效果，可以在鍋爐的尾部安裝節(jié)能器，對(duì)排煙的余熱進(jìn)行回收，讓排煙的溫度降低，同時(shí)也能將冷凝水回收，可以用于鍋爐以及管網(wǎng)的補(bǔ)水。供回水調(diào)節(jié)主要是在鍋爐改造中安裝維持供回水平衡的裝置。供熱系統(tǒng)的能耗會(huì)變化，不僅是熱源決定的，與整個(gè)管網(wǎng)也有著直接的關(guān)系，在整個(gè)供熱系統(tǒng)中，供回水壓力失衡的問(wèn)題普遍存在，這就導(dǎo)致系統(tǒng)的冷熱并不均勻，距離熱源比較近的用戶(hù)會(huì)感覺(jué)到室內(nèi)溫度很高，而遠(yuǎn)處的用戶(hù)室內(nèi)溫度可能會(huì)很低。那么為了讓遠(yuǎn)處的用戶(hù)也能得到良好的供熱，就要對(duì)管網(wǎng)的供水溫度進(jìn)行提升，增加循環(huán)水量，但這樣不僅難以保證供暖的整體質(zhì)量，更是會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，而調(diào)節(jié)供回水的壓力平衡就可以讓能源得到有效節(jié)約。安裝鍋爐群控系統(tǒng)，在多臺(tái)鍋爐同時(shí)運(yùn)行的過(guò)程中，可以用群控的方式提升鍋爐房的整體熱效率。群控就是結(jié)合所需熱負(fù)荷對(duì)鍋爐運(yùn)行的數(shù)量進(jìn)行合理的設(shè)置，對(duì)各鍋爐的負(fù)荷進(jìn)行合理分配，讓每一臺(tái)鍋爐處于良好的工作狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)水資源重復(fù)利用，就是在鍋爐改造中安裝水資源統(tǒng)一處理的設(shè)施。在設(shè)計(jì)中需要結(jié)合各系統(tǒng)排水情況，對(duì)水資源進(jìn)行重復(fù)利用。

1.3 設(shè)備的選型

結(jié)合技術(shù)上的分析，需要依據(jù)供熱的面積、鍋爐房的建設(shè)情況、技術(shù)的成熟度以及成本，最終選擇合適的設(shè)備。

1.4 土建工程設(shè)計(jì)

結(jié)合選擇好的設(shè)備以及鍋爐房建設(shè)的設(shè)計(jì)圖紙，與專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)公司合作，結(jié)合鍋爐房的功能，設(shè)計(jì)出各類(lèi)圖紙，為施工打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)通過(guò)招標(biāo)，選擇合適的施工方以及監(jiān)理方。

1.5 施工方案的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)施工方案需要遵循一定的原則。在施工時(shí)間的設(shè)計(jì)上，主要考慮到季節(jié)的影響，結(jié)合項(xiàng)目工程的特征以及施工周期，考慮到季節(jié)對(duì)施工造成的影響，對(duì)施工作業(yè)進(jìn)行合理的安排，提前做好季節(jié)性施工的方案，保證工程的建設(shè)質(zhì)量。

在空間的設(shè)計(jì)上，主要是考慮到立體交叉施工。施工中需要結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)以及周?chē)h(huán)境，對(duì)施工的周期、質(zhì)量以及各方面資源投入情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，要組織分階段以及重點(diǎn)的施工。在施工中，區(qū)段為平面劃分，流水為立體劃分。用交叉作業(yè)的方式，對(duì)組織進(jìn)行合理的規(guī)劃，保證施工的均衡性以及連續(xù)性，做好各個(gè)階段的驗(yàn)收規(guī)劃。

在整體工藝方面主要是對(duì)施工順序進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，結(jié)合土建工程的建設(shè)以及鍋爐安裝的工序安排，其中可以穿插電氣安裝以及管道安裝，一些非標(biāo)設(shè)備的制作可以提前在加工廠(chǎng)完成，土建的施工應(yīng)該是先進(jìn)行鍋爐、墻體基礎(chǔ)的建設(shè)，然后是設(shè)置廠(chǎng)房的鋼結(jié)構(gòu)。關(guān)于施工區(qū)段的分配，結(jié)合工程的實(shí)際特征以及進(jìn)度上的要求，決定是否劃分區(qū)段，以及若是劃分區(qū)段如何設(shè)計(jì)。在工期的部署上，主要是結(jié)合施工計(jì)劃進(jìn)行安排。一些關(guān)鍵的問(wèn)題，比如有些工程處于居民區(qū)，施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸條件并不好，大量廢土要及時(shí)運(yùn)送現(xiàn)場(chǎng)，若是在夜晚施工，還需要對(duì)道路進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的維護(hù)，保持良好的交通條件，力求做到不影響周邊的環(huán)境。

2 燃?xì)忮仩t改造方案的實(shí)施

2.1 加強(qiáng)與施工單位的配合

鍋爐改造項(xiàng)目實(shí)施的初期，需要將各專(zhuān)業(yè)的人員集中起來(lái)，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)中例如管線(xiàn)的預(yù)埋和洞口預(yù)留這些關(guān)鍵問(wèn)題作出協(xié)商和討論，確定預(yù)留工作，利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)項(xiàng)目信息進(jìn)行共享。需要強(qiáng)化對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管，要安排專(zhuān)業(yè)的人員對(duì)鍋爐安裝的環(huán)節(jié)實(shí)施監(jiān)控，做好對(duì)安裝現(xiàn)場(chǎng)的管控，對(duì)參與項(xiàng)目的各單位進(jìn)行明確的責(zé)任劃分。此外就是強(qiáng)化技術(shù)質(zhì)量方面的監(jiān)管，結(jié)合項(xiàng)目的總體建設(shè)規(guī)劃，對(duì)施工方案進(jìn)行合理編制，承包單位要制定合理的總體規(guī)劃，其中包括機(jī)電技術(shù)的管理，管道預(yù)埋的技術(shù)交底需要提前進(jìn)行，在施工中要將所有的管道及時(shí)完成埋設(shè)，同時(shí)要保證管道埋設(shè)的質(zhì)量，要盡可能避免后期管道出現(xiàn)漏埋的情況，也要避免由于質(zhì)量問(wèn)題后期進(jìn)行處理。整個(gè)項(xiàng)目要實(shí)施信息化管理，各單位需要建立起及時(shí)聯(lián)絡(luò)的通訊系統(tǒng)，在施工中要實(shí)現(xiàn)信息共享，加強(qiáng)對(duì)各專(zhuān)業(yè)的監(jiān)督，運(yùn)用現(xiàn)代化的手段，強(qiáng)化各方之間的信息交流，讓施工的效率提升上來(lái)。

2.2 加強(qiáng)對(duì)外協(xié)調(diào)

需要強(qiáng)化與事業(yè)單位之間的交流和溝通，工程建設(shè)的施工方需要明確完工的時(shí)間，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)與外部的工程連接。

2.3 制定培訓(xùn)和調(diào)試計(jì)劃

在鍋爐試運(yùn)行的72小時(shí)之前，需要制定好合理的培訓(xùn)計(jì)劃以及調(diào)試計(jì)劃，對(duì)鍋爐的全體操作人員實(shí)施理論教育以及技能培訓(xùn)。鍋爐改造會(huì)造成新的系統(tǒng)與原系統(tǒng)之間有一定的差異性，無(wú)論是理念上還是技術(shù)上，操作人員都需要重新掌握，相關(guān)單位要對(duì)培訓(xùn)后的工作人員進(jìn)行考核，保證操作人員掌握正確的工作流程。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，燃?xì)忮仩t的普及是為了響應(yīng)環(huán)保政策，也是為了提升鍋爐的整體效率，以往的燃煤鍋爐在環(huán)境污染以及效率低下方面的缺陷會(huì)被淘汰，燃?xì)忮仩t的改造則是需要從各方面做好規(guī)劃，保證工程建設(shè)的質(zhì)量。

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