楊竹

摘 要： 隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，高端科學(xué)技術(shù)在鍋爐生產(chǎn)運(yùn)行中得到了充分應(yīng)用。因鍋爐屬于耐用產(chǎn)品。所以鍋爐某些部位通過(guò)采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行的改造來(lái)提高鍋爐技術(shù)的含量提高效率、降低能耗。本文從節(jié)約能源、確保鍋爐安全運(yùn)行以及防止大氣污染三個(gè)方面，對(duì)鍋爐的技術(shù)改造提出了要求。

關(guān)鍵詞： 鍋爐改造；技術(shù)；問(wèn)題探討

1 鍋爐改造的原因及目的

如果鍋爐所用燃料與設(shè)計(jì)相符，結(jié)構(gòu)合理，制造安裝得當(dāng)，運(yùn)行管理較好時(shí)，鍋爐是不必進(jìn)行技術(shù)改造的。但鍋爐不是通用產(chǎn)品，其性能受燃料品種、使用年限、制造安裝質(zhì)量、運(yùn)行維護(hù)水平等因素影響甚大。近年來(lái)，鍋爐的節(jié)能和環(huán)保要求又有所提高，由于以下原因， 鍋爐就需要進(jìn)行技術(shù)改造。一是燃料品種改變， 特別是煤質(zhì)變差時(shí)；二是鍋爐排塵、排SO2濃度超標(biāo)或存在其他污染因素時(shí)；三是鍋爐運(yùn)行效率太低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)；四是已用的燃燒設(shè)備不夠理想時(shí)；五是出現(xiàn)各種不安全因素時(shí)。

鍋爐改造的目的是提高鍋爐的熱效率，降低熱損失；提高蒸發(fā)量，做到投資小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、安全可靠；提高機(jī)械化和自動(dòng)化程度，改善勞動(dòng)條件；消煙除塵，減輕煙氣污染；提高安全性能，改進(jìn)設(shè)計(jì)、制造中存在的不合理結(jié)構(gòu)。

2 鍋爐技術(shù)改造應(yīng)符合節(jié)能要求

2 .1關(guān)于汽改水

改蒸汽供暖為熱水供暖，可以節(jié)約燃料20%～30%。這是因?yàn)闊崴┡盼凵伲孤┥?，二次蒸汽損失少，供暖溫度合適，因此，其熱經(jīng)濟(jì)性較好。由此，常有將蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐。由于蒸汽鍋爐對(duì)流受熱面溫壓比熱水鍋爐小，因此，汽改水時(shí)鍋爐受熱面是足而有余的，但改造時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題。

（1）如將蒸汽鍋爐改為機(jī)械循環(huán)熱水鍋爐，應(yīng)注意管內(nèi)水流流速不能太低，不能將阻力相差懸殊的回路并聯(lián)在一起。如果管內(nèi)水流流速太低，溶解在水中的氣體和個(gè)別地方過(guò)熱而產(chǎn)生的蒸氣就不能隨水流走，還會(huì)發(fā)生過(guò)冷沸騰。受熱面熱負(fù)荷越高，水溫越接近飽和溫度，這種不良現(xiàn)象越嚴(yán)重，所以必須保證足夠的循環(huán)流速。一般要求水冷壁內(nèi)流速不低于0.6～0.8m/s ，對(duì)流排管內(nèi)流速不低于0.5～0.6m/s 。

（2）如將蒸汽鍋爐改為自然循環(huán)熱水鍋爐，考慮到自然循環(huán)熱水鍋爐的水循環(huán)遠(yuǎn)比蒸汽鍋爐差，應(yīng)適當(dāng)增加下降管數(shù)量或尺寸，使其總截面約為上升管總截面的50%～70%。此外，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)充分保證回水管來(lái)水絕大部分進(jìn)入下降管，回水和出水不能短路?？梢栽谙陆倒苤倍尾糠中毕虿迦氚惭b進(jìn)水管，其插入長(zhǎng)度為12～15mm，夾角40°，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置方便、水循環(huán)可靠。

（3）蒸汽鍋爐改為熱水鍋爐時(shí)，為避免省煤器中水流量過(guò)大而產(chǎn)生較大的阻力，省煤器必須改裝為多管并聯(lián)連接，省煤器內(nèi)水流流速應(yīng)控制在1m/s左右為宜。

（4）有煙管的蒸汽鍋爐，在改造為熱水鍋爐時(shí)，由于熱水鍋爐水側(cè)換熱受水流速的影響很大，如果改造后不能保證管板處有足夠的水流流速，管板會(huì)因過(guò)熱而開(kāi)裂漏水。因此，有煙管的鍋爐，在汽改水時(shí)尤其應(yīng)注意保證水流速度及其均勻性。

（5）燃煤的熱水鍋爐，在突然停電時(shí)，爐內(nèi)熱水停止流動(dòng)，但爐內(nèi)尚有相當(dāng)數(shù)量的余熱，此時(shí)，爐水很快汽化并引起水擊現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可破壞設(shè)備。因此，應(yīng)有停電保護(hù)措施。一般在鍋爐上設(shè)置快速排汽閥，以便在停電汽化時(shí)快速打開(kāi)排氣閥，使蒸汽及時(shí)排出，以確保鍋爐的安全運(yùn)行。

2 .2 關(guān)于燃用劣質(zhì)煤

現(xiàn)代鍋爐中大部分為鏈條爐，此種爐對(duì)煤種的要求較苛刻，如果能在鏈條爐中燃用多水、多灰、低熱值、低揮發(fā)分的煤，就可節(jié)約大量能源并大大提高鍋爐的煤種適應(yīng)性。如何保證劣質(zhì)煤在鏈條爐中穩(wěn)定著火，高效燃盡，是近年來(lái)鍋爐行業(yè)中的一項(xiàng)重要研究課題。筆者認(rèn)為，保證劣質(zhì)煤在鏈條爐內(nèi)著火和燃盡，起主要作用的是爐拱的設(shè)計(jì)。而帶有水平段的超低長(zhǎng)后拱，在近幾年的鍋爐產(chǎn)品和技術(shù)改造中應(yīng)用就非常普遍。這種爐拱的前拱區(qū)以拱的轉(zhuǎn)移輻射為主，煙氣輻射為輔，其轉(zhuǎn)移輻射主要取決于前拱的長(zhǎng)度和出口高度，在這兩尺寸確定后，拱的形狀對(duì)轉(zhuǎn)移輻射影響很小，此外，前拱區(qū)的煙溫對(duì)燃料的著火極為重要。為此，必須采用超低長(zhǎng)后拱配合，以便使中間燃燒旺盛區(qū)的高溫?zé)煔馄攘髦燎肮皡^(qū)，以利燃料著火。后拱的長(zhǎng)度為爐排有效長(zhǎng)度的60%～70 %，出口煙速為7m/s。前拱不宜過(guò)高，其高度約為后拱出口高度的2倍左右。實(shí)踐證明，這種爐拱在中、小型鍋爐中應(yīng)用能穩(wěn)定燃用劣質(zhì)煤。

3 鍋爐技術(shù)改造應(yīng)確保鍋爐的安全運(yùn)行

3.1 關(guān)于蒸汽引出管尺寸

很多供暖鍋爐，長(zhǎng)期處于降壓運(yùn)行狀況，蒸汽比容增加很多，蒸汽引出的速度就大大增加，蒸汽速度過(guò)大會(huì)引起鍋爐內(nèi)汽水共騰，大量水滴進(jìn)入蒸汽引出管并使蒸汽品質(zhì)下降。因此，長(zhǎng)期運(yùn)行在低壓的鍋爐，應(yīng)該加大蒸汽引出管尺寸，才能保證良好的蒸汽品質(zhì)。

3.2 水位控制要有兩個(gè)以上的獨(dú)立控制系統(tǒng)

蒸汽鍋爐的水位控制是十分重要的，它包括自動(dòng)給水、報(bào)警、切斷燃料三個(gè)階段。但是水位檢出裝置本身有故障，則以上三個(gè)階段全部停止。為此，必須設(shè)置2個(gè)以上的水位獨(dú)立控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)應(yīng)裝不同類型的，例如裝浮子式和電極式兩種。這樣，兩種類型兩個(gè)控制系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)是很少的，可確保鍋爐的安全運(yùn)行。

3.3 管子和管板連接應(yīng)采用先焊后脹工藝

鍋爐改造中，金屬與金屬的連接質(zhì)量，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行影響甚大。尤其是管子和管板的連接，早期采用脹接為多，但脹接工藝大多依靠經(jīng)驗(yàn)，其緊固力無(wú)法用計(jì)算決定，另外，滾柱對(duì)管子的輾軋將使管子表面產(chǎn)生缺陷，脹接部分沿圓周的緊固程度也是不均勻的。因此，近年來(lái)，對(duì)壓力為13kg/cm2以上鍋爐，金屬的連接大多不用脹接而改為焊接，在工藝上則采用先焊后脹的方法。

4 鍋爐技術(shù)改造應(yīng)符合現(xiàn)代環(huán)保要求

鍋爐是大氣中塵粒、SO2、NO、CO2等污染物的主要排放源，特別是燃用固體燃料的工業(yè)鍋爐，它的污染情況比燃油時(shí)嚴(yán)重的多。為了防止大氣污染，在鍋爐改造時(shí)，首先要采用那些低污染的燃燒方式，例如鏈條爐、往復(fù)爐、反燒雙層爐排等。此外，選用高效率的除塵器也是防止大氣污染的有效途徑之一，一般鍋爐蒸發(fā)量在4t/h以下時(shí)，應(yīng)盡可能選用單級(jí)或雙級(jí)旋風(fēng)除塵器，而蒸發(fā)量大于4t/h的鍋爐，特別是拋煤機(jī)爐，應(yīng)優(yōu)先選用水膜除塵器，其次是多級(jí)旋風(fēng)除塵器。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于鍋爐的技術(shù)改造一直是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域關(guān)注的話題，高效的技術(shù)改造不僅可以降低運(yùn)行成本，提高運(yùn)行效率，并且還減少了對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有重要的意義。鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造需要綜合考慮多方面的因素，在保證安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上實(shí)施節(jié)能降耗。鍋爐技術(shù)改造是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，不同的應(yīng)用條件有不同的需求，所以要充分的了解使用的環(huán)境。在技術(shù)改造后，為了保證鍋爐的高效運(yùn)行，還應(yīng)該做好日常維護(hù)工作，降低故障的發(fā)生幾率，為工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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