鍋爐運行方式研究

摘要：某石化廠共有兩臺鍋爐。文章從該廠的瓦斯平衡、能源節約、平穩供汽以及鍋爐安全運行等方面，對這兩臺鍋爐全部運行和單臺運行兩種方式進行研究分析，得出兩種方式各自存在的優缺點，并且提出了相應的建議。

關鍵詞：鍋爐；運行方式；瓦斯平衡；能源節約；平穩供汽 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK229 文章編號：1009-2374（2015）03-0067-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0225

1 鍋爐現狀介紹

某石化廠共兩臺WGZ75/3.82-19型鍋爐，由武漢鍋爐廠設計、制造和安裝，1999年9月投入運行。該鍋爐為雙鍋筒自然循環設計，爐膛采用膜式水冷壁布置，燃燒器位于前墻，CO煙氣噴嘴布置于爐膛底部，尾部采用翅片管及光管省煤器。該爐有完整的燃燒設備，可燃燒CO煙氣、燃料氣、燃料油等。2008年進行了擴容改造，額定負荷提升至85t/h。

2 鍋爐運行存在的問題

在冬季，全廠的用汽量高，約為120t/h，這時候必須運行兩臺鍋爐，CO煙氣也能夠得到充分利用。在夏季，全廠的用汽量低，約為50t/h，這時候運行一臺鍋爐就足夠，但是不能充分利用CO煙氣，造成能源浪費，并且鍋爐在全廠瓦斯平衡中起到的作用也較小，這就需要用其他的方法進行瓦斯平衡。在春季和秋季，就存在運行方式選擇的問題，運行兩臺，鍋爐負荷低，鍋爐本身的安全運行存在一定的隱患；運行一臺，CO煙氣利用率低，造成能源浪費。

3 問題分析

3.1 兩臺鍋爐運行下的發汽量和燃料消耗

經統計，2013年4月5日至5月10日期間，兩臺鍋爐每天最低發汽量在50～54t/h之間，每天焦化裝置吹汽時段的發汽量在63～70t/h左右，每臺鍋爐的正常運行負荷在25～35t/h之間。每天非焦化吹汽時段的20h內，鍋爐發汽量平均在25～26t/h。鍋爐額定負荷為85t/h，其30%負荷為25.5t/h，所以鍋爐始終處于低負荷運行的邊緣。

3.2 單臺鍋爐運行下的發汽量和燃料消耗

根據運行經驗，我們可以利用上述數據對單臺鍋爐運行狀態進行分析如下：（1）兩臺鍋爐運行切換至單臺鍋爐運行時，鍋爐發汽量會小幅降低，一般在2～3t蒸汽；因此當前停運一臺鍋爐后，總發汽量應該降到53t/h以下。

（2）當切換至單臺鍋爐時，可連續投用除鹽水加熱器，能減少自用汽2～3t/h左右，因此，總發汽量能夠降至（非焦化裝置吹汽時間）50t/h左右。

（3）當前兩臺鍋爐運行，為了平衡瓦斯，煙氣實際利用率在75%左右。當切換至單臺鍋爐運行時，根據以往運行經驗，單臺鍋爐煙氣利用量最大不超過70%。

（4）據資料表明，當鍋爐負荷在額定負荷60%時，鍋爐的熱效率將會提高10%～20%，因此如果切換至單臺鍋爐運行，由于效率提高，能夠減少至少10%的瓦斯

消耗。

因此，綜合以上四個方面，如果切換至單臺鍋爐運行時，鍋爐使用CO煙氣量將會減少，利用率處于65%～70%左右，而鍋爐的瓦斯用量將不會有太大增加；鍋爐發汽量最低將處于48t/h左右，最高將低于65t/h，廠內的瓦斯量能夠滿足鍋爐需要。

3.3 兩臺鍋爐運行的優缺點

優點：能夠合理平衡全廠瓦斯氣，減少瓦斯管網的波動，避免瓦斯點火炬放空情況出現；能夠盡可能多地利用催化裝置來催化CO煙氣，有效減少瓦斯消耗；比較容易應對焦化裝置吹汽的蒸汽波動；易于應對廠區內的大量臨時用汽，減輕蒸汽管網的波動；在鍋爐的應急管理方面，當一臺鍋爐出現問題時，可以及時切換負荷，有利于保證平穩供汽。

缺點：鍋爐負荷偏低，存在較大風險，鍋爐水循環可靠性下降，可能會出現局部水循環停滯或倒流現象，將使水冷壁部分管段出現超溫過熱問題，易發生爆管事故，一旦出現爆管，需整體更換，其周期較長，對全廠各裝置的安全生產造成很大的隱患；鍋爐燃燒穩定性下降，爐膛滅火或爆炸的可能性增大；鍋爐三沖量控制系統不穩定、蒸汽溫度等參數難控制、省煤器入口煙溫較高，給生產操作帶來不便和隱患；尾部煙道溫度低，容易產生低溫腐蝕；鍋爐風機出口流量降低，易于發生喘振；由于消耗瓦斯量較小，還要分攤在兩臺鍋爐上，造成鍋爐瓦斯火嘴燃料不充足，易于出現脫火甚至滅火等風險；爐膛溫度低，燃料燃燒不完全造成氣體不完全燃燒損失增加；鍋爐熱效率較低，浪費能源；如果為了保證鍋爐安全運行，開蒸汽放空，提高鍋爐負荷，則形成二次浪費。

3.4 單臺鍋爐運行的優缺點

優點：鍋爐處于設計負荷的80%以上，能夠高效率運行；操作控制工作量減少，盯表等操作能夠更及時和準確；備用鍋爐可以及時得到小修處理，做到良好的備用；瓦斯量充足，鍋爐燃燒器燃燒穩定，工藝參數控制和調整方便。

缺點：抗風險能力低，當鍋爐出現問題時，備用鍋爐點火需要較長時間，可能影響生產；催化來的CO煙氣不能完全利用，造成較大浪費；CO有一定的放空，將會增加瓦斯的用量，可能引起瓦斯缺口，需補充天然氣或燃料油（主要在焦化裝置吹汽時段）；鍋爐經過長時期高負荷運行，由于積灰等問題，有可能不能承擔起焦化吹汽的蒸汽波動。

4 建議

4.1 兩臺鍋爐運行的建議

制定低負荷運行管理措施，確定最低鍋爐運行負荷，低于此負荷后，選擇放空或者加大外部用汽；適當開啟水加熱器，保證爐膛溫度和排煙溫度，確保省煤器尾部不會產生露點腐蝕；適當增大瓦斯用量，減少瓦斯火嘴投用數量，保證爐膛火焰穩定；做好火焰監視系統的維護、管理和改進工作，確保對燃燒狀況的良好監控；當爐膛已經滅火或瀕臨滅火時，嚴禁用爆燃法恢復燃燒。重新點火前必須對鍋爐進行充分通風吹掃，以排除爐膛和煙道內的可燃物質；定期對滅火保護探頭周圍進行清灰工作，防止因保護設備誤動造成鍋爐滅火；點火系統長期處于可靠備用狀態，定期對油槍進行試驗檢查，確保油槍霧化良好，以便在低負荷燃燒或燃燒不穩時能夠及時投油助燃；熱工儀表、保護、控制電源應可靠，防止因瞬間失電造成鍋爐滅火。

4.2 單臺鍋爐運行的建議

及時制定停運鍋爐的檢修和備用工作；做好鍋爐高負荷運行管理工作；在鍋爐允許的情況下，盡最大能力利用CO煙氣，節約能源，促進瓦斯平衡；做好職工隊伍的應急培訓和演練，確保非正常停工的快速準確處理；受熱做好激波吹灰系統的運行，并適當增加吹灰頻率，以減輕流管束和省煤器的積灰；堅持定期添加清灰劑，以減輕爐膛和過熱器積灰。

5 結語

通過以上分析，可以得出：兩臺鍋爐運行，有益于節約能源和全廠的瓦斯平衡；單臺鍋爐運行，有益于鍋爐設備的長周期安全平穩運行。無論選擇哪種運行方式，都應該做好相應的降風險措施，保證裝置安全平穩運行。

參考文獻

[1] 姜濤.670t/h鍋爐低負荷安全運行技術探討[J].華電技術，2009，（6）.

[2] 楚玉萍.鍋爐低負荷運行中常見問題及對策[J].機電信息，2011，（36）.

作者簡介：彭良輝（1987-），男，山東高唐人，中國石化青島石油化工有限責任公司助理工程師，研究方向：鍋爐技術管理。

（責任編輯：黃銀芳）