工業(yè)鍋爐設(shè)計中需要注意的問題探討

張晨

摘要：目前，我國工業(yè)鍋爐已經(jīng)形成了比較完備的體系，隨著時代的發(fā)展，對工業(yè)鍋爐產(chǎn)品提出了更高的要求。因此，人們更加關(guān)注鍋爐設(shè)計的相關(guān)問題，這就需要在鍋爐設(shè)計過程中更加科學合理，切實提升鍋爐設(shè)計質(zhì)量，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。基于此，文章就工業(yè)鍋爐設(shè)計當中的注意點加以分析和探討。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐;設(shè)計;注意問題

目前，我國工業(yè)鍋爐已經(jīng)形成了較完整的規(guī)格體系，以不同燃料為劃分邊界，形成了燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐等類型。進行鍋爐設(shè)計的時候，只有保障設(shè)計的水準，才能讓工業(yè)生產(chǎn)得以運行的基礎(chǔ)，讓鍋爐設(shè)計更加符合工業(yè)生產(chǎn)所提出的運行需求。所以，鍋爐企業(yè)要嚴格把握設(shè)計質(zhì)量，結(jié)合運行需求對設(shè)計方案進行合理的優(yōu)化，避免鍋爐出現(xiàn)保障等問題。

一、工業(yè)鍋爐特點分析

（一）工作環(huán)境比較差

工業(yè)鍋爐是一種特種設(shè)備，具有獨特的運行特點，主要體現(xiàn)在 3 個方面。首先是鍋爐的工作環(huán)境比較差，會對內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成較大影響。雖然工業(yè)鍋爐主要是對工業(yè)生產(chǎn)提供動力，但是其運行環(huán)境比較差，無論是清潔情況還是溫濕度因素。總體說，工業(yè)鍋爐所處的環(huán)境比較惡劣，會對鍋爐內(nèi)部的零件造成較大的損耗，相關(guān)運行部件會出現(xiàn)變形甚至是損壞的問題。因為鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜，具有較強的聯(lián)動性，會導致整體鍋爐設(shè)備出現(xiàn)運行問題，不能對工業(yè)生產(chǎn)提供更多的運行動力。為此，在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計的過程中，需要考慮外部環(huán)境的影響，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)實施合理設(shè)計，減少安全事故出現(xiàn)的概率。

（二）明顯的破壞性與危險性

鍋爐除了具有工作環(huán)境比較差的運行特點之外，也體現(xiàn)明顯的破壞性與危險性。通過對鍋爐進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析可知，其運行結(jié)構(gòu)比較復雜，是對能量實施轉(zhuǎn)化的一項裝置。但是，鍋爐在進行能量轉(zhuǎn)化的時候，需要比較強的密封性，這樣就致使工業(yè)鍋爐在實際運行中處于高溫的內(nèi)部狀態(tài)，對設(shè)備有著很大的負荷壓力。但是，鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)中會受到運行參數(shù)與水質(zhì)情況的影響，也受到日常維護等多種因素影響，鍋爐內(nèi)部會出現(xiàn)腐蝕或者是裂紋等損壞現(xiàn)象。在后續(xù)的運行中受到壓力波動的影響，鍋爐會出現(xiàn)爆炸的運行問題。這樣就會對鍋爐設(shè)備造成破壞，具有很強的破壞性，給周邊工作人員帶來生命威脅。所以，在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計的時候，設(shè)計人員需要對這些因素進行分析，合理做好零件的設(shè)計工作，以免出現(xiàn)安全問題。

（三）設(shè)計結(jié)構(gòu)比較復雜

此外，在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計時候，需要關(guān)注到結(jié)構(gòu)的復雜性。工業(yè)鍋爐是為工業(yè)生產(chǎn)提供動能的，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計是呈現(xiàn)明顯復雜性的，零件數(shù)量是比較多的。但是這些零件是具有關(guān)聯(lián)性的，只有實現(xiàn)合理的內(nèi)部零件設(shè)計，才能保障內(nèi)部結(jié)構(gòu)的科學性。尤其是在進行管路布置的時候，需要對管路進行科學的設(shè)計，才能讓工業(yè)鍋爐實現(xiàn)穩(wěn)定的運行，為工業(yè)生產(chǎn)提供更多的動力。所以在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計的時候，需要依據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的具體特點進行設(shè)計，實施針對性的設(shè)計，保障鍋爐運行效率。可以說，隨著工業(yè)生產(chǎn)的運行發(fā)展，鍋爐設(shè)備具有的功能逐漸得到人們的重視，在進行鍋爐設(shè)計時，需要對多項設(shè)計因素進行充分考慮，以便制定滿足當時設(shè)計要求條件下的最優(yōu)方案。

二、工業(yè)鍋爐設(shè)計注意事項

（一）強度設(shè)計

工業(yè)鍋爐要想得到更科學的設(shè)計，則需要保障設(shè)備運行的可靠性，提升鍋爐設(shè)計的強度。在進行強度設(shè)計時，不僅是簡單意義上對內(nèi)部零件的抗壓性進行強度能力的計算，更需要對整體受力結(jié)構(gòu)開展強度數(shù)值計算。只有這樣才可以正確分析鍋爐運行中的壓力，在負荷運行中保障安全性。對強度進行設(shè)計時，需要對受力結(jié)構(gòu)的選材進行嚴格選擇，保障材料荷載在可以控制的范圍。在進行材料選擇時，需要對材料性能進行科學分析，正確掌握材料在溫度變化中呈現(xiàn)的狀態(tài)以及溫度變化對整體強度設(shè)計造成的影響，以便對材料強度進行科學計算，以此得知許用應(yīng)力，為強度設(shè)計提供更多的數(shù)據(jù)支撐。在進行受壓元件常規(guī)設(shè)計時，需要對強度數(shù)值進行科學計算，保障強度可以符合工業(yè)鍋爐運行的總體需求。

（二）合理設(shè)置水位與防爆裝置

要想對工業(yè)鍋爐進行科學的設(shè)計，除了需要對強度進行科學設(shè)計之外，也需要合理設(shè)置水位與防爆裝置。具體說，在實施水位設(shè)計時要依據(jù)具體工作環(huán)境進行確認。在進行鍋爐設(shè)計過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)水位表接口設(shè)置不夠科學的問題，具體表現(xiàn)為最低水位低于或高于最高火界，影響鍋爐運行的穩(wěn)定性。鍋爐運行中具有比較大的危險性，會出現(xiàn)多種問題，需要進行防爆設(shè)置。在進行工業(yè)生產(chǎn)時，使用較多的是燃油以及燃氣鍋爐，并且容量數(shù)值越來越大，單純使用防爆門進行防爆設(shè)置是不能滿足防護需求的，不能實現(xiàn)安全運行的生產(chǎn)要求。工業(yè)生產(chǎn)中的鍋爐爐膛比較大，如果防爆門的面積較小或者是距離太遠，不能達到防爆的目的。在進行防爆設(shè)計時，可以通過自動防火裝置進行防爆，在容易出現(xiàn)爆炸的位置同時設(shè)立防爆門，以保護人身安全。

（三）對鍋爐管路實施科學規(guī)劃

鍋爐管路對鍋爐的安全性有著重要影響，為此需要對鍋爐管路實施科學規(guī)劃。各種介質(zhì)都會在鍋爐管路中流通以此實現(xiàn)能量的有效轉(zhuǎn)化，要想讓鍋爐平穩(wěn)運行，需要對管路進行科學布置，保障設(shè)計的合理性。在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計時，應(yīng)該對管路實施有效的規(guī)劃。在鍋爐設(shè)計過程中，保障不同結(jié)構(gòu)之間的平滑性，防止應(yīng)力過于集中而出現(xiàn)管路斷裂的問題。同時，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，也需要保障密封性，做好密封的處理工作。在具體管路布置時，對內(nèi)徑以及安置位置進行科學的設(shè)置，要符合工業(yè)生產(chǎn)所提出的運行規(guī)定。只有對鍋爐管路實施科學規(guī)劃，才能保障內(nèi)部設(shè)計的合理性，實現(xiàn)鍋爐運行的安全性保障。

（四）排污設(shè)計

鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜，具有較強的聯(lián)動性，如果不能及時進行排污處理，則會影響鍋爐運行的有效性。對鍋爐的設(shè)計質(zhì)量進行審核的時候，首先需要對排污口進行科學的設(shè)計，對排污口位置實施檢查。如果排污口不能安置在最低位置，就不能讓鍋爐內(nèi)部的雜質(zhì)全部排出，影響整體系統(tǒng)運行的效果。同時，如果沒有在下集箱進行排污口的設(shè)置，不能對排污口及上水口進行科學規(guī)劃是不正確的設(shè)計，會對最終排污效果造成負面影響。所以，在進行鍋爐排污設(shè)計時，需要重視排污口的合理設(shè)計，對排污系統(tǒng)進行規(guī)劃，保障排污效果。

（五）焊縫問題

進行鍋爐設(shè)計時，也需要關(guān)注焊縫問題。在進行鍋爐制造時，需要在鍋爐筒上進行焊接，就會出現(xiàn)焊縫，同時也會出現(xiàn)焊縫裂紋。但是在進行鍋爐設(shè)計時，原則是不允許焊縫有裂紋的，以免削弱焊縫強度。要想實施高水準的焊接，需要考慮熱影響的因素，做好有效的設(shè)計工作。首先，在管孔中心的 1.5 倍區(qū)域?qū)嵤┖附樱?jīng)過射線檢測符合設(shè)計需求，并且保障孔邊設(shè)計的平滑性。其次，實施接頭焊接之后，對其進行熱處理或者是實施消除應(yīng)力的技術(shù)處理。只有關(guān)注焊縫問題，才能保障整體設(shè)計的技術(shù)性，避免出現(xiàn)開縫問題影響整體設(shè)計質(zhì)量。

（六）集箱端板的設(shè)計

在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計時候，也需要考慮集箱端板的設(shè)計。進行集箱端板設(shè)計時，不能將其安置在鍋爐內(nèi)部或者是爐墻的內(nèi)部，以免影響整體設(shè)計的效果。因為將集箱端板設(shè)置在爐膛內(nèi)部會出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象，同時蓋板厚度較大容易發(fā)散熱量，就容易出現(xiàn)裂開問題。如果將集箱端板放在爐墻內(nèi)部，就不能打開手孔蓋對內(nèi)部元件實施檢查，也不能對元件進行有效的清掃，對鍋爐運行造成威脅。為此，在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計時，設(shè)計人員需要考慮集箱端板設(shè)計的設(shè)置問題，合理設(shè)置安裝位置，以免造成運行危險。

在進行工業(yè)鍋爐設(shè)計時，只有保障設(shè)計方案的合理性與科學性，才能讓鍋爐設(shè)計符合工業(yè)生產(chǎn)的需求，否則會出現(xiàn)各種使危險，影響整體運行的有效性。鍋爐生產(chǎn)企業(yè)只有結(jié)合運行需求對設(shè)計方案進行合理的優(yōu)化，對多項設(shè)計因素進行充分性的考慮，才能保障設(shè)計方案的合理性，以此制定最優(yōu)方案，在行業(yè)競爭中占據(jù)優(yōu)勢位置。

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