燃?xì)忮仩t熱效率降低原因分析及對策實(shí)施

陳星 代有亮 魏巍 李浩 曹國軍（中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西榆林718500）

燃?xì)忮仩t熱效率降低原因分析及對策實(shí)施

陳星 代有亮 魏巍 李浩 曹國軍（中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西榆林718500）

本文通過分析降低鍋爐熱效率的原因，并有針對性的采取對策實(shí)施，有效去除鍋爐結(jié)垢，降低鍋爐熱損失，提高鍋爐燃?xì)庳?fù)荷，使鍋爐熱效率有效提高，最終保證鍋爐安全平穩(wěn)高效運(yùn)行。

鍋爐；熱效率；能耗；分析；對策

1　概況

凈化廠鍋爐主要負(fù)責(zé)為裝置提供生產(chǎn)蒸汽和伴熱蒸汽，對廠區(qū)安全平穩(wěn)運(yùn)行有著重要作用。鍋爐房經(jīng)過十七年的運(yùn)行，設(shè)備老化較為嚴(yán)重，隔熱層效果明顯降低，鍋爐熱損失嚴(yán)重，鍋爐生產(chǎn)每噸蒸汽的燃料氣單耗逐年上升，嚴(yán)重影響鍋爐和凈化廠蒸汽系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

2　鍋爐熱效率降低原因分析

2.1鍋爐爐管結(jié)垢嚴(yán)重

鍋爐經(jīng)過多年連續(xù)運(yùn)行，火管表面積垢明顯，積垢平均厚度為2mm，火管末端結(jié)垢較為嚴(yán)重，約5mm左右，鍋爐熱效率下降。經(jīng)實(shí)際勘查，垢層分層清晰，層層疊加，上下層為紅褐色，中間夾帶白色，內(nèi)垢層結(jié)構(gòu)較致密，與火管粘結(jié)牢固，難以手工清理。分析其成分為氧化鐵26.2%、碳酸鈣35.5%、硫酸鈣10.8%、磷酸鈣7.4%、硅酸鈣19.1%、其它占0.7%.

2.2單位能耗高，排煙溫度高，熱損失嚴(yán)重

我廠有五臺鍋爐為雙回程鍋爐，五臺三回程鍋爐，雙回程鍋爐熱利用率較三回程鍋爐熱利用率較低。我廠能耗指標(biāo)為70方/萬噸，在運(yùn)行負(fù)荷基本相同的前提下雙回程鍋爐2008年至2015年鍋爐能耗與排煙溫度呈上升趨勢，鍋爐房能耗超出定額指標(biāo)（75～90方/萬噸），鍋爐的單位能耗總體呈上升趨勢，且排煙溫度整體較三回程鍋爐較高，鍋爐熱損失嚴(yán)重。

2.3鍋爐保溫老化腐蝕、散熱較大

我廠鍋爐運(yùn)行年限較長，隔熱層效果明顯降低。主要表現(xiàn)在外保溫材料巖棉板氧化，內(nèi)保溫材料耐火澆注料燒透裂縫，鍋爐外壁不銹鋼鐵皮腐蝕等，造成鍋爐熱損失大，鍋爐房環(huán)境溫度逐年上升。通過對鍋爐外側(cè)壁溫度檢測，最高溫度均超過60℃，后煙箱溫度最高達(dá)到155℃，鍋爐周圍環(huán)境溫度平均超過60℃，超出了鍋爐控制柜運(yùn)行的最高溫度。

2.4鍋爐運(yùn)行負(fù)荷較低

鍋爐燃?xì)饬俊⑸纤炕鞠嗤那疤嵯?，雙回程鍋爐運(yùn)行負(fù)荷在40～60%之間，三回程鍋爐運(yùn)行負(fù)荷在65～85%之間。雙回程鍋爐較三回程鍋爐運(yùn)行負(fù)荷低，上水消耗量大，蒸汽產(chǎn)生量小，能耗損失較大。

3　提高鍋爐熱效率對策實(shí)施

3.1鍋爐煮爐除垢、除銹，堿性預(yù)膜

下面重點(diǎn)介紹煮爐、酸氣、鈍化等具體實(shí)施情況：

3.1.1鍋爐煮爐預(yù)膜程序

構(gòu)建臨時(shí)系統(tǒng)→臨時(shí)系統(tǒng)水沖洗及檢漏→堿煮→堿煮后水沖洗→酸洗→酸洗后水沖洗→漂洗→中和鈍化→復(fù)位及保護(hù)。

3.1.2堿煮

在加藥箱內(nèi)用新鮮水配置濃度為1%的氫氧化鈉的堿性煮爐劑，恢復(fù)鍋爐人孔，啟動清洗泵，將煮爐劑打入鍋爐。當(dāng)鍋爐液位達(dá)到最高可見水位，點(diǎn)爐并緩慢升溫。調(diào)節(jié)控制鍋爐負(fù)荷，維持堿煮溫度在80～90℃。

3.1.3酸洗

清洗擬采用鹽酸為酸洗主劑；同時(shí)為避免設(shè)備及管線在酸洗時(shí)受到氫離子和三價(jià)鐵離子的腐蝕，通過加入緩蝕劑和還原劑等，解決了金屬在酸洗時(shí)氫離子腐蝕和三價(jià)鐵離子加速腐蝕的問題。溫度維持在50度左右，若加酸后在2小時(shí)內(nèi)酸洗濃度小于3.0%，應(yīng)補(bǔ)加酸洗系統(tǒng)的酸度為6%左右，時(shí)刻檢測酸濃度變化。打開鍋爐人孔，通過目測燃?xì)鉅t內(nèi)部的除垢率＞80%為合格。

3.1.4鈍化

通過酸洗后的金屬表面處于較高活性狀態(tài)，極容易產(chǎn)生浮銹。通過鈍化的方法，使金屬表面形成一層致密的保護(hù)膜，從而防止清洗系統(tǒng)產(chǎn)生浮銹。漂洗結(jié)束后，直接用碳酸鈉調(diào)PH值至9～10，邊加邊排，當(dāng)鍋爐液位達(dá)到最高可見水位后，對各排污點(diǎn)進(jìn)行檢查，使整個(gè)系統(tǒng)的PH值在9～10之間。當(dāng)PH值和溫度符合要求后，加入鈍化藥劑，并邊循環(huán)邊加熱，溫度控制在40℃～60℃，鈍化時(shí)間為4～6小時(shí)。

3.2鍋爐重新制作保溫

目前我廠對雙回程鍋爐保溫進(jìn)行了重新制作，鍋爐燃燒室重新制作防火墻，外部重新包隔熱層，選用具有密度小、高溫下微膨脹性、不易產(chǎn)生裂紋、和良好整體密封性的新型耐火材料，解決因鍋爐熱損失大、造成環(huán)境溫度高的問題。

3.3提高鍋爐負(fù)荷

調(diào)整燃料和配風(fēng)的比例，提高鍋爐運(yùn)行負(fù)荷。主要通過燃燒器零部件檢查及燃燒器相關(guān)程序調(diào)試工作進(jìn)行，保持鍋爐過?？諝庀禂?shù)保持在1.05～1.1左右。針對燃燒器主體、配件、電器元件等，將不合格的電器元件進(jìn)行更換。針對控制系統(tǒng)各項(xiàng)程序，測定不同燃?xì)饬髁肯拢耆紵龝r(shí)對應(yīng)的空氣流量以及燃?xì)鈮毫?，確保鍋爐燃燒效率始終保持在最優(yōu)狀態(tài)。

4　對策實(shí)施效果

4.1鍋爐煙管垢狀物有效清除

通過煮爐，鍋爐內(nèi)部結(jié)垢清除率達(dá)到90%以上，鍋爐煙管覆蓋的結(jié)垢基本清除干凈。

4.2鍋爐排煙溫度降低

通過采取對策后跟蹤鍋爐運(yùn)行情況來看，鍋爐爐頭降溫60～90℃，爐側(cè)降溫10～25℃，后煙箱表面溫度降低10～20℃，煙氣溫度降低5～15℃。從以上數(shù)據(jù)可以看出，鍋爐保溫改造后，爐體降溫效果顯著，環(huán)境溫度大大降低。鍋爐煮爐后，同樣的燃?xì)庳?fù)荷條件下排煙溫度下降，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定。

4.3單位能耗降低，鍋爐負(fù)荷提高

雙回程鍋爐采取措施后，對在運(yùn)鍋爐運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤發(fā)現(xiàn)，鍋爐在相同負(fù)荷下單耗降低10%～15%，在相同燃料氣量和上水量的前提下裝置運(yùn)行負(fù)荷增加10%～20%。

5　結(jié)語

一般工業(yè)低壓鍋爐排污率控制在5%～10%，在保證鍋水總堿和PH值合格的前提下鍋爐的排污率越低越好，排污要堅(jiān)持“勤排、少排、均勻排”的原則。同時(shí)也要完善鍋爐的水處理和水質(zhì)化驗(yàn)工作，及時(shí)進(jìn)行軟水指標(biāo)化驗(yàn)，對交換器產(chǎn)軟水的周期進(jìn)行評估，在每個(gè)產(chǎn)水周期的后期加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測頻次，在交換器即將失效的情況下可提前倒運(yùn)交換器，最大限度的防止鍋爐結(jié)垢。

陳星（1986-），女，漢族，陜西人，助理工程師，主要從事工藝技術(shù)工作。