天然气锅炉的安全使用问题研究

　　摘要：随着能源消费结构的改变，天然气这种清洁能源已经广泛运用于锅炉使用。为了保证天然气郭络的安全使用，本文从天然气的品质，运行环境，操作流程及安全防范措施等几个方面进行了探讨。
　　关键词：锅炉　天然气　安全运行
　　中图分类号：TK22　文献标识码：A　文章编号：1672-3791(2012)01(b)-0106-01
　　天然气是锅炉运行过程中的燃料物质之一，锅炉使用的天然气也分干气和湿气，锅炉使用湿气天然气，会在管网内产生大量的油水，如没能有效的进行分离和排放，就使锅炉燃烧器在运行中忽燃忽灭，导致炉膛内聚集大量天然气，极易发生炉膛爆炸事故。
　　1　问题的提出
　　干气是在用户使用前由供气单位利用设备进行的管网内杂质处理，保证了天然气的品质。湿气就是由采气站直接输送到供气单位，然后调压分到各用户，管线内存有大量杂质，如水、油、铁锈等，要想使锅炉在安全平稳下实现正常燃烧工作，必须保证要有一个高品质的天然气。
　　在锅炉水位调试过程中，平衡容器测点选为溢水槽水平面，在运行过程中就必须对平衡容器进行疏水，若冷凝水面偏高，即造成仪表显示的假水位。但在疏水过程中又容易将溢水槽内的水位冲出，同时使平衡容器水位波动大，短时间内造成假水位，形成锅炉运行的安全隐患。通过查阅大量有关技术资料，根据平衡容器的工作原理，决定调整其工艺参数，抬升测点水平面至气连管下边缘平面，不进行疏水，多余冷凝水通过气连管返流至炉本体，通过理论上的研究是完全合理可行的。反复调整锅炉实际水位，同玻璃板水位计对照，我们发现平衡容器通过压力变送器显示水位正确、稳定，并在试运行中显示准确、可靠。该问题的彻底解决，对减少操作人员劳动强度，提高锅炉运行安全性及节省能源等大有裨益。
　　燃烧系统主火焰探测装置为离子棒感应信号。工作原理：当燃气燃烧后产生一定浓度的离子，处于主火焰中心的2根离子棒通电后分别为正、负极，燃气燃烧所产生的离子在两棒间的电场内发生运动，使两离子棒接通成为闭路，产生一信号传输到控制盘，表明主火燃烧正常。当主火熄灭后，上述两离子棒间的闭路消失，传出信号为主火焰失败，控制系统则关闭主燃气阀门。
　　试运行过程中，离子棒一直处于主火焰中心，长时间被火烧，其表面会出现碳化层，严重时发生变形，碳化断掉，直接影响到对主火焰的监测；同时，由于所燃用气源为公司焦炉荒煤气，焦油及水分含量大，一旦有焦油喷到上面，就会出现主火焰监测失败，从而导致停炉。经多次实验、对比后，我们采用紫外线探测器取代离子棒火焰探测器，安装在主火焰窥视孔处，取得显著效果，保证了锅炉的安全平稳运行，节省了检修及备件更换费用。
　　2　天然气锅炉的安全操作及规程
　　(1)点火前的检查检查锅炉本体各部闸门是否开关正常，检查天然燃气压力是否正常，不宜过高或过低，打开给锅炉的供气阀门。烟道上的挡板必须全部开启，否则吹风清洗受影响，造成事故的隐患。检查控制柜上的各个旋钮，均应处在正常位置。炉膛内是否有遗留的杂物应予清理干净。检查锅炉点火程序控制和灭火保护装置，均应灵活可靠。锅炉上的防爆门应灵活、严密。全部完成后方能进行点火启动。
　　(2)燃烧调整燃气锅炉点火成功，转入正常运行后即可进行负荷调整，此时，要经常观察炉内燃烧情况。燃烧不好、火焰跳动，应及时对汽量、风量、汽压进行调整，以确保锅炉安全经济运行。气压的大小与锅炉负荷大小有关，气压的调节是通过调压器的调节来实现的。调整负荷时，进行气压的调节的同时，风量调节必须同步进行，以确保气量与风量的合理匹配，从而达到锅炉经济运行的目的。正常燃烧时，炉膛中火焰稳定，呈白橙色，一般有隆隆声，如果火焰跳动或有异常声响，应及时调整气量和风量。若经过调整仍无好转，则应熄火查明原因，待采取措施后再重新点火。在正常运行中，不得将燃气量急剧调大或调小，以免引起燃烧的急剧变化，使受压元件骤然胀缩而损坏。在实际操作中，司炉人员通常根据火焰燃烧情况和烟气的排放来调整风量。如果发现燃烧情况不佳，应保持送风道风压不变，通过调整该气量的调压阀开度达到正常燃烧。如果由于改变炉前减压阀燃气量变化，需要调整送风量时，应调整送风机挡板的开度，通过改变送风道风压和风量达到正常，并保持炉膛负压在30Pa～50Pa。
　　一般通过着火点的调整和火焰中心的调整来完成火焰的调整。气点火枪应靠近喷口，点着火后不应有回火现象。着火早，有利于气的完全燃烧和稳定。着火过早，火距离喷口太近，容易烧坏火嘴。炉膛温度，以及风量、风速等，都会影响着火点的远近。所以若要调整着火点，应事先查明原因，然后有针对性地采取措施。当锅炉负荷不变，且燃气稳定时，应根据着火点风速和配风情况而定。火焰中心应在炉膛中部，并向四周均匀分布，充满炉膛，既不触及炉墙壁，又不冲刷炉底，也不延伸到炉膛出口。如果火焰中心位置偏斜，会形成较大的温度偏差，使水冷壁受热不均，可能破坏水循环，危及安全。锅炉运行时，必须经常监视压力表的数值，保持水压稳定。观察锅炉水循环压力变化，反映了锅炉水温度与用汽量之间的关系。锅炉运行中，当汽压是自动调节时，司炉人员主要是监视自动调节系统是否灵敏好使，发现问题及时解决，保证自控系统灵敏可靠。
　　3　效果
　　(1)锅炉的安全及经济性能增强。实施主控阀门气动化改造，有效解决了燃油、燃气锅炉必须使用进口电磁阀的瓶颈问题，进一步拓展了气动阀在锅炉运行领域的应用，大大降低了锅炉运行成本，在冶金、石油化工领域具有较大的推广价值。同时，可使锅炉水位控制在5ram～5mm之间，保证了水位的稳定，进而提高了蒸汽品质。
　　(2)锅炉热效率极大提高。相对燃煤锅炉，其化学不完全燃烧损失可忽略不计，同时由于燃煤气锅炉在设计上容积热强度选值大，可使锅炉结构紧凑，更加有利于锅炉的热交换，进而提高锅炉的热效率。
　　(3)有效利用能源。以荒煤气为燃料，不仅保证了环保的达标排放，而且使富裕煤气得以有效利用，同比1台20t燃煤锅炉，每天可节约燃料煤40t，仅节能一项，每年就可为公司节约资金180万元左右，效果显