刘志坚 李红祥 范钟琴
(曲靖市质量技术监督综合检测中心 云南曲靖 655000)
锅炉在使用过程中会消耗大量的能源, 但目前世界正面临能源严重紧缺的问题, 部分国家已处于能源短缺状态。因此,锅炉存在的能源消耗巨大等问题得到了广泛关注。此背景下,如何在确保锅炉良好运行的状态下,降低锅炉对资源的消耗量尤为必要。因此,本文针对锅炉检验及能耗展开了分析。
锅炉为一类能量转换设备,是利用燃料燃烧释放的热能或利用其他热能燃烧将工质水或其他流体加热至一定参数的能量转变设备[1]。 所以,锅炉分为锅与炉两部分,其中,锅负责盛水加热,为容纳蒸汽和水的受压部件,对水进行加热,实现汽水和汽化分离;炉负责提供燃烧燃料,主要包括放热烟道、燃烧室炉膛等燃烧设备。 锅与炉二者展开能量转换的过程和吸热、放热的分界面被称作受热面。 除了锅与炉,还包括炉墙、管道、烟风道、燃烧及构架等辅助设备。 锅炉中的能量也可借助蒸汽动力装置转变为机械能,因此,锅炉是可进行能量转换的一种设备。此种能量转变并非单一的转换, 部分能量至少需要经过两次转变。
在实际应用过程中,通常会因众多因素的影响,导致锅炉零部件受压变形,或致使元件腐蚀,甚至产生炉体破损等现象。 此类现象的产生除了会对锅炉生产效率造成影响,还会导致不必要的能源消耗,甚至会导致企业产生安全问题[2],对民众的生命财产安全构成威胁。因此,做好锅炉检验工作除可将生产过程中能耗降至较低外,还可减少废物产生量,确保机械设备安全运行具备重要意义。
导热介质是锅炉导热并展开热传递的必需条件,锅炉中产生的烟灰垢、水垢均为热的不良导体。此类介质导热系数较低,以物理视角分析,若此部分物质附着在锅炉受热面,会对热能传递形成阻碍,导致锅炉产生排烟温度升高现象,由于排烟产生的热损失将持续增加,最终导致锅炉热效率将大幅降低[3]。 一般情况下,烟灰垢、水垢导热系数分别为0.035~0.046 W/(cm·K)及0.5~2.3 W/(cm·K),锅炉钢管导热系数一般为52 W/(cm·K)。 此种状态下,当烟垢厚度达0.5 mm 时,锅炉产生同样热量消耗的燃料将增加5%;而当烟垢厚度达2 mm 时,锅炉产生同样热量所消耗燃料将至少增加30%。 同时,若锅炉受热表面附着烟灰垢及水垢等物质,会对锅炉检验工作顺利开展造成影响,使锅炉检验质量难以得到有效保障。
为了提升锅炉对能源的利用率,除了要求工作人员展开锅炉检验时耐心仔细,还应在问题产生时及时采取处理措施,处理过程中须注意以下几点:一为重点检验锅炉是否存在渗漏现象。 若手孔或锅炉入口位置产生渗漏现象,会导致周围钢板遭受腐蚀;若锅炉内产生涨口渗漏现象, 会导致炉水产生苛性钠问题[4]。二为着重检验锅炉结构缺陷。若锅炉结构存在一定缺陷,且并未对锅炉及时进行吹灰处理,则锅炉受热面会产生烟灰沉积现象,产生烟垢,对热量正常传递造成影响。此状态下,锅炉受热面将无法发挥作用。除此之外,还应检查锅炉排污管是否伸入锅筒内,若排污管伸入锅筒内,会对通地排污系统的排渣工作造成影响[5],使水渣在受热面形成水垢。此外,一旦锅炉排污管伸入锅筒内会导致炉水在停炉时无法彻底排出,致使锅筒底部易因受潮产生腐蚀现象。
因水质管理不健全导致的锅炉重大事故在锅炉总事故中占据较大的比重,因此,针对锅炉展开定期检查尤为必要。针对锅炉进行相应化学处理后,需结合具体处理结果得出少垢或无垢结论,通常以水垢厚度为0.5 mm 为衡量指标。锅炉经处理后,表面水垢厚度需低于1 mm。 若水垢厚度无法达到以上标准,则应根据水处理的日常工作情况,以水处理原始数据为依据,对水垢产生的原因展开深入调查,并以调查结果为基础,制订相应改进措施[6]。
实际运行过程中,锅炉多数部位并未采取保温措施,如锅炉范围内管道并未设置保温措施或保温措施效果不佳,也会影响管道的保温效果。此类部位热量散发较快,若做好管道的保温工作,将大幅降低燃料使用量,对锅炉内部保温也有一定的积极意义。
锅炉炉墙、炉墙上炉门及看火门、烟箱门不严实或损坏等现象,均会导致冷空气进入烟道,严重影响受热面导热功能,增加锅炉排烟时的热损失,致使引风机产生过载情况,影响锅炉的正常运行。发现炉拱损坏后,应及时予以修补,此也为锅炉检验的一项重要工作。 同时,还应在锅炉房安排经验丰富的工作者,以便产生问题时可及时处理。因此,工作人员是否具备丰富的工作经验对锅炉节能减排处理有重要意义。锅炉检验过程中,应及时询问经验丰富员工的建议,针对所产生问题进行恰当的处理[7]。与此同时,还应不断提高检验工作水平。 锅炉使用单位应加大锅炉节能相关经验的宣讲力度,不断提高检验工作质量与检验水平,增强检验人员的综合能力。
当锅炉内、外部受热面表面附着烟灰垢、水垢等物质时,会增加工作人员对设备内、外表面存在的变形裂纹程度、腐蚀磨损情况等问题的判断难度,易导致误判及漏检等问题,无法对锅炉检验质量予以有效保障。 展开锅炉检验工作时,可借助磁粉探伤、超声探伤、渗透探伤及射线探伤等方式,但前提条件为受热面清洁、干净、无烟灰垢和水垢等附着物质。
综上所述, 锅炉检验为降低锅炉能源消耗的主要途径。锅炉检验工作展开前,须做好烟灰垢和水垢清除等基础工作。锅炉检验过程中,应保持耐心且仔细的工作态度,以便及时发现问题,并予以相应处理。 此外,为将锅炉能耗降至较低,还应重视锅炉绝热、保温等工作,避免产生烟气短路现象,确保锅炉处于良好运行状态。