燃气锅炉运行维护与检维修技术

陈忠汉

（陕西飞机工业有限责任公司，陕西汉中 723213）

0 引言

燃气锅炉是现代工业领域较为常见的一种设备，以燃气为主要材料产生蒸汽与压力，为工业生产或人类生活提供帮助。燃气锅炉运行时，经常受到时间、设备自身、人员等多方面因素的影响而出现问题，对燃气锅炉安全、稳定的运行造成干扰。所以，在锅炉使用过程中，需要定期予以维护与检修。因此，以“燃气锅炉运行维护与检维修技术”为题进行研究，以保证燃气锅炉能够更加良好的运行。

1 燃气锅炉分析

1.1 设备基础参数

选择型号为WNS6-1.25-1（LN）的燃气锅炉作为研究对象，其属于冷凝式燃气蒸汽锅炉，共由5个重要构件构成，分别为：2 个安全阀用于对锅炉安全性进行控制的构件，正常情况下安全阀处于闭合状态，当锅炉出现问题后，自当将其打开而使锅炉安全运行；2 个压力表用于对锅炉内部压力检测的元件；2 个水位计用于对锅炉内部水位监测的元件；3个排污阀用于排放锅炉内部污水的元件；5 个温度表用于监测锅炉内部温度的元件。承压元件方主要为炉壳，由Q245R 特种钢制成，厚度为14 mm。在结构方面，为三回程湿背结构，燃气在炉胆内燃烧后，会源源不断地生成高温气体，之后以流管束、烟箱、冷凝器、烟冲为途径，逐渐将烟气排出，以使炉内压力处于安全状态下。该锅炉运行过程中的主要参数见表1。

表1 燃气锅炉参数

1.2 锅炉效率

对锅炉运行情况评估时，效率是其中较为重要的指标，直接关系到锅炉的运行质量与成本。锅炉运行过程中，需要使用大量的燃料资源，其成本通常为锅炉2 倍个以上，因而通过锅炉效率的控制，可有效降低锅炉运行成本，为企业创造更高的经济效益[1]。锅炉效率的影响因素有很多，包括燃料质量、设备各构件性能、环境等，使得锅炉效率分析非常复杂与繁琐。在WNS6-1.25-1（LN）燃气锅炉内，安装了一个省煤器，用于余热的收集，以此达到提升锅炉效率的目的，减少锅炉运行时投入的资金成本。锅炉效率检测时，通常可以采用两种方式，一种为直接法，通过对工作流体的能量增益与锅炉燃料能量含量的对比而判断，另一种为间接法，主要通过损失与能量输入差值的计算而判断。所以，为了确保锅炉安全稳定地运行，要制定出科学、合理的维护检修计划。

2 燃气锅炉运行维护和检修技术措施

2.1 维护措施

2.1.1 预防性维护

燃气锅炉运行时，应采取预防性维护的措施予以管理，通过这些措施的影响，可提前发现锅炉中出现的安全隐患，并由工作人员进行维护，使得工作人员能够及早地将安全隐患进行处理，以此保证燃气锅炉后续可以安全稳定运行，对燃气锅炉运行与企业发展均具有重要意义。有研究表明，对燃气锅炉进行预防性维护后，不仅能够降低运营成本，而且还会提升整个设备的可靠性（图1a））[2]。所以，锅炉运行过程中应注重预防性维护，主要措施包括：①寿命诊断。通过超声波噪声分析法、激光显微镜自动蠕变寿命评估法等方式，对锅炉的寿命予以检测，以此判断锅炉整体及各元件的剩余使用寿命；②预防维护支持系统。该系统数据库内，包含各部位设计信息、历史运行信息、规格信息、图纸等信息，以这些信息为基础，与锅炉内部各监测装置实时采集到的数据予以对比，以此判断锅炉是否出现安全隐患；③多年材料的修补焊接。当发现锅炉出现缺陷后，及时对锅炉各部位材料予以修补，修正锅炉中存在的缺陷，防止缺陷进一步扩大而影响锅炉运行的安全性与稳定性。

图1 燃气锅炉维护与稳定性的关联性

2.1.2 定期性维护

现代燃气锅炉运行过程中，常采用定期性维护，即根据相关规定要求，定期对设备予以维护，是一种被动的维护，当锅炉出现故障后，才会对锅炉进行维护。定期性维护主要包括两个方面：①日常维护，即每天各班组交接时，下一个班组的成员对锅炉设备进行粗略的检查，判断锅炉设备是否出现问题，并将检查结果详细记录下来；②周期性检查，即锅炉设备经过一个周期的工作后，按照规定将锅炉调停，然后对锅炉内部各元件予以详细且全面的检查，以此判断锅炉内部元件是否出现损伤，若发现损伤，及时予以更换，确保锅炉设备无任何问题后，重新将锅炉启动。但通过大量实践研究表明，定期性维护虽然具有一定作用，但发挥到的作用有限，依然会对锅炉设备的运行效率造成干扰（图1b））[3]。所以，在定期性维护的基础上，必须增加预防性维护手段。

2.2 检修措施

2.2.1 故障检修

针对故障发生的原因与具体情况，采取不同的方式予以处理：

（1）燃烧器点火棒无法点火。导致该故障的原因包括：点火棒内出现炭渣与油渍；点火棒碎裂、潮湿与漏电；点火棒与燃料间的距离不合理，过短或过长；点火棒绝缘层出现损伤，存在短路问题；点火电缆断裂；变压器故障等。处理方法：对点火棒进行清理，更换新的点火棒，调节点火棒的距离，更换新的点火棒电缆与变压器等，针对故障引发原因而定。

（2）点火有火花但点不着火。导致该故障的原因包括：旋风盘被堵塞；油喷嘴表面附着杂质或破损；风门角度较小；第一油枪电磁阀堵塞；燃料质量差，油压过低，影响油泵的吸油效果；油泵滤网损坏；燃料内含水量较高等。处理方法：对旋风盘予以清理，去除其中的堵塞物；去除油喷嘴表面的杂质，或更换全新的油喷嘴；通过实验的方式，对风门角度予以调节；对第一油枪电磁阀予以清理；更换杂质少且含水量低的燃料；更换全新的油泵滤网[4]。

（3）小火正常但大火异常。导致该故障的原因包括：风门风量参数过高；大火油阀微动开关设置不合理；燃料过于黏稠；旋风盘与油嘴的距离过大；大火油嘴出现问题；预备油箱加热温度过高，使设备内部出现大量蒸汽，从而影响泵的送油效率；油液中含水量高等。处理方法：通过实验的方式，设置最佳的风门风量参数；适当对大火油阀微动开关予以调节；采用黏稠度较低且含水量和较少的燃料；调控预备油箱的加热温度，使其控制在48～55 ℃的范围内等。

（4）燃烧器噪声大。导致该故障的原因为：管路阀门未打开，导致进油量较少；进油温度较低，或是燃料黏度较高；油泵发生问题；风机电机轴承破损；风机叶轮表面附着大量杂质等。处理方法：将管路阀门打开，并对滤网予以清理；调节进油温度，并采用黏度较低的燃料；对油泵修理，或更换新的油泵；更换全新的风机轴承；对叶轮表面予以清理等。

2.2.2 设备监测

为了确保燃气锅炉能够安全稳定地运行，应实时对设备进行监控。从本质上来说，该方法也属于预防性维护手段之一。设备监控时，主要采用的是以PLC 为核心的锅炉运行监控系统，其中主要包括水位信号检测、风压信号检测、燃气压力检测、着火信号检测等多种功能。这些信号由现场安装的各种传感器获得，获取这些信号后，将其传输给PLC 控制单元，以计算与分析出相应的结果，一方面，通过显示界面将分析结果显示出来，另一方面对现场相关设备予以调节，使得整个设备能够安全稳定运行。同时，发现锅炉及周边环境出现异常后，立即向相关工作人员发出警报，以使工作人员进一步对问题予以处理。燃气锅炉运行监控系统结构如图2 所示，现场检测装置参数见表2。

图2 燃气锅炉运行监控系统结构

表2 现场检测装置参数表

2.3 完善维护检修制度

为了使燃气锅炉能够安全稳定地运行，需要完善维护检修制度。首先，加强对现有维护检修制度的研究，准确了解现有检修制度的具体情况，寻找出其中存在的缺陷与不足，并以此为基础，采取相应的方法予以修订，以不断提升维护检修制度的完善性，为燃气锅炉运行维护与检修工作的进行提供支持。其次，相关工作人员积极主动参加与燃气锅炉运维检修相关的学术会议，学习更多先进的理论知识，为锅炉检修工作的开展提供帮助。

2.4 培养维护检修人才

加强维护检修人才的培养：①加强对高素质维护检修人才的引进。从理论知识掌握程度、实践工作能力、责任观与价值观等多方面出发，制定出健全的检修人才考核体系，通过该体系对检修人员予以考核，只有完全符合该体系的人员，才可将其引入进来，并经过简单的培训后，将其安排到锅炉运维检修岗位上；②定期对运维检修人员进行培养，向检修人员传授更多先进的理论知识，强化他们的实践工作能力，确保他们在实际工作中能够发挥出最大的作用，确保燃气锅炉安全稳定地运行。

3 结束语

对燃气锅炉运行维护与检维修技术进行了研究。为了确保燃气锅炉能够安全稳定地运行，需要对锅炉进行预期性维护与定期性维护，根据锅炉故障的原因、具体情况，采取合理的处理方法，构建出性能良好的锅炉运行监控系统，以此实时对锅炉运行状态予以检测，及时发现锅炉中出现的问题与故障。此外，为了确保整个燃气锅炉运维工作更好地开展，还应完善维护检修制度，构建高素质维护检修人才队伍等。