工业锅炉设计中应注意的问题及对策

锅炉用途广泛，型式众多。当前我国锅炉产品主要分为两种，一是蒸汽锅炉主要用于发电；二是工业锅炉：用于工业生产和采暖，大多为低压、低温、小容量锅炉，火床燃烧居多，热效率较低；出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉，出口工质为热水的称为热水锅炉。

一、我国工业锅炉的使用现状

1、我国工业锅炉概况

我国工业锅炉目前还以为煤炭为主要燃料，燃料引起的烟污染还是很严重的。排烟污染大目前我国企业主要采用有机热载体锅炉，这种锅炉采用的燃烧方法多为层燃，排烟温度比较大，而且在这类烟中气温通常都在300℃以上，并且包含了大量的二氧化硫、二氧化碳以及一氧化氮等有害气体，这些夹杂着大量污染气体的高温烟尘不仅流失了大量的热量，损耗了能源，所造成的环境污染也极为巨大。

2、我国工业锅炉的发展趋势

技能和环保是我国工业锅炉的主要追求目标。因此我国工业锅炉采用清洁燃料和洁净高效技术的高效节能、低污染的发展趋势。我国锅炉主要以为煤炭为燃料，但随着社会的发展，煤炭资源的日益缺乏，我们也不得不考虑新型资源的的开发与利用。如氢气能源，天然气等一些污染小，对环境破坏低的燃料和原料。

3、锅炉形势

自动化运行水平低是当前我国锅炉的基本形势。当前工业锅炉普遍未配置相应的运行检测仪，因此锅炉操作人员在对锅炉燃烧工况和负荷变化进行调整时往往无法掌握具体数据，不能及时调整锅炉的运行工况，导致锅炉和电机运行效率受到极大限制，造成资源浪费。在锅炉发展过程中，随着国民经济和市场经济的影响，与来月多的受到财政政策、能源政策和技能环保的制约，锅炉发展形势也只能以高性能产品的普和提高产品的质量来解决。锅炉水质超标按照我国工业锅炉水质的相关规定，在使用工业锅炉前均应安装相应的水处理设备和加药装置，但是由于技术水平限制和资金限制，目前仍有一部分工业锅炉的水质超标比较严重。

4、锅炉结焦和积灰问题

结焦和积灰是工业锅炉运行中的普遍问题，更是工业锅炉在运行中的严峻问题。工业锅炉的积灰和结焦问题的严重性是由于煤炭供需矛盾较大，工业锅炉所采用的燃煤质量往往参差不齐，这就使得燃烧过程中战胜的粘结物质较多，这些粘结物质积聚于锅炉受热面，经高温结焦和积灰，影响锅炉效率。而目前清除结焦和积灰的方法主要是机械法和化学法，费时费工，效果也不明显。

二、工业锅炉设计中的问题

1、锅炉的选型

热负荷是选择锅炉的主要依据，是生产过程中各种生产设备的耗量之和。热负荷的大小与发展趋势均和锅炉的容量以及台数有直接的关系。锅炉型号和台数是根据锅炉房的热负荷、介质、参数等因素选择，并且要考虑到实际情况和技术经济方面的合理性。如果热负荷大，则相应单台锅炉的容量也要大；并且要将发展负荷同时考虑进去，即短期内会大幅度增加的热负荷。如果只需考虑远期的热负荷增长，在锅炉房的发展端预留安装扩建锅炉的位置即可。很多实际工程设计中，由于对发展负荷考虑不足，导致所选择的锅炉型号无法满足生产需求。所以在进行锅炉选型时，要将其发展负荷充分考虑进来。

2、水处理设备的选择

一般情况下、工业锅炉必须要经过定期的排污、排水。工业锅炉的水处理任务是指软化、除氧。确定水处理之后锅炉的正常运行。较高的水温度会使得锅炉在运行过程中升温幅度受限，造成热负荷波动早打，效果的不稳定。

3、燃气调压问题

随着社会的发展和人类对生活环境的要求，燃煤锅炉已经逐步的在向燃气锅炉靠近。燃气锅炉要考虑其燃气调压问题。气压是燃气过程中的重点和难点，一般情况下，燃气热锅炉均配置有相应的燃烧器，而且自动化程度相当高，不过对燃气压力的要求却很低，因此在使用燃烧器前要做燃气调压。燃气系统的调压装置要保证其可靠性，如果仅靠调节燃气管道阀门的大小来调节燃气压力，则会造成燃气压力偏高或者偏低，从而造成回火与脱火，进而燃烧器频繁启停影响到锅炉的正常运行。所以为保证燃气锅炉可以稳定、安全的燃烧，就要保证供应燃烧器燃料的正常压力。

4、燃气质量问题

在工业锅炉运行过程中，要尽量采用干气或者在天然气中加入甲醇，如果无法保证燃气的质量时，要在燃气母管总关闭阀前或者调压装置前设置相应的油水分离器以及除尘器和排水管等。如果处于寒冷的冬季，由于湿气中包含水分及轻烃等物质，这些物质在凝结后会导致管线的堵塞，从而造成燃烧器自动熄火。

5、烟囱冷凝水问题

工业锅炉的设计当中，燃气锅炉烟囱必须要用钢筋混凝土或者钢烟囱。因为燃气锅炉的热效率相对较高，所以排烟温度比较低，通常低于180℃。烟囱如果直接设置在室外，在冬季钢烟囱就会出现冷凝水结冰的问题，从而造成烟囱生锈，久而久之形成腐蚀，如果严重的话还会对烟囱排烟造成影响。所以要在烟囱的基座内加设一根伴热的排水管，排水管出口引至检查井。

三、我国工业锅炉的减排措施

1、对燃料进行预处理由于锅炉型号不同，要达到最佳使用状况应选择合适煤种。因此，在燃料进炉前应该对煤炭进行细致的筛分和洗选，并合理分配煤炭燃烧；也可运用煤炭炉前成型术，尽可能的节约燃煤，减少温室气体排放，实践表明,通过筛分、洗选等处理后，煤炭中灰分的含量可降低8％左右，有效提高锅炉燃烧效率。

2、改造燃烧系统要实现减排目的，对现有工业锅炉的燃烧系统进行改造是十分必要的，目前的主要措施是优化锅炉燃烧室，如安装省煤器，使用计算机进行控制等，一般来说可将燃料效率提高5％左右。目前此项措施在工业锅炉改造上运用时运用比较广泛。

3、开发高效的清洁燃烧技术锅炉高效清洁燃烧技术是当前世界范围内研究的课题，我国也一直致力于研究和制造出使用高效清洁燃烧技术的工业锅炉，目前已经有了一定突破，包括以下几种技术和设备：其一，循环型流化床锅炉。其二，抛煤机链条炉排燃烧锅炉。该技术设备融合了抛煤机与链条炉排锅炉两者的优点。其三，翻转型炉排锅炉。其四，改良的水火管锅炉。

四、结束语

在工业锅炉设计过程中，不但要注意文章中出现的常见问题，更要注意负荷能力。锅炉设计中需要有一定的超负荷能力，短时过负荷运行也是可以的，但是为了降低燃料的供给。工业锅炉随着工业的发展，在生活中运用也逐步广阔，如何避免其中存在的问题是值得我们深究和探索的。