工业锅炉论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工业锅炉论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

某企业有2台20T燃煤蒸汽锅炉，如图1所示。这2台锅炉通过1个给水母管分别给各自汽包供水，用汽量小的季节，2台锅炉只运行1台，当用汽量较大时，则必须2台锅炉同时运行。由于给水泵额定功率为37kw，一般情况下，1台锅炉运行时，只开1台给水泵裕量仍较大，而2台锅炉同时运行且用汽量较大时，只开1台给水泵无法满足需要，而开2台给水泵后，相对单台锅炉运行时，裕量更大。由于2台锅炉分别由2套DCS系统控制各自的电动阀门调节各自汽包的给水量，运行中，阀门开度较小造成给水母管压力较大，不仅浪费了大量的电能，较高的水压还对管道、水泵叶轮和阀门造成损害

2变频改造方案

基于系统运行现状，本着既能节能降耗，又能控制简便、安全且投资较少的原则，我们设计了1套1台变频器拖动3台电机的方案。具体如图2所示。

在本方案中，充分利用了锅炉层有的DCS控制系统，同时增加了变频器、可编程序控制器(PLC)和控制信号转换装置。

(1)硬件控制系统

a)西门子MM430变频器

MM430变频器是西门子公司最新研制生产的一种适用于各种变速驱动应用场合的高性能变频器(调试简单、配置灵活)，它具有最新的IGBT技术和高质量控制系统，完善的保护功能和较强的过载能力以及较宽的工作环境温度，安装接线方便，两路可编程的隔离数字输入、输出接口以及模拟输入、输出接口等优点，使其配置灵活多样，控制简单方便，易于操作维护。

b)西门子S7-200型PLC

西门子S7-200型PLC可靠性高、抗干扰能力强，可直接安装于工业现场而稳定可靠的工作。适应性强，应用灵活。

(2)当1台锅炉运行时

由于只开1台给水泵，就足够锅炉汽包所需用水量，故此时，系统只对运行锅炉的汽包水位进行恒液位控制即可。

将切换开关置于相应位置，通过锅炉原有DCS控制系统中的手动操作器将控制该锅炉汽包进水量的电动阀完全打开后，再通过控制信号转换装置切断该控制信号，使原有控制回路断开，电动阀保持全开状态，同时，将该锅炉汽包液位信号切入PLC，让PLC将该锅炉汽包液位信号进行PID运算处理后，再由控制信号转换装置，将PLC输出的4~20mA模拟信号传递给变频器，从而控制变频器的输出转速。

在本控制过程中，关键的问题是过程参数PID(P:比例系数I:积分系数、D:微分系数)的整定。由于工业锅炉运行过程中，用汽量的多小和蒸汽压力的大小，决定了给水流量的大小和给水压力的大小。为了保证系统的相对稳定运行，不出现大的波动，对生产造成影响，在调试过程中，应多次反复调整PID参数，直至出现最佳控制过程。

(3)当两台锅炉同进运行时

由于2台锅炉分别由两套DCS系统控制，在运行过程，虽然蒸汽并网后压力相同，但由于燃烧过程中存在不确定性，两台锅炉汽包各自的液位就必然存在差异。因此，单台锅炉运行中所用的恒液位控制方案在此就不再适合。通过给水原理图(图1)我们不难发现，要对2台锅炉汽包的液位分别控制，最理想的方案是将1个给水母管向2台锅炉给水的现状彻底改变，将给水系统分开，使每个锅炉都有自己独立的给水系统，再在此基础上加装变频控制，由1台变频器单独控制1台锅炉的给水。但此方案不仅改动较大，投资较高，且要停产改造，显然是行不通的。为了能在不改变原有系统现状的前提下，更好的利用变频装置，节能降耗，减小系统运行，维护费用，提高原有系统的自动化程度，我们针对该企业2台锅炉的运行特点，设计了一套专用于2台(或2台以上)锅炉同时运行时的控制方案，即:蒸汽压力和母管给水压力的恒压差控制方案。

当2台锅炉同时运行时，由于外供蒸汽并管，故蒸汽压力相同，又由于2锅炉由同一母管给水，故给水压力也相同。但由于蒸汽用量的变化不定和锅炉燃烧情况的不同，蒸汽压力是时刻变化的。这样，为了能保证给锅炉汽包供上水，就必须要求给水的压力始终高于蒸汽压力，由图2我们看到，由PLC采集蒸汽压力和母管给水压力，通过处理、比较后，得到二者的差值，再将此差值通过PID运算处理，输出4~20mA的模拟信号给控制信号转换装置。再由该装置将信号传输给变频器，从而控制变频器的运行速度。这样虽然可以保证给水母管压力始终高于锅炉蒸汽压力(压力差的大小可以通过PLC在一定范围内任意调节)，但锅炉各自汽包的液位却无法再通过调节变频器的转速去控制。在此，我们充分利用了原有给水控制装置，即汽包各自的进水电动阀门。仍由锅炉原有DCS控制系统采集各自汽包的液位，蒸汽压力，给水压力和给水流量等信号，去相应的调整进水电动阀的开度，从而控制各汽泡液位和进水流量。

此方案由于存在阀门的调节，所以理论上不能最大限度的节能降耗，但实际应用中，由于减小了给水母管与蒸汽压力之间的压力差，使电动阀门的开度由原来的平均10%左右开大到75%左右，系统回水阀门关闭，仍大大节约了能源。且本方案充分考虑了系统运行的安全性，一旦变频器故障，系统可立即自动由变频运行状态切换至原有工频运行状态，完全恢复改造前的运行状态，保证锅炉正常运行。变频故障解除后，仍可方便的手动切换为变频状态，使变频器方便的投入运行，且不影响锅炉的运行。

3PLC

PLC是本系统的核心控制器件，它不仅辨识、处理各种运行状态，进行系统间的逻辑运算和联锁保护，还对输入的多个模拟信号进行处理、运算后，输出标准的模拟信号控制变频器的运行速度。主程序结构较复杂，其中，对液位信号进行PID运算的子程序，原理图和程序框图如图3、图4所示。

4注意事项

(1)由于变频器产生高次谐波，会对通讯产生干扰，同时由于PLC采集模拟信号，要进行A/D和D/A转换处理，在此过程中，容易受到变频器高次谐波的影响而失真。因此，必须将变频器零地分接且加装液波装置，对PLC用隔离变压器供电，最好将PLC安装于距离变频器较远的位置上。

(2)本系统所需液位、压力等模拟信号均采至锅炉原有控制系统，为了不影响原控制系统的安全性与完整性，应将原有模拟信号通过隔离分路端子分路后采用。

(3)锅炉给水是锅炉运行过程中至关重要的环节之一，其运行的稳定性与可靠性直接关系到整个锅炉系统乃至整个企业生产运行的稳定与安全。因此，一旦变频器出现故障而停车后，系统可自动切换至原有工频控制系统而不影响生产，这一联锁措施至关重要。

5结束语

(1)变频调速是电气传动系统工程，而变频器只是其中的一部分，变频器容量、类型的选择，电气保护回路和控制回路的设计关系到变频调速系统应用的可靠性、安全性和经济性。

(2)变频调速系统是基于微电子、电力电子、计算机、自动控制和电机等技术上发展而来的，有其先进性，但也有其不足和缺点，如电磁干扰，高次谐波的寄生电容，以及低速运行时的电机温升等。

(3)变频调速技术以其节能、环保、方便、工作效率高等优点，在现代企业中得到广泛应用。若将其再与计算机技术有机的结合起来，实现资源共享，统一管理，则会进一步节能降耗，提高产品质量和生产稳定性。

篇2

该热电有限公司2×300MW机组工程#4锅炉烟风系统安装按平衡通风设计，满足一次风机、送风机、吸风机在锅炉低负荷工况或一侧风机故障时单侧运行，空预器进出口烟风道上均设有隔离门。送风机采用50%容量的动叶可调轴流风机两台，吸风机采用静叶可调轴流风机两台，一次风机采用50%容量的定速单吸离心风机两台。

制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式。其密封系统采用母管制的密封风系统，每台炉设2台离心式密封风机，一台运行，一台为备用状态。

根据施工图纸要求：送风机、吸风机、一次风机、磨煤机密封风机都布置在锅炉房零米层，送风机对称布置在炉架两侧预热器冷空气仓的位置，中心线与锅炉纵向中心线垂直，其起重机械扩侧应为HB36B建筑塔吊，固侧应为KH180履带吊；吸风机对称布置在电除尘器后面，中心线与锅炉纵向中心线平行，其起重机械为KH180履带吊；一次风机对称布置在预热器出口水平烟道的下方，其起重机械为KH180履带吊；密封风机布置在炉内预热器进口空气管道的下方，用卷扬机进行配合安装。

一、在施工作业中具体的步骤

（一）AN轴流式吸风机作业方法

该类风机安装的一般性规律，是以机壳装配（后导叶和叶轮外壳）为基准和固定端；其进气箱、集气器和前导叶为前（近电机方向）热膨胀滑动端，其扩压器和扩压器芯筒为向后（远电机方向）热膨胀滑动端。

其具体安装顺序步骤和要求如下：

1.将全部机件存放于基础附近，清理杂物，除毛刺，准备起吊设施。

2.基础清理干净，检查各部分基础标高、各基础孔尺寸；将各部分垫铁、基础板与支腿连接后安放好。基础板找平，检查标高。

3.将机壳装配（后导叶组件与叶轮外壳组件）并在一起联好后吊入预定位置，穿好地脚螺栓。用框式水平仪找正机壳装配的垂直度和水平度。同时，保持机壳轴线与风机进出口管道一致。

4.粗找正后，可对后导叶组件和叶轮外壳组件的基础进行一次灌浆。水泥达到规定硬度后，复查找正情况；无误后紧固地脚螺栓达到所需力矩。

5.将扩压器外壳下半部联好后吊入预定位置，一面与后导叶外壳法兰螺栓相连，另一面将支腿圆弧板与支腿和扩压器外壳分段点焊，焊牢。

6.依次联接小集流器、前导叶组件、大集流器、进气箱各部件下半部。注意：按要求在法兰间加密封材料，其进气箱支腿和圆弧调整好位置后电焊点牢。注意在前后支腿点焊以前，应严格保证其机壳装配的垂直度，防止外悬重力过大，防止倾斜及机壳装配地脚螺栓松动，如吊装就位时不能及时点焊支腿，应用枕木和千斤顶支牢，以保证安全。

7.按总装图要求对进气箱滑动支腿和扩压器滑动支腿安装。注意螺栓头部外露部分适当加长，以后要加一滑动压板位置（如总装图示）。支腿和支腿圆弧板焊接时注意对称分段焊接，以减少焊接变形。

8.安装主轴承座，按要求加装防松垫，按规定力矩拧紧联接螺栓；拧紧后按图安装径向测温元件。按图安装前后冷风罩和轴向测温元件，其中锥形冷风罩上半部分可最后装。

9.吊装叶轮，按规定力矩紧固压盖螺栓，盘车检查轮毂与后导叶芯筒间的轴间隙，叶顶与机壳内壁间的径向间隙尺寸。

10.叶轮侧半联轴器（Form03）与叶轮连接，按规定力矩拧紧螺栓。

11.按图示安装电机端联轴器（Form01），将电机粗定位于预定位置。

12.吊装传扭中间轴，其拧紧力矩应达到要求。吊装前建议在电机端准备一个门形架，其转轴与叶轮端联好后，另一端用滑轮吊在门形架中，调好高度，尽早与电机端联轴器联好。注意：在吊装过程中当叶轮端联好后，另一端偏移距离不得超过5㎜。否则将对膜片联轴器的弹性性能造成不良影响，甚至可能造成联轴器损坏。

13.按AN系列轴流风机转轴系找正原理示意图：以叶轮端半联轴器和电机主轴水平为基准，找平找正。应保证叶轮端后导叶组件中主轴承座位置的热膨胀补偿量，即电机水平位置的预抬量（具体数据见总装图）。应以两个联轴器膜片间的张口值来保证，其张口值大小，可通过计算得知；按一般的比例，其张口值约0.20㎜（因烟气温度也是控制在一定范围内）即可。

14.电机基础、进气箱基础、扩压器基础二次灌浆，达到规定硬度后拧紧地脚螺栓，复查张口数值。

15.组装扩压器芯筒，传扭中间轴护管，轴封筒等。

16.组装冷风管护筒，冷风管路安装，油管安装。

17.进气箱、大集流器、前导叶、小集流器等上半部、扩压器上半部安装。注意各法兰之间加装密封材料，须现场封焊的圆法兰及对口板外不加密封材料。

18.调整前，导叶开启程度应基本保持一致，建议在0度时（即前导叶叶片与主轴中心线平行时）调整和检查。

19.安装前导叶操作执行机构，注意叶片开启，机壳外的指示执行器的指示应保持一致。

20.按图纸要求安装冷却风机、加油装置、现场测温、测振装置、防喘振报警装置（若有）等。

21.安装进出口膨胀节、内外保温防护层，整个风机与管道系统连接。

（二）轴向预拉量的调整

由于该类风机在热态工况时，烟温较高，传扭中间轴较长，其轴热膨胀量较大（约5~10MM）。因此在冷态安装时应将单个联轴器的安装间隙比自然间隙预拉开2.5~5MM。

1.设备清点、检查。在设备到货的情况下，对设备进行清点检查。

2.基础划线、垫铁配置，纵横中心线相对锅炉中心线偏差不大于20mm。地脚螺栓箱标高误差不大于10mm，相对之间误差不大于2mm。

3.轴承组安装。轴承组就位安装，要求：中心距误差5mm，标高误差10mm，轴承组中心线的水平度公差0.1mm/m。调整调平螺栓，紧固地脚螺栓。

4.进气室、扩散器的安装。进气室、扩散器就位，安装好地脚螺栓，通过调整垫铁使之与主轴承风筒对正，其标高允许偏差为0~-10mm，水平度偏差不大于3mm。两者与主轴承风筒之间的间隙按图纸要求为20mm。

5.电机找正和连轴器的安装。风机和电机轴线同轴度公差0.05mm。联轴器端面之间间隙应均匀，间隙偏差不得大于0.08mm。

6.风机的

（1）油站及油管道安装中，严格遵照供油装置的厂家所提出的技术要求进行施工。在需要的各个部位，添加图纸或说明书要求的油或脂。

（2）管道安装力求走向合理，工艺美观，回油管需有3.5的倾斜。油箱及附件检查、清洗，油箱用煤油做渗油试验，冷油器按其工作压力的1.25倍作水压试验，附件清洗后，喷油恢复。

（3）对油管路系统进行油冲洗，冲洗化验合格方可具备试运转条件。

二、离心风机作业方法

（一）设备检查、检修

1.检查叶轮旋转方向、叶片弯曲方向、机壳出风口角度应与图纸相符（特别注意叶轮的左右旋之分）；

2.机壳、转子外观应无裂纹、砂眼、漏焊等缺陷；机壳内部耐磨衬板应牢固、平整、无松动现象；

3.入口调节挡板门应零件齐全、无变形、损伤，且动作灵活同步、固定牢固；

4.轴承冷却水室水压实验应严密不漏，按1.25倍工作压力进行水压试验；叶轮与轴装配应装配正确，不松动；轴承型号及间隙应符合设计，用压保险丝法检测各间隙；风机轴承推力间隙应在0.3～0.4mm之间，用压保险丝检查，膨胀间隙应符合图纸规定；安装时应使轴承纵横中心偏差=10mm，轴水平度偏差=0.1mm/m；

5.拆卸下来的零件应妥善保管按顺序编号，放置在干净的地方，以免带上杂物，不可碰伤。

（二）离心风机安装方法

1.首先，检查地基的外形尺寸、各预留空洞的中心尺寸；地基外型尺寸偏差应在±20mm范围内，各预留空洞的中心尺寸偏差应在±10mm之间；基础划线，以主厂房建筑基点或锅炉纵横中心线为基准，测得基础纵横主中心线偏差应在±10mm，中心线距离偏差应为±3mm，基础标高应在±5mm之间；

2.凿平地基，放置地脚螺栓、布置垫铁，垫铁组一般为2平1斜3付垫铁，厚的放下面，斜垫铁应成对使用；并伸出机框约20mm；找正后应焊牢、不许松动；垫铁应放置在设备主受力台板、机框立筋处或地脚螺栓两侧，在不影响二次灌浆的情况下尽量靠近地脚螺栓孔；

3.机壳下半部粗定位：注意厂家的安装标记，通常揂敗B号各位一台，就位前注意区分与进出口风管的关系、叶轮旋向等；

4.将集流器喇叭口插入叶轮内用铁丝固定后，将整个转动组吊入预定位置；安装地脚螺栓，地脚螺栓的弯曲度应≤L/100（L为地脚螺栓的长度），地脚螺栓底端不应接触孔底、孔壁。地脚螺栓应受力均匀、并螺栓外露2～3扣；然后松开铁丝将集流器下部与机壳下半部用螺栓固定初步调整叶轮与喇叭口的间隙。

5.风机转动组找平、找正：风机主轴与轴承座之间的垂直度采用如下方法找正：将磁力座贴在主轴上，将百分表表头指向轴承外圈或轴承座弹位端面上（既上端盖加工面上）；此时旋转主轴一周以上其表针读数不大于0.15mm即可，此读数值为该轴承座与主轴的垂直情况。

6.电动机找平、找正：调机与电机主轴同轴度（既联轴器找平找正）。用三块百分表找正，轴向两块、径向一块；每盘动轴90度，记录数据，测量其上下左右的读数，调整同轴度，使其误差≤0.05mm；且两靠背轮之间应有10mm间隙。找正后，复查轴中心高度等部分数据，做好记录。

篇3

关键词：我国 高速公路 企业文化 建设

现在我国各条高速公路管理企业已不同程度地将企业文化引入到企业经营管理之中，促进并带动了各高速公路企业的经营发展。但是由于各地高速公路企业所处的区域环境、经营理念、管理制度、创新意识、发展进程等方面的不同，企业文化创建的方式、表现的形式各种各样．所产生的文化经济效能也存在差异。毋庸置疑的是高速公路企业文化建设还处于初步探索阶段，存在一些与高速公路产生的丰厚经济效益和社会效益不相匹配的现象。尤其值得引起注意的是：我国许多高速公路企业的企业文化建设的目标和方向不明确，总体上还缺少一个统一的、具有鲜明时代精神和反映高速公路企业特色、具有很强的感知性和号召力的企业文化理念和创建平台，导致各路企业文化自摆“棋谱”，文化理念自定“旗号”，造成我国高速公路企业文化建设总体氛围显得十分孤单、淡薄，发展缓慢。

1、我国高速公路企业文化中的理念文化不够全面

细品高速公路管理企业表现各异的理念文化,发现有如下两个问题值得我们关注:首先，我国高速公路企业理念文化的体系还不够全面完整。在企业理念文化的构成要素中,高速公路管理企业或多或少都有些内容没有明确。比如,有的公司的理念文化就缺少企业使命、企业宗旨、企业哲学、企业伦理等内容,价值观体系的构建也存在薄弱环节;一些公司等都不同程度地存在着价值观体系零散、疏松的弊端。企业的价值观反映了员工判断事物轻重、先后次序的共同标准,决定了人们追求什么、放弃什么、做什么、不做什么。它不是一言以蔽之的口号或标语,而是体现在经营、管理、体制等方方面面的行为准则,每一部分又由对众多具体事物的评价和判断交织形成。纵观国内外知名企业的价值观体系,无不是严密而周全的,它无处不在地渗透到员工的工作和生活中,成为他们行动的准则,规范着他们的举手投足。相比之下,我国高速公路管理企业的理念文化显得过于单薄了。

其次我国高速公路企业的企业文化还属于弱势文化。弱势文化是相对于强势文化而言的,指一个企业没有典型的可以指导员工各种行为的理念,企业的文化现象大多来自于社会文化,特点不鲜明,主题不突出,导致社会文化的影响力超过企业文化的影响力。必须承认,目前我国高速公路管理企业的文化影响力还比较有限,企业精神的概括往往泛泛而谈,没有突出高速公路管理行业的特点和本企业的独到之处。我们在实地调查时,一位自称积年累月在高速公路路上跑车的司机他从来没意识到有的公司打出来的企业文化口号是企业精神,一直以为是宣传标语,说:“所有企业不都是这么说的吗?”可见没有个性的文化理念不仅难以引起人们的重视,而且容易降低人们的信任。虽然“团结、创新”之类确实是高速公路管理企业所推崇的,但是可不可以用更凝炼、更新颖、更动情的语言表达出来呢?这种表达不仅仅是讲究文字上的翻新,更重要的是强调对企业特色的提炼。

2、我国高速公路企业文化中的制度文化与理念文化脱节

制度文化是协调企业各方面关系、规范职工行为的各种法规和制度。通过切实可行的制度和措施，加强企业民主管理、科学管理，规范干部职工行为，使之步调一致，安全有序，保证企业生产经营活动的正常运转。

在企业文化的制度层面,多数高速公路管理企业能较好地将企业管理的共性与高速公路行业的特性结合在一起,突出企业的个性。美中不足的是,某些企业制定的制度存在着与理念文化脱节的现象,与企业的理念不一致,甚至背离了企业的核心价值观和战略目标。这个问题在高速公路管理企业的制度建设中具有一定的普遍性。比如,收费员准军事化管理是大多高速公路公司的一项核心制度,但同时许多公司的企业理念中提倡的是人性化管理,其实军事化与人性化在根本上就是冲突的。还有些企业把“务实”作为企业的精神,但其针对性不强的业绩考核制度本身就是对这一精神的否定。根据我国一些高速公路企业实况,我们发现涉及管理模式、沟通渠道、业绩考核、薪酬分配、集权分权等内容的制度因牵涉到各方的利益,矛盾比较集中,更容易偏离企业的核心理念。

3、我国高速公路企业文化对其理念承载性重视不够

作为成立时间不长的高速公路行业,高速公路企业受现代管理思潮的影响,普遍比较重视企业形象的树立和物质文化的培育。因此我国高速公路管理企业的外显文化已经有了较高的起点,今后所作的应该是精益求精的工作。

篇4

中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0006-01

工业锅炉产生的能源消耗和废气污染已成为国家能耗和污染排放治理的首要问题，但目前，对工业锅炉的节能减排工作还缺乏统一的目标和有效的方案。在工业锅炉运行状况监测、自动调节和控制、运行管理等方面还存在许多问题，首先应对工业锅炉节能减排的现状及存在问题进行分析，以便采取有针对性的解决办法。

1 工业锅炉节能减排的现状及存在问题

1.1 锅炉管理人员素质偏低

锅炉管理人员是锅炉节能减排工作的主体，但由于长期缺乏培训，锅炉管理人T专业素质参差不齐，管理能力整体偏低。主要表现为节能减排意识淡薄，对节能减排的相关措施缺乏了解，锅炉的监测、调节等工作缺乏及时性和有效性[1]。

1.2 燃料品质差

工业锅炉的燃料以煤炭为主，其中较适合层燃链条锅炉的燃料是煤块，适合煤粉炉的燃料是煤粉，但目前的工业锅炉燃料供应还未实现分类供应。许多工业锅炉的实际使用燃料是散煤和末煤，燃料品质差，燃烧所耗的能源自然增加，产生的废弃也会增加，对节能减排工作起到阻碍效果[2]。

1.3 锅炉性能落后

锅炉的性能优越是实现节能减排的基础，需要实现机械化连续燃烧，保证稳定供煤、稳定燃烧和稳定出渣。而目前采用的锅炉普遍是手烧生活锅炉，存在人工投煤的燃烧周期性。另外燃料和配风也有待提高，应保证配风的均匀性，使燃料能够充分燃烧，减少有害气体的产生[3]。

1.4 辅助设备与锅炉不配套

工业锅炉的辅助设备主要是指辅助机，它是实现燃料机械化连续供应、配风均匀供给、加热连续供应、煤渣连续排除以及污染物高效脱除的关键。但目前辅助机还存在与锅炉不配套、辅助机产品质量不稳定等问题。

1.5 监控调节不到位

工业锅炉的稳定运行和节能减排离不开有效的监测、调节工作，需要在锅炉运行的整个过程中进行有效控制，对存在问题的现象进行及时诊断并进行有效调节。目前工业锅炉普遍缺乏系统集成的自动控制装备，无法实现对热工参数的在线监测、诊断与调节。

2 工业锅炉节能减排的对策探讨

2.1 发挥政府的宏观调控作用，完善相关政策法规

工业锅炉节能减排不是个别单位的个别问题，而是整个国家和社会都在关注的热点问题，应发挥政府的宏观调控作用，完善相关政策法规，对工业锅炉节能减排工作进行有效指导和约束。首先，应制定燃料消费政策，从源头上解决燃料自身品质不足、不能按需供应的问题。比如规定小容量锅炉使用可再生能源，改善燃料供应结构；大型工业锅炉推行燃用动力优质化配煤，无法实施的城市则实行炉前筛分和成型的混煤配煤方式。通过立法对工业锅炉的生产进行限制，使其设计、制造符合标准化规范，保证工业锅炉拥有良好的性能。另外应建立严格的人员任用制度和培训制度，对锅炉管理人员进行规范化管理，实行司炉工取证、换证制度，改进培训教材，加强培训力度，提高工业锅炉管理人员的整体素质。

2.2 加强工业锅炉和辅机的节能减排技术研究

在工业锅炉和辅机的选择上，应做到炉机配套，这是实现燃料稳定供应、锅炉持续燃烧、燃料充分燃烧的前提保障。目前工业锅炉以链条炉排锅炉为主，因此，对链条炉排锅炉的配置是实现节能减排的重点。其主要措施应从两方面出发，一是减少机械不完全燃烧损失，二是减少排烟热损失。减少机械不完全燃烧损失的具体做法是改进燃烧室的结构设计，引进先进传热技术，强化配风结构，完善炉拱设计搭配，使燃料能够充分燃烧。减少排烟热损失的具体方法是采用烟气深度冷却技术，使目前在160度到300度之间的排烟温度降低至100度以下，从而有效提高锅炉热效率。

2.3 对工业锅炉进行系统化控制

工业锅炉的监测、调节控制应采用先进的计算机集成控制系统，实现热工参数和排放参数的在线监控、诊断及系统自动调节与控制，减少人为控制可能出现的失误。为实现这一目标，应对监测传感器技术进行研究，目前精度较高的传感器价格也很高，难以广泛推行，因此要加大对新型传感器的研究力度。同时积极研究有效的锅炉控制节能技术，早日实现位式、闭环控制，并广泛应用。优化现有的控制产品、传感器、执行机构及监测仪器，全面实现工业锅炉的单台控制、远程控制、集群控制，提高发现问题的能力和故障诊断水平。

3 结语

篇5

中图分类号：TM621 文献标识码：A

0.引言

能源是一个国家的战略性资源，能源对我国社会经济的发展起到了关键作用。我国是一个能耗大国，为经济的发展付出了沉重代价。从统计数据来看，我国万元GDP能耗最高，是欧美发达国家的5～12倍，工业上能源使用率连1/3都达不到。在此大背景下，国家从2007年开始就将节能工程作为重要工程在全国加以推广，并对节能工程项目加以支持和奖励。燃煤工业锅炉是我国重要的耗能设备，具有相当大的节能潜力，针对其进行节能改造技术意义非常重要。作者有着多年的实践工作经验，对工业锅炉的节能改造技术有一定的经验。论文就工业锅炉的节能改造技术进行了总结分析，对节能改造的流程进行了详细阐述，最后提出了实现节能改造的对策。

1.燃煤工业锅炉节能改造技术分析

2007年全国范围进行了层燃煤工业锅炉的热效率测试，结果显示热效率利用率只占80%左右，这比设计效率低了近20%。主要的问题在于工业锅炉在设计、制造以及相应配套辅机不协调，另外还有操作管理方面的问题，都造成了严重的能源浪费。对于使用中的工业锅炉，我们需要对其进行节能技术改造，提高其利用率。当前主要的改造技术主要有以下几种：

1.1 给煤装置改造

链条炉排锅炉原有的斗式给煤装置将来煤不分粒径混合地堆放在炉排上，对于锅炉的进风起到了阻碍作用，结果造成了燃烧率低下。分层给煤装置利用重力筛选将煤块按粒径大小分散的进行排布，有利于系统进风，从而改善煤块的燃烧状况。根据相关数据可查，分层给煤装置可获得8%～18%的节煤率，分层给煤装置的节能效果显著，利得推广应用。

1.2 燃烧系统的改造

对于链条炉排炉，可以在炉前增加一个喷入装置，可以适当地喷入定量煤粉。喷入煤粉的主要是增加一定量的悬浮燃烧，有利于整体的燃烧效果。喷入装置必须调控好喷入煤粉量位置与喷射速度，否则会在一定程序上增大排烟温度，反而降低燃烧效果影响节能。从整体的情况来看，通过燃烧系统的改造可以达到5%～10%的节能效果。

1.3 炉拱改造

工业锅炉的炉拱主要作用是强化煤块的燃烧的全过程，在设计时都是根据设计煤种完成的。如果无法做到燃用设计煤种，那么就会使得煤块燃烧状况不好，影响锅炉的热效率，从而影响到节能效果。炉拱改造主要是从实际使用的煤种着手来调整锅炉中炉拱的形状与位置，主要是为了加强火焰辐射引燃和气体燃尽，这样可以改善燃煤的燃烧情况，进一步提高。通过实践证明，此改造技术可实现工业锅炉8%的节能煤效果。

1.4 链条炉改造成循环硫化床锅炉

循环硫化床锅炉是我国当前一项新的高效低污染清洁燃烧技术，把链条炉改造成循环硫化床锅炉可以提高燃烧效率，循环硫化床锅炉当中可以让煤粉在炉膛内循环硫化燃烧，最大的优势是还可以燃用劣质煤，技术显示改造后节能效果可提高15%～20%。而且循环硫化床锅炉还是国家大力推广的一种低污染燃烧技术，它采用了石灰石粉在炉内燃烧进行脱硫处理，降低了燃煤锅炉中二氧化硫气体的排放量，并且还可以加以建筑利用。

1.5 控制系统改造

控制系统改造主要有两种：第一就是把原来的手工控制或半自动控制系统改造成全自动控制，全自动控制可以证据锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，使锅炉在正常的情况下顺利工作。全自动控制系统的改造，有利于变化频繁的锅炉的调节，节能效果一般可以达到15%左右。第二种是对供暖锅炉，在确定室内温度的情况下，可以根据户外温度的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到节能的目的，这类控制系统控制调节可以节能20%左右。

2.工业锅炉节能改造的流程分析

2.1 前期诊断

工业锅炉进行节能改造前需要做好前期诊断，要了解工业锅炉的具体参数指标，这个是进行节能改造的基础。前期诊断主要是包括对企业蒸汽需求量、管道布置及输送效率、余热回收情况、原锅炉系统存在的问题及运行、消耗和管理等水平进行综合的分析，最后确定锅炉热效率的水平，以及问题所有，最后得到最可靠的改造诊断报告。

2.2 改造方案和技术及可行性分析

按前期诊断报告再结合当前的改造技术确定改造方案，并给出相应的可行性分析报告。不同改造技术都有不同的适用性和不同的局限性，需要做好综合分析，另外还需要考虑经济性问题。要求热工参数能有效匹配，要考虑动态变化，做到时间上能同步，空间上物理性能允许。另外主要是需要从技术、时间、经济3方面做可行性分析，最后的节能改造方案，这个过程是改造的核心环节。

2.3 改造方案的具体实施

改造方案确定后，负责人员需要根据相关的改造要求去做好准备确定节能改造项目的顺利。第一需要做好设备及材料的采购工作，第二要做好规范化施工过程工作，第三要做好设备的调试工作。3个环节都关系到系统的最终节能效果，也关系到整个节能改造项目的成败，必须工作人员加以重视。

2.4 调试及运行管理

整个项目改造完成后，首先需要进行一定的调试，并进行监控、记录相应数据。然后再经过相应的数据计算确定检验改造是否合格、节能效果能否达到预期值。根据相应的对比分析，做好相的节能管理也可以节能10%，所以还需要完善相应的管理制度，对于上岗员工还需要经过相应的岗前培训和日常定期培训，达到岗位工作的需要。

3.实现节能改造的对策

（1）相关矿业企业需要增加节能减排的意识，针对企业的工业锅炉来积极地进行相应的节能改造。多数企业都只看到了眼前的利益，注重当前锅炉创造的效益，没有站在国家社会的立场上去考虑进行相应的节能减排工作。企业应该加大工业锅炉节能减排的宣传力度，用相应的案例宣传来鼓励大家参与到全社会的节能减排工作中来。

（2）提高工业锅炉运行管理水平和操作人员技能。工业锅炉的操作和管理都是有技术性的工作，上岗前需要对其进行培训，主要是针对技术性方面和安全性方面的知识。另外还需要建立奖惩制度加强管理。

结语

工业锅炉是我国矿业工程生产中的能耗大户，对其进行节能改造，不仅可以节约能源，还可以提高企业的经济效益，增强企业的市场竞争力。工业锅炉的使用已有200多年的历史，其自身的热效率有了质的提高，但是其使用的综合热效率还是有待提高。本文针对工作锅炉结构的特点，对其节能改造技术进行了详细地分析研究，有利于相关技术人员参考学习。

参考文献

[1]燃煤锅炉节能改造的十种技术方法[J].广西节能，2016（3）：39.

[2]万玉婷，江楠，简志良，等.中小型工业锅炉系统节能改造难度分析及对策[J].工业安全与环保，2015（2）：56-58.

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【关键词】燃煤工业锅炉；脱硝改造；臭氧氧化；脱硫脱硝

【Keywords】coal fired industrial boiler； denitration modification； ozone oxidation； desulfurization and denitrification

【中图分类号】TK229.6 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0150-02

1 引言

在我国，燃煤工业锅炉广泛运用于各种工业生产之中，其数量较多，分布较广。每年我国的燃煤工业锅炉消耗标煤约四亿吨，约占全国煤炭消耗总量的四分之一左右，产生了大量的烟尘、二氧化硫及氮氧化物。随着环境保护重视程度的不断提高，燃煤工业锅炉的尾气污染治理问题已经成为了环保问题治理的重要内容。目前大部分的燃煤工业锅炉已经配备了除尘脱硫设备，但未安装相应的脱硝装置，需要进行脱硝改造。如何在保证脱硝效果的基础上，降低投资和设备运行的成本，是目前必须予以充分考虑的问题。

2 燃煤工业锅炉脱硝技术的选择

我国燃煤工业锅炉在运行过程中受生产供气需求的影响，负荷变化较大，产生的氮氧化物浓度波动较大，并且燃煤工业锅炉的炉膛工况较为复杂。大部分燃煤工业锅炉的现有场地在设计时未考虑脱硝改造的需求，也给脱硝改造带来了巨大难度。火电厂电站锅炉上应用较多的SCR及SNCR脱硝技术，适合运行平稳的大型锅炉脱硝处理，不适合直接应用在燃煤工业锅炉的尾气脱硝处理上。采用氧化吸收法结合湿法脱硫脱硝技术，不仅能够解决锅炉负荷变化较大带来的烟气处理难度，还具有同一设备实现高效率的脱硫脱硝的优势，值得进行探讨研究。

氧化吸收法，即利用强氧化剂将烟气中的氮氧化物氧化成NO2及N2O5等高价态氮氧化物后，再利用吸收液将氮氧化物及二氧化硫同时去除。

目前常用的脱硝氧化剂有亚氯酸钠、过氧化氢和臭氧等。[1]

亚氯酸钠氧化法是通过亚氯酸钠作为氧化剂，将尾气中的NO氧化为硝酸，SO2氧化为硫酸，达到脱硫脱硝的目的。但H.K.Lee等通过研究发现，仅当尾气中的SOX被亚氯酸钠完全去除后，NOX才会被除去。[2]由此可见尾气中的SOX会影响脱硝反应，导致脱硝效率不高。而且亚氯酸钠价格较高，反应产物复杂，容易导致二次污染，对设备腐蚀性较大。

过氧化氢氧化法是利用过氧化氢直接将NO氧化成可溶性的NO2，再通过洗涤方式与SO2一同被去除。但过氧化氢是一种弱酸，在酸性环境下较稳定，影响了NO的氧化反应。同时，过氧化氢在高温下分解加速，导致氧化剂利用率低，影响了脱硝效率。

臭氧氧化法的原理是利用臭氧自身的强氧化性，很容易地将气体NO氧化为溶解度较高的高价态氮氧化物，比如NO2、NO3、N2O5等，然后通入吸收塔内，将SO2和氧化生成的NOX一并吸收去除，达到同时脱硫脱硝的目的。臭氧脱硝的氧化化过程非常迅速，无危害环境的副产物生成，残留的臭氧很容易分解为环境友好的O2。

3 臭氧氧化脱硝的机理

臭氧氧化脱硝技术的关键因素就是NO的氧化过程。NO的氧化是逐步完成的，烟气中的NO必须先氧化生成NO2后，如果O3过量才会生成NO3和少量的N2O5。反应机制如下：

O3+NO=NO2+O2（1）

O3+NO2=O2+NO3（2）

NO2+NO3=N2O5（3）

通^实验发现，O3与NO之间发生的氧化速度要高于O3与SO2的氧化反应速度。因此，SO2不会对O3与NO之间所产的氧化过程产生影响。

4 燃煤工业锅炉脱硝改造工艺流程

目前大部分现有燃煤工业锅炉已经配备了多管除尘器、布袋除尘器或水膜除尘器，并配备了脱硫吸收塔。因此必须尽量利用现有的除尘脱硫装置的基础上增加脱硝装置，并利用原有的吸收塔同时进行脱硫与脱硝。改造后的工艺流程是：经过除尘后的烟气通过引风机后、在进入吸收塔之前，将会与臭氧在臭氧反应器内进行充分的氧化反应，从而将NO氧化为高价态氮氧化合物后，再输送至吸收塔内进行反应，从而达到脱除烟气中SO2和NOX的目的，最后经过除雾器脱水后，烟气输送至烟囱排放。在整个烟气脱硫脱硝的过程中，所产生的硝酸盐和硫酸盐将会进入循环池。

5 臭氧氧化同时脱硫脱硝的主要影响因素

影响O3氧化同时脱硫脱硝的主要因素有O3/NO摩尔比、反应温度、吸收液等。

5.1 O3/NO摩尔比

从实验研究的结果进行分析发现，当O3/NO摩尔比≤1时，NOx的脱除效率相对较低，约为50%左右。因此，在实际的脱硝过程中，通常选择O3/NO摩尔比>1，因为NO氧化度过低将会对NOx的脱除工作产生不利的影响，反之如果臭氧对NO氧化度较高，则NOx的脱除效率可达90%以上。[4] 实际运行时，可以通过调节臭氧的产生量来达到预期的脱硝效率。

5.2 反应温度

除尘器后部、吸收塔前端的烟气温度一般在100～150℃左右，该温度为臭氧脱硝的合适温度。此时臭氧的分解率较低、实际的生存时间将会大于NOx的动力学反应时间，有利于氧化反应顺利进行。

5.3 吸收液及吸收塔

目前燃煤工业锅炉的湿法脱硫常用石灰/石灰石―石膏法、双碱法等。这些脱硫工艺的洗涤吸收液在脱硫的同时也能吸收NOx。但是，因为烟气中的NOx增加了吸收塔的负荷，原有的吸收塔必须进行技改，增加喷淋层层数或者增加吸收液的循环水量，才能保证脱硝和脱硫正常运行。

6 臭氧硝的优势

①脱硝效率较高，脱硝效率可达90%以上；

②臭氧脱硝采用在吸收塔之前的烟道内安装O3喷射格栅，对锅炉设备产生的影响较小；

③脱硫脱硝在吸收塔内同时进行，节省了设备的占地面积，适合现有锅炉的脱硝改造；

④可以根据锅炉的工况变化，通过调节臭氧用量，从而将脱硝效率控制在经济可行的范围内。

7 结语

臭氧氧化结合湿法吸收同时脱硫脱硝技术，有效地解决了燃煤工业锅炉烟气脱硝改造存在的问题，在保留传统湿法脱硫工艺的基础上促进了脱硫脱硝效率的稳步提高，降低了投资运行的成本。因此，这一技术的推广和应用对于促进我国现阶段的工业锅炉烟气脱硫脱硝效率的提高，具有积极的促进作用。

【参考文献】

【1】柏源，李忠华，薛建明，等.烟气同时脱硫脱硝体化技术研究[J].电力科技与环保，2010（03）：56.

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一、我国现有锅炉基本燃烧情况

我国锅炉大多数采用链条炉排，链条炉排突出的优点是冷却好、投资少、操作简单，运行比较可靠。但是也存在不少缺点：除结构复杂外，在燃烧方面存在的问题比较多如：煤燃烧不完全导致锅炉出力不足，炉渣含碳量高，冒黑烟、煤种适应性差，不能烧次煤，炉排漏煤量大等。分层燃烧技术是系列技术较好的解决了链条炉排层燃存在的问题。分层燃烧技术是系列技术，有分层半沸腾燃烧技术、分层半悬浮燃烧技术、分层半沸腾半悬浮燃烧技术、均匀分层半沸腾燃烧技术、均匀分层半悬浮燃烧技术、均匀分层半沸腾半悬浮燃烧技术。从结构上分两类即内分层和外分层。以上分层燃烧技术各有特点，效果都不错，但有所区别。应用以上技术要因炉制宜，视其炉型、额定出力多少，媒质及要求等因素选用恰当的技术。此种技术的共同特点：技术装备比较简单，实施起来比较容易，改造工程量很小，投资少，效果好见效快（3至6个月收回投资）。

运动炉排层燃问题剖析：运动炉排指链条炉排、振动炉排、往复炉排。由于我国现在应用大量的链条炉排锅炉。凡接触过工业锅炉的大都有同感：锅炉出力不足，增负荷慢、炉渣含碳量高。排烟热损失大，热效率低。锅炉不同程度的冒黑烟，上缴污染治理费。锅炉吃细不吃粗，不能烧次煤，煤闸板、老鹰铁易烧毁和炉排故障多等等。为什么会出现这些问题，采取什么方法解决这些问题。

1、煤种的制约：设计锅炉都要首先选定燃用煤种。严格讲什么炉子烧什么煤是一定的。当烧设计用煤而且达到燃烧要求时，锅炉才能达到额定参数。然而，在我们国家不仅达不到这么高要求，而且供应锅炉烧的煤相当混乱，基本上是来什么煤烧什么煤。非正规开采的小煤窑媒质变化更大，煤的灰分高达0.3-0.4，这势必带来诸如出力不足，增负荷慢等一系列问题。

2、给煤方式问题：常规锅炉给煤方式：煤从煤仓经落煤管、加煤斗落在炉排上，再随炉排的运动经煤闸进入炉内燃烧，这种给煤方式有许多缺点。

1）煤层密实：煤从煤仓落到炉排上落差较大，在加上煤仓和落煤管内煤的重量，炉排上的煤被压得很密实，煤在炉排的带动下煤层经过煤闸又一次被挤压，所以进入燃烧室的煤层相当密实，造成煤层通风阻力大，透气性差，致使煤层在供氧不足的情况下燃烧。势必燃烧不完全，达不到应发出的热量。将造成一系列的问题。

2）煤层颗粒大小不一，分布不合理：我们国家的工业锅炉大都烧原煤，原煤的颗粒度不统一，大颗粒煤有的大与于100毫米，小的如面粉，而且大小颗粒混杂没有一定比例。这种煤构成的煤层可想而知是不会均匀的，煤层的通风量也不可能均匀，燃烧当然不会均匀，观察火床发现，煤层进入炉膛起燃不同步，火焰高低参差不齐，火床燃烧面的颜色有红有暗，个别地方出现火口，火床和燃烧室的温度不仅比较低而且分布不均匀，高低温差较大。

3）煤仓内煤颗粒分布状况制约煤层燃烧效果：煤仓内煤颗粒分布情况与向煤仓进煤方式和位置有关。当从煤仓中心线方向进煤时，煤仓中的进煤呈现塔形，此时炉排上的煤层是两侧大颗粒煤多，中间细末煤多。这种煤层显然不利于燃烧，而且容易烧毁炉排侧密封件，当煤仓从一侧进煤时，煤仓的一侧细末煤多，另一侧大颗粒多。炉排上的煤层结构特点也是这个规律。显然这种煤层同样不利于煤层完全燃烧。所以煤仓的进煤特点也直接制约煤的燃烧。

综合以上分析可以看出锅炉给煤方式、锅炉给煤设备直接影响锅炉燃烧的好坏。

3、燃烧装置问题：包括与煤燃烧有关系的一切设备。我国现有的设备比较落后。而且都存在好多问题。炉排粗制滥造，运行中跑偏、卡碰、断炉排片事故时有发生，炉排片间隙大小不均，通风不均匀，漏煤量大。炉排普遍较短，煤层燃烧时间受到限制，煤闸操作不灵，起落困难，经常烧毁和严重变形。炉拱基本上没有脱离原始型，与煤的燃烧配合不当，没有充分发挥出炉拱的作用。普遍不重视二次风的作用。一次风室窜风、风压、风量不均衡，风门及放灰机构失灵。烟、风、灰门不严，锅炉漏风、漏烟等这些问题都影响燃烧。

4、管理方面的问题：主要表现在，人员素质差，技术水平低，如：一次风调整手柄长期损坏得不到修复，看火门，长期关不严，能关严也不关严，除尘器下面的放灰门开着关不死，锅炉长期烧正压。

二、理想燃烧及其途径

通过以上分析，煤的燃烧属于多相燃烧范围其燃烧过程中析出挥发物，挥发物的燃烧对煤焦的燃烧起到制约作用。使固体碳的过程复杂化，困难化，固体燃料氧化（燃烧）反映过程中的次级反映既一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应，都不利固体碳和天然矿物质的燃烧。因此锅炉的燃烧只有达到理想燃烧才能合理利用能源，达到无污染燃烧。理想燃烧顾名思义就是：固体燃料如煤或木柴能够达到完全燃烧或接近完全燃烧，燃烧产物烟气排放到大气中的有害物质对人体构不成危害，即排放到大气中的苯并芘、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物达到《国家环境大气环境卫生标准》的要求。当大气中的上述有害物质的浓度能够符合这个标准的要求时，这些有害物质对人体够不成危害。因此达到这个条件的燃烧称为无污染燃烧。建立无污染燃烧这个概念可以给我们一个概念，不要老认为环境污染是无止境的无法治理的。只要合理的对燃烧设备进行改造和优化可以达到或接近无污染燃烧。通过以上分析可以通过下述途径实现理想燃烧：

1、变现有锅炉的多相燃烧为分相燃烧。使固体燃料在同一锅炉内分解成气相态的燃烧和固相态的燃烧，并使其按照各自的燃烧特点和相适应的燃烧方式，在同一个燃烧室内有联系的，互为依托的，相互促进燃烧达到完全的燃烧或接近完全燃烧的目的。这里指的分相不是指通过汽化炉分离后再将两者放在同一炉内燃烧，而是指固体燃料的干燥、干馏、汽化，以及由此产生的气相燃料和固相燃料态的煤焦，在同一炉内同时燃烧。所以分相燃烧设备不同于煤气发生炉和炼焦炉。

2、低过氧燃烧和欠氧燃烧。固体燃料尤其是煤在燃烧过程中要保持一定的过剩空气量（过剩空气系数（a）一般大1.5）这种燃烧叫浓氧燃烧。在分相燃烧中根据燃烧性质和燃烧处所不同可以采取低过氧燃烧a小于1.25和欠氧燃烧 a小于1，其目的是控制和减少氮和硫氧化物的生成。

3、创造良好的燃烧设备。

4、合理的操控燃烧设备。

三、整改措施分述如下：

（一）给煤装置改造 我国的层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得煤块和煤末混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，有利于进佩，改善了燃烧状况，提高煤的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得 5％～20％的节煤率，节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好。投资少，回收快。

(二)燃烧系统改造 对于链条炉排锅炉现有的燃烧系统进行必要的改造和完善，可以使燃料效率提高5%～10%。主要技术措施是锅炉燃烧室的优化，不如安装省煤器、实行计算机控制等。

(三)炉拱改造 链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉不能燃用设计煤种，导致燃烧状况不佳，直接影响锅炉的热效率，甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得 10％左右的节能效果，技改投资半年左右可收回。 # [! Q0 j& Q- e# V: L

(四)锅炉辅机节能改造 燃煤锅炉的主要辅机――鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。 ) (五)控制表统改造 工业锅炉控制系统节能改造有2类。

第一，按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造，对于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉节能效果很好，一般可达 10％左右。

第二，对于供暖锅炉，在保护足够室温的前提下，根据户外温度的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到舒适、节能、环保的目的。 实现这类自动控制，可使锅炉节约 20％左右的燃煤。

工业锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后，较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗，提高了锅炉出力，进而减少温室气体 CO2 的排放量，有利于缓解全球气候变暖，同时也减少酸雨气体 SO2 和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善地区的生态环境。

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中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）110-0120-02

锅炉控制系统在工业生产的一系列过程中发挥着重要的作用，其以提供充分的高效热能来保障工业的正常生产，进而保障工厂生产的高效益、高利润。伴随着科学技术发展水平的提高，工业生产的需要，新型的锅炉控制系统被研制出来，并投入到工业生产运营当中。

1锅炉控制系统设计原理

从设计原理上看，构成锅炉控制系统的最为重要的两部分是计算机控制系统和单片机控制系统。其中的计算机控制系统是完成自动控制的核心部分，主要由工业控制器、电脑显示器、打印机以及报警装置所组成。由计算机自动控制锅炉的给水、鼓风、引风，可以使锅炉的出水和回水的温度都保持在规定值范围内，包括锅炉的水位也符合规定指标。处于运行状态的锅炉，各个运行参数都会在计算机显示器上以模拟图的形式呈现出来并配有数据。一旦运行锅炉压力、水温以及水位超过了规定范围，锅炉控制系统就会发出报警信号。

2 锅炉控制系统的设计与实现

锅炉在实际运行中，要确保高效运营状态，就要采用先进的控制系统设计，在对锅炉自动控制的同时，还要实施必要的监视，以完善锅炉的操作和管理工作。锅炉控制系统的各项参数，包括锅炉出入口的水温和水压，空气预热器的入口负压和引风机负压以及除尘器入出口负压等等，都要随时观察，并将数据传送到控制操作台上，在显示器上显示出来。

2.1锅炉控制系统的设计

锅炉控制系统是由各项功能系统所构成的复杂的控制系统。各项参数都会根据系统的实际工作情况有所调节，并且相互之间会产生影响。为了能够对于锅炉控制系统设计以详细说明，可以将该控制系统分解为给煤控制系统、送风控制系统、炉膛负压控制回路、汽包液位控制、过热蒸汽出口温度控制。

给煤控制系统所承担的是锅炉燃烧系统的自动调节功能。燃料经过燃烧后所释放出的热量，能够满足蒸汽的负荷，而且还确保了锅炉安全运营。

送风控制系统的调节作用是通过符合规则调节器来实现的，其与给煤控制系统相协调。当增加负荷的时候，可以先加风，然后加煤；当减少负荷的时候，就要先减煤，再减风。将风煤的比例控制在合理的范围内，可以使燃烧处于最佳状态。

炉膛负压控制回路是确保锅炉在运行当中，微负压在送风量平衡状态下趋于稳定，以确保锅炉安全运行。

锅炉给水自动调节，是为了确保汽包液位维持在工艺允许的范围内，给水量要与锅炉的蒸发量保持平衡。液位控制主要包括单冲量控制、双冲量控制和三冲量控制。单冲量控制，即为单回路控制系统，其作为单参数是以水位作为调节信号的；双冲量控制，即为双参数控制系统，其是通过蒸汽流量对于信号进行补充的；三冲量控制，即为三参数控制系统，其对于信号的补充是通过给水流量、主蒸汽流量来完成的。

过蒸汽出口温度控制是通过蒸汽过热系统来完成调节任务的。其对于过热器具有保护作用，确保过热蒸汽在出口处的温度被控制在规定的范围内。此外，过热管壁也不可以超过控制温度范围。

2.2锅炉的自动保护系统

锅炉自动保护系统包括超压报警装置、水位报警装置、超温报警装置、熄火保护装置。

2.2.1 超压报警装置

超压报警装置的作用在于，一旦锅炉出现超压问题，控制系统就会发出声色报警，并启动控制燃烧的报警装置。那么在装置的设计上，除了压力测量仪器之外，还安装有灯光音响设备以及报警信号部件。当报警信号出现的时候，保护系统会自动停止通风，不再供应燃烧。

2.2.2水位报警装置

当锅炉的水位出现不正常状态的时候，自动报警装置就会发出信号。水位报警装置安装有高、低水位报警器，当水位超出了规定的安全范围内，保护装置就会自动启动。为了提高保护装置的灵敏度，要定期地对装置调试、检修，以保证可靠运行，防止缺水事故发生。

浮球式水位报警器的组成上除了报警器之外，还设置有高水位和低水位浮球、针型阀和连杆。当水位处于正常状态时，两个针型阀处于关闭状态，连杆平衡，高水位浮球在蒸汽空间内悬浮，而低水位浮球则浸在水中。当这种平衡遭到破坏的时候，针型阀就会自控启动报警装置。

磁铁式水位报警器的组成上除了浮球之外，还包括用永磁钢组、调整箱以及三组水铁开关。当水位发生变化的时候，在浮球的带动下永磁钢组会升降，其所连接的报警系统就会发出报警信号。

电极式水位报警器处于高低水位电极的末端锅炉的安全水位处。当锅炉中的水位超出了安全范围，就电极就会与锅炉中的水脱离开来，切断接触回路而发出报警。连锁装置被启动后，锅炉停止燃烧。

2.2.3超温报警装置

如果锅炉的温度超出了允许范围内，锅炉控制系统就会自动启动报警装置。报警器被安装在温度测量仪表盘上，一旦有故障出现，比如温度超过了安全范围等等，就会出现自动报警。

2.2.4熄灭保护装置

熄灭保护装置被安装在连锁保护装置当中，当锅炉发生熄火情况的时候，自动控制的正常机能就会被切断，燃料自动停止供应。

3 监控中心报警监管

当监控中心接到锅炉故障报警信号之后，就要实施安全操作。报警系统具有档案管理功能，对于锅炉运行状况都存有历史记录。当监控系统发现锅炉运行故障之后，操作人员可以参考历史记录采取必要的应急处理措施。此外，报警软件还对于报警信息实施过滤功能，报警的级别也会自动显示出来。对于级别较高的故障报警，操作人员可以优先处理，其他的报警信息会依次向优先级过度，以便于操作人员对于锅炉故障井然有序地处理。

4结论

综上所述，伴随工业技术的发展，锅炉控制系统设计不断地实现创新，提高了其在工业生产中的安全性以及高强度可靠性。各种高端科技成果渗入到工业生产当中，特别是自动化控制系统的运用，实现锅炉在工业生产系统中的智能化、科技化。本论文分析了与锅炉控制系统设计相关的问题，为锅炉控制系统的设计提供参考。

参考文献

[1]浩清勇.工业锅炉控制系统的设计与实现[J].黑龙江科技信息，2008(9).

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一、热水锅炉爆管事故

锅炉一旦发生爆管。锅炉将被迫停止运行，必然对小区供热造成很大影响，对供暖企业形象也有很大负面影响。

产生原因：

1、锅炉在低压运行或者热偏差时容易发生过冷沸腾（subcooled boiling；surface boiling亦称“局部沸腾”、“表面沸腾”。指液体主流温度低于相应压力下的饱和温度、而加热表面温度却已超过饱和温度时所发生的一种沸腾换热现象。）使得受热面管变形、过热、爆管。

防止方法：

过冷沸腾容易发生在锅炉管热流密度最大及水温最高处。论文大全，热水锅炉事故。避免发生过冷沸腾的根本办法是将发生过冷沸腾部位的受热面管的质量流速提高到一定值。锅炉运行时，随时调整好燃烧使火床平稳均匀，避免热偏差造成管内过冷沸腾。

2、锅炉运行过程中，系统水质硬度高，进入锅炉后随着水温不断地升高或蒸发浓缩在锅内受热面水侧金属表面上生成固体附着物――水垢。锅炉水垢常常生成在热负荷很高的锅炉受热面上。因水垢导热性能很差，导致金属管壁局部温度大大升高。当温度超过了金属所能承受的允许温度时，金属因过热而蠕变强度降低，在锅炉工作压力下，金属会发生鼓包、穿孔和破裂。论文大全，热水锅炉事故。

锅炉受热面内有水垢附着的条件下，从水垢的孔、缝隙渗入的锅水，在沉积的水垢层与锅炉受热面之间急剧蒸发。在水垢层下，锅水可被浓缩到很高浓度。其中有些物质在高温高浓度的条件下会对锅炉受热面产生严重腐蚀，如NaOH 等。结垢、腐蚀过程相互促进，很快导致金属受热面的损坏，以致锅炉爆管。

防止方法：

对系统用水进行软化处理，降低硬度，确实搞好水质监督工作。论文大全，热水锅炉事故。严格执行GB1576-2001《工业锅炉水质》。一旦水垢已经形成，必须用专业的锅炉除垢剂进行清除。

3、新建锅炉及热网，竣工时未按规定冲洗系统，运行后杂物积存炉内而造成堵塞

防止方法：

竣工时必须彻底冲冼锅炉和热网。论文大全，热水锅炉事故。

4、已使用的热网锅炉，由于停炉时保养不当，产生大量腐蚀产物，或系统除污不当，使这些腐蚀产物和污物积存炉内造成堵塞。

防止方法：

每年热暖前要清洗锅炉与热网，保证循环水清洁度。运行时应常冲洗污器、定期排污。

5、对强制循环锅炉水循环流量过小，受热面的管子水速达不到设计要求使管内过热或积沉杂质，发生爆炸。对自然循环的锅炉由于系统运行时供回水温差过低造成循环压力太小，使水循环停滞造成锅水局部过热。

防止方法：

避免采用自然循环锅炉低温大流量的供暖方式，采用强制循环锅炉要正确选择系统流量。

二、热水锅炉的汽化事故

产生原因：

1、突发停电、停泵，使系统中压力降低，饱和温度也相应下降，当锅水的温度高于饱和温度时就会产生汽化。

2、锅炉结构和燃烧工况不良，锅炉并联回路之间形成热偏差。

3、锅炉运行的热偏差使管内产生过冷沸腾形成严重水垢和堵塞，使水循环遭到破坏。论文大全，热水锅炉事故。

4、司炉运行操作时先点火升温，后启动供热系统循环泵。

处理办法：

1、锅炉出现严重汽化时，应紧急停炉

2、打开炉门和省煤器旁通烟道，使炉内温度迅速下降

3、向炉内加自来水，同时通过锅炉出口的泄水阀缓慢排放，使锅水一面流动，一面降温，直至消除炉内余热，也可将供热系统的回水引入锅炉代替自来水，使锅炉逐渐冷却。论文大全，热水锅炉事故。

4、应及时切断外网即迅速关闭锅炉出水与回水的阀门。

三、气塞

产生原因：

热水锅炉运行中，随着水温的升高，溶解气体不断从水中析出，如事及时排出，就会形成气塞现象，造成水击、产生刺耳噪音，水循环不良，管内结垢与腐蚀等。

防止措施：

定期从集气罐进行排气，或安装自动排气装置（如果安装自动排气阀，一定要采用质量有保障的产品）。

参考文献

篇10

 

0.引言

链条炉的炉膛是使燃料充分燃烧并放出热能的设备。燃料(煤)由煤斗落在转动的链条炉炉排上，进入炉内燃烧。所需的空气由炉膛下面的风箱送入，燃尽的灰渣被炉排带到除灰口。落入灰斗中，得到的高温烟气依次经过各个受热面，将热量传递给水以后，由烟囱排到大气中。以变频调速装置对链条炉进行合理的设计控制方案，对旧有链条炉的改造还是新炉的制造都具有很大的现实意义[1-2]。

1.链条炉炉排问题分析

为了实现加煤和除灰的机械化，链条炉排结构作为燃煤工业锅炉的一种燃烧方式，已应用相当广泛。锅炉中采用的链条炉排型式有链带式，横梁式和鳞片式三种。免费论文参考网。

（1）带式炉排，它们的炉排片的形状好象链节，用圆钢串连成一个宽阔的链带。炉排的传动有变速箱传动、间歇液压传动和晶闸管无级调速传动等。间歇液压传动机构简单，但间歇运动对燃料稳定燃烧不利，且液压设备容易漏油，现在已很少采用。

（2）横梁式炉排，横梁式炉排的炉排片是安装在横梁上，炉排片不受力。横梁固定在两根或三根的链条上，链条的传动，一般用前轴做主动轴，与电动机变速机械相连，前后轴上链轮啮合，完成炉排的运行。免费论文参考网。链条上固定的许多横梁，横梁槽内装有几种型号的炉排片，有普通的炉排片，调整炉排片以及封闭炉排片等。

（3）鳞片式炉排，鳞片式炉排整个炉排根据宽度不同有4到12根互相平行的链条，拉杆穿过节距套管，把平行工作的炉链串连起来，组成链状的软性结构。免费论文参考网。炉链通过铸铁滚筒支承在炉排架上，沿支架支承面移动。链片上用销钉固定炉排夹，炉排片就嵌插在炉排夹板上。当炉排转到下部空行程时，炉排片可以翻开，清除粘在上面的灰渣，同时充分进行冷却。这种炉排对链轮的制造和安装要求较低，因为链条之间没有钢性连接、所以主动轴上几个链轮的齿形参差不齐时也可以稍作自动调整，也正因为如此，在炉排较宽时，可能发生排片成组脱落或卡住现象。鳞片式炉排结构的链条具有一定的自调能力。由于鳞片式炉排是采用小直径拉杆将平行工作的链条串联而成链状软性结构，即使轴上几个链轮之间齿形略有不齐时，链条能够自动调整，使链轮与链条能正常啮合。

2.系统结构

2.1 给煤控制系统给煤控制系统为一台炉排电动机，系统采用一台变频器拖动一台炉排电机。给煤控制变频控制柜由PI调节器，小型可编程控制器FAB，变频器，温度传感器等一起构成单闭环控制系统。在运行过程中，出水温度产生变化，温度传感器将信号反馈给PI调节器，PI调节器根据温度设定值同温度传感器反馈回来的实际值进行比较，其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出(4～20mA或0～5V)，变频器在通过输出不同的电压及频率控制交流电机的转速，从而改变炉排的运行速度，使偏差减小，达到控制出水温度的目的。

2.2 送风控制系统送风控制系统共有一台鼓风机，系统采用一台变频器拖动一台鼓风机。系统的主回路电路图与炉排电机相似。送风控制变频控制柜由PI调节器，小型可编程控制器FAB，变频器，传感器等一起构成单闭环控制系统。启动时，鼓风机按照上次停机时的频率启动；在运行过程中，烟气含氧量产生变化，传感器将信号反馈给PI调节器，PI调节器根据烟气含氧量设定值同传感器反馈回来的实际值进行比较，其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出，变频器在通过输出不同的电压及频率控制锅炉鼓风机的运行速度，使偏差减小，达到控制烟气含氧量的目的。

2.3 引风控制系统引风控制系统共有一台引风机，系统采用一台变频器拖动一台引风机。系统的主回路电路图与炉排电机相似。引风控制变频控制柜由PI调节器，小型可编程控制器FAB，变频器，传感器等一起构成单闭环控制系统。由于锅炉运行的时候需要保证炉膛负压，所以在启动时，引风机先运行，在炉膛负压达到要求时才能启动鼓风机，然后由远传压力表检测炉膛负压变化并将信号反馈给PI调节器，PI调节器根据炉膛负压设定值同传感器反馈回来的实际值进行比较，其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出，变频器在通过输出不同的电压及频率控制锅炉引风机的运行速度，使偏差减小，达到控制炉膛负压稳定的目的。

2.4 补水泵控制系统补水泵系统共有二台补水泵电动机，系统采用一台变频器拖动两台补水泵，即“一拖二”模式。补水泵变频控制柜由PI调节器，小型可编程控制器FAB，变频器，传感器等一起构成单闭环控制补水系统。在补水工程中，管网压力产生变化，远传压力表将信号反馈给Pl调节器，PI调节器根据压力设定值同远传压力表反馈回来的实际值进行比较，其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出，变频器在通过输出不同的电压及频率控制交流电机的转速，从而改变水泵的输出量，使偏差减小，达到恒压补水的目的。

2.5 循环泵控制系统循环泵系统有4台循环泵，系统采用两组一台变频器拖动两台循环泵，即“一拖二”模式。系统的电路图与补水泵相同。虽然变频器的保护功能很多，但这些保护功能都是针对电机进行的保护，而在变频器的输入端如果缺相还继续运行的话，就会损伤到变频器。为此在以上变频器的输入端利用继电器和接触器对变频器进行了缺相保护。

3.结语

蒸汽锅炉燃烧系统作为多输入、出的具备复杂特征的耦合系统，其模型已在国内比较成熟。本文以某地锅炉房变频改造工程为例，设计出常压蒸汽锅炉的一套锅炉变频控制系统，其优点在于使用安全系数高，原材料需求低，无需控制蒸汽压力与低控制精度。

【参考文献】

[1]李霞，孙丽 锅炉智能控制系统及抗干扰措施[J]. 自动化仪表, 2003,06.