1、1谈天燃气锅炉安全使用问题摘 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、锅炉运行环境、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：U473.2+4 文献标识码：A 文章编号： 引言： 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.天然气的燃烧过程 天然气与空气流的混合方式通常分为 3 种:
2、1.1 燃气与空气流平行流动间的湍流混合; 1.2 燃气与空气流按一定角度或垂直相交流动; 1.3 燃气与空气流均为旋转气流混合。 2.分析原因 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2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。 2.1 完善设备 首先是加大天然气分离器的容量，这样可有效存储油水。在从外观设计有液面水位计，能直接观察到分离器内部有无液体。同时还设计装有自动排污和泄压装置。改进单一控制气压变成双控。也就是在主干线上加装
3、调压阀控制油水分离器的压力，达到主干线静态压力控制在 0.1-0.2mpa 以内。实现压力平稳。加强安全。油水分离器设计自动泄压范围在太高至 0.5mpa 以上时，在运行中就会引起天然气管线剧烈抖动，影响到燃烧器的平稳燃烧和锅炉的安全运行。 2.2 安全监测 用天然气作为燃烧物质的锅炉房，必须做好天然气泄漏监测工作。手提式监控仪，技术性能较差，灵敏性存在缺陷。而全自动可燃气体报警控制器系统主机采用数字规模电路，具有一二级报警，数字显示直观清晰，所用电源是内外装置，即使外部停电也能及时转换内部电源有效地监控天然气泄漏，保证了锅炉的安全。 3.安全运行 3.1 点火前的检查 检查锅炉本体各部闸门是
4、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、3严密。全部完成后方能进行点火启动。 3.2 燃烧调整 天然气与煤相比，具有热值高，容易着火和稳定燃烧的特点。但是，如果在运行中不注意监督和及时调整，发生事故的可能性更大。同时当燃烧调整不当或不合理时，会造成较大的不完全燃烧损失，降低锅炉热效率和运行的经济型；燃油燃气锅炉若操作不当，会在尾部出现低温腐蚀、严重积
5、灰和尾部再燃等问题，造成锅炉燃烧机损坏，或发生回火、脱火和炉膛灭火，处理不当时还会造成燃油燃气爆炸事故；对于天然气锅炉燃烧的调整，可从天然气的质量、总风量及燃烧器配风等方面进行。3.2.1 调整天然气的工作压力及燃气含水量 在允许范围内调整天然气的工作压力。一定负荷时，调整天然气工作压力的同时，必须相应调整投运燃烧器的数目。对于扩散燃烧，天然气压力提高后，增强了混合效应，反而使火焰缩短。该方法改变了燃烧器的出力，同时通过增减不同高度的燃烧器，改变炉膛火焰中心的高度，从而改变炉膛的辐射特性，可有效调节过热及再热蒸汽温度，但若火焰过短，易引起回火，造成燃烧机过热等问题。如果锅炉实际运行蒸汽汽温或减
6、温水量与设计偏差较大时，可以通过该方法调节，克服燃气锅炉调节手段较少，改变炉内的燃气温度的分布特性。同时要注意压力调节必须在允许范围内，防止局部热负荷过高，破坏水冷壁水循环等。在燃烧机前必须安装燃气过滤器，燃气总管应安装燃气排水装置，尽量去除天然气中的粉尘和燃气带水量，减少燃烧机积炭现象，提高燃气发热量，4进而提高燃烧效率和锅炉热效率。 3.2.2 调整天然气燃烧器 为了保持原来的热负荷，对套管式燃烧器来讲，改变燃烧器的结构尺寸是困难的。 单管式燃烧器在锅炉中不会因燃气改变而脱火；由于燃气和空气不预混，所以也不回火。管群式燃烧器虽然在火孔前有一个短的混合段，但是由于它的出口流速大于燃气的火焰传
7、播速度，所以不易回火。至于旋流式燃烧器，在燃气改变时，除了要进行燃气量和空气量的核算外，还应对燃气的射程，燃气与空气的混合程度等重新计算并按计算结果作调整。 3.2.3 调整总风量 调节锅炉燃烧总风量。由于天然气燃料的性质，使其可能在燃烧器、炉膛或烟囱在没有任何可见迹象的情况下，出现严重偏离正确的燃气与空气比率，导致燃烧恶化，尤其对于试运机组更为危险。因此，在试运中，要求经常检查机组负荷、二次风量、天然气流量及烟气中的 O2、CO2含量等重要参数，并且核算相关参数的比例。对于可疑参数，查出原因，防止燃烧恶化，保证锅炉的安全运行。调节锅炉总风量在合适的范围内，对于燃气微正压锅炉炉膛出口过量空气系
8、数为 1.051.07，对平衡通风燃气锅炉炉膛出口过量空气系数为 1.081.10，应根据性能试验确定其最佳值。 3.2.4 调整燃烧器调风器 调节燃烧器调风器，根据其调风器的结构特点及各级风对燃烧所起5的作用不同，调节各级风量，通过大量试验确定其最佳配风方式，将延期含氧量控制在合理范围，烟气含氧量过大会造成锅炉热损失增加，而延期含氧量过小会造成燃烧不完全，均会造成锅炉热效率降低，良好的空燃比是保证各燃烧器燃烧充分，提高锅炉整体效率的主要途径。 4.效果 4.1 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
9、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-5mm5mm 之间，保证了水位的稳定，进而提高了蒸汽品质。 4.2 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，同时由于燃气锅炉在设计上容积热强度选值大，可使锅炉结构紧凑，保温较好，更加有利于锅炉的热交换，燃气锅炉尾部安装省煤器能有效的提高给谁温度，降低排烟温度，减小排烟损失；采用良好的燃气技术，锅炉的燃烧效率可达到 99%以上，与燃煤锅炉相比，不存在灰飞含碳量，尾气较干净，若再采用烟气冷凝技术加热送风空气及软化水，再次回收烟气热量及冷凝水，在原有锅炉热效率基础上能再提高
10、锅炉热效率 5%8%，更好的提高了企业的经济效益。 5.加强燃气锅炉及配套行业管理和加强防爆安全宣传、监督检验的几条建议 6近几年来，由于油和可燃性气体自身安全隐患而造成的火灾爆炸事故已有数例，给人民和国家造成重大损失。而从市场调查的结果来看，直到目前，大部分锅炉产品的防爆安全性能尚有不少缺陷，今年国家又大力发展天然气，锅炉将成为天然气的最大用户，使用天然气，若对防爆问题不重视，将会产生成千上万的爆炸源，对人民生活环境会造成很多隐患。因此，加强燃气锅炉生产行业管理，提高整体行业防爆安全技术水平刻不容缓，为此笔者提出如下建议，望引起有关专家和有识之士的高度重视。 5.1 加强对生产和销售燃气锅炉
11、管理，提高防爆技术，并对产品进行质量监督、抽查检验工作。 5.2 推行国家对防爆性能的认证制度，健全锅炉运行安全的监督，并定期校验安全部件及电气控制系统的防爆性能。 5.3 对国外进口的燃烧机及附件，进行防爆性能认定。 5.4 整顿锅炉配套生产厂家，提高整体防爆安全技术水平。 5.5 健全相应的法规政策，大力宣传及加强防爆技术知识的培训工作。6.结语 综上所述，抓好天然气锅炉的防火、防爆工作，从根本上消除燃气设备中的不安全因素，从设计、生产、安装、维修、调试、使用等方面，提高人们的安全意识。再从燃气锅炉的配套附机:如燃烧机、水泵、电控柜及相关设备，依照国家相应的防火、防爆安全规范严格把关，定期检验，确保天然气锅炉能安全运行，才能给人民群众创造一个美好、安定7的生活工作环境，为国家经济的高速发展 参考文献： 1 朱成泽;天然气锅炉的安全使用问题研究J;科技资讯;2012 年02 期 2郭萌.天然气锅炉中天然气的燃烧及调整J.电力建设，2003， （02）. 3 朱宝成;王志英;王玉芬;天燃气锅炉安全使用浅析J;价值工程;2011 年 22 期. 4 工业锅炉安全经济运行/赵钦新等北京：中国标准出版社，2002 5花景新 燃气应用技术，化学工业出版社 2009-1
