張志才 沈 婷

（內蒙古電力勘測設計院有限責任公司）

0 引言

社會需要決定社會供給，在當下社會，余熱鍋爐的應用范圍不斷擴大，企業(yè)對它的要求也隨之愈發(fā)嚴格。對企業(yè)來說，安全可靠的余熱鍋爐，是企業(yè)生產安全的重要保障。而各地頻發(fā)的鍋爐事故中，電氣控制則是尤為顯眼的一個影響因素。這也從側面證明了合理有效的電氣控制，對鍋爐安全的重要性。

1 余熱鍋爐自動化控制裝置

1.1 功能

自動化控制裝置在保障余熱鍋爐安全方面發(fā)揮著非常重要的作用，在實踐的證明下，該系統(tǒng)也成為很多公司的“寵兒”。不只是其聲光報警等功能，使鍋爐系統(tǒng)的狀態(tài)可以被直觀地觀察到，能夠有效減輕工作人員的檢查工作壓力。此外，余熱鍋爐自動化控制裝置具有操作簡單，維修方面的特征，這都是其廣泛應用于各余熱鍋爐系統(tǒng)的重要原因。

自動化控制裝置的功能主要包括以下幾個方面：①壓力顯示和控制。該裝置在檢測并顯示各點壓力的基礎上，還具備報警功能，便于檢測數(shù)值超標時及時做出反應。②溫度顯示和控制。檢測各點溫度，當檢測結果不在系統(tǒng)所設置的溫度范圍內發(fā)出警報。③水流量顯示和控制。隨時檢測水流量，便于及時通過控制水流量調整系統(tǒng)溫度。④水位測量和控制。裝置內的水位測量系統(tǒng)能夠自動調節(jié)鍋爐內的水位，更有利于保障鍋爐安全。⑤報警系統(tǒng)。該裝置的報警系統(tǒng)被應用于各個方面，為工作人員及時應對突發(fā)事故、減緩甚至避免損失等提供了極大幫助。

1.2 儀表和傳感器

眾所周知，鍋爐中的環(huán)境特殊，因而對自動化裝置的結構材料等提出了更高的要求。為保證余熱鍋爐自動化控制裝置的正常運行，裝置內的儀表和傳感器都進行了獨特設計，在高精度顯示、低難度操作的同時，使其做到防塵、防震、防干擾，以最大限度地發(fā)揮自動化裝置的功能，保障鍋爐系統(tǒng)的運行安全。

2 余熱鍋爐的熱力計算

余熱鍋爐的設計理念是將煙氣所帶熱量傳輸給供熱對象，也就是說，余熱鍋爐內部，并不會發(fā)生真正的燃燒現(xiàn)象。熱力計算被用來專門計算余熱鍋爐傳遞熱量的數(shù)值，同時也是設計余熱鍋爐的數(shù)據(jù)基礎，是衡量一個余熱鍋爐性能的重要指標。

根據(jù)原理分析可知，在熱力計算中，首先要計算的是煙氣的傳熱量，在介質一定的情況下，傳熱量與煙氣量息息相關。也就是說，研究鍋爐熱力，最終要測量的，應當是鍋爐系統(tǒng)產生的煙氣的量。小功率燃機余熱鍋爐的設計和計算具有很大的參考價值。由于我國當前并沒有針對所有傳熱元件建立完善的計算標準，本研究所采用的計算方法，是我國現(xiàn)階段燃氣輪機余熱鍋爐的設計計算方法。

3 余熱鍋爐系統(tǒng)電氣控制存在的問題

3.1 蒸汽參數(shù)不穩(wěn)定

蒸汽參數(shù)不穩(wěn)定是當前余熱鍋爐系統(tǒng)電氣控制的首要問題?，F(xiàn)階段，我國蒸汽參數(shù)的檢測技術還非常不完善，相關的技術和設備也亟需改善。由于缺乏完備的技術及設施，工作人員無法對蒸汽參數(shù)進行合理嚴謹?shù)臋z測，蒸汽參數(shù)忽高忽低，余熱鍋爐系統(tǒng)電氣控制不穩(wěn)定。

3.2 結構設計不合理

在實際當中，一個結構合理、性能優(yōu)越的鍋爐結構，卻并不那么容易實現(xiàn)，由于鍋爐本身結構不合理導致的安全漏洞與成本消耗，讓很多企業(yè)都束手無策。而這種不合理，主要表現(xiàn)在兩個方面：①結構設計不合理。這是鍋爐結構不合理的主要原因，也是根本原因。由于設計師的思慮不周，部分鍋爐自規(guī)劃之初就存在著大大小小的問題，而當這些紙面上的問題落到實際生產中，都會影響到最終的質量。②鍋爐結構問題解決不合理。遇到問題就要解決問題，解決問題經常是需要溯本求源，多方位思量的。但很多時候，相關的工作人員并不會對結構設計中所存在的問題進行深入思考和正確解決。

3.3 系統(tǒng)漏風、漏水事故頻發(fā)

余熱鍋爐系統(tǒng)的電氣控制結構的完善性，是系統(tǒng)正常運行的重要保障。然而就目前來看，盡管多次強調，但系統(tǒng)漏風、漏水現(xiàn)象還是不能得到有效的控制，相關的安全事故頻頻發(fā)生，甚至愈演愈烈。很顯然，電氣控制結構不完善問題，始終沒有提起足夠的重視。一方面，盡管慘烈的教訓就擺在眼前，但相關的設計人員并沒有針對該問題進行深刻的研究探討，企業(yè)投資方也沒有對該項目給出足夠的支持。另一方面，企業(yè)監(jiān)督管理體系的不完善，也是阻礙系統(tǒng)高效運行的重大問題之一。頻頻發(fā)生的安全事故，使人們意識到了公開透明、高效有效的監(jiān)督管理的重要性，很多企業(yè)開始積極求變，以期為系統(tǒng)的安全運行保駕護航，但實際情況并不容樂觀，在這種形勢下，仍然有很多電力公司自我封閉，使原本就極難進行的信息公開、技術公開工作開展雪上加霜。從大的方面來說，這是監(jiān)督管理體系的問題，從小的方面來說，這是企業(yè)質量控制模式的問題，是公司規(guī)章制度的問題，是工作人員專業(yè)技能的問題，也是企業(yè)文化氛圍、人才培養(yǎng)方向的問題。

4 余熱鍋爐系統(tǒng)電氣控制問題處理對策

4.1 維持風量平衡

針對頻發(fā)的鍋爐安全事故，維持風量平衡是解決問題收效最快的方法之一。那么如何維持風量平衡呢？根據(jù)過往經驗可知，保證鍋爐走風系統(tǒng)的密閉性，是維持風量平衡的重中之重。受限于我國生產技術水平，目前市面上見到的煙風系統(tǒng)，大多距離國家標準還是有一定差距的，并且這個差距很難通過后期維護來消除，其根本原因在于我國市場上常用的鍋爐建造基礎材料質量不過關。在這種情況下，為了盡可能實現(xiàn)煙風系統(tǒng)的密閉性，保障余熱鍋爐系統(tǒng)的安全性，建議鍋爐生產單位加大成本投入，以獲取質量更好的基礎材料。再者，封閉性越好的設備，對生產安全的保障就越高，這是一個毋庸置疑的道理?；趯r間、成本、維護等的綜合考量，對于鍋爐應用單位來說，國外先進煙風系統(tǒng)也是一個不錯的選擇。

4.2 優(yōu)化鍋爐結構

上文中的問題分析已經足以說明鍋爐結構設計的重要性與當前鍋爐結構設計方面所存在的問題，優(yōu)化鍋爐結構的重要意義也就不言而喻。優(yōu)化鍋爐結構，需要對鍋爐結構進行全方面的拆解和組合，這樣才能實現(xiàn)余熱鍋爐系統(tǒng)效能的最大化。優(yōu)化鍋爐結構，首先可以采用提前操作法進行鍋爐運行體系設計，嚴格限定鍋爐流量范圍。

對除塵系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)的設計，既要考慮充分除塵，又要考慮防濕防腐。對維持風量平衡而言，除了盡可能地選擇高精度零件以實現(xiàn)系統(tǒng)封閉性，能夠準確檢測顯示爐溫，根據(jù)數(shù)據(jù)結構進行自動化風速控制、鍋爐風向調節(jié)，是避免因溫度過高而引發(fā)爆炸事故的重要舉措。而在以上兩部分系統(tǒng)的上述優(yōu)化目標中，數(shù)據(jù)檢測與計算則具有重要地位。信息技術的應用，為鍋爐設計提供了新的思路和方法，可以很大程度上滿足鍋爐設計的數(shù)據(jù)需求，將工作人員從復雜繁瑣的數(shù)據(jù)中解放出來，但這并不意味著信息技術就可以在這一領域一家獨大，沒有了技術人員的精準分析，沒有了結合實際情況的實踐研究，信息技術所檢測收集的數(shù)據(jù)所發(fā)揮的作用是極其有限的。在優(yōu)化鍋爐結構這一領域，鍋爐設計師們還需要付出很大的努力。

4.3 優(yōu)化水力循環(huán)

位于余熱鍋爐系統(tǒng)內部的水力循環(huán)作為影響余熱鍋爐電氣控制的因素之一，同樣需要進行優(yōu)化。由于其位置特點，從內部進行優(yōu)化的思路，在行業(yè)內已經人盡皆知。但事實證明，單從內部進行優(yōu)化，并不能大幅度提升系統(tǒng)效率，也就是說，從系統(tǒng)外部優(yōu)化，也應當成為一種思路。

對水力循環(huán)系統(tǒng)的外部優(yōu)化，主要可以從優(yōu)化水質檢測與處理、優(yōu)化廢水處理兩個方面展開。首先，水質檢測是保證水力循環(huán)系統(tǒng)正常運行的源頭。工作人員應嚴格控制水的硬度和pH值，對于不合格的水源，要進行積極有效的處理，保證進入水力循環(huán)系統(tǒng)的水符合GB1576—2008《工業(yè)鍋爐水水質標準》的要求。相比而言，廢水處理則是余熱鍋爐系統(tǒng)保證善始善終的重要證據(jù)。企業(yè)必須積極響應國家的大力倡導，貫徹落實“綠水青山就是金山銀山”的人與自然理念，不斷優(yōu)化余熱鍋爐系統(tǒng)廢水處理過程，維持經濟效益與環(huán)境效益的高度平衡［4］。

另外，為保障水力循環(huán)系統(tǒng)的長久運行，鍋爐清潔與維修，也應該受到足夠的重視。以處理鍋爐底部鼓包現(xiàn)象為例，就應該嚴格按照確定形變范圍、對殘樣進行化學成分分析、根據(jù)GB713的Q245R標準要求做出判定、確定挖補區(qū)域的流程來進行。通過這種方法進行測算可得，直徑180mm×200mm左右的鼓包最終切割尺寸應該是鼓包中心部位半徑150mm的圓周［5］。

5 結束語

總體來說，我國余熱鍋爐系統(tǒng)電氣控制還是很不理想。相比發(fā)達國家的先進，我國在鍋爐結構、檢測技術等諸多方面都存在一定的不足。之所以造成這種局面，不止是因為我國在相關領域人才培養(yǎng)和資金投入不足，也因為一些企業(yè)，自欺欺人，鼠目寸光。在這種情況下，嚴格控制是必不可少的，只是古人云，“堵而抑之，不如疏而導之?！北M管大多數(shù)企業(yè)都在余熱鍋爐系統(tǒng)電氣控制方面存在或多或少的問題，但并不是沒有回旋的余地。當相關問題始終讓人煩惱的同時，也涌現(xiàn)出了一批企業(yè)，他們腳踏實地地搞工作，認真務實地解決問題，為我國企業(yè)在壓力中尋求發(fā)展樹立了積極的榜樣，也為我國余熱鍋爐系統(tǒng)電氣控制相關研究人員、相關技術工作者竭盡所能，探尋更好的鍋爐系統(tǒng)提供了動力。