基于DCS下的鍋爐自動控制應用
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摘要：鋼鐵企業煤氣發電項目充分利用生產富裕的煤氣進行發電，既獲得了經濟效益，又減少煤氣放散造成的環境污染，符合國家節能減排的產業政策。關鍵組成之一就是燃氣鍋爐，燃氣鍋爐的運行和預防，不僅有利于保證鍋爐設備的安全運行，而且可以提高資源利用率，降低資源消耗，節約能源，降低成本，為鋼鐵企業帶來更好的經濟效益。燃氣鍋爐運行控制和故障預防過程中還存在許多問題，對運行的穩定性有很大影響。相關人員應不斷學習和創新新知識，提高工作質量。同時，應在科學技術的幫助下建立相關的制度，為電力發展事業做出貢獻。
關鍵詞：燃氣鍋爐；故障預防；鍋爐運行控制
中圖分類號：TM621文獻標識碼：A
引言
燃氣鍋爐運行中的主要問題與常見故障，是可以通過升級技術、管理等手段進行有效預防與妥善處置的。從本文的分析可知，研究燃氣鍋爐運行控制與故障預防，有助于規避生產中的風險，保障生產員工的安全，保護的生產資料。因而，政府、企業、員工要共同努力，增強對鍋爐的安全監察與故障處理。
1、燃氣鍋爐運行控制與故障預防的重要意義
鋼鐵企業生產過程中會產生大量廢煙氣、廢氣（汽）、廢液、廢渣，這些都是重要的二次能源，可以再次被利用。煤氣發電技術可以充分利用富余的煤氣發電使其變廢為寶，化害為利。在其發展過程中，為了保證鍋爐經濟穩定發展，有必要把重點放在鍋爐運行控制和故障預防上，這是保證鍋爐穩定運行的基礎。針對鍋爐運行控制和故障預防方面的問題，工作人員應在原有運行的基礎上學習新知識，同時致力于創新，使鍋爐設備的安全穩定運行成為可能。
2、燃氣鍋爐運行控制
在我國，由于職工和領導的傳統思維方式，燃氣鍋爐管理的方式也很傳統。在管理過程中，只強調經濟效益，而忽視了鍋爐設備的管理和維護。因此，燃氣鍋爐設備在運行過程中發生故障的頻率增加，燃氣鍋爐設備的故障率提高。正常運行影響很大。為保證鍋爐的正常運行，有必要制定相關的鍋爐運行控制和故障預防措施，提高鍋爐運行管理水平。此外，還需要定期對燃氣鍋爐設備管理人員進行培訓，建立獎懲機制，獎勵好的管理人員，懲罰壞的管理人員，進一步提高鍋爐運行控制和故障預防能力。
3、燃氣鍋爐運行的主要故障類型與故障形成原因
造成燃氣鍋爐運行故障的因素主要包含設備因素和人為因素，例如鍋爐的管道材質、燃料的適用性，人員操作、人員管理、設備監察等。這些因素造成的鍋爐運行故障問題，主要分為以下幾個類別：①承壓部件故障導致的泄露問題。燃氣鍋爐的承壓部件中的水冷壁管位置設計不合理，容易引發水冷壁管承壓過大，造成管壁破裂；鍋爐承壓部件中的過熱器管安裝不當，容易造成過熱器管承壓過大，管壁在熱力作用下扭曲、變形；鍋爐承壓部件中的再熱器管和省煤器管是鍋爐中耗損比較嚴重的部件，檢修不及時容易造成管壁老化，形成泄露。②鍋爐燃燒故障導致的結渣問題，結渣問題是影響鍋爐熱效率、影響鍋爐出力、影響鍋爐運行安全的最主要的問題之一。使用粗細程度不適宜的燃料、不適宜的燃料種類、鍋爐爐膛出口溫度不均勻、鍋爐燃燒過程中送風設計不合理等原因，都會造成鍋爐內膛火熄滅。③安全閥故障導致的泄露與滲漏問題。造成安全閥故障的原因有很多，主要可以分為兩大類：a.安全閥密封出現問題，導致安全閥閥芯與外部基座之間存在縫隙，造成縫隙中雜質堆積，空隙變大，形成泄露。b.安全閥的密封材料在長期使用工程中出現老化，設備的脆度增加，在復合力的作用下發生斷裂、損壞，鍋爐運行控制人員沒有進行及時的檢修，造成安全閥泄露。
4、燃氣鍋爐運行控制和故障預防分析
4.1建立健全的管理體制
根據燃氣鍋爐具體運行維護需求，制定完善的管理體制，確保鍋爐能夠安全運行。這就要求鍋爐管理人員全面掌握鍋爐的型號、規格以及技術標準要求，確定管理要點。另外，企業要根據鍋爐實際運行需求，完善鍋爐運行管理體制，明確每個部門以及工作人員職責，構建科學、合理的管理結構，對工作人員的操作行為進行規范，有效降低人員操作不當導致安全故障發生的概率。在構建完善的管理體制后，還應該制定相應的激勵獎懲制度，提高工作人員工作積極性。
4.2完善鍋爐運行控制系統
燃氣鍋爐在運行時應該嚴格按照相關理論原則，結合鍋爐運行的具體狀況，對鍋爐運行控制內容進行調整和優化，提升鍋爐工作效率以及發電質量。例如，某燃氣鍋爐使用的是2017年投產的60MW煤氣鍋爐，為了確保鍋爐正常運行，提高發電效率，近些年逐步更換了鍋爐控制監控系統，包括引進鍋爐在線監控系統、更新鍋爐吹掃程控和定排程控系統。另外還大幅度改造了鍋爐燃燒器，使其可以低氮燃燒，具體改造內容為：增加上層燃盡風，從而使煤氣能夠充分燃燒，提升了鍋爐主再熱汽溫。可以發現，完善鍋爐運行控制系統，并對鍋爐系統設備進行技術改造，能夠有效提升鍋爐運行效率。
4.3保證鍋爐爐膛微負壓穩定
燃氣鍋爐房在工作時應該保證一定的微負壓。這主要因為微負壓能夠提升資源利用效率，保護鍋爐正常運行。根據相關標準，鍋爐房在工作時，膛內的負壓力值的正常值是-30～-20Pa，因此為保證鍋爐房能夠有效運行，相關工作人員應該按照具體的情況向鍋爐膛內添加燃料，但禁止一次性添加過多或添加量過少的情況，這是因為燃料添加過多會導致鍋爐房溫度過高，導致鍋爐不能正常運行；而燃料添加過少，也會對鍋爐的運行造成干擾。此外，相關部門還應該定期檢查和維護燃氣鍋爐設備，做好故障預防。在進行鍋爐檢查時，應全面檢查所有部件，特別是容易被忽略的部位，如鍋爐管道和鍋爐閥門。
4.4 嚴格控制操作人員行為規范
人員操作不當也是導致鍋爐設備出現故障的一項重要原因。因此，在對燃氣鍋爐運行控制和故障預防時，應嚴格規范操作人員的行為。在鍋爐日常運行中，工作人員需要根據相應操作流程對鍋爐進行管理，保證鍋爐的運行穩定。此外，為了規范操作人員的作業行為，企業還應該加強思想政治教育以及專業技能培訓，提高操作人員的責任意識以及技術水平，保證所有操作人員了解到操作規范的重要性，使之更好地約束自我行為，提高自身素質，為鍋爐運行控制以及故障預防打下堅實基礎。
4.5 做好日常監控工作
對于電廠鍋爐易發生故障的部位，可以通過信息技術建立相應的故障數據信息庫，工作人員根據數據庫中的內容對鍋爐進行日常檢查。在監控鍋爐常見故障時，相關工作人員要全面掌握故障發生特點，了解故障前、后參數的變化，做好相應的記錄。只有這樣，工作人員才能夠在日常檢查中根據參數變化及時掌握鍋爐運行情況，了解故障位置，提出有效故障處理方案。通過對鍋爐故障的日常監控，可以有效降低鍋爐故障發生概率，保證燃氣鍋爐安全運行，防止安全事故發生。
結束語
鋼鐵企業的煤氣發電項目是企業節能減排，完成國家環保任務的重要環節，也是生產設備中的重要設備。如果鍋爐在運行中發生故障，會導致鍋爐器件磨損，燃料與燃燒氣體泄露、燃燒效能降低、有毒有害物質析出等嚴重問題，甚至有可能會引發鍋爐爆炸與火災，給企業和周邊地區帶來不可估量的財產與生命損失。
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