基于DCS下的锅炉自动控制应用
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摘要：钢铁企业煤气发电项目充分利用生产富裕的煤气进行发电，既获得了经济效益，又减少煤气放散造成的环境污染，符合国家节能减排的产业政策。关键组成之一就是燃气锅炉，燃气锅炉的运行和预防，不仅有利于保证锅炉设备的安全运行，而且可以提高资源利用率，降低资源消耗，节约能源，降低成本，为钢铁企业带来更好的经济效益。燃气锅炉运行控制和故障预防过程中还存在许多问题，对运行的稳定性有很大影响。相关人员应不断学习和创新新知识，提高工作质量。同时，应在科学技术的帮助下建立相关的制度，为电力发展事业做出贡献。
关键词：燃气锅炉；故障预防；锅炉运行控制
中图分类号：TM621文献标识码：A
引言
燃气锅炉运行中的主要问题与常见故障，是可以通过升级技术、管理等手段进行有效预防与妥善处置的。从本文的分析可知，研究燃气锅炉运行控制与故障预防，有助于规避生产中的风险，保障生产员工的安全，保护的生产资料。因而，政府、企业、员工要共同努力，增强对锅炉的安全监察与故障处理。
1、燃气锅炉运行控制与故障预防的重要意义
钢铁企业生产过程中会产生大量废烟气、废气（汽）、废液、废渣，这些都是重要的二次能源，可以再次被利用。煤气发电技术可以充分利用富余的煤气发电使其变废为宝，化害为利。在其发展过程中，为了保证锅炉经济稳定发展，有必要把重点放在锅炉运行控制和故障预防上，这是保证锅炉稳定运行的基础。针对锅炉运行控制和故障预防方面的问题，工作人员应在原有运行的基础上学习新知识，同时致力于创新，使锅炉设备的安全稳定运行成为可能。
2、燃气锅炉运行控制
在我国，由于职工和领导的传统思维方式，燃气锅炉管理的方式也很传统。在管理过程中，只强调经济效益，而忽视了锅炉设备的管理和维护。因此，燃气锅炉设备在运行过程中发生故障的频率增加，燃气锅炉设备的故障率提高。正常运行影响很大。为保证锅炉的正常运行，有必要制定相关的锅炉运行控制和故障预防措施，提高锅炉运行管理水平。此外，还需要定期对燃气锅炉设备管理人员进行培训，建立奖惩机制，奖励好的管理人员，惩罚坏的管理人员，进一步提高锅炉运行控制和故障预防能力。
3、燃气锅炉运行的主要故障类型与故障形成原因
造成燃气锅炉运行故障的因素主要包含设备因素和人为因素，例如锅炉的管道材质、燃料的适用性，人员操作、人员管理、设备监察等。这些因素造成的锅炉运行故障问题，主要分为以下几个类别：①承压部件故障导致的泄露问题。燃气锅炉的承压部件中的水冷壁管位置设计不合理，容易引发水冷壁管承压过大，造成管壁破裂；锅炉承压部件中的过热器管安装不当，容易造成过热器管承压过大，管壁在热力作用下扭曲、变形；锅炉承压部件中的再热器管和省煤器管是锅炉中耗损比较严重的部件，检修不及时容易造成管壁老化，形成泄露。②锅炉燃烧故障导致的结渣问题，结渣问题是影响锅炉热效率、影响锅炉出力、影响锅炉运行安全的最主要的问题之一。使用粗细程度不适宜的燃料、不适宜的燃料种类、锅炉炉膛出口温度不均匀、锅炉燃烧过程中送风设计不合理等原因，都会造成锅炉内膛火熄灭。③安全阀故障导致的泄露与渗漏问题。造成安全阀故障的原因有很多，主要可以分为两大类：a.安全阀密封出现问题，导致安全阀阀芯与外部基座之间存在缝隙，造成缝隙中杂质堆积，空隙变大，形成泄露。b.安全阀的密封材料在长期使用工程中出现老化，设备的脆度增加，在复合力的作用下发生断裂、损坏，锅炉运行控制人员没有进行及时的检修，造成安全阀泄露。
4、燃气锅炉运行控制和故障预防分析
4.1建立健全的管理体制
根据燃气锅炉具体运行维护需求，制定完善的管理体制，确保锅炉能够安全运行。这就要求锅炉管理人员全面掌握锅炉的型号、规格以及技术标准要求，确定管理要点。另外，企业要根据锅炉实际运行需求，完善锅炉运行管理体制，明确每个部门以及工作人员职责，构建科学、合理的管理结构，对工作人员的操作行为进行规范，有效降低人员操作不当导致安全故障发生的概率。在构建完善的管理体制后，还应该制定相应的激励奖惩制度，提高工作人员工作积极性。
4.2完善锅炉运行控制系统
燃气锅炉在运行时应该严格按照相关理论原则，结合锅炉运行的具体状况，对锅炉运行控制内容进行调整和优化，提升锅炉工作效率以及发电质量。例如，某燃气锅炉使用的是2017年投产的60MW煤气锅炉，为了确保锅炉正常运行，提高发电效率，近些年逐步更换了锅炉控制监控系统，包括引进锅炉在线监控系统、更新锅炉吹扫程控和定排程控系统。另外还大幅度改造了锅炉燃烧器，使其可以低氮燃烧，具体改造内容为：增加上层燃尽风，从而使煤气能够充分燃烧，提升了锅炉主再热汽温。可以发现，完善锅炉运行控制系统，并对锅炉系统设备进行技术改造，能够有效提升锅炉运行效率。
4.3保证锅炉炉膛微负压稳定
燃气锅炉房在工作时应该保证一定的微负压。这主要因为微负压能够提升资源利用效率，保护锅炉正常运行。根据相关标准，锅炉房在工作时，膛内的负压力值的正常值是-30～-20Pa，因此为保证锅炉房能够有效运行，相关工作人员应该按照具体的情况向锅炉膛内添加燃料，但禁止一次性添加过多或添加量过少的情况，这是因为燃料添加过多会导致锅炉房温度过高，导致锅炉不能正常运行；而燃料添加过少，也会对锅炉的运行造成干扰。此外，相关部门还应该定期检查和维护燃气锅炉设备，做好故障预防。在进行锅炉检查时，应全面检查所有部件，特别是容易被忽略的部位，如锅炉管道和锅炉阀门。
4.4 严格控制操作人员行为规范
人员操作不当也是导致锅炉设备出现故障的一项重要原因。因此，在对燃气锅炉运行控制和故障预防时，应严格规范操作人员的行为。在锅炉日常运行中，工作人员需要根据相应操作流程对锅炉进行管理，保证锅炉的运行稳定。此外，为了规范操作人员的作业行为，企业还应该加强思想政治教育以及专业技能培训，提高操作人员的责任意识以及技术水平，保证所有操作人员了解到操作规范的重要性，使之更好地约束自我行为，提高自身素质，为锅炉运行控制以及故障预防打下坚实基础。
4.5 做好日常监控工作
对于电厂锅炉易发生故障的部位，可以通过信息技术建立相应的故障数据信息库，工作人员根据数据库中的内容对锅炉进行日常检查。在监控锅炉常见故障时，相关工作人员要全面掌握故障发生特点，了解故障前、后参数的变化，做好相应的记录。只有这样，工作人员才能够在日常检查中根据参数变化及时掌握锅炉运行情况，了解故障位置，提出有效故障处理方案。通过对锅炉故障的日常监控，可以有效降低锅炉故障发生概率，保证燃气锅炉安全运行，防止安全事故发生。
结束语
钢铁企业的煤气发电项目是企业节能减排，完成国家环保任务的重要环节，也是生产设备中的重要设备。如果锅炉在运行中发生故障，会导致锅炉器件磨损，燃料与燃烧气体泄露、燃烧效能降低、有毒有害物质析出等严重问题，甚至有可能会引发锅炉爆炸与火灾，给企业和周边地区带来不可估量的财产与生命损失。
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