张志才 沈 婷

（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司）

0 引言

社会需要决定社会供给，在当下社会，余热锅炉的应用范围不断扩大，企业对它的要求也随之愈发严格。对企业来说，安全可靠的余热锅炉，是企业生产安全的重要保障。而各地频发的锅炉事故中，电气控制则是尤为显眼的一个影响因素。这也从侧面证明了合理有效的电气控制，对锅炉安全的重要性。

1 余热锅炉自动化控制装置

1.1 功能

自动化控制装置在保障余热锅炉安全方面发挥着非常重要的作用，在实践的证明下，该系统也成为很多公司的“宠儿”。不只是其声光报警等功能，使锅炉系统的状态可以被直观地观察到，能够有效减轻工作人员的检查工作压力。此外，余热锅炉自动化控制装置具有操作简单，维修方面的特征，这都是其广泛应用于各余热锅炉系统的重要原因。

自动化控制装置的功能主要包括以下几个方面：①压力显示和控制。该装置在检测并显示各点压力的基础上，还具备报警功能，便于检测数值超标时及时做出反应。②温度显示和控制。检测各点温度，当检测结果不在系统所设置的温度范围内发出警报。③水流量显示和控制。随时检测水流量，便于及时通过控制水流量调整系统温度。④水位测量和控制。装置内的水位测量系统能够自动调节锅炉内的水位，更有利于保障锅炉安全。⑤报警系统。该装置的报警系统被应用于各个方面，为工作人员及时应对突发事故、减缓甚至避免损失等提供了极大帮助。

1.2 仪表和传感器

众所周知，锅炉中的环境特殊，因而对自动化装置的结构材料等提出了更高的要求。为保证余热锅炉自动化控制装置的正常运行，装置内的仪表和传感器都进行了独特设计，在高精度显示、低难度操作的同时，使其做到防尘、防震、防干扰，以最大限度地发挥自动化装置的功能，保障锅炉系统的运行安全。

2 余热锅炉的热力计算

余热锅炉的设计理念是将烟气所带热量传输给供热对象，也就是说，余热锅炉内部，并不会发生真正的燃烧现象。热力计算被用来专门计算余热锅炉传递热量的数值，同时也是设计余热锅炉的数据基础，是衡量一个余热锅炉性能的重要指标。

根据原理分析可知，在热力计算中，首先要计算的是烟气的传热量，在介质一定的情况下，传热量与烟气量息息相关。也就是说，研究锅炉热力，最终要测量的，应当是锅炉系统产生的烟气的量。小功率燃机余热锅炉的设计和计算具有很大的参考价值。由于我国当前并没有针对所有传热元件建立完善的计算标准，本研究所采用的计算方法，是我国现阶段燃气轮机余热锅炉的设计计算方法。

3 余热锅炉系统电气控制存在的问题

3.1 蒸汽参数不稳定

蒸汽参数不稳定是当前余热锅炉系统电气控制的首要问题。现阶段，我国蒸汽参数的检测技术还非常不完善，相关的技术和设备也亟需改善。由于缺乏完备的技术及设施，工作人员无法对蒸汽参数进行合理严谨的检测，蒸汽参数忽高忽低，余热锅炉系统电气控制不稳定。

3.2 结构设计不合理

在实际当中，一个结构合理、性能优越的锅炉结构，却并不那么容易实现，由于锅炉本身结构不合理导致的安全漏洞与成本消耗，让很多企业都束手无策。而这种不合理，主要表现在两个方面：①结构设计不合理。这是锅炉结构不合理的主要原因，也是根本原因。由于设计师的思虑不周，部分锅炉自规划之初就存在着大大小小的问题，而当这些纸面上的问题落到实际生产中，都会影响到最终的质量。②锅炉结构问题解决不合理。遇到问题就要解决问题，解决问题经常是需要溯本求源，多方位思量的。但很多时候，相关的工作人员并不会对结构设计中所存在的问题进行深入思考和正确解决。

3.3 系统漏风、漏水事故频发

余热锅炉系统的电气控制结构的完善性，是系统正常运行的重要保障。然而就目前来看，尽管多次强调，但系统漏风、漏水现象还是不能得到有效的控制，相关的安全事故频频发生，甚至愈演愈烈。很显然，电气控制结构不完善问题，始终没有提起足够的重视。一方面，尽管惨烈的教训就摆在眼前，但相关的设计人员并没有针对该问题进行深刻的研究探讨，企业投资方也没有对该项目给出足够的支持。另一方面，企业监督管理体系的不完善，也是阻碍系统高效运行的重大问题之一。频频发生的安全事故，使人们意识到了公开透明、高效有效的监督管理的重要性，很多企业开始积极求变，以期为系统的安全运行保驾护航，但实际情况并不容乐观，在这种形势下，仍然有很多电力公司自我封闭，使原本就极难进行的信息公开、技术公开工作开展雪上加霜。从大的方面来说，这是监督管理体系的问题，从小的方面来说，这是企业质量控制模式的问题，是公司规章制度的问题，是工作人员专业技能的问题，也是企业文化氛围、人才培养方向的问题。

4 余热锅炉系统电气控制问题处理对策

4.1 维持风量平衡

针对频发的锅炉安全事故，维持风量平衡是解决问题收效最快的方法之一。那么如何维持风量平衡呢？根据过往经验可知，保证锅炉走风系统的密闭性，是维持风量平衡的重中之重。受限于我国生产技术水平，目前市面上见到的烟风系统，大多距离国家标准还是有一定差距的，并且这个差距很难通过后期维护来消除，其根本原因在于我国市场上常用的锅炉建造基础材料质量不过关。在这种情况下，为了尽可能实现烟风系统的密闭性，保障余热锅炉系统的安全性，建议锅炉生产单位加大成本投入，以获取质量更好的基础材料。再者，封闭性越好的设备，对生产安全的保障就越高，这是一个毋庸置疑的道理。基于对时间、成本、维护等的综合考量，对于锅炉应用单位来说，国外先进烟风系统也是一个不错的选择。

4.2 优化锅炉结构

上文中的问题分析已经足以说明锅炉结构设计的重要性与当前锅炉结构设计方面所存在的问题，优化锅炉结构的重要意义也就不言而喻。优化锅炉结构，需要对锅炉结构进行全方面的拆解和组合，这样才能实现余热锅炉系统效能的最大化。优化锅炉结构，首先可以采用提前操作法进行锅炉运行体系设计，严格限定锅炉流量范围。

对除尘系统而言，该系统的设计，既要考虑充分除尘，又要考虑防湿防腐。对维持风量平衡而言，除了尽可能地选择高精度零件以实现系统封闭性，能够准确检测显示炉温，根据数据结构进行自动化风速控制、锅炉风向调节，是避免因温度过高而引发爆炸事故的重要举措。而在以上两部分系统的上述优化目标中，数据检测与计算则具有重要地位。信息技术的应用，为锅炉设计提供了新的思路和方法，可以很大程度上满足锅炉设计的数据需求，将工作人员从复杂繁琐的数据中解放出来，但这并不意味着信息技术就可以在这一领域一家独大，没有了技术人员的精准分析，没有了结合实际情况的实践研究，信息技术所检测收集的数据所发挥的作用是极其有限的。在优化锅炉结构这一领域，锅炉设计师们还需要付出很大的努力。

4.3 优化水力循环

位于余热锅炉系统内部的水力循环作为影响余热锅炉电气控制的因素之一，同样需要进行优化。由于其位置特点，从内部进行优化的思路，在行业内已经人尽皆知。但事实证明，单从内部进行优化，并不能大幅度提升系统效率，也就是说，从系统外部优化，也应当成为一种思路。

对水力循环系统的外部优化，主要可以从优化水质检测与处理、优化废水处理两个方面展开。首先，水质检测是保证水力循环系统正常运行的源头。工作人员应严格控制水的硬度和pH值，对于不合格的水源，要进行积极有效的处理，保证进入水力循环系统的水符合GB1576—2008《工业锅炉水水质标准》的要求。相比而言，废水处理则是余热锅炉系统保证善始善终的重要证据。企业必须积极响应国家的大力倡导，贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的人与自然理念，不断优化余热锅炉系统废水处理过程，维持经济效益与环境效益的高度平衡［4］。

另外，为保障水力循环系统的长久运行，锅炉清洁与维修，也应该受到足够的重视。以处理锅炉底部鼓包现象为例，就应该严格按照确定形变范围、对残样进行化学成分分析、根据GB713的Q245R标准要求做出判定、确定挖补区域的流程来进行。通过这种方法进行测算可得，直径180mm×200mm左右的鼓包最终切割尺寸应该是鼓包中心部位半径150mm的圆周［5］。

5 结束语

总体来说，我国余热锅炉系统电气控制还是很不理想。相比发达国家的先进，我国在锅炉结构、检测技术等诸多方面都存在一定的不足。之所以造成这种局面，不止是因为我国在相关领域人才培养和资金投入不足，也因为一些企业，自欺欺人，鼠目寸光。在这种情况下，严格控制是必不可少的，只是古人云，“堵而抑之，不如疏而导之。”尽管大多数企业都在余热锅炉系统电气控制方面存在或多或少的问题，但并不是没有回旋的余地。当相关问题始终让人烦恼的同时，也涌现出了一批企业，他们脚踏实地地搞工作，认真务实地解决问题，为我国企业在压力中寻求发展树立了积极的榜样，也为我国余热锅炉系统电气控制相关研究人员、相关技术工作者竭尽所能，探寻更好的锅炉系统提供了动力。