锅炉运行与维护保养

锅炉运行与维护保养

锅炉的正常运行

一、概述

锅炉的正常运行是指运行中的监视与调整，对蒸汽锅炉而言，其主要任务是：

①保持锅炉蒸发量在额定值之内，满足用户对汽量的要求，切忌超负荷运行；

②保持正常的气压和气温；

③均衡进水，并保持锅炉的正常水位；

④保持蒸汽品质符合规定；

⑤保持燃烧良好，提高锅炉热效率，并符合环保要求；

⑥保证锅炉机组安全运行。

锅炉运行工具是指锅炉运行时的工作状况，它是通过一系列有关运行参数来反映的。这些参数有称为工作参数，如蒸汽压力、蒸发量、蒸发温度、锅筒水位；烟气、空气、水的温度和压力；燃料耗量以及烟气成分。

引起锅炉运行工况的主要因素有：锅炉负荷、燃料性质、给水温度、过量空气系数等。锅炉正常运行时，必须控制水位、气压、气温在一定的范围内，以适应锅炉设备的自身安全及热用户的要求。如果锅炉负荷增大，燃料量需增加。负荷降低，燃料量也减少。锅炉负荷与燃料耗量接近成正比关系。负荷增高后，炉膛总辐射吸热量增大，但小于负荷的增加量，既增加后续的对流受热面的吸收

热量，同时增高排烟温度，造成锅炉热效率的降低。由于对流过热器吸收热量多，出口蒸汽温度也升高，省煤器出口水温和空气预热器热风温度也升高。反之，则结果相反。

当进水温度降低时，蒸发量降低，因此必须增加燃料供入量。当然水温变化对锅炉运行的安全性和经济性的有影响。给水温变化频率高，对省煤器和锅筒的安全有一定的威胁。

燃料性质对工况的影响，主要是发热量及成分的变化。若发热量降低，会使蒸发量减少，炉膛出口烟气量降低。燃气成分的变化对燃烧影响比较复杂，特别是天然气锅炉在该烧液化石油气－空气混合时，应注意火焰的特性是否变化比较大，要合理调节气量、风量及混合比例。

过量空气系数对锅炉运行工况影响也比较大。过量空气系数的增大，主要是漏风引起的。如过量空气增多，炉膛温度降低，辐射换热降低，对流换热量增加，还增大了排烟量，提高排烟热损失，降低锅炉热效率。同时，鼓风机或引风机的耗电量也随之增大。过量气系数是通过测定各部位的烟气成分来确定的。如采用燃烧效率分析仪，还可测得烟气中一氧化碳的含量，判断燃烧是否充分，来指引燃料与配比调节。

二、蒸汽锅炉的运行

蒸汽锅炉的正常运行中，在操作上最重要的是保证水位稳定，维持锅炉的气压、气温。

在一定范围内，这就需要经常调节燃烧。气压和气温是保证蒸汽质

量额锅炉的安全、经济运行的重要参数。运行人员要随时注意工况的变化，做出及时、正确的调整。通过各种监测及时发现运行中的异常现象，预防各种事故，并能正确处理事故。对锅炉运行状态的不断监视，充分掌握运行规律，保证锅炉的安全、经济运行。（1）水位的控制维持锅筒内水位的高低是锅炉安全运行的最重要条件，在运行过程中应随时注视和调节锅炉的水位。水位的变化会引起气压、气温的波动。水位太高时会使蒸汽大量带走，降低蒸汽品质，影响产品质量，并会在蒸汽管道内发生水击现象，甚至会发生满水事故。有蒸汽过热器时，则蒸汽中的盐碱物质会附着在过热器中，甚至烧坏过热器。水位过低则容易发生缺水事故，甚至引发严重缺水事故，造成被迫停炉。为此，必须坚强对水位的监视和控制。

负荷的变化，炉内燃烧工况的变化，必须导致蒸发量的变化，要维持锅炉的正常水位，就必须及时调节给水量，以适应蒸发量的变化。锅炉的给水方式和时间要适当，锅炉在运行中应尽可能做到均匀的给水，避免水位过低时大量给水，水位过高时又大量排污。因此，蒸汽负荷或水位降低时，就应及时开大给水阀；蒸汽耗量减少或水位上升时，要及时关小给水调节阀，尽量做到勤给水、少给水，以保持水位在正常水位线附近轻微波动。

锅炉的正常水位一般在水表中间。在运行中应随负荷的大小进行调整，负荷低时应稍高于正常水位，以免当负荷增大时造成低水位；负荷高时要稍低于正常水位，以免负荷降低时造成形成高水

位。一般来说，上下波动低范围不宜超过40㎜。

在负荷变化较大时，可能出现“虚假水位”。因此当负荷突然增大很多时，蒸发量不能很快跟上，造成气压下降，锅筒内的汽水两相压力不平衡而出现水位先上升再下降的现象；反之，当负荷突然降低很多时，水位会出现先下降在上升的现象。因此，在监视和调整水位时，要注意判断这种暂时的假水位，以免误操作。

（2）气压的控制锅炉运行时，应保持气压稳定，锅炉的气压不能低于规定的工作压力，否则不能保证用气系统的需要；同时也不能超过规定的最高许可压力，不然将造成安全阀开启排气而浪费能源，在安全阀发生故障意外时将导致超压事故。

锅炉气压的变化，实际上反映的是蒸发量与蒸汽负荷之间的平衡关系。锅炉运行时，蒸汽不断进入锅筒的蒸汽空间，另一方面蒸汽又不断离开锅筒，送向外界用户。当产生的蒸汽量多余外界需求时，锅炉的气压就会上升；反之，锅炉的气压就会下降。因此，控制锅炉的气压实质上是对蒸发量的调节。而蒸发量的大小，决定于运行人员对炉内燃烧的操作调整。

当负荷增大气压下降时，应根据锅炉的实际水位高低情况进行调整。如果水位高，应先减少给水量或暂停给水，再增加燃料量和风量，加强燃烧，提高蒸发量满足外界负荷需要，使气压和水位稳定在规定范围内。然后再按正常情况调节燃烧及给水量。当水位低时，应先增加燃料及风量，在加强燃烧的同时逐渐增加给水量，保持气压和水位正常。

当负荷减少而气压升高，如果锅炉内的实际水位高，应先减少燃烧量和送风量，减弱燃烧，在适当减少给水量或暂停给水，使气压和水位稳定在规定范围内。然后，再按照正常情况调整燃烧及给水。如果锅炉内的实际水位低，应首先增加给水量，待水位恢复正常后，在根据气压变化和负荷需要情况，适当调节燃烧及给水量。（3）气温的控制蒸汽温度在运行中应该控制在一定范围内。对于无法热器的锅炉蒸汽温度的变化，主要反映在锅炉蒸汽压力值的变化和饱和蒸汽的温度上。对于过热器的锅炉，过热蒸汽的温度变化，主要取决于过热器烟气侧的放热情况和蒸汽侧的吸热情况。

蒸汽温度变化的原因，主要与烟气侧的放热情况有关。经过过热器的烟气温度升高、烟气量增大或烟气流速加快，都会使过热蒸汽温度上升。蒸汽温度变化也与锅炉水位的高低有关。水位高时，饱和蒸汽夹带水分多，过热气温温度下降。水位低时，蒸汽夹带水分少，使过热蒸汽温度上升。小型锅炉的过热蒸汽温度一般可通过调节燃料量和送风量，靠改变燃烧工况加以调节。大容量锅炉的过热蒸汽温度，一般是用减温器来调节。

三、热水锅炉的运行

（1）运行温度控制水温是热水锅炉运行中应严格监视和控制的。如果水温过高会引起锅炉中的水汽化，而大量的锅水汽化会造成超压以至发生爆炸事故。热水锅炉的出水温度应比运行压力下相应饱和温低20℃。同一台锅炉各路回水温度偏差不得超过10℃。节能器出水温度应比运行压力相应的饱和温度低20℃。

并列运行的热水锅炉的出水温度也应随时加以控制调节，使其保持一致。具体方法是，在供负荷不很紧张的情况下，可采取减弱燃烧的方法使出水温度较高的锅炉水温相应降低；在供热负荷较紧张的情况下，则宜采用开大出水温度较高锅炉的回水阀门来降低出水温度。

（2）运行压力的控制正常运行时，热水锅炉的压力应是恒定的，压力值在供热系统设计时已经确定，一般不需调整。

热水锅炉的压力不准超过或低于允许的压力值，否则会影响热水锅炉供热系统的正常运行，严重时会酿成锅炉事故。因此，热水锅炉运行时应随时监视与调整锅炉本体介质压力、回水压力水泵进出水压力，并使其保持稳定，一旦发现波动压力较大，应及时查找原因，并正确予处理。

正常运行时，锅炉本体上的压力表示值总是大于回水包上的压力值，且二者的差应当是稳定的。若二者差值不变而数值下降，说明系统中水量在减少，应增大补水后，压力仍不恢复正常，则表明系统严重漏水，应立即采取措施。若锅炉压力不变，回水管的压力上升，表明系统有短路现象，即系统水未经用户或甩掉部分用户直接进入回水管，应检查改正。

（3）运行中其他注意事项

热水锅炉的运行中还要经常注意以下几点。

1）经常排气运行过程中随着水温的升高，不断有气体析出。如果集气安装不合理或充水时放气不彻底，都会使管道内积聚空

气形成气塞，影响水的正常循环和供热效果，因此必须经常开放气阀排气。

2）防止气化为了避免气化，应使炉膛放出的热量及时被循环水带走。运行中除了严格控制温度与压力外，还应使锅炉各部位的循环水流量均匀。这要求操作人员密切注视锅炉和各循环回路的温度及压力的变化，发现异常，及时查找原因。

3）合理分配水量要经常通过阀门开度来合理分配通到各循环网路的水量，并监视各系统网路的回水温度。

4）停电保护强制循环的热水锅炉在突然停电时，锅水循环立即停止，很容易因气化而发生严重事故。此时必须迅速熄火，使炉温很快下降，同时应将锅炉与系统之间的阀门切断。如有备用电源，则应立即启动，确保系统的水循环不断。

5）减少失水热水供暖系统的补水量应控制在水量的1‰以下。发现漏水应及时修理，同时要加强对放排水装置的管理。

锅炉停炉与保养

一、锅炉停炉

锅炉停炉可分为正常停炉和紧急停炉。

《1》正常停炉是以为负荷较少、用热期结束及检修原因，有计划的进行停炉。它按照停炉时间的长短又分为长期停炉和暂时停炉两种。暂时停炉是锅炉短时间减少负荷或用汽单位和设备短时间暂停用汽，当负荷加或用户恢复用汽时，停用锅炉能以最快的速度恢复正常运行，提供蒸汽。用热周期结束或因检修需要，锅炉停用几个月基至几年，称为长期停炉。

对于全自动锅炉来说，正常停炉操作极其简单。当负荷减小，蒸汽压力上升至设定上限值时，既能自动切断燃料的供应，停止燃烧，程序转到后吹扫期。当后吹扫期接近完成时，风门会到低火位置，鼓风机停止运转，程序控制器断电停止转动。直至蒸汽压力下降至下限设定值时，在开始下一个工作循环。有的锅炉水冷度小，不设后吹扫期停止燃烧，为一个工作循环的结束。其目的是减少热损失和避免吹扫带人炉膛的冷风引起耐火材料等的损失。以上停炉是在变工况时锅炉在自动控制下的运行。这也可称为暂时停炉的运行情况。

如果需要长期停炉，其操作步骤如下：

（1）逐渐降低锅炉负荷，直到低火状态。

（2）手动关闭燃料供应阀，停止燃烧，程序进入后吹扫，

直至后吹扫结束，程序停止如烧重油，在停止燃烧前

应进入扫线阶段，用蒸汽或轻油管吹扫干净；停用时

间长一般用蒸汽吹扫。

（3）停止送气，关闭蒸汽阀。有过热气的锅炉，应开启过热器出口集箱疏水阀30～50min，以冷去过热器，同时

关闭连续排污阀。但不可使用锅炉快速冷去。

（4）气压下降不能太快，在降到大气压之前，应对锅炉加以监视。

（5）蒸汽压力降低到0.15MPa时，水位控制器关闭，并将锅炉水位维持在正常的低水位处，以便锅炉下次能够

自动点火

（6）关闭锅炉烟道出口挡板，直至停炉4～6h之后逐渐开启；有旁通烟道的锅炉，应打开旁通烟道加速冷去。

在锅炉停炉18～24h后，当炉水温度降低至80℃时，才能将炉水全部放出。为使放水工作顺利进行，应打开锅炉的

空气阀或抬起一个安全阀。如果是两台或两台以上并联运

行，活力放水后，必须将蒸汽、给水好排污等管路用堵板全

部隔断，这时才能到炉内进行工作。

《2》紧急停炉是锅炉在运行中发生事故时采取的措施，以防事故扩大危急人生和设备安全，它也称为事故停炉或保护性停炉。

在全自动锅炉中设置了保护系统，它包括蒸汽压力、水位、油压、油温、燃气压力和燃烧器前风压等超越设定的极限值，

或者在正常燃烧时突然停火。若遇上上述情况保护系统就会起作用，自动切断燃料的供应，停止锅炉运行。有的锅炉还设有后吹扫环节，待后吹扫结束，整个锅炉停止运行。这种保护性停炉属于全自动锅炉控制的一部分，只要锅炉自控系处于正常的技术状态，就不会发生重大事故，因为所有参数中的一项到达极限的会立即停炉，对锅炉及其系统进行保护

如果不是全自动锅炉或自动锅炉中难以消除的故障，这时操作人员应注意以下情况，发现异常应紧急停炉：

（1）水位表已经看不到水位，经冲洗仍然不见水位；

（2）锅炉漏水，以最大量给水，水位仍继续下降，表上看不到水位；

（3）确保锅炉水位已超过最高可见水位（满水；

（4）给水泵和给水位调节系统失效或损坏，使锅炉无法上水；

（5）水位表全部损坏或安全阀的失效；

（6）锅炉气压超过工作压力，采取措施后仍继续上升；

（7）锅炉受压元件损坏，危及设备和人生安全。

紧急停炉操作的注意事项有：

遇水急冷而产生应力，造成重大事故；

（2）不是因严重缺水紧急停炉的，仍可向锅炉上水，

以维持正常水位。

二、锅炉的停炉保养

锅炉停炉后的保养，主要是为了防止锅炉的腐蚀。因为锅炉停炉后，炉内湿度很大切通风不良，若长期处于这种状态，空气中的氧就能与湿的受热面金属接触，在内表产生一层黄褐色的铁锈；另外，受热面的烟气在停炉后的湿环境里，积灰也会对金属产生腐蚀。一般来说，停炉时腐蚀比运行中的腐蚀更为严重。因此做好停炉保养工作，对防止和缓解腐蚀，延长锅炉的使用寿命具有重要意义。

锅炉停炉用期间，造成锅炉腐蚀的主要原因是金属面的潮湿和空气的存在。因此，只要保持金属面干燥或与空气隔离，就能有效的防腐。根据停炉时间的长短，常用的停炉方法保养有压力保养、干法保养、湿法保养和充气保养。

（1）压力保养压力保养使用与停炉不到一周、热备用的火炉。主要防止空气的进入，使炉内不含氧。具体方法是在锅炉停炉过程终止之前使汽水系统灌满水，然后关闭所有挡板和炉门，将锅炉封闭起来，使冷去极为缓慢。保持炉内余压为0.05-0.1Mpa，维持炉内温度稍高于100℃.维持炉内压力和温度是定期利用相邻锅炉的蒸汽加热炉水，或本炉间断火加热。

（2）干法保养干法保养是指在炉内及炉膛内放置干燥剂的方法，其目的是保持炉内无水分。使用于长期停用的锅炉或季节使用的供热锅炉。

停炉后把锅水放干净，清除受热面上的泥垢、铁锈和烟灰，关闭蒸汽管道（热水炉应关闭进、出口循环水管）、给水管上的阀门

及排污管道上的阀门，并保证与其运行中的锅炉完全隔绝。打开人孔、手孔使锅炉，集箱自然干燥；如果锅炉房潮湿，最好利用炉内余热或用木柴维持微火将锅炉本体、炉墙及烟道烘干。锅炉烘干并冷去后，即可将准备好的放在敞口托盘内的干燥剂放在锅筒及集箱内，然后将人孔、手孔、炉门等关闭严密，防止空气进入。

常用的干燥剂是吸湿能力很强的无水氯化钙（生石灰）或硅胶（应先放在120-140℃下进行干燥）。干燥剂的放入量可按锅炉的容积来计算。一般情况下，无水氯化钙按1.5～2㎏M3放置；生石灰2-3㎏M3放置；硅胶按1.5-3㎏M3放置。由于干燥剂吸潮后体积要膨胀，因此干燥剂在托盘内的高度不宜超过盘高的一半。记录下干燥剂的数量及位置。

炉内放入干燥剂约一周后，应打开锅筒进行第一次检查，看干燥剂是否已经吸湿而失效。如果发现氯化钙或生石灰由块状变成粉状，硅胶的颜色发生变化，说明已潮解失效，应跟换（生石灰）或烘干（无水氯化钙和硅胶加热到105-110℃）后继续使用。以后每隔1-2个月检查一次。

用干法保养的锅炉，要十分注意与锅筒相通的各部位的严密性。锅炉在投入运行前，必须将盘内盛装的干燥剂取出，并清扫干净。（3）湿法保养湿法保养是在汽水系统中灌注碱性溶液利用碱性溶液与金属作用生成的氧化物保护膜来防止金属的腐蚀，湿法保养使用与停炉不超过一个月的锅炉。

锅炉停炉后采用湿法保养，应放净锅水，清除锅内各处水垢、水

渣，清除受热面外侧的灰垢。然后关闭各处人孔、手孔、阀门，加入软化水至最低水位（热水锅炉应充满锅筒），用水泵把配置好的碱性防腐液注入锅内。开启给水阀向锅炉内进水，直至汽水系统全部进满为止。关闭给水阀用水泵使锅水循环，使碱液与锅水混合均匀并在各处受热面系统内均匀分布。在整过保养期间要定期微火烘炉，保持外部受热面干燥；定期开泵使锅水循环，并使各处溶液浓度一致；还要定期测定水的碱度，如果碱度降低则漏应当补充碱液。

锅炉点火运行前应将炉内所有溶液放出，备有储液池的，可放入池内以备在用，防腐液放出后，用清洁的水清洗。如果需要及升炉，可放掉一半再补充软水，但这样做应该在运行中增加排污次数，防止汽水共腾。

碱性防腐液配置的方法有以下常用的三种：

①碱液法所用的碱为工业用氢氧化钠或磷酸三钠或二者混合使用。在软化合格的水中每吨锅水加氢氧化钠5㎏，或磷酸三钠10㎏；或用氢氧化钠6㎏与磷酸三钠1.5㎏的混合液用泵送入锅内，确认无空气，保持锅水的PH为10-12。此法可用于相对较长时间的停炉。

②混合液保护法混合液由氢氧化钠、磷酸盐（P2O5）与亚硫酸钠三种化学药品混合而成，其配比是每吨锅水中加氢氧化钠1㎏、磷酸盐0.1㎏、亚硫酸钠0.25㎏。此法适用于容易排净污水的锅炉。

③氨液法将氨水（NH4OH）配置成浓度为0.8-1.0g/L的稀氨液打入锅内并定期（每隔十天左右）使氨液循环，其浓度经常保持不变有利于钝化膜的形成。由于氨对铜有腐蚀作用，所有用此法时必须把与氨液有可能接触的铜部分拆除或加以隔离

（4）充气保养锅炉在清处水垢、烟灰并使受热面干燥之后，从锅炉最高部位将氮气或氨气冲如锅内，迫使密度较大的空气从锅炉排出，同时维持锅内一定压力（一般为0.05-0.1MPa）。氮气无腐蚀性切性质稳定，可以防止锅炉受热面金属的腐蚀；氨气及可清除氧气，又因其成碱性，有利于防止腐蚀。因此，这种保养效果较好。充气保养要求锅炉汽水系统具有良好的严密性，保养中需要强监督。

目前，一种新的锅炉保养方法已被采取和推广，这就是气相缓蚀法。它采取一种TH-901保护剂（缓蚀剂），放入需要长期停用的锅炉内，通过保护剂挥发的气体在锅内金属表面上形成一层保护膜，以达到防腐的目的。TH-901保护剂的使用方法是：将要长期停用的锅炉趁热排净锅水，打开人孔、手孔，锅炉完全封闭。锅内积水较多时，要适当加大保护剂的用量。锅炉重新启动时，不必清除保护剂，只须拿出托盘即可。

第三节锅炉的日常检查与保养

锅炉长期运行是依靠锅炉及其系统各部件始终处于正常而良好的技术状态。由于锅炉经过一段时间运行后，锅炉设备、安全附件、

自动控制的器件及附属设备等，会产生磨损、泄漏、腐蚀、烧坏及其它损坏现象，如不及时保养就不能保证锅炉的安全，可靠运行。因此，要认真做好日常的检查、维护与保养，使其延长使用寿命，保持良好的技术性能。

一、锅炉的日常检查

为确保锅炉在运行时总能处于正常状态，操作人员必须经常进行有规律性的检查检查项目，下表可供参考。

锅炉日常检查表