李娜
注气技术服务中心孤岛注气大队，山东东营257231
摘要:随着人们环保意识的增强和国家对环境保护的重视，如何降低天然气热注锅炉运行过程中的能耗成为人们关注的内容。由注热锅炉运行产生的废气是环境污染的主要来源之一。因此，为了实现低污染，环保，提高热注锅炉的热效率，有必要改变以油为主要可燃物来源的热注锅炉机组的工作方式。
关键词:工业自动化控制技术；热注锅炉机组；应用
1天然气日常维护工作
1.1有计划地对天然气锅炉进行检修
制定出合理的天然气锅炉检修计划，可以更好地指导天然气锅炉的维护和保养，在进行检修时应该注意如下5点：
1）维护人员应该佩戴达到安全防护标准的工装，采用绝缘性通达到要求的维修设备及照明回路。
2）应该对烟道和锅炉做好通风换气，保障空气正常流通。采用化学清洗药剂进行处理时，应该保障产生的氢气可以及时扩散，绝对不可以携带烟火进行作业。
3）使与锅炉连接的给水管道、蒸汽管道完全处于切除状态。
4）在高处部位进行检修作业时，应该检查登高部位是否牢靠。
5）对锅炉内部进行维护处理时，检修人员应该根据具体情况采用机械清除法或化学清洁法，当锅炉内部的水垢较厚而且坚硬，可采用化学清洗药剂进行除理，然后再应用机械法进行处理。需要注意的是，用化学药剂清洁处理时应该严格遵守操作规程，不能伤害锅炉本体。
1.2做好锅炉的清洁处理工作
需要对锅炉设备的外围进行彻底的清扫，这是开展天然气锅炉日常维护保养的关键工作。清扫时需要做好下述几方面工作：
1）锅炉设备的外部清扫可以采用人工和机械清扫的措施。人工对锅炉外部进行清扫时，如果维护人员无法接触到清扫部位，例如一些宽度较小的缝隙或者火管群等部位，应该采用吹灰的方式来进行处理。另外，每种天然气锅炉的结构方式有一定的差别，应该根据具体情况确定有效的清扫方法，不可以使水分进入到砖墙或耐火瓷砖内。一般情况下，可以采用4种清扫措施：①蒸汽浸湿法利用蒸汽对灰尘进行浸润，然后在对灰尘进行清扫处理；②水浸湿法是采用喷出水雾方式来对灰尘浸润，之后对灰尘进行清理；③水洗法，应该采用pH值8~9的碱性水来对处理外部的灰尘，需要设置无采触方式的耐火墙砖，该方法多用于对水洗结构进行清扫；④而喷钢珠、喷砂等处理措施多用于特殊情况。
2）除灰作业。需要对天然气锅炉外部的灰尘先进行处理，之后再把积尘完全进行处理。在对积灰进行处理以前，应该保障锅炉可以进行很好的空气流通，遵守从高温区向低温区维护的流程，保障待清理积灰与可燃物体有着可靠的安全距离。
3）对天然气锅炉外部积灰进行彻底清除之后，还需要对烟道部位进行系统全面的检查。
2天然气锅炉的停炉保养方法
2.1压力保养法
压力保养多用于停炉时间少于一周的情况，当炉体停止运行之前，维修保养工作人员需要充分利用好天然气锅炉内部剩余的压力，理想的压力区间为0.05~0.10MPa，锅炉水内的温度刚超过100℃，可以保障锅炉水中不存在氧气物质，还应避免空气进入锅筒内，以减小锅炉被腐蚀的速度。为了保障天然气锅炉内的压力及温度满足维护保养的需求，应结合锅炉内部的实际情况在炉膛中点燃较少数量的燃料，也可以将附近锅炉蒸汽引入到炉膛、对锅炉进行初步的预热，从而满足压力保养的基本要求。
2.2湿法保养法
湿法保养的措施应用在天然气锅炉停炉时间不超过一个月的情况，需要用一定浓度的碱性溶液混合到水汽系统。碱性溶液可以使锅炉本体金属在表面生成稳定状态的氧化膜，防止外界环境对锅炉本体的腐蚀。具体做法是：天然气锅炉停止运行后，维护保养人员需要将锅炉内的水排放干净，保障锅炉本体干净；彻底处理锅炉中的水渣、烟灰及水垢等，再处理受热面的灰尘，同时保障每个部位的阀门、人孔等完全关闭好，隔离运行的锅炉与保养锅炉；向锅炉内注入足够数量的软化水，注入的软化水量至少达到最低液位；将相应浓度的碱性溶液通过注入泵打入到锅炉内，使锅炉水循环系统处于打开状态，使两种不同的溶液充分混合。对天然气锅炉进行保养时，还要注意以下4个问题：①应该结合具体的情况使锅炉处于微火状态，保障锅受热面处于干燥状态；②要根据设定好的时间间隔来打开锅炉水循环系统，使炉锅内的浓液满足浓度要求；③要做好溶液的检验工作，使浓度达到合理值，定时检测溶液水位，使其达到要求的水位，如果溶液数量达不到要求，应该及时注入溶液；④在温度较低的冬天开展锅炉维护保养时，还应该制定出合理的防冻措施。
2.3干法保养法
通常情况下干法保养用于停炉时间较长天然气锅炉，特别是对于较长时间不应用的天然气锅炉。干法保养需要在锅炉内加入足够数量的干燥剂，可以有效吸收锅炉内的水分。采用干法进行锅炉保养时，当锅炉停止运行，维护保养人员应该及时把锅炉中的水分排放干净，彻底的清除锅炉受热外表层中的烟灰及水垢，关闭蒸汽管道、排污管道、供热管道和给水管道等，再利用挡板来对管道阀门进行密封，使待保养天然气锅炉和外部锅炉实现全部隔离。然后把人孔处于打开状态，使锅筒内的水分完全被吸收，在敞口盘中存入足够数量的干燥剂，工作人员需要再把人孔和手孔关闭好，避免潮气再进入到天然气锅炉内，防止引起锅炉受热面被严重腐蚀。还应该在每半个月时间把锅炉内部打开一次，从而对内部的干燥剂进行系统的检查。如果干燥剂已经失效，需要更换新的干燥剂，也可以将干燥剂烘干后再次使用。
4天然气热注锅炉运行控制的节能对策解析
4.1优化热注锅炉燃烧调节控制系统
选择智能自动经济控制系统，充分结合专家推理技术和智能决策技术，开发出满足天然气热注锅炉燃烧监控需求的控制系统。例如，天然气中的60万个超临界机组可以使热注入锅炉的效率提高约1％，将鼓风机和引风机的功率消耗降低200-600kW，并将氮氧化物的排放量降低19.8％。通过使用热注入锅炉燃烧智能控制系统，再热器中的过热水减少了30％，有效地提高了汽轮发电机组的换热效率。采用热注入锅炉燃烧智能闭环控制系统，可以有效提高热注入锅炉的换热效率，减少点火燃料损失，提高点火和燃烧的稳定性，同时减少氮氧化物的排放，一氧化碳和其他污染物。例如，对于容量为300,000的国内生产的单元，估计条件将与尚未通过变频器升级的另一单元的运行数据进行比较和分析。结果发现，采用变频调速和节能控制后，主风机系统每小时可节省约600kW的电能。如果根据机组的6000h运转进行估算，则可以节省约360万千瓦时的电能。如果估计该天然气的平均上网电价为0.4元/kWh，则将通过变频调整这两个天然气机组。快速节能改造后，可实现直接经济效益288万元。可以看出，通过变频节能调速改造升级获得的经济效益比较好，特别是在实际的低负荷控制运行条件下，节能效果将更加明显。
4.2重视控制系统的设备故障预警能力
锅炉机组调峰频率的增加和煤种的频繁变化增加了锅炉设备故障的可能性，影响了锅炉设备运行的安全性，基于设备管理的基础数据和历史运行数据，使用关联规则，主成分分析，相关性分析和其他不同的技术手段和方法，结合专家知识和经验，确定主要症状参数和故障阈值，在典型故障样本的基础上，运用机器学习和智能建模技术建立设备故障预警模型和时间预测模型，以实现对设备故障的准确预警和诊断，减少设备异常，降低故障风险。
5结语
热注锅炉是天然气中一项重要设备，在热注锅炉运行期间，要采取多种措施减少能源消耗量，这一方面能够确保天然气的高效运行，另一方面也可以减少成本投入，确保企业健康发展。同时，也使我国能源短缺问题得到了缓解，减小了环境污染，确保了经济和生态的协调发展。
参考文献：
[1]刘魏晋.基于S7-200PLC锅炉控制系统设计[D].武汉工程大学,2015.