基本信息
在未來相當長的一段時間內,燃煤工業(yè)鍋爐仍將是我國的主導產品,且以中大容量(單臺蒸發(fā)量≥10t/h)居多。但燃煤鍋爐會產生嚴重的環(huán)境污染,隨著能源供應結構的變化和節(jié)能環(huán)保要求日益嚴格,天然氣開發(fā)應用將進入高速發(fā)展時期。小型燃煤工業(yè)鍋爐將退出中心城區(qū)。因此采用清潔燃料和潔凈燃燒技術的高效、節(jié)能、低污染工業(yè)鍋爐將是產品發(fā)展的趨勢。1我國工業(yè)鍋爐概況1.1國內有鍋爐制造許可證企業(yè),截止2002年底,未包括持有YJ級證企業(yè)37家,單獨取得部件制造許可證的企業(yè)674家。全國工業(yè)鍋爐裝機容量2002年為57.6萬臺,總熱功率199.46萬MW。
2002年度A、B級鍋爐生產廠家,共完成工業(yè)鍋爐2.36萬臺,約9.06萬蒸噸。統(tǒng)計表明,產量名列前50家的工業(yè)鍋爐廠生產總和已超過了總需要量的50%。
行業(yè)特征
15年來,全國工業(yè)鍋爐年產量一直在7~10萬蒸噸間徘徊。1987年全國工業(yè)鍋爐產量就達85483蒸噸,而2001年還是85400蒸噸。然而行業(yè)規(guī)模卻由當初的551家企業(yè)增加到969家,將近擴大1倍,并且所增加的企業(yè)絕大多數(shù)是規(guī)模很小的C、D兩級企業(yè),這些企業(yè)在工業(yè)鍋爐行業(yè)中居然占到企業(yè)總數(shù)的3/4以上,不能不說是一種畸形發(fā)展。
我國鍋爐現(xiàn)有制造企業(yè)1000多家,廠點太多,產品雷同度大,大多沒有形成規(guī)模生產。2001年產量超過1000蒸噸的只有18家,它們當年共計生產鍋爐37613蒸噸,卻占當年全國工業(yè)鍋爐總產量的44%。而C、D級企業(yè)的鍋爐年產量平均不過50蒸噸,廠點總數(shù)則多達732家,可見工業(yè)鍋爐生產集中度不高。由于廠點太多,中小型爐供大于求。在千余家鍋爐企業(yè)中具有自行設計能力的僅百家左右,其余大多沒有基本的技術開發(fā)能力。許多中小企業(yè)步履維艱,有些企業(yè)存在諸多問題,從而轉產或倒閉。
10年來工業(yè)鍋爐產品由于受各種因素的影響出現(xiàn)了一些新的變化。工業(yè)鍋爐容量≤4t/h所占的比例由1991年的60%降至2001年的30%,幾乎減少1/2,而容量≥10t/h鍋爐所占的比例由25%增至54%,使得大容量鍋爐的企業(yè)出現(xiàn)供不應求的局面,且燃煤鍋爐所占比例開始降低,由1991年的90%降至2001年的81%,而油氣鍋爐所占比例由1991年的不足6%增至2001年的15%以上,電熱鍋爐開始得到應用。在燃燒方式方面,循環(huán)流化床鍋爐在鍋爐總容量中所占的比例由1991年的3%增至2001年的10%以上,鏈條爐排鍋爐略有增加。工業(yè)鍋爐的爐型方面,水火管鍋爐在容量上所占的比例由1991年的45%降至2001年的21%,而內燃式鍋爐所占比例則由不足4%增至10%以上。
面臨機遇
巨大的競爭壓力
加入WTO后,我國鍋爐行業(yè)面臨巨大的競爭壓力。入關后隨著制造許可保護的減弱,在我國申請制造許可的國外企業(yè)正以每年15%的驚人速度遞增,到2002年上半年止,獲得國內制造許可的國外鍋爐壓力容器制造企業(yè)數(shù)量已達626家。近幾年,外國公司在中國也已建立了14家合資或獨資企業(yè),大多生產油氣鍋爐。入關后低稅率關稅使國外鍋爐大批涌入我國市場,2000年為1646臺,2001年為2491臺,2002年為3246臺。因此,我國工業(yè)鍋爐行業(yè)和企業(yè)正面臨關稅大幅度下調和國外取得中國制造許可企業(yè)逐年增加的壓力。
節(jié)能環(huán)保要求日益嚴格
我國工業(yè)鍋爐每年耗用原煤約占年總產量的1/3,排放CO2
企業(yè)間競爭激烈
制造鍋爐的原材料價格上漲,企業(yè)間競爭激烈。2002年2月后全國鋼材市場制造鍋爐原材料價格上揚,與鍋爐配套的輔機也相繼提價,所有這些給鍋爐廠增加了成本壓力。另一方面由于工業(yè)鍋爐行業(yè)廠點過多,產品雷同度大,企業(yè)間的競爭特別是價格戰(zhàn)愈演愈烈,招投標過程中的互相拆臺、明爭暗斗,一些企業(yè)甚至不惜成本拼市場,出現(xiàn)了增產不增收的現(xiàn)象,這無疑耗掉了工業(yè)鍋爐企業(yè)的利潤,削弱了一些企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的后勁,有少數(shù)企業(yè)甚至因此而斷送了前程。2.4能源消費結構將發(fā)生變化,天然氣開發(fā)應用高速發(fā)展將給工業(yè)鍋爐發(fā)展帶來機遇。我國常規(guī)天然氣可采資源量為10~14.7萬億m3左右,西氣東輸工程將于2004年全線投入使用,屆時工程沿線8省市將受益。川渝盆地天然氣將進湘鄂,東海天然氣將落戶寧波,長慶油田天然氣將供應華北。與此同時,我國積極利用國際天然氣資源,將逐步建立中亞—俄羅斯—中國—韓國長線管道,開辟中東—亞澳—中國東南沿海的海上石油天然氣輸送管道。福建省液化天然氣(LNG)建設項目,其氣源由印度尼西亞湯固氣田引進,天然氣開采后,經過低溫液化由海上船運至福建莆田秀嶼LNG接收站。分別向福州、莆田、泉州、廈門、漳州五個城市燃氣用戶和莆田、廈門、晉江新建的燃氣電廠供氣,計劃2007年可供氣。所有這些預示著我國天然氣開發(fā)應用已進入高速發(fā)展時期,工業(yè)鍋爐行業(yè)應抓住這一機遇,開發(fā)相應的天然氣利用設備并提供相應的系統(tǒng)服務。
發(fā)展趨勢
未來工業(yè)鍋爐產品市場發(fā)展除了受我國國民經濟的發(fā)展速度和投資規(guī)模等因素影響外,越來越受到能源政策和節(jié)能、環(huán)保要求的制約。隨著高性能產品的普及和產品質量的提高,在2000~2010年每年將有約5萬蒸噸的工業(yè)鍋爐需要更新,2010年后,每年將有約7萬蒸噸的工業(yè)鍋爐需要更新,再加上新增裝機,從需求上講,到2010年每年工業(yè)鍋爐需求量約為10~12萬蒸噸。
今后大中城市的小容量燃煤鍋爐的比重將會顯著下降,循環(huán)流化床鍋爐等采用清潔燃燒技術的鍋爐將得到較快的發(fā)展,燃氣鍋爐將會有長足的進步,燃用生活垃圾和生物質的鍋爐市場潛力較大,蓄熱式電熱鍋爐系統(tǒng)隨著電力工業(yè)改革和發(fā)展其市場將進一步拓寬。因此采用清潔燃料和潔凈燃燒技術的高效、節(jié)能、低污染工業(yè)鍋爐將是工業(yè)鍋爐產品發(fā)展的趨勢,并向高端和高附加值的產品市場發(fā)展。
層燃鍋爐
我國層燃鏈條爐排鍋爐居多,該型鍋爐主要在節(jié)能、環(huán)保性能方面需要進一步提高。在對原煤進行洗選篩分并同時改進燃燒設備的基礎上將有更大的發(fā)展空間。對于目前仍采用的手燒加煤、間歇燃燒方式的小型固定爐排鍋爐,必將淘汰,取而代之以新開發(fā)的新型鍋爐。
循環(huán)流化床鍋爐
循環(huán)流化床燃燒技術具有強化傳熱、燃燒效率高、燃料適應性廣和排放污染物少等特點,在≥10t/h燃煤工業(yè)鍋爐中應積極發(fā)展應用,該型鍋爐是種很有發(fā)展前途的清潔燃燒技術。
燃油、燃氣鍋爐
燃油或燃氣工業(yè)鍋爐,不僅可以提高鍋爐熱效率,而且可以顯著減少污染物排放。但其受制于初期投資和日常運行成本。加之國家在推廣節(jié)油替代政策,預計燃油鍋爐的發(fā)展會受到抑制,但隨著國家環(huán)保力度的加大,加之西氣東輸和利用國際天然氣資源等工程的實施,大多數(shù)城市開始推廣應用清潔能源,大量的燃氣鍋爐將替代原有的燃煤鍋爐,燃氣鍋爐的市場前景相當廣闊。預計今后燃氣鍋爐將占年產工業(yè)鍋爐總容量的15%~20%。
垃圾焚燒鍋爐
當前我國城市生活垃圾成分有了明顯的變化,紙質、塑料、木質、纖維等可燃物和其它有機物大大增加,其質量已基本具備焚燒的條件,城市垃圾焚燒發(fā)電已成為可能,為發(fā)展垃圾焚燒鍋爐創(chuàng)造了條件。采取垃圾焚燒使垃圾體積減小90%,重量減小70%以上,用回收熱量產生蒸汽,效率約達85%,轉變成電能大約為30%。所以垃圾焚燒技術在我國將成為有極具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產業(yè)。借鑒國外先進技術,迅速研制國產垃圾焚燒鍋爐,其市場前景非常廣闊。
水煤漿鍋爐
水煤漿是一種由35%左右的水、65%左右的煤以及1%~2%的添加劑混合制備而成的新型煤基流體潔凈環(huán)保燃料。水煤漿既保留了煤的燃燒特性,又具備了類似重油的液態(tài)燃燒特性。水煤漿外觀象油,流動性好,儲存穩(wěn)定、運輸方便,燃燒效率高,污染排放低。國內燃用水煤漿實踐證明:約1.8~2.1噸水煤漿可替代1噸燃油,可節(jié)約成本約600元。因此水煤漿在量大面廣的工業(yè)鍋爐中替代油氣燃料有很好的前景。另外冷凝式鍋爐,半煤氣流動燃燒鍋爐等工業(yè)鍋爐在我國都有一定的發(fā)展空間,也應予以關注。
我國的鍋爐產業(yè),它既不是“朝陽產業(yè)”,也不是“夕陽產業(yè)”,而是與人類共存的永恒產業(yè),且在我國還是一個不斷發(fā)展的產業(yè)。但目前我國工業(yè)鍋爐行業(yè)和企業(yè)也面臨著各種挑戰(zhàn)和機遇。工業(yè)鍋爐制造企業(yè)做為市場競爭的主體,應該對自身所處的外部環(huán)境和自己擁有的內部條件有清醒的認識,明確自己的市場定位,并從戰(zhàn)略的高度加以管理,做到有所為和有所不為。必須堅持市場導向戰(zhàn)略,緊緊依靠科技進步,依靠科技創(chuàng)新,在國家能源和環(huán)保政策的引導下,調整企業(yè)結構和產品結構,抓住機遇,制造出適銷對路并具有自己特色的高端產品以促進企業(yè)的發(fā)展并保持強勁的可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)后勁,這樣才能在激烈的市場競爭中占有一席之地。
安全閥
目前我國工業(yè)鍋爐房中常用的鍋爐安全閥有:杠桿式、彈簧式、靜重式、脈沖式和復合式多種。
一、杠桿式鍋爐安全閥
杠桿式安全閥又分為單杠桿式和雙杠桿式兩種。由于它們是通過杠桿和重錘的重力矩作用到閥芯上,用來平衡蒸汽(水)壓力又稱為重錘式安全閥。
杠桿式(重錘式)安全閥主要由閥芯、閥座、杠桿、重錘、限位裝置等組成。它是用重錘的重量,通過杠桿把閥芯壓在閥座上,移動重錘的位置來改變重力矩的大小,以調整安全閥的開啟壓力。當鍋爐壓力超過重錘作用在閥芯上部的壓力時,閥芯被頂起離開閥座,蒸汽排出。到鍋爐壓力低于重錘作用在閥芯上部的壓力時,閥芯降落,鍋爐停止排汽。
這種安全閥結構簡單、調整方便,工作性能可靠,所以在鍋爐上應用相當普遍。一般單杠桿式安全閥適用于低壓鍋爐、雙杠桿式安全閥適用于中、高壓鍋爐。
二、彈簧式鍋爐安全閥
彈簧式安全閥主要由閥芯、閥座、閥桿、彈簧、調整螺釘?shù)冉M成。這種安全閥主要利用彈簧彈力,把閥芯壓在閥座上。當鍋爐壓力超過彈簧作用在閥芯上部的壓力時,閥芯與閥桿被頂起,蒸汽排出;當鍋爐壓力低于彈簧作用在閥芯上部的壓力時,閥芯降落壓在閥座上,鍋爐停止排汽。閥芯與閥座接觸面為錐面,閥芯四周邊緣有少許伸出。當蒸汽頂開閥芯后,閥芯的邊緣也受汽壓作用,使整個作用面積突然增加,安全閥頓時開啟;當降力降低后,由于蒸汽作用力突然減小,使閥芯一次閉合,防止閥芯反復跳動。
彈簧式安全閥的主要參數(shù)是開啟壓力和排汽能力,而排汽能力取決于閥座的口徑和閥芯的提升高度。由于提升高度的不同,又可分為微啟式、中啟式和全啟式安全閥三種。
彈簧式安全閥結構緊湊,體積小、輕便;嚴密性好,且調整方便,經得起振動,很少有泄漏的現(xiàn)象。因此,靈敏可靠。它適用范圍最廣,是最常用的一種。
三、靜重式鍋爐安全閥
它是由閥芯、閥座,環(huán)形鐵片,閥罩、防飛螺絲等組成的。
這種安全閥主要是利用環(huán)形鐵片重量,使閥芯壓在閥座上,當鍋爐壓力超過鐵片作用在閥芯上部的壓力時,閥芯被頂起,蒸汽排出:鍋爐壓力下降到低于鐵片作用在閥芯上部的壓力時,閥芯降落,停止排汽。
靜重式安全閥結構簡單,制造容易,但體積龐大笨重.調整困難,靈敏度也低,僅適用于低壓小型鍋爐。目前我國工業(yè)鍋爐上很少使用。
四、脈沖式鍋爐安全閥
它主要由脈沖彈簧安全閥、沖量導管主安全閥等組成。
脈沖式安全閥的工作原理是:當汽包或過熱器的壓力超過規(guī)定值時,蒸汽通過沖量導管、閥門,進入脈沖彈簧安全閥,將閥芯頂開,經脈沖彈簧安全閥,蒸汽又進入主安全閥活塞上部,使活塞向下移動、打開主安全閥,使蒸汽排出泄壓。當壓力恢復到正常壓力時,脈沖彈簧安全閥關閉,使主安全閥活塞上部蒸汽中斷,主安全閥閥芯在蒸汽和彈簧的作用下關閉。
這種安全閥裝置有電器控制系統(tǒng)作為電氣保護。當鍋爐超壓時,接,氣式壓力表接點閉合,接通脈沖彈簧安全閥的電磁鐵,使之工作,將閥門打開;當回座壓力過低或閥門發(fā)生故障時,也可操作電器控制開關,接通電磁鐵線圈,關閉電磁鐵,使閥門關閉。
這種安全閥在運行中的沖量接入導管上的閥門,要保持全開狀態(tài),因而要加鉛封。這種安全閥適用于高壓鍋爐上。
五、復合式鍋爐安全閥
復合式安全閥由兩個相同的或不相同的安全閥組成一體,同時接在一個閥座上、以減少開孔數(shù)量。
節(jié)能改造
(1)加裝燃油鍋爐節(jié)能器
經燃油節(jié)能器處理之碳氫化合物,分子結構發(fā)生變化,細小分子增多,分子間距離增大,燃料的粘度下降,結果使燃料油在燃燒前之霧化、細化程度大為提高,噴到燃燒室內在低氧條件下得到充分燃燒,因而燃燒設備之鼓風量可以減少15%至20%,避免煙道中帶走之熱量,煙道溫度下降5℃至10℃。燃燒設備之燃油經節(jié)能器處理后,由于燃燒效率提高,故可節(jié)油4.87%至6.10%,并且明顯看到火焰明亮耀眼,黑煙消失,爐膛清晰透明。徹底清除燃燒油咀之結焦現(xiàn)象,并防止再結焦。解除因燃料得不到充分燃燒而爐膛壁積殘渣現(xiàn)象,達到環(huán)保節(jié)能效果。大大減少燃燒設備排放的廢氣對空氣之污染,廢氣中一氧化碳(CO)、氧化氮(NOx)、碳氫化合物(HC)等有害成分大為下降,排出有害廢氣降低50%以上。同時,廢氣中的含塵量可降低30%—40%。安裝位置:裝在油泵和燃燒室或噴咀之間,環(huán)境溫度不宜超過360℃。
(2)安裝冷凝型節(jié)能器
燃氣鍋爐排煙中含有高達18%的水蒸氣,其蘊含大量的潛熱未被利用,排煙溫度高,顯熱損失大。天然氣燃燒后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。減少燃料消耗是降低成本的最佳途徑,冷凝型燃氣鍋爐節(jié)能器可直接安裝在現(xiàn)有鍋爐煙道中,回收高溫煙氣中的能量,減少燃料消耗,經濟效益十分明顯,同時水蒸氣的凝結吸收煙氣中的氮氧化物,二氧化硫等污染物,降低污染物排放,具有重要的環(huán)境保護意義。
(3)余熱回收鍋爐技術
傳統(tǒng)鍋爐中,排煙溫度一般在160~250℃,煙氣中的水蒸汽仍處于過熱狀態(tài),不可能凝結成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。眾所周知,鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計算所得,未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱的熱損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達到87%~91%。而冷凝式余熱回收鍋爐,它把排煙溫度降低到50~70℃,充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結潛熱,提升了熱效率;冷凝水還可以回收利用。
(4)鍋爐尾部余熱回收
余熱是在一定經濟技術條件下,在能源利用設備中沒有被利用的能源,也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據(jù)調查,各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%,可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。
超導熱管是熱管余熱回收裝置的主要熱傳導元件,與普通的熱交換器有著本質的不同。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達98%以上,這是任何一種普通熱交換器無法達到的。熱管余熱回收裝置體積小,只是普通熱交換器的1/3。其工作原理如圖所示:左邊為煙氣通道,右邊為清潔空氣(水或其它介質)通道,中間有隔板分開互不干擾。高溫煙氣由左邊通道排放,排放時高溫煙氣沖刷熱管,當煙氣溫度>30℃時,熱管被激活便自動將熱量傳導至右邊,這時熱管左邊吸熱,高溫煙氣流經熱管后溫度下降,熱量被熱管吸收并傳導至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質)在鼓風機作用下,沿右邊通道反方向流動沖刷熱管,這時熱管右邊放熱,將清潔空氣(水或其它介質)加熱,空氣流經熱管后溫度升高。由若干根熱管組成的余熱回收裝置,安裝在鍋爐煙口,將煙氣中熱量吸收并高速傳導至另一端,使排煙溫度降至接近露點而減少熱量排放損失。加熱后的清潔空氣可烘干物料或補充到鍋爐內循環(huán)使用。提高鍋爐和工業(yè)窯爐的熱效率,降低燃料消耗,達到節(jié)能的目的。
在工業(yè)燃油、燃氣、燃煤鍋爐設計制造時,為了防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰,標準狀態(tài)排煙溫度一般不低于180℃,最高可達250℃,高溫煙氣排放不但造成大量熱能浪費,同時也污染環(huán)境。
熱管余熱回收器可將煙氣熱量回收,回收的熱量根據(jù)需要加熱水用作鍋爐補水和生活用水,或加熱空氣用作鍋爐助燃風或干燥物料。節(jié)省燃料費用,降低生產成本,減少廢氣排放,節(jié)能環(huán)保一舉兩得。改造投資3-10個月回收,經濟效益顯著。
(5)采用防垢、除垢技術
通過采用鍋爐除垢劑和電子防垢器,優(yōu)化水汽循環(huán)系統(tǒng),合理控制鍋爐的排污率,從而減少水垢,提高鍋爐熱效率。
(6)采用燃料添加劑技術
在燃料中加入添加劑達到優(yōu)化燃料,達到降低煙垢,提高熱效率的目的;
(7)采用新燃料
采用新型環(huán)保燃料油,達到降低燃油成本的目的。
(8)采用富氧燃燒技術
空氣中氧氣含量≤21%。工業(yè)鍋爐的燃燒也是在這樣空氣下進行的工作。實踐表明:當鍋爐燃燒的氣體氧氣量達到25%以上時,節(jié)能高達20%;鍋爐啟動升溫時間縮短1/2-2/3。而富氧是應用物理方法將空氣中的氧氣進行收集,使收集后氣體中的富氧含量為25%-30%。富氧助燃是一種最新節(jié)能環(huán)保技術。近十幾年來,隨著環(huán)保要求的不斷提高以及節(jié)約能源的需要,富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術在世界各國蓬勃發(fā)展,現(xiàn)在西方一些發(fā)達國家要求全部新增工業(yè)爐窯、工業(yè)鍋爐不得用普通空氣助燃,都得用富氧空氣助燃。
?。?)旋流燃燒鍋爐技術
眾所周知,傳統(tǒng)鍋爐存在著兩大弊端,一是燃燒時有煙霧煙塵冒出,成為重要的污染源;二是煤渣燃燒不充分,能源浪費極為嚴重。采用純無煙再節(jié)能旋流燃燒鍋爐新技術與傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐相比較,有著絕對的優(yōu)勢。它比手燒式鍋爐節(jié)煤30%~35%,比鏈條式自動化鍋爐節(jié)煤25%。由于純無煙再節(jié)能技術使用了PID變頻和ABM節(jié)電系統(tǒng),比傳統(tǒng)鍋爐節(jié)電40%,揮發(fā)份可實現(xiàn)90%以上的燃燒和利用,而傳統(tǒng)鍋爐的揮發(fā)份的燃盡率只有78%左右,有22%的煙塵排向大氣層,純無煙再節(jié)能旋流燃燒技術使灰渣燃盡率達到了97%,而傳統(tǒng)鍋爐煤渣的燃盡率只有80%左右,正是由于這些原因,純無煙再節(jié)能燃燒技術可使爐溫從原來的1200℃提高到1500℃左右,提高了燃燒效率,節(jié)省了燃料,滿足了客戶的需求。
(10)空氣源機組替換技術
將現(xiàn)有的燃油(氣)熱水鍋爐替換成空氣源熱泵熱水機組;可節(jié)約能源消耗30%到50%
(11)燃煤鍋爐改裝
工業(yè)鍋爐運行方式分析鍋爐產業(yè)網(wǎng)消息:本文通過對一臺20噸鍋爐運行‘>鍋爐運行情況的分析,指出工業(yè)鍋爐合理的運行方式,以求達到安全、經濟的目標。筆者在實踐中看到,有許多工業(yè)鍋爐是在偏離設計工況的條件下工作,有的長期低壓運行,也有的長期超負荷運行,這對鍋爐本身的使用壽命以至運行的經濟性都產生了不良后果。
問題
供分析用的是一臺DZD20-25/400型鍋爐,該鍋爐生產的蒸汽送至廠蒸汽站的分配聯(lián)箱,再分送至各用汽單位,分配聯(lián)箱安全閥定壓0.08Mpa起跳,生產用汽最大壓力0.4Mpa,廠內設有一臺1000kw汽輪發(fā)電機組,在不發(fā)電的情況下,為保證生產用汽,鍋爐只能低壓運行,運行壓力1Mpa左右,過熱蒸汽溫度340℃,由于低壓運行,帶來了一系列問題。
一、由于壓力降低從而使汽水混合物的飽和溫度降低,導致燃料消耗量的減少,最終使爐膛溫度降低,爐膛溫度降低對燃料的燃燼不利,可導致機械未完全燃燒損失q4的增加,在壓力降低的情況下如試圖提高蒸發(fā)量,則必須多進煤,增加送引風量使風煤協(xié)調,因爐膛溫度水平低,易導致煤的不完全燃燒,使煙囪冒黑煙,污染環(huán)境。鍋爐的效率也會降低。如該鍋爐因具有半室燃的特性,故低壓運行時尚能燃燒良好,但遇有負荷增大的情況,就必須多進煤,這時就易冒黑煙,為了克服這個缺點,進行了操作技術上的改進,首先是將主汽門適當關小,以求提高壓力,從而提高爐膛溫度,同時注意風量的調配,使引風不過大,增加煙氣在爐內的停留時間,注意使用二次風,加強攪拌和混合,控制輸煤電壓即控制給煤量控制煤層厚度,采取了這些措施,基本上消除了黑煙,鍋爐燃燒良好,但對于一般層燃鏈條爐,因其著火條件不及DZD爐,低壓運行時在燃燒方面碰到的問題較多,有時不是單純改進操作方法就能解決,而必須結合煤種在鍋爐的結構方面作一定改進,才可能達到正常運行。
二、低壓運行導致蒸汽嚴重帶水。鍋爐在設計參數(shù)下工作蒸汽速度有一個合理的范圍,經汽水分離裝置后可以獲得較干燥的蒸汽品質,反之,在保持鍋爐銘牌出力下低壓運行,蒸汽速度顯著增大,蒸汽帶水也增大,這將對過熱器的工作帶來影響,一方面蒸汽流速的增加將改善過熱器的冷卻條件,對過熱器的工作有利,另一方面由于飽和蒸汽壓力降低,蒸汽密度降低,傳熱性能下降,對降低過熱器壁溫不利,但總的來講,由于煙氣溫度的降低,對過熱器的工作是有利的,蒸汽中水分的增加會在過熱器蛇形管底部結垢,埋下事故隱患,導致超溫破壞。
三、低壓運行工況,爐膛中煙氣溫度低,若灰粒中多硬性物質,灰粒粗大而有棱角,使灰粒變硬,則灰粒的磨損也大,由于燃料為高硫煤煙氣露點高,煙氣溫度低,易引起尾部受熱面腐蝕,大修檢查發(fā)現(xiàn),鍋爐的省煤器腐蝕較為嚴重,每次檢修均要更換數(shù)根管子,而空氣預熱器在運行4年以后,已全部更換了一次。
四、低壓運行造成大馬拉小車,浪費能源。低壓運行時送引風機擋板均要關小,造成節(jié)流損失,消耗能源。給水泵也存在負荷不足的現(xiàn)象,這樣就增加了損失,由于輔機損失增大,從而使鍋爐機組凈效率下降。
低壓運行對鍋爐的工作和經濟性有不良影響,同樣,超負荷運行對鍋爐的工作也是不利的。
鍋爐在設計中允許有一定的超負荷能力,短時過負荷運行是允許的,但實踐中有些鍋爐因為熱負荷較大,而鍋爐容量又較小,于是盲目地使鍋爐處于長期超負荷運行狀態(tài),這對設備本身是極為不利的,將嚴重地影響到設備的使用年限。
在超負荷工況,為了多發(fā)汽,必須多耗燃料,使煙氣流速增加,而使煙氣側對流放熱系數(shù)增大,同時由于煙氣溫度增加,使傳熱溫差增加,因而使對流過熱器吸熱量增加的值超過負荷增加值使出口汽溫增高,這對過熱器的工作是很不利的。由于整個爐膛溫度水平的提高使各受熱面的工作條件惡化,長期超溫運行,會引起金屬材料的損壞。在超負荷情況下,飛灰濃度大,煙氣流速高引起強烈磨損。
金屬磨損量T∝GW2τ/2gg/㎡
式中G—飛灰質量流量g/㎡·s
w—飛灰速度m/s
τ—時間h
g—重力加速度9.81m/s2
長期超負荷運行使受熱面很快損壞,大大縮短設備的使用壽命。
由以上的分析可知,鍋爐無論是低壓運行或是超負荷運行,都不是正確的運行方式,最經濟安全的運行方式還是在額定參數(shù),經濟負荷范圍內運行,可以達到最佳效果。
在工作鍋爐的運行實踐中,另外一個影響比較大的問題是負荷頻繁變化,給運行工作帶來一些問題,例如某廠生產不正常,加上調度原因,就存在開關車頻繁,負荷不穩(wěn)的問題,在自發(fā)電的情況下,因為以汽定電,結果汽負荷高時可以多發(fā)電,汽負荷低時就只能少發(fā)電,不能維持發(fā)電量的均衡,在用汽負荷多變的情況下,常形成汽壓交變從而對汽包增加熱沖擊和熱疲勞作用,易致疲勞破壞,對爐墻耐火砌體也易導致開裂,致使漏風增加,鍋爐熱效率下降。以上這些問題都是由于用汽負荷波動大所致,如果消除了負荷波動,就從根本上解決了這個問題,如果有條件在鍋爐房內裝設蒸汽蓄熱器可以均衡用汽負荷的波動,從而解決上述問題。
事故預防
一、常見事故
1.運行人員勞動紀律松弛,有章不循,擅離崗位。具體表現(xiàn)在運行人員不按時上班,或者上班時看小說,干私活,打撲克,洗衣服,甚至擅離崗位睡覺、酗酒,造成嚴重的鍋爐事故。
2.運行人員技術不熟練,誤操作甚至不懂鍋爐安全操作技術。
3.鍋爐結構不合理,焊接質量低劣,安全附件不全不靈。
4.鍋爐未進行給水處理或給水處理不良。
二、預防措施
1、鍋內缺水
當鍋內水位低于最低許可水位時,稱為鍋內缺水。它又分輕微缺水和嚴重缺水。
輕微缺水:當鍋爐水位從玻璃管(板)水位計內消失后,采用沖洗水位計和“叫水”的方法,水位能重新出現(xiàn)的,稱為輕微缺水。
嚴重缺水:當采用沖洗水位計和“叫水”后,鍋內水位仍然不能在玻璃管(板)水位計內出現(xiàn)的,稱為嚴重卻水。
鍋內嚴重缺水時,會造成爐管爆破事故。在爐管或鍋筒燒紅的情況下,如處理錯誤,進行大量上水的話,則水接觸燒紅的爐管或鍋筒時,便產生大量蒸汽。由于汽壓突然猛增,就會造成鍋爐爆炸事故。特別時壓力高、水容積又較大的鍋殼式鍋爐,爆炸時的威力也就更大。因此,鍋內嚴重缺水時,嚴禁向鍋內上水,應采取緊急停爐措施。
造成鍋內缺水的原因很多。據(jù)國家勞動部門的統(tǒng)計資料分析,其中主要由運行人員勞動紀律松弛與誤操作所致的約占70%左右。例如長期忘記上水;排污后忘記關閉排污閥或關閉不嚴;水位計不按時沖洗,使水位計旋塞堵死,形成假水位等等。其余30%是由于設備缺陷或其它故障造成的。如給水設備突然發(fā)生故障,或者水源突然中斷,停止了給水等。因此,要杜絕鍋內缺水事故,關鍵是加強對鍋爐運行人員遵守勞動紀律的教育,只要運行人員具有高度的責任感,又熟練地掌握了操作技術,即使發(fā)生設備故障,也完全能及時排除鍋內缺水事故。
2、鍋爐超壓
鍋爐超壓就是鍋爐運行時的工作壓力超過了最高許可工作壓力。
造成鍋爐超壓,發(fā)生鍋爐爆炸事故,多屬盲目的提高鍋爐的工作壓力或司爐擅離崗位,鍋爐處于無人管理的結果。因此,不能盲目的提高鍋爐工作壓力。如需要提高鍋爐的工作壓力,必須經過有關部門嚴格的技術鑒定。另外,從鍋爐超壓爆炸的事例中可以看出,培訓司爐人員和加強崗位責任制的重要性。
有時壓力表、安全閥同時失靈,也有可能造成鍋爐超壓。
3、鍋內滿水
國內滿水就是鍋內的水位超過了最高許可水位線,嚴重時蒸汽管道內發(fā)出水沖擊聲。
鍋內滿水一般是由于運行人員疏忽大意,上水過量。發(fā)生了鍋內滿水時,應立即打開排污閥,放出過量的水,使水位維持正常即可排除鍋內滿水。
4、汽水共騰
汽水共騰的特點是水位計內水面發(fā)生劇烈上下波動,鍋水起泡沫,蒸汽中大量帶水,嚴重使管道內發(fā)生水沖擊。
發(fā)生汽水共騰的主要原因是鍋水含鹽量太高。因此,防止汽水共騰的主要措施是控制鍋水含鹽量在臨界含鹽量之內。加強給水處理以及加大連續(xù)排污量,也是防止汽水共騰有效措施。
5、爐管爆破爐
管爆破時有顯著的爆破聲、噴汽聲,這時水位迅速下降,汽壓明顯降低,一般無法維持汽壓、水位,必須緊急停爐。
一般工業(yè)鍋爐發(fā)生爐管爆破的主要原因是給水處理不良或根本沒有進行給水處理,引起結垢或腐蝕而造成的。鍋內結垢是因為給水硬度長期超過規(guī)定標準,在爐管內壁沉積成水垢,甚至將爐管堵死。腐蝕是由于給水中含氧量或酸價超過允許規(guī)定而造成。據(jù)調查,不少單位由于對給水處理工作不重視,造成爐管爆破或爐管堵死、鍋爐報廢的事故相當嚴重,已足以引以為戒。因此,只有加強水處理方面的管理工作,才能從根本上杜絕爐管爆破事故,而且還可以做到節(jié)約大量的燃料、鋼材、人力、財力。
其次,由于鍋爐嚴重缺水使爐管過熱,也會造成爐管爆破事故,而爐管爆破事故又很快造成缺水。因此,爆管、缺水又常?;橐蚬?。所以,鍋爐在運行中嚴密監(jiān)視水位,對于防止鍋爐缺水,爆管事故十分重要。
6、爐膛爆炸
當爐膛內可燃物質與空氣混合的濃度達到爆炸極限范圍時,遇到明火就會發(fā)生爐管爆炸或爆燃。爐膛爆燃時,火焰從鍋爐的點火孔、看火孔等處向外噴出,極易傷人。爐膛爆炸時會造成爐膛倒塌,鍋爐損壞,并嚴重威脅人身安全。
各種可燃物質與空氣混合時,都存在著一定的爆炸濃度極限范圍,過低或過高的濃度下都不易發(fā)生爆炸。下表列出在室溫和大氣壓力下部分可燃物質與空氣混合時的爆炸濃度極限范圍。
燃用燃料油(重油)、天然氣、干氣、煤氣和煤粉的鍋爐,在實際運行中很難使燃料完全避免出現(xiàn)爆炸濃度極限的范圍,尤其在點火時,由于操作不當極易因此而發(fā)生爐膛爆燃或爐膛爆炸事故。
以燃料油(重油)、天然氣、干氣、煤氣和煤粉為燃料的鍋爐,在運行中為了預防爐膛爆炸或爆燃,必須先引風5分鐘以上才能點火;點火應給用火把而不允許用爐膛余熱點火;運行中爐內可燃物質的溫度不宜太高,鼓風、引風量配合要平衡。
7、二次燃燒
鍋爐尾部沉積的可燃物質,重新著火燃燒的現(xiàn)象稱為二次燃燒。鍋爐發(fā)生二次燃燒時,會把省煤器、引風機燒壞,嚴重時也可能把鍋爐尾部全部燒毀。
鍋爐尾部沉積的可燃物質,如炭黑、油怠、煤粉等,主要是由于不完全的燃燒而帶入鍋爐尾部的。尤其在點火與停爐時,最容易造成燃燒不完全,使鍋爐尾部沉積大量可燃物質。這些沉積物降低了尾部受熱面的傳熱效果,使排煙溫度升高。當排煙溫度上升到一定值,又有足夠的氧氣助燃時,便會發(fā)生二次燃燒、
有的二次燃燒是在停爐幾分鐘或幾小時以后發(fā)生的,這與可燃物質的著火點和散熱條件有關。運行著的鍋爐尾部煙氣流速較快,可燃物質所產生的熱量很快被煙氣帶走,只能緩慢的氧化,不能達到著火燃燒。而停爐后,煙道中的煙氣停止了流動,可燃物質氧化產生的熱量不易散失,溫度就會升高。如果爐門或煙道擋板關閉不嚴,漏入新鮮空氣助燃,就造成了停爐后的二次燃燒。
為了防止鍋爐尾部發(fā)生二次燃燒,其根本措施是杜絕可燃物質在鍋爐尾部沉積。為此,在點火時,如果點不著火,必須立即停止向爐膛內供給燃料(如煤、油、氣等),嚴防將可燃物質帶入鍋爐尾部。在運行中,應加強吹灰,配風適當,使燃燒完全,不冒黑煙。停爐后,要監(jiān)視省煤器的溫度,若突然升高數(shù)十度,即已引起自燃,要立即采取滅火措施。
為了及時消除二次燃燒,可使用二氧化碳滅火器滅火,也可以在鍋爐尾部受熱面處裝設蒸汽滅火管。蒸汽滅火管應該布局均勻,對煙氣的阻力要小,不影響吹灰,嚴密不漏,其排氣量要足以窒息二次燃燒。
8、鍋爐熄火
鍋爐熄火又叫鍋爐滅火。它是指鍋爐在正常運行中的突然熄火。突然熄火是燃油鍋爐在運行中的常見故障。
九、爐墻損壞爐墻損壞的現(xiàn)象是:除渣機內有跌落磚塊;爐墻支架、外殼或拱磚的吊裝件溫度突然升高,甚至燒紅;爐墻轉交處,以及爐墻與鋼架、過墻套筒等接觸處的石棉填料大量跌落,以致冷風侵入爐膛過多,爐溫降低,鍋爐負荷減少;外爐墻嚴重凸出裂開,有倒塌的危險。
爐墻損壞的原因:在設計方面,爐拱及爐墻結構不合理,阻礙鍋爐受壓元件的正常膨脹;水冷壁管布置的少;燃燒器位置不正確,使部分爐墻及爐拱溫度過高。在運行方面,燃燒火焰調整不當,火焰中心偏移;長期正壓燃燒,爐膛溫度過高,飛灰熔點低,爐膛結焦嚴重;生火、停爐及增、減負荷過急,使爐墻、爐拱驟冷驟熱;除焦渣時碰壞爐墻;爐膛內可燃氣體發(fā)生爆炸沖擊所致。在安裝檢修方面,磚邊破碎,磚縫太大;灰漿配制比例不當,養(yǎng)護不好,磚粘結不牢;沒有留足夠的伸縮縫;烘爐時間太短,爐墻尚未完全干燥,即升壓運行。
鍋爐在運行中,若發(fā)現(xiàn)爐墻有裂縫等損壞現(xiàn)象時,應進行嚴密性檢查,并減小負荷,加大引風,保持爐膛負壓。當外爐墻輕微裂縫時,一般可用石棉繩填塞,并在外面涂上耐火水泥漿或水泥石灰漿。如果跌落少量耐火磚,或外爐墻有輕微凸出時,應加強運行中的檢查,暫時維持運行,待鍋爐停爐后檢修。如果爐墻損壞面積較大,而且使爐墻及爐架外表面溫度升高,有倒塌危險時,應緊急停爐。
處理方法
1、運行方面造成爐內正壓
在燃燒過程中,如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產生的煙氣量,則爐膛內正好處于物質平衡,爐內壓力就相對保持不變。若排煙量小于燃料產生的煙氣量,勢必引起爐內正壓。當熱負荷增大時,應首先增大引風機的風量,即開大調風門,然后再增加燃煤量和鼓風量;反之當負荷減少時,應先減少燃煤量和鼓風量,然后再減少引風量。
2、設備的檢修維護保養(yǎng)不當,或設備損壞造成爐內正壓燃燒
1)空氣預熱器管子堵塞和磨損是引起鍋爐正壓燃燒的主要原因。一旦有管子堵塞,煙氣流通面積變小,阻力增大,當管子堵塞數(shù)超過管子總數(shù)的5%時,正壓燃燒就不可避免了??諝忸A熱器管子磨損漏風后,則使鼓風和引風直接形成短路,一側是正壓、一側是負壓,會分流許多無效的引風量。比較空氣預熱器進出端的煙氣壓力變化(查記錄)可預知是否堵塞和磨穿。所以停爐檢修時,一定要疏通所有堵塞的管子;如個別管子中段漏風,可將管子兩端封嚴,封閉的管子數(shù)量也不能超過管子總數(shù)的5%,如超過1組的1/3,應整組換新;管端磨損最為嚴重(煙氣入口處),加裝管端保護套能防止管端磨損,檢修也較為方便。
2)省煤器積灰也能引起鍋爐的正壓燃燒,積灰使煙氣的流通面積變小,阻力增大。省煤器一般都配備吹掃和清灰設施,定期吹掃和清灰是防止省煤器積灰的有效措施,一星期不應少于1次。
3)對于改用濕式除塵(如麻石除塵器、除塵脫硫一體化設備等)后出現(xiàn)的正壓燃燒,應先考慮煙氣是否帶水。方法是比較引風機電流在相同的調節(jié)閥開度時是否明顯偏高;引風機振動是否加大;葉輪是否粘灰;葉輪粘灰后破壞了動平衡,引起引風機振動、電機電流增加,導致氣流紊動,引風量降低。此種情況一般都在設備的保修期內,應及時找設備生產廠家,解決氣水分離不徹底的問題。其次,還應查閱相關資料或進行實測,驗證產生的局部阻力是否高于改用前很多。
4)對于采用老式的旋風除塵器,如果煙質惡化,壓力損失增加并發(fā)生正壓燃燒情況,很可能是旋風除塵器外筒下部堆積煙塵,引起內部氣流紊亂而將煙塵卷入上升氣流中。當除塵器內外筒被煙塵磨穿、鎖氣裝置不嚴密時,雖壓力損失減少,但煙氣發(fā)生短路,不但除塵效率下降,也可造成鍋爐的正壓燃燒。
設備在維護保養(yǎng)和檢修時不但要認真清灰,還要檢查各密封處如法蘭、排灰裝置、鎖氣裝置等是否密封漏氣。對磨損嚴重的要及時安排修理和更換。
5)煙質低劣,爐膛溫度起不來,使爐膛出口煙氣溫度也低,致使煙氣密度增加,引風機的設計排煙溫度為180~200℃,壓力為1個標準大氣壓,當排煙溫度低于設計值時,煙氣密度增大,風機則處于超設計負荷下工作;同時,為滿足外界負荷,只有加大給煤量,這樣也就增大了煙氣排量。如風機設計選型時的富裕量小,建立爐膛負壓就比較困難。由于煤質引起的正壓燃燒,加裝分層燃燒給煤裝置可提高爐膛對煤的適應性。
爐前煤的水分也應控制,大量的水蒸汽使爐膛產生的煙氣量增加。煤的水分一般不易超過8%~12%,如遇下雨、下雪應上干煤柵的煤。
6)煙囪底部集塵過多,爐子后部的各檢查孔、清灰孔未及時密閉也可引起阻力增加,引風短路,起爐前應仔細檢查。還應注意,力求避免幾臺正壓燃燒的鍋爐或正壓和負壓燃燒的鍋爐同時運行,惡化正壓燃燒。
7)如遇不明原因爐膛突然產生正壓,應先檢查水冷壁、省煤器受熱面是否破損,防止事態(tài)擴大。
3設計選型和安裝方面造成爐內正壓燃燒
3、負壓下燃燒原因
1)選擇風機時未考慮風機本身的全壓偏差ΔH的影響,當ΔH為正偏差時則引風機風量增大、為負偏差時,則風量減少。
2)管網(wǎng)的實際阻力與計算值相差過大,導致風機風量減少許多。由一般管網(wǎng)特性方程式H=KQ2可知,實際K值小于計算值K時,流量增大,實際K值大于計算值K時,流量減少。引風機選型時以經驗代替計算,忽視了鍋爐生產廠家的爐膛結構差異,環(huán)境位置受限制時空氣預熱器出口至煙囪入口的風道的長度、彎頭的數(shù)量、除塵脫硫的方式、風道的截面積等的差異。如果這些差異使實際K值增大許多,引風機的風量就減少很多,不但吃掉了引風機的選型時風量、風壓的儲備系數(shù),而且造成了風量的不足。
3)鍋爐作為特種設備,有些安裝單位對必檢項目、受壓零部件認真負責,對輔助系統(tǒng)漫不經心。如彎頭不按標準制作,或轉變半徑過小或應加導流片不加;風道內壁凹凸不平;法蘭安裝不平行;該填石棉繩密封而不填等等,都容易造成漏風或阻力增大(沿程阻力和局部阻力)。
4)由于受客觀條件的限制實際煙道阻力損失往往設計值要大,同時鍋爐房內多臺鍋爐共用1個煙道、煙囪排煙,對每一臺引風機來說,相當于將氣體送入1個正壓空間,無疑也增大了煙道系統(tǒng)的阻力。隨著使用時間的延長,設備的老化,風機的磨損,風道的漏風等都勢必造成風道阻力加大,設計時適當加大引風機的風量風壓儲備對今后的使用調節(jié)較為有利。
仿真培訓
隨著工業(yè)鍋爐的大型化,其控制系也越來越復雜。同時對工業(yè)鍋爐操作人員的要求也越來越高。操作人員除需要熟悉操作規(guī)程外,還需要快速處理運行當中出現(xiàn)的各種故障。
工業(yè)鍋爐仿真培訓系統(tǒng)能實時實現(xiàn)從鍋爐點火、升溫、加負荷直至額定負荷的全工況仿真,包括冷態(tài)起動、熱態(tài)起動、正常停爐、熱態(tài)停爐(壓火)、緊急停爐等過程。整個過程中鍋爐各部位的壓力、溫度、流量、液位等熱力參數(shù)及其變化趨勢與真實鍋爐過程一致。
1.動態(tài)參數(shù)監(jiān)視
“仿真教學軟件”提供了多種以圖形方式動態(tài)顯示數(shù)據(jù)的方法,包括數(shù)據(jù)表格、動態(tài)曲線、流程圖、直方圖等,顯示鍋爐各部位的熱力參數(shù),如壓力、溫度、流量、水位等。
通過流程圖上顯示的鍋爐的主要系統(tǒng)圖,便于學員熟悉鍋爐的各種系統(tǒng)和流程。此外在系統(tǒng)圖上還可以顯示各個部件的熱力參數(shù),使學員一目了然的了解鍋爐在運行中各處的壓力、溫度、流量等參數(shù)。
運行人員通過計算機顯示屏上DCS操作系統(tǒng),可以與現(xiàn)場相似的方式觀察鍋爐的各主要參數(shù)和設備狀態(tài)。
動態(tài)曲線可以用來顯示鍋爐主要熱力參數(shù)隨時間的變化,例如主汽溫度、汽包水位、爐膛負壓隨時間的變化曲線,以便于運行人員了解自己的操作效果,并可以進行趨勢分析。
2.控制鍋爐運行
運行人員可以通過DCS的控制,實現(xiàn)對鍋爐運行狀況的控制。也可以通過流程圖上的各種閥門、擋板,對它們進行仿真操作(開、關、開大、開?。?,以實現(xiàn)同一目的。
2.2工況選擇和保存功能
系統(tǒng)事先存儲了各種典型工況的數(shù)據(jù),如冷態(tài)啟動工況、熱態(tài)啟動工況、額定負荷工況等,根據(jù)不同的目的,指導員可以選擇某個工況開始培訓。在運行過程中可以把當時運行的工況保存下來,供以后啟動時調用。
2.3凍結與解凍功能
在運行過程中,根據(jù)培訓的需要可對運行中的工況進行凍結,也即暫時停止模型的運行。這便于觀察當前運行工況,并進行詳細的分析。在系統(tǒng)處于凍結狀態(tài)時,可根據(jù)需要進行各種操作,操作完成后可通過解凍命令,繼續(xù)模型的運行。
2.4加快、減慢仿真過程
對于本來變化緩慢的過程,例如升溫過程,本來需要4個小時,采用實時仿真就得花4個小時。若采用快速仿真方式,以實際1秒鐘的時間來仿真10秒鐘的過程,即加速10倍,則4小時的過程可以縮短為24分鐘,這就是所謂的超實時仿真。而對于本來變化迅速的過程,例如爆管后的過程,幾秒種內鍋爐的參數(shù)大幅度的波動,學員來不及細看就過去了。為了讓學員能仔細觀察全過程,可以采用減慢仿真速度的辦法,即用實際1秒鐘時間,仿真0.1秒鐘的過程,即減慢10倍。這樣幾秒鐘的過程,延伸到幾十秒鐘,就容易觀察得多了,這就是欠實時仿真。超、欠實時仿真的時間比例是可以根據(jù)需要由指導員進行設置。
2.5回退功能
在系統(tǒng)處于凍結狀態(tài)時,根據(jù)需要可退回前面某個時間的狀態(tài),重新開始解凍運行。
2.6追憶功能
在系統(tǒng)運行過程中,系統(tǒng)會自動按照一定的時間間隔保存過去一段時間的歷史工況。在系統(tǒng)處于凍結狀態(tài)時,可以選擇以前的某個時間,將學員的操作和參數(shù)變化重新演示一遍,有利于分析學員原來的操作狀況。
2.7故障設置功能
“仿真教學軟件”最大的優(yōu)點,是可以設置各種故障。利用這個功能,“仿真教學軟件”可以對學員進行訓練,這在實際運行中幾乎是不可能做到的。
鍋爐是壓力容器,一旦發(fā)生事故,往往會造成嚴重后果,甚至爐毀人亡。而有些事故,運行人員可能很少遇到,平時難以有練手的機會,一旦事故發(fā)生,往往難以迅速應付。事故處理的培訓,確實是“養(yǎng)兵千日,用兵一時”。有了事故處理的培訓,才可能在真正出現(xiàn)事故時能夠從容應對,迅速處理,而不至于手忙腳亂,處置不當,延誤了處理的時機,甚至使故障擴大化。
學員在事故處理培訓中,事故由指導員設置,這是學員事先不知道的。學員應當根據(jù)各種參數(shù)的顯示,即現(xiàn)象,判斷鍋爐運行是否正常,分析是否有事故發(fā)生,判斷是什么樣的事故,并作出正確的處理。某種異?,F(xiàn)象的發(fā)生,可能有不同的原因,至于究竟是什么原因,需要學員根據(jù)參數(shù)顯示的綜合情況進行判斷。作為本仿真培訓系統(tǒng)的輔助部分,可以添加有關事故現(xiàn)象和原因的列表,供學員參考。
根據(jù)不同的鍋爐類型,“仿真教學軟件”設置了不同類型的故障,如鍋爐滿水、鍋爐缺水、鍋爐熄火,水泵跳閘等數(shù)十種故障。
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