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[摘 要]随着我国国民经济的发展，特别是加入世贸组织后，各行各业的竞争日趋激烈，工业锅炉行业也不例外，做好工业锅炉设计研发工作，关系到锅炉生产企业的生存与发展。本文阐述了工业锅炉设计中应该注意的一些问题。
[关键词]工业锅炉；设计；特点；注意问题
中图分类号：TK222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0287-01
前言
锅炉作为工业生产中的特种设备，由于在运行过程中需要承受较大的压力以及各种应力作用，对设计水平的要求较高。锅炉以及相关部件需要长期处于高温高压的运行状态，各个部件之间需要依靠管路进行能量的传输，所以在管路设计时，需要对结构布置方式，材料的强度等进行详细的计算分析，以确保能够达到锅炉运行的需求。随着工业生产的快速发展，锅炉设备越来越重要，所以在进行工业锅炉设计时，应该将各方面因素进行综合考量，最终制定出优秀的设计方案，为推动工业经济的发展作出应有的贡献。
1 工业锅炉设备的特点
工业锅炉是为了满足工业生产而制造的特种设备，所以自身具有一定的特点。对工业锅炉的特点进行分析，有利于设计方案的优化，进而保证工业锅炉设计水平的提升，能够保证工业生产安全稳定的运行。
1.1 锅炉具有破坏性与爆炸危险性
锅炉是一种能量转换设备，在能量转换的过程中，需要保证设备具有极强的密封性，从而导致锅炉在运行过程中要处于高温高压状态下，对设备本身而言存在极大的负荷。在锅炉运行过程中，由于受到水质、燃煤质量、运行参数以及日常维护等各方面因素的影响，会导致锅炉受热面等部位出现腐蚀、裂纹以及损坏等现象，在锅炉内部压力出现波动的情况下，会引发锅炉爆炸，产生极强的破坏性。所以在锅炉设计时，应该做好各项防范措施。
1.2 工作环境恶劣
因为锅炉的运行环境比较特殊，所以对相关部件的影响较大，長期处于恶劣的环境中，容易造成锅炉相关部件出现变形、损坏等现象，并且有些故障会带有一定的联动性，致使整个锅炉设备出现运行异常。所以在锅炉设计时，应该对此做好充分的准备，尽量避免锅炉发生安全事故。
1.3 结构的复杂性
工业锅炉的结构比较复杂，组件较多，所以在设计时，应该充分考虑每个部件之间的相关性，确保结构设计的合理性和科学性，尤其管路的结构布置，要确保锅炉能够安全高效运行。所以在工业锅炉设计时，应该根据工业生产的实际状况，有针对性制定设计方案，以提高锅炉运行效率。
2 工业锅炉设计中需要注意的问题
2.1 工业锅炉强度设计
为了提高工业锅炉运行的安全性和可靠性，应该加强锅炉的强度设计。在强度设计时，不仅是对受压元件进行强度计算，还要对锅炉所有的受力结构进行强度计算分析，以确保锅炉能够承受较大的压力负荷，在超负荷运行的情况下能够保证运行的安全性。电站锅炉是工业锅炉的主要形式之一，其结构较为复杂，体积庞大，任何一个部件的损坏，都会对整个锅炉系统造成严重的影响。
在进行锅炉强度设计时，对受力构件的材料有较为严格的标准，材料对于荷载的抗力应该控制在极限范围内，不会因为受到过大的塑性变形等原因而导致构件运行状态异常。所以在材料选择时，应该根据抗氧化温度和最高极限来计算壁温，以及在温度变化的情况下材料的性能会出现怎样的变化，在制造过程中温度以及工艺会对强度设计有何影响。在确定材料的强度值后，就能够计算出许用应力，从而为强度设计提供相应的数据支撑。在对受压元件进行常规强度设计时，应该通过更深层次的理论进行计算分析，以保证受压元件的强度符合锅炉运行需求。总之，强度计算是工业锅炉设计时比较重要的环节，关系到锅炉运行的安全性和稳定性。
2.2 水处理设备的选择
一般情况下、工业锅炉必须要经过定期的排污、排水。工业锅炉的水处理任务是指软化、除氧。确定水处理之后锅炉的正常运行。较高的水温度会使得锅炉在运行过程中升温幅度受限，造成热负荷波动早打，效果的不稳定。
2.3 燃气调压问题
随着社会的发展和人类对生活环境的要求，燃煤锅炉已经逐步的在向燃气锅炉靠近。燃气锅炉要考虑其燃气调压问题。气压是燃气过程中的重点和难点，一般情况下，燃气热锅炉均配置有相应的燃烧器，而且自动化程度相当高，不过对燃气压力的要求却很低，因此在使用燃烧器前要做燃气调压。燃气系统的调压装置要保证其可靠性，如果仅靠调节燃气管道阀门的大小来调节燃气压力，则会造成燃气压力偏高或者偏低，从而造成回火与脱火，进而燃烧器频繁启停影响到锅炉的正常运行。所以为保证燃气锅炉可以稳定、安全的燃烧，就要保证供应燃烧器燃料的正常压力。
2.4 燃气质量问题
在工业锅炉运行过程中，要尽量采用干气或者在天然气中加入甲醇，如果无法保证燃气的质量时，要在燃气母管总关闭阀前或者调压装置前设置相应的油水分离器以及除尘器和排水管等。如果处于寒冷的冬季，由于湿气中包含水分及轻烃等物质，这些物质在凝结后会导致管线的堵塞，从而造成燃烧器自动熄火。
2.5 烟囱冷凝水问题
工业锅炉的设计当中，燃气锅炉烟囱必须要用钢筋混凝土或者钢烟囱。因为燃气锅炉的热效率相对较高，所以排烟温度比较低，通常低于180℃。烟囱如果直接设置在室外，在冬季钢烟囱就会出现冷凝水结冰的问题，从而造成烟囱生锈，久而久之形成腐蚀，如果严重的话还会对烟囱排烟造成影响。所以要在烟囱的基座内加设一根伴热的排水管，排水管出口引至检查井。
2.6 排污孔和上水位置的设计
在锅炉设计审查中最常见的问题是定期排污孔的位置并没有在锅炉最低端的位置，这样就会导致排不干净锅炉的沉积物等。有的锅炉水冷壁管系统的下集箱处没有开排污孔，没有考虑排污问题，甚至有的把定期排污孔和上水孔开在一起，这是完全不正确的设计。因此应当重视起来锅炉的排污问题，要设置正确的排污孔位置以及排污管装置。
2.7 工业锅炉使用使命
工业锅炉的使用寿命直接关系到工业生产的经济效益，所以在设计阶段，应该对锅炉的使用寿命进行合理的计算，延长锅炉中各部件的使用寿命。所以在设计阶段，应该将材料的选用、制造工艺、安装规范、运行管理等纳入考量的范围，综合分析对使用寿命能够产生影响的因素，进而有针对性的提出设计方案。
结束语
在工业锅炉设计过程中，不但要注意文章中出现的常见问题，更要注意负荷能力。锅炉设计中需要有一定的超负荷能力，短时过负荷运行也是可以的，但是为了降低燃料的供给。工业锅炉随着工业的发展，在生活中运用也逐步广阔，如何避免其中存在的问题是值得我们深究和探索的。
参考文献
[1] 江涛.浅析工业锅炉设计中节能减排问题[J].中国新技术新产品，2012.
[2] 高艺，艾明凯.煤粉工业锅炉优化设计及运行效果[J].工业锅炉，2015.
[3] 张智深，毛军，瞿自力，等.生物质燃料工业锅炉设计、运行操作及管理要点[J].工业锅炉，2016.
[4] 夏喜英.锅炉与锅炉房设备[M].中国建筑工业出版社，2011.
[5] 徐生荣.锅炉原理与设备[M].中国水利水电出版，2009.
[关键词]工业锅炉；设计；特点；注意问题
中图分类号：TK222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0287-01
前言
锅炉作为工业生产中的特种设备，由于在运行过程中需要承受较大的压力以及各种应力作用，对设计水平的要求较高。锅炉以及相关部件需要长期处于高温高压的运行状态，各个部件之间需要依靠管路进行能量的传输，所以在管路设计时，需要对结构布置方式，材料的强度等进行详细的计算分析，以确保能够达到锅炉运行的需求。随着工业生产的快速发展，锅炉设备越来越重要，所以在进行工业锅炉设计时，应该将各方面因素进行综合考量，最终制定出优秀的设计方案，为推动工业经济的发展作出应有的贡献。
1 工业锅炉设备的特点
工业锅炉是为了满足工业生产而制造的特种设备，所以自身具有一定的特点。对工业锅炉的特点进行分析，有利于设计方案的优化，进而保证工业锅炉设计水平的提升，能够保证工业生产安全稳定的运行。
1.1 锅炉具有破坏性与爆炸危险性
锅炉是一种能量转换设备，在能量转换的过程中，需要保证设备具有极强的密封性，从而导致锅炉在运行过程中要处于高温高压状态下，对设备本身而言存在极大的负荷。在锅炉运行过程中，由于受到水质、燃煤质量、运行参数以及日常维护等各方面因素的影响，会导致锅炉受热面等部位出现腐蚀、裂纹以及损坏等现象，在锅炉内部压力出现波动的情况下，会引发锅炉爆炸，产生极强的破坏性。所以在锅炉设计时，应该做好各项防范措施。
1.2 工作环境恶劣
因为锅炉的运行环境比较特殊，所以对相关部件的影响较大，長期处于恶劣的环境中，容易造成锅炉相关部件出现变形、损坏等现象，并且有些故障会带有一定的联动性，致使整个锅炉设备出现运行异常。所以在锅炉设计时，应该对此做好充分的准备，尽量避免锅炉发生安全事故。
1.3 结构的复杂性
工业锅炉的结构比较复杂，组件较多，所以在设计时，应该充分考虑每个部件之间的相关性，确保结构设计的合理性和科学性，尤其管路的结构布置，要确保锅炉能够安全高效运行。所以在工业锅炉设计时，应该根据工业生产的实际状况，有针对性制定设计方案，以提高锅炉运行效率。
2 工业锅炉设计中需要注意的问题
2.1 工业锅炉强度设计
为了提高工业锅炉运行的安全性和可靠性，应该加强锅炉的强度设计。在强度设计时，不仅是对受压元件进行强度计算，还要对锅炉所有的受力结构进行强度计算分析，以确保锅炉能够承受较大的压力负荷，在超负荷运行的情况下能够保证运行的安全性。电站锅炉是工业锅炉的主要形式之一，其结构较为复杂，体积庞大，任何一个部件的损坏，都会对整个锅炉系统造成严重的影响。
在进行锅炉强度设计时，对受力构件的材料有较为严格的标准，材料对于荷载的抗力应该控制在极限范围内，不会因为受到过大的塑性变形等原因而导致构件运行状态异常。所以在材料选择时，应该根据抗氧化温度和最高极限来计算壁温，以及在温度变化的情况下材料的性能会出现怎样的变化，在制造过程中温度以及工艺会对强度设计有何影响。在确定材料的强度值后，就能够计算出许用应力，从而为强度设计提供相应的数据支撑。在对受压元件进行常规强度设计时，应该通过更深层次的理论进行计算分析，以保证受压元件的强度符合锅炉运行需求。总之，强度计算是工业锅炉设计时比较重要的环节，关系到锅炉运行的安全性和稳定性。
2.2 水处理设备的选择
一般情况下、工业锅炉必须要经过定期的排污、排水。工业锅炉的水处理任务是指软化、除氧。确定水处理之后锅炉的正常运行。较高的水温度会使得锅炉在运行过程中升温幅度受限，造成热负荷波动早打，效果的不稳定。
2.3 燃气调压问题
随着社会的发展和人类对生活环境的要求，燃煤锅炉已经逐步的在向燃气锅炉靠近。燃气锅炉要考虑其燃气调压问题。气压是燃气过程中的重点和难点，一般情况下，燃气热锅炉均配置有相应的燃烧器，而且自动化程度相当高，不过对燃气压力的要求却很低，因此在使用燃烧器前要做燃气调压。燃气系统的调压装置要保证其可靠性，如果仅靠调节燃气管道阀门的大小来调节燃气压力，则会造成燃气压力偏高或者偏低，从而造成回火与脱火，进而燃烧器频繁启停影响到锅炉的正常运行。所以为保证燃气锅炉可以稳定、安全的燃烧，就要保证供应燃烧器燃料的正常压力。
2.4 燃气质量问题
在工业锅炉运行过程中，要尽量采用干气或者在天然气中加入甲醇，如果无法保证燃气的质量时，要在燃气母管总关闭阀前或者调压装置前设置相应的油水分离器以及除尘器和排水管等。如果处于寒冷的冬季，由于湿气中包含水分及轻烃等物质，这些物质在凝结后会导致管线的堵塞，从而造成燃烧器自动熄火。
2.5 烟囱冷凝水问题
工业锅炉的设计当中，燃气锅炉烟囱必须要用钢筋混凝土或者钢烟囱。因为燃气锅炉的热效率相对较高，所以排烟温度比较低，通常低于180℃。烟囱如果直接设置在室外，在冬季钢烟囱就会出现冷凝水结冰的问题，从而造成烟囱生锈，久而久之形成腐蚀，如果严重的话还会对烟囱排烟造成影响。所以要在烟囱的基座内加设一根伴热的排水管，排水管出口引至检查井。
2.6 排污孔和上水位置的设计
在锅炉设计审查中最常见的问题是定期排污孔的位置并没有在锅炉最低端的位置，这样就会导致排不干净锅炉的沉积物等。有的锅炉水冷壁管系统的下集箱处没有开排污孔，没有考虑排污问题，甚至有的把定期排污孔和上水孔开在一起，这是完全不正确的设计。因此应当重视起来锅炉的排污问题，要设置正确的排污孔位置以及排污管装置。
2.7 工业锅炉使用使命
工业锅炉的使用寿命直接关系到工业生产的经济效益，所以在设计阶段，应该对锅炉的使用寿命进行合理的计算，延长锅炉中各部件的使用寿命。所以在设计阶段，应该将材料的选用、制造工艺、安装规范、运行管理等纳入考量的范围，综合分析对使用寿命能够产生影响的因素，进而有针对性的提出设计方案。
结束语
在工业锅炉设计过程中，不但要注意文章中出现的常见问题，更要注意负荷能力。锅炉设计中需要有一定的超负荷能力，短时过负荷运行也是可以的，但是为了降低燃料的供给。工业锅炉随着工业的发展，在生活中运用也逐步广阔，如何避免其中存在的问题是值得我们深究和探索的。
参考文献
[1] 江涛.浅析工业锅炉设计中节能减排问题[J].中国新技术新产品，2012.
[2] 高艺，艾明凯.煤粉工业锅炉优化设计及运行效果[J].工业锅炉，2015.
[3] 张智深，毛军，瞿自力，等.生物质燃料工业锅炉设计、运行操作及管理要点[J].工业锅炉，2016.
[4] 夏喜英.锅炉与锅炉房设备[M].中国建筑工业出版社，2011.
[5] 徐生荣.锅炉原理与设备[M].中国水利水电出版，2009.