浅谈使用液化天然气的锅炉安全运行与成本研究
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摘 要：自2017年以来，政府为了改善日益恶化的生态环境，大力倡导企业煤改气。锅炉采用液化天然气为燃料的生产企业越来越多。随着国内工业化技术长远发展，液化天然气锅炉在很多行业推广使用。国家对生态环境和空气质量管理力度逐步加强，在燃气锅炉使用中对节能降耗有更高要求，就要严格管控燃气锅炉的减排与节能。因此深入探究燃气锅炉使用时节能降耗管理，为燃气锅炉节能研究带来参考依据。本文以当前液化天然气锅炉的安全运行情况和生产成本为研究对象，为正在考虑锅炉新建或改造的企业提供一些参考。
关键词：液化天然气；技术；应用；燃气锅炉；节能减排；运行管理；成本研究
1 液化天然气简介
液化天然气（LNG）是天然气的液化状态，是目前常用燃料能源的一种。液化后天然气不含硫化物和CO2，纯度更高更安全，无色无味。液化天然气与压缩天然气相比，重量上更轻便，体积相对更小，有更优越便捷的使用条件。
1.1 液化天然气的优点
第一安全性更高：液化天然气的燃点比汽油高，相对密度比汽油低。液化天然气比空气轻，室外泄露后会迅速挥发扩散，不易自燃爆炸或达到爆炸的极限浓度。因此，它是一种安全的能源。第二清洁环保：液化天然气与水煤气相比，微粒排放少40%，而且基本没有硫化物的生成，环保性能非常好。因此，液化天然气是一种洁净的能源。第三经济高效：液化天然气体积比气态天然气小，储存成本随之降低。所以液化天然气投资更少。第四灵活方便：节省投资，相对于投产建设管网和储气库、储气柜，液化天然气储存灵活风险小。
1.2 液化天然气基本特性
液化天然气临界温度为-82.3℃，临界压力为45.8kg/cm2。沸点为-162.5℃，熔点为-182℃，着火点为650℃。液态密度0.425t/m3，气态密度0.718kg/Nm3气态热值9100Kcal/m3，液态热值12000Kcal/kg爆炸范围：上限为15%，下限为5%。华白指数（W）44.94MJ/Nm3。燃烧势（CP）45.18。
1.3 液化天然气运输详解
液化天然气体积相对较小，存储较容易，适合远途运输，可以节省铺设地下管道、储气库等设施的投资投产，降低厂家成本输出。液化天然气因受外部影响因素较小的原因，更安全，是作为锅炉燃料的合适选择。
2 液化天然气锅炉安全运行和成本研究
液化天然气锅炉发电主要原理是使用液化天然气来加热水，使水蒸汽推动汽轮机的叶片，带动发电机进行发电。
在空气指数标准条件下，每立方米气体材料根据燃烧反应计算公式求得所要空气量即可得到理论空气量数值。过量空气参数（C）=A/B。经技术管理层面研究知道过量空气参数对燃气锅炉的工作情况即燃烧效率有非常关键的影响。例如，当过量空气参数很小时，燃气锅炉内天然气将无法充分燃烧，导致巨大的天然气耗费。过量空气参数很大则增加燃气锅炉内排烟热消耗。所以在燃气锅炉减排运作管理中，要严格控制过量空气系数，以保证燃气锅炉的生产效益。在现代化工艺技术中，液化天然气锅炉在应用中还存在许多问题。例如，运行采用超出期限的燃气蒸汽机组、排出污水处理不合格、设备维护不及时等很大程度影响到企业利益。为减少运行阶段能源的消耗，增加企业经济效益，必须加强安全运行管理，采用科学的节能技术，最大限度实现效益最大化。
3 液化天燃气锅炉安全运行的保障工作建议
3.1 管理燃气锅炉出水温度
在液化天燃气锅炉运作中，环境温度是导致热量需求变化的关键因素。考虑提高锅炉运转的燃烧效率，需要通过增设烟气含氧量来保证充足的氧气供给，或人工调控锅炉点火运行至满负荷工作的时间长短。按照动态PID参数来管理调整燃烧风门，迎合不同温度条件下运行需要。
3.2 管理排烟含氧量
增设烟气含氧量式闭环管理线路，改变空气流量与燃烧流量的系数，提高燃气锅炉运行效率性。但在保证空气流量与燃烧流量比值基础上，气体受燃料含量、流量检测的误差性和不同压力下流量比值的改变等原因得不到完全燃烧，基于管理回路来控制烟气含氧量的途径比较简单，在控制烟气含氧量时，要全面兼顾燃气锅炉的工作状况，便于在不同生产环节科学调节烟气含氧量，符合燃气锅炉运行要求的基础上，尽量减少燃气锅炉的资源浪费，不断提高燃气锅炉的生产效益。
3.3 设备维护管理
在常规生产运行过程中经常出现许多问题，例如长期运行时导致阀门密封面或管路接头位置产生泄漏就是经常出现的问题。安全生产运行中设备设施顺利运行离不开管理规划的科学性。所以如果期望生产的正常开展，就需定期加强检查和维护设备设施运行状况。最优方案是均流开关、锁闭流量开关与差压阀的搭配使用。差压开关无需调节，锁闭流量开关自带流量刻度，能按照需要管理流量，要结合具体情况来调大或调小档位。
随着时代及市场经济的发展，人类环保观念不断提高。天然气是目前世界公认的清洁能源，得到多方认可。液化天然气锅炉的推广使用有利于生态环境保护，同时可降低企业运营成本，符合国家可持续发展战略。大力推广液化天然气锅炉的使用覆盖面积已被我国能源管理部门和业内人士认可和重视。
参考文献：
[1]石磊.浅谈燃气锅炉的节能运行管理[J].科技与创新，2017 （23）：91-92.
[2]崔立國.关于发展燃气锅炉的建议[J].工业技术，2010 （4）：138.
作者简介：
王震（1983- ），男，浙江宁波人，本科，化学工程与工艺专业，化工工程师，从事工程设计，负责公司工艺室天然气项目设计工作，包括与甲方天然气公司交接，现场查勘，天然气项目方案设计、施工图设计及后期共同验收等工作。
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