常見燃煤鍋爐改燃氣鍋爐的方法與注意點

常見燃煤鍋爐改燃氣鍋爐的方法與注意點在日益嚴重的環(huán)保壓力下，燃煤鍋爐進行燃氣改造成為這一行業(yè)的熱點，本文從常見的鏈條鍋爐著手，分析鍋爐燃氣改造的主要思路及需要注意的問題，希望有助于實際改造工作。鍋爐是重要的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，是現(xiàn)代工業(yè)中重要的熱能供應(yīng)設(shè)備，從傳統(tǒng)重工業(yè)到眾多的各類加工業(yè)，可以說延伸到生產(chǎn)和生活中的方方面面，但同時它也是能源消費大戶和重要的大氣污染源。我國能源構(gòu)成主要是以煤為主，這種燃料供給特點也形成了鍋爐主要以燃煤為主，其他燃料為輔的特點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段大型的電站鍋爐的蒸發(fā)量和參數(shù)越來越高，與之相適應(yīng)的運營管理和環(huán)保水平同發(fā)達國家相接近；而燃煤中小工業(yè)鍋爐由于其使用的特點，一直以來還維持著保有量大、分布廣、能耗高、污染重等狀況，是重要污染源，根據(jù)有關(guān)部門測算，由于鍋爐使用造成了年排放煙塵、二氧化硫、氮氧化物分別約占全國排放總量的33%、27%、9%?，F(xiàn)在每年秋冬季節(jié)來臨，我國北方均會出現(xiàn)大范圍、長時間霧霾天氣，這與燃煤工業(yè)鍋爐的使用有著直接的關(guān)系，從長遠來看，我國屬于發(fā)展中國家，高速的經(jīng)濟發(fā)展必然要求更高的能源需求，這種情況導(dǎo)致了我國能源總消耗量始終保持高速增長，我國僅用了兩個3年的時間，全年發(fā)電總量在2007年達到3.28萬億kWh，2010年我國全年發(fā)電總量4.14萬億kWh，而美國從2萬億kWh到4萬億kWh用了29年的時間。這種以“兩高一資”產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的高速經(jīng)濟發(fā)展模式，實現(xiàn)了我國經(jīng)濟建設(shè)舉世矚目的跨越式增長，GDP總量位居世界第二位；同時，“資源型”、“粗放型”的特質(zhì)，也導(dǎo)致了能源利用系統(tǒng)效率低、能源需求的高度緊張和對環(huán)境的嚴重污染。這表明隨著我國的經(jīng)濟和社會的發(fā)展，中國能源利用必須做出一定的調(diào)整，才可能維持經(jīng)濟社會、生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展。與燃煤相比，燃氣是一種潔凈環(huán)保的高質(zhì)能源，組成成分中不含硫磷等雜質(zhì)，尾氣中二氧化碳也少于燃煤，溫室效應(yīng)程度較低，因而能從根本上改善環(huán)境質(zhì)量。同時由于近年來城市燃氣輸送管道的遍及，也為利用燃氣作為能源供給提供了方便。燃氣鍋爐具有自動化程度高，制造安裝和操作相對簡單等特點，隨著現(xiàn)在大氣污染的惡化，全國各地都加快了燃煤鍋爐治理的速度，要求統(tǒng)籌城區(qū)和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)，逐漸淘汰小型、分散的工業(yè)鍋爐和生活鍋爐。在這種對燃煤鍋爐關(guān)停并轉(zhuǎn)的情況下，把舊有的燃煤鍋爐改造成為燃氣鍋爐，不失為一個經(jīng)濟節(jié)約、直接快速的可選之路。根據(jù)燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)特點結(jié)合燃氣的特點，對具體問題進行具體分析，是燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐最根本的要求。這一要求需要達到的該目標一般應(yīng)包括以下幾點：（1）保持原有鍋爐的額定參數(shù)（額定蒸汽壓力，氣溫，額定供水溫度等，提高或者維持鍋爐的出力和效率。（2）改造后達到消煙除塵，減少對大氣的污染程度，滿足現(xiàn)代社會對環(huán)保的要求。（3）鍋爐改造方案簡單易行，投資少、見效快、工期短。涉及面越小越好，在情況許可的情況下，只對必須的爐膛結(jié)構(gòu)和燃燒設(shè)備進行改造和更換，改造部分不宜超出鍋爐本體基本結(jié)構(gòu)范圍。在確定目標的前提下，因地制宜制定改造設(shè)計方案?？疾毂桓脑斓娜济哄仩t的現(xiàn)況，應(yīng)具備以下基本條件：鍋爐的受壓部件完好；鍋爐的給水系統(tǒng)和送、引風(fēng)系統(tǒng)等必要的輔機系統(tǒng)必須基本完好。本文現(xiàn)以較為普遍的鏈條鍋爐為例，制定較為通用燃煤鍋爐改燃氣的思路方案，以供參考。一、改造的主要思路方法(1)根據(jù)燃煤鍋爐和燃氣鍋爐鍋爐的結(jié)構(gòu)特征的異同點，鍋爐結(jié)構(gòu)改后仍為外燃式結(jié)構(gòu)鍋爐。對于噸位較大的鍋爐，因為其本體爐膛空間比較大，可以不比必拆除鏈條爐排，只是在鏈條爐排上鋪設(shè)足夠?qū)訑?shù)的耐火磚，避免爐排燒損即可，既減少改造工程量，也有利施工速度的加快，最后用耐火水泥摻入少量的鋼纖維，磚縫密實，構(gòu)成改造后鍋爐的干爐底；對于小噸位的鍋爐，因為爐膛空間比較小，而燃燒器噴出的火焰的直徑較大，除了拆除鏈條爐排，連并風(fēng)室一并拆除，在底座和鍋爐的支架之間構(gòu)筑耐火干爐底。通過對鍋爐的燃氣熱力及煙風(fēng)道的阻力計算，來衡量燃氣鍋爐的出力及送(弓I)風(fēng)機的能力，應(yīng)對不同類型對流管的煙風(fēng)阻力的計算應(yīng)采取適當?shù)臄?shù)值并仔細核算，避免實際運行中出現(xiàn)〃小馬拉大車”的情況，功率達不到需求量?？紤]到改造后的煙風(fēng)道的阻力大小，既可以選擇鼓風(fēng)式全自動控制燃燒機，也可以選擇選用分體式(不含送風(fēng)機)的燃燒機，前者在改造中可以拆除送風(fēng)機，經(jīng)過計算引風(fēng)機的功率足夠克服煙風(fēng)道的阻力，也可以保留送ja機而拆除送風(fēng)機，如果采用后者式樣的燃燒機，在核準送風(fēng)量允許的情況下，送風(fēng)機仍可以留用并移至爐前，這是因為燃氣時送風(fēng)機仍有較大的余量可供應(yīng)用，保證燃氣的充分燃燒。去除煤斗和螺旋除渣機，并將地下灰室用耐火磚砌筑，密封嚴實同爐膛一體形成干爐底。由于燃氣的易爆性，應(yīng)把檢查爐門改作防爆門或留作檢查門，運行中應(yīng)做好防護措施。燃燒器的選型和布置與爐膛形式關(guān)系密切。若燃燒器口開在鍋爐的前墻，前拱可以保留，向下延伸至爐底，外墻面采用用厚為16mm以上的鋼板作為基礎(chǔ)板和護板，便于燃燒器安裝時進行固定燃燒機，此外也有利于耐火磚和保溫材料的貼合構(gòu)筑。在投入使用前，對于汽水系統(tǒng)，應(yīng)將水側(cè)的水垢進行清洗，以提高鍋爐受熱面的傳熱能力。由于燃氣的潔凈特性，在改造時對于爐膛和各類受熱面進行清理，有助于運行過程中熱傳遞，節(jié)約燃氣。燃煤鍋爐通常是負壓燃燒，燃氣鍋爐通常是正壓燃燒的，這時應(yīng)加強與外界的密封性。(10)若^爐的長度和火焰長度相當，可考慮在爐膛內(nèi)設(shè)置二次反射拱，有助于提高熱輻射強度，該拱應(yīng)上接鍋筒，下連干爐底。燃煤爐改為燃氣爐，為了增加鍋爐爐膛的容積，原鍋爐的前后拱應(yīng)盡量拆除，只有在保證有較大鍋爐容積的基礎(chǔ)上輔助地設(shè)置二次輻射區(qū)，才會有效果。二、燃煤鍋爐改成燃氣鍋爐的注意要點(1)在燃氣鍋爐改造安裝前，相關(guān)單位應(yīng)當按照GB50028《城鎮(zhèn)燃麻設(shè)計規(guī)范》等國家標準或行業(yè)標準確定安全可靠的供氣方式，供氣系統(tǒng)中使用的壓力容器、壓力管道和氣瓶應(yīng)當符合特種設(shè)備相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范和標準的要求。燃燒器的選型，應(yīng)當確認所選配的燃燒器符合鍋爐制造企業(yè)規(guī)定的配置技術(shù)要求。燃燒器應(yīng)當符合《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》等安全技術(shù)規(guī)范和標準的要求，燃氣燃燒器應(yīng)當通過型式試驗，以提高鍋爐的安全性能和節(jié)能環(huán)保水平。燃燒器在爐膛內(nèi)的部置上，應(yīng)使爐內(nèi)火焰充滿度比較好，避免相鄰燃燒器的火焰相互干擾；避免火焰中心偏離爐膛中心位置；未燃盡的燃氣空氣混合物不應(yīng)接觸受熱面，高溫火焰要避免高速沖刷受熱面，以免受熱面熱強度過高使管壁過熱等。燃燒器布置還要考慮燃氣管道和風(fēng)道布置合理，操作、檢查和維修方便。鍋爐改造安裝完成后進行的系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)當由鍋爐使用單位與鍋爐安裝(改造)單位或燃燒器生產(chǎn)企業(yè)共同完成，調(diào)試時應(yīng)由持相應(yīng)資質(zhì)的鍋爐作業(yè)人員進行鍋爐操作。需對燃燒器進行調(diào)試時，應(yīng)當由燃燒器制造單位或其授權(quán)單位的技術(shù)人員進行現(xiàn)場指導(dǎo)。鍋爐系統(tǒng)和燃燒器調(diào)試期間，鍋爐使用單位的安全管理機構(gòu)應(yīng)當確保無關(guān)人員不得在鍋爐附近聚集。燃氣鍋爐爐膛出口尾氣不含積灰也不受高溫腐蝕等限制，出口溫度可達到在13001左右，但出于節(jié)能的考慮，可以在爐尾末端增設(shè)受熱面，可以有效降低出口溫度，減少熱能損失。燃氣鍋爐，可適當提高煙氣流速，使對流受熱面的傳熱系數(shù)增大，在不增加鍋爐受熱面的情況下，提高鍋爐出力。燃煤鍋爐如果爐膛容積比較大，可以利用大體積的優(yōu)點，有利于鍋爐熱功率的提高，是可供優(yōu)先選擇的方案。(6)￡周爐改造后，為保證蒸汽品質(zhì)，尤其是對有過熱器的鍋爐尤為重要，還應(yīng)注意鍋內(nèi)汽水分離裝置的能力。在鍋爐尾