燃煤锅炉改燃气锅炉分析

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1、燃煤锅炉改燃气锅炉分析燃煤锅炉在实际使用运行中,热效率低,能源浪费大,排尘浓度大,煤的含硫量高,对大气污染严重。尤其是近年来,能源供需和环境污染的矛盾日益突出。天然气是目前世界上一种最清洁的燃料,它燃烧充分,热效率高,对大气污染又低,有很好的环保性能。同时,气体燃料通过管道输送,可极大的减小劳动强度,改善劳动条件,降低运行成本。根据新的环保法,推荐使用清洁燃料或天然气,对产生大气污染的设备要实行监管,严格限定污染物的排放量,实施“碧水蓝天工程”,各级政府会采取相应措施,制定了相应的强制性法规,限

2、制燃煤锅炉的使用,例如北京、上海、西安等地不再批准建设新的燃煤锅炉房,原有的锅炉房一律改造为燃气锅炉。国家“西气东输”、“川气东送”等工程的实施,为锅炉的煤改气提供了优质、充足、廉价的气源。以下以某厂为例,对燃煤锅炉与燃天然气锅炉的改造、运行进行分析。一、基本情况某厂现有6t/h燃煤蒸汽锅炉2台,锅炉性能完好,非常适宜改造为燃气锅炉。1、锅炉参数①额定功率6t/h②额定工作压力1.25Mpa③给水温度105℃④设计效率≥90%⑤使用燃料:燃煤⑥燃料消耗量:10吨/天⑦燃烧方式室燃2、改造要求用户

3、要求将燃煤蒸汽锅炉改造为天然气锅炉。并达到如下目标:1)保持原锅炉的额定参数(如汽温、汽压、给水温度等不变)2)保持或提高原锅炉的出力和效率3)通过改造达到消除烟尘,满足环保要求4)改造方案简单易行,投资少、见效快,工期短,因此改炉时涉及面越小越好。改造时不超出锅炉本体基本结构之外。二、改造技术方案1、燃煤锅炉改成燃气锅炉注意要点1)燃烧器的选型和布置与炉膛型式关系密切,应使炉内火焰的充满度好,不形成气流死角;避免相临燃烧器的火焰相互干扰;低负荷时保持火焰在炉膛中心位置,避免火焰中心偏离炉膛对称

4、中心;未燃尽的燃气空气混合物不应接触受热面,以免形成气体不完全燃烧;高温火焰要避免高速冲刷受热面,以免受热面强度过高使管壁过热等。燃烧器的布置还要考虑燃气管道和风道的布置合理,操作、检修和维修方便。2)燃气锅炉炉膛出口烟气温度不会受积灰和高温腐蚀等限制,一般允许在1300℃左右的较高范围。3)一般燃煤锅炉改造成燃气锅炉后,由于受热面和积灰明显减轻,传热条件改善,不完全热损失也可控制得较小,所以锅炉效率可提高约5%-10%。2、技术方案总的构思①炉膛设计考虑天然气燃烧的火焰直径(φ1500mm)和

5、火焰长度(4500mm),使炉膛空间与火焰的充满度达到最佳。炉膛容积热负荷设计为≤100×104cal/m3h②考虑到天然气主要成份为CH4,其燃烧后产生的H2O,蒸汽份额较大,故其辐射能力较强,炉膛受热可适当增加,以充分利用其辐射传热,提高热效率,降低钢材消耗,确保锅炉出力,并可能提高锅炉出力。③锅炉炉膛内采用微正压燃烧。要求锅炉的炉墙,密封性能要加强。④由于燃气锅炉的空气过剩系数较小,只有1.05~1.2之间,燃烧所需风量较少一些,加上拆除除尘器后,以及烟道系统烟尘较小,所以烟道阻力较小,引

6、风机风量有较多的富余采用档板风门调节,功率损耗较大,建议可考虑采用变频调速方式对引风机进行调控。⑤在炉膛和后烟室看火门处,增加一个至两个防爆门,提高锅炉的抗爆性能。⑥新增加燃烧器控制系统与原有的锅炉控制有机结合在一起,具有燃烧程控功能,能预吹扫自动点火,火焰检测器自检,负荷自动调节,火焰监测故障报警联锁停炉。燃气阀阻检漏,压力高低报警,水位调节水位高低报警,极低水位停炉。蒸汽压力超高炉膛温度超高报警,引风机与燃烧机顺控联锁功能。3、技术方案简要阐述①配置进口燃气燃烧器:“芬兰”“奥林”GP—70

7、0M,DN100一体化全自动燃烧器及包括,组合电磁阀调压阀、过滤器、检漏装置,高压气压开关,气压表及连杆等组成阀组一套,该机输出功率2—8.4MW,火焰尺寸Φ1500X4800②拆除煤斗:在原锅炉基础平面±0.00处以上到锅炉前炉墙面板以前煤斗部分前落灰斗,以及炉排的全轴部分。③拆除炉排:拆除炉排的全炉炉排,以及前后轴和后部老鹰铁。④拆除炉排中间的风箱组成燃烧室空间:根据火焰的尺寸要求,将上下炉排中间的风箱部分拆除,形成一个圆弧形炉膛底部。⑤密封炉排下面的落灰室以及管部的排渣斗,用炉渣将炉排底部

8、的落灰室和后部的渣斗堵住并在炉渣上部放置保温混凝土80mm厚,再在混凝土上放置两层耐火砖(圆弧形放置),最后用耐火混凝土浇注抹面形成耐火保温炉膛底。⑥制作全炉墙及燃烧器的连接面板:用厚度为16mm的钢板在炉座基础平面处以上与锅炉全炉墙平面处进行焊接固定(与钢架相连焊接)根据燃烧头的安装固定尺寸要求,开孔并钻四个固定螺栓孔(攻丝),用耐火砖在钢板内侧砌筑耐火前墙(在钢板与耐火砖之间适当留50—80mm间隙用来填充保温材料)和原有前炉墙,以及新做炉底相连,形成完全密封的新前炉墙。⑦用原有左侧和后部的

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