燃煤锅炉改燃气锅炉分析

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

某厂原有10t/h燃煤蒸汽锅炉一台，该锅炉为上海四方锅炉厂生产，型号SHL-1.25-AⅡ型，2000年生产，2003年投入使用。锅炉炉体受压元件基本完好，有继续使用价值；锅炉的给水系统和送、引风系统基本完好，非常适宜改造为燃气锅炉。

1、锅炉参数

①额定出力10t/h

②额定工作压力 1.25Mpa

③给水温度105℃

④设计效率≥90%

⑤使用燃料：燃煤

⑥燃料消耗量：5t标准煤/吨蒸汽

⑦燃烧方式室燃

⑧电能消耗（风系统）96.4Kw

2、改造要求

用户要求将现有的一台10t/h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/m3h

②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