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【吉诺小课堂】锅炉煤改气,没有你想象中的那么复杂!

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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。而燃气锅炉的热效率高,对大气污染又低,有很好的环保性能。发达国家的燃气锅炉占有相当大的比重,俄罗斯占60%,美国占98%,日本占99%,发展燃气锅炉是大势所趋。因此,我国越来越多的大中城市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。

根据新的环保法,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”,推荐使用生物质成型燃料或天然气,各级政府会采取相应措施,推行燃煤锅炉改造燃气锅炉方案。天然气是目前世界上一种清洁的燃料,它燃烧充分,产生的灰份、含硫量和含氮量比燃煤低的多。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。国家“西气东输等工程的实施,为燃煤锅炉改造燃气锅炉方案提供了优质、充足、廉价的气源。

 

一:10t燃煤锅炉改造燃气锅炉要求用户要求将现有的一台10t/h燃煤锅炉改造燃气锅炉。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、10t燃煤锅炉改造燃气锅炉方案注意要点

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。

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。

三:燃煤锅炉、燃气锅炉使用成本比较

燃煤锅炉如使用煤炭,煤炭的热值为5500Kcal/Kg(按标准煤计算)左右,其市场价每吨460元(煤炭的价格有不断上升趋势,且购销渠道不畅通,为控制目前的能源烂采和浪费严重的形势下,煤炭的价格有继续上升的势头)。10t蒸汽锅炉每吨蒸汽耗煤为0.2吨,价格为92元。天然气的热值为8000kcal/ Nm3,每立方天然气价格为2.0元,按天然气消耗量每吨蒸汽耗气80Nm3计算,价格为160元。

从以上比较可以看出,燃气锅炉房的运行费用稍高于燃煤锅炉,但燃气锅炉可以大大改善工作环境,降低劳动强度,提高企业品位。且随着国家环境保护政策、能源政策的发展趋势,燃气锅炉的运行费用较燃煤锅炉有非常大的下降空间,因此,该锅炉非常适宜于改为燃气锅炉。

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