農(nóng)村鍋爐煤改氣,燃煤鍋爐改造燃氣鍋爐

鍋爐煤改氣內(nèi)容和方法

1、在鍋爐煤改氣的工作中，要根據(jù)不同的爐型確定不同的改造方案。

2、鍋爐煤改氣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

(1)拆除原燃煤鍋爐的出渣機、上煤斗、上煤機、鏈條爐排、變速箱等設(shè)備。

(2)通過對爐膛的傳熱計算,確定爐膛的幾何尺寸,爐膛火焰中心位置。重新澆注爐膛,爐膛澆注材料采用耐火 混凝土,配比為:大骨料∶中骨料∶小骨料∶砂∶耐火水泥=4∶2∶1∶1∶2。 為使鍋爐后拱管避開火焰中心位 置,對原后拱管在原有坡度的基礎(chǔ)上抬高。

(3)裝設(shè)防爆門。

(4)對鍋爐本體進行 1.5 倍工作壓力的水壓試驗。 對于我熱力廠 SHL 型雙鍋筒橫置式鍋爐及其它各種水管、水火管鍋爐的改造方案，一般情況下應盡量不變 動鍋爐本體受壓元件部分，只對爐拱、爐墻作局部的改造即可。

在改造施工中不論哪一種爐型都應注意以下問題：

（1）應保障煙氣流動通暢，有良好的充滿度且應避免出現(xiàn)死角和死區(qū)。

（2）燃燒器應設(shè)置在爐膛中心高度位置，且有足夠的燃燒空間和長度?；鹧娌粦獩_刷到受熱面管壁上，以 免造成氣體不完全燃燒和管壁局部過熱損壞。

（3）由于天然氣在爐膛中燃燒反應強烈、熱強度高，對于裸露在爐膛內(nèi)的鍋筒底部應進行絕熱處理，另外 對于火管鍋爐的管板入口處煙溫應控制在≤6000C，以防止發(fā)生管板裂紋。 （4）各種水管、水火管鍋爐的爐墻基本用耐火磚砌筑，外加保溫材料和護板。在“煤改氣”時應注意爐墻 的嚴密性，盡量減少原有的爐門、檢查門等，可用耐火材料砌堵，防止噴出火焰?zhèn)嘶蛳驙t內(nèi)漏入過多的 冷空氣，影響鍋爐效率，對于必須保留的看火孔也應采用封閉式看火孔，通過耐熱玻璃觀察爐火。

（5）燃煤鍋爐的爐膛和燃氣鍋爐比，一般都比較大，有足夠的燃燒空間，改造后可增加燃氣量，不影響燃 燒工況。如果用戶要求明顯提高鍋爐出力，可以適當增加爐膛輻射受熱面，同時清除原受熱面內(nèi)外側(cè)的水 垢和煙垢，這樣在不增大鍋爐體積的情況下提高鍋爐出力是不成問題的。但必須在做好鍋爐的熱力計算、 煙風阻力計算的同時還要做好強度計算。

三、正確選擇匹配的燃燒器

目前可供使用的燃燒器的種類很多，沒有統(tǒng)一的規(guī)定，如按空氣供給形式可分為大氣式燃燒器和擴散 式燃燒器，還可分為自然引風式和鼓風式；如按燃料混合情況可分為預混式（前混式）和外混式（后混式） ； 如按壓力情況分為低壓燃燒器（P＜5000Pa）和高壓燃燒器(5000 Pa≤p≤300000 Pa)。

具體選擇時應注意以下幾個方面：

1、燃燒機理大部分可燃氣體的組分是烴類和氫（及一氧化碳） ，燃燒過程基本是鏈式反應，在正常情況下 是連續(xù)不斷的枝化鏈式反應。

需要的條件：

一是足夠的溫度（如氫氣著火溫度是 630℃，甲烷的著火溫度 是 645℃） ；

二是充分的空氣混合；

三是合適的燃燒空間。

燃氣的這種連續(xù)鏈式反應體現(xiàn)在火焰?zhèn)鞑サ乃俣?上，而火焰的傳播速度要靠可燃氣體與空氣的混合物的流動速度來維持，二者應當保持平衡（或維持在一 定的范圍內(nèi)） ，這樣才能使火焰燃燒穩(wěn)定。燃燒器在工作時，混合氣體（可燃氣、空氣）向爐膛內(nèi)流動，而 火焰向外傳播。如果混合速度氣流過大，著火區(qū)內(nèi)可燃氣體濃度下降，這樣會影響引燃效果，使得后繼氣 體不能著火，因此會發(fā)生脫火現(xiàn)象；反之，混合氣體流速過小，傳播的火焰會進入燃燒器內(nèi)，又會發(fā)生回 火現(xiàn)象。所以我們要結(jié)合燃氣壓力、鍋爐背壓阻力、送風壓力、管道阻力等各方面情況，綜合考慮選擇適 用的燃燒器。

2、在選擇進口燃燒器時應注意以下幾個方面：

（1）進口燃燒器對燃料的適應性“如壓力波動范圍及負荷調(diào)節(jié)范圍”等要求比較嚴格，其主要由有整裝型 和分體型，整裝型即在燃燒器體內(nèi)裝有鼓風機，實現(xiàn)一體化，燃燒器的功率一般在 7000KW 以下，而大于 7000KW 的燃燒器大多采用風機與燃燒器分離方式。 對于整裝型燃燒器， 國外一般是為 WNS 型 “臥式內(nèi)燃” 鍋爐設(shè)計的。當用于燃煤鍋爐改燃氣鍋爐時，由于爐型變化較大，爐體阻力差異亦很大，所以一定要注意 煤爐本體及煙風道整體阻力與燃燒器匹配的問題，否則會影響燃燒器正常使用。

（2）不能簡單按照鍋爐容量“如 X/噸蒸發(fā)量“選擇進口燃燒器。因為國外（如歐美、日本等國家）對鍋 爐蒸發(fā)量的概念規(guī)定為“212°F 華氏溫度的水蒸發(fā)為 212°F 的蒸汽量” 。因為 212°F 就是攝氏 100℃， 所以上述蒸發(fā)量實際上就是大氣壓力下的蒸發(fā)量，所需要的熱量相當此時的汽化潛熱為 2257KJ/KG。而我 們國內(nèi)蒸發(fā)量的概念是給水從 20℃，蒸發(fā)量為飽和溫度時的蒸汽量。

以上述為例，同樣 1t/h 的鍋爐，國外 鍋爐供熱量是我國鍋爐供熱量的 83%左右。這樣可以看出僅按鍋爐容量選擇進口燃燒器，將會出現(xiàn)出力不 足的問題。所以選擇進口燃燒器不僅要考慮燃燒器的每小時耗氣量，還要考慮燃燒器效率和鍋爐效率，留 有一定的余度。

（3）關(guān)于國產(chǎn)燃燒器的選擇 國產(chǎn)燃燒器的燃燒機理與進口燃燒器基本相同，經(jīng)配用進口電磁閥組和自動檢測裝置后，其性能比進 口燃燒器毫不遜色。從其負荷調(diào)節(jié)范圍大、對燃料適應性廣等方面比較，更適合我們的國情。

鍋爐煤改氣后應從以下幾個方面防止爐膛爆炸事故的發(fā)生：

（1）必須配有可靠的安全保護控制措施，如前介紹的各項聯(lián)鎖保護。

（2）對于水管鍋爐在爐膛出煙口位置(或正對爐膛中心位置.及煙道上設(shè)置防爆門。防爆門的作用是當爐膛 或煙道內(nèi)的混合氣體發(fā)生爆燃時能自動打開，泄放一定的爐內(nèi)壓力，以保護爐墻不受嚴重破壞。防爆門有 重力式和膜片式等。關(guān)于防爆門的開啟壓力和設(shè)置面積，目前沒有統(tǒng)一標準:,,一般按每立方米爐膛煙道的 容積設(shè)置 0.02m2 來考慮防爆門面積。當采用重力式防爆門時，對正壓運行的鍋爐其開啟壓力可按計算出的 爐膛壓力加 1000pa(結(jié)果不小于 2000Pa)設(shè)計門的重量。當鍋爐負壓運行時，可按爐壓為 2000Pa 計算。 當選用膜片式防爆門時，其材料可選 0.2-0.3mm 薄鋁片或經(jīng)劃十字刻痕的薄鍍鋅鐵板，其厚度為 0.3-0.4mm，刻痕深度 0.15-0.2mm，使用前應按設(shè)計壓力做破裂試驗，以防盲目安裝后發(fā)生爐膛爆炸事故。 膜片也可采用 3-5mm 厚的石板棉，但同樣需做破裂試驗。

（3）必須嚴格制定和執(zhí)行安全操作規(guī)程，特別是在每次點火啟動時，一定要做到徹底吹掃工作，掌握好吹 掃時間。吹掃時間必須是根據(jù)通風機的流量，計算出通風量為三倍爐膛、煙道容積所需要的時間再延時 30 秒以上。也就是說，必須保證在風門打開后，吹掃的風量容積大于或等于三倍爐膛和煙道的容積量，所需 的時間再延持 30 秒以上。在鍋爐運行中注意風—氣比例調(diào)節(jié)，防止出現(xiàn)脫火、回火現(xiàn)象，保證氣體完全燃 燒。

（4）當幾臺鍋爐共用一個煙道時，每臺鍋爐都應設(shè)有煙道門，而且每臺煙道門應設(shè)置限位開關(guān)。必須保證 在鍋爐啟動前打開煙道門后，鍋爐才能投入使用。防止因煙道門未打開，誤操作造成通風不暢發(fā)生事故。 同時，在燃氣鍋爐點火前,必須仔細吹掃爐膛和煙道,排除爐內(nèi)可能積存的可燃氣體。維持燃燒器前的燃 氣壓力穩(wěn)定。燃燒系統(tǒng)必須具有自動點火和熄火保護的功能。鍋爐房內(nèi)的燃氣供應系統(tǒng),及其相關(guān)的電氣設(shè) 備,也要采取相應的安全措施。比如,采用防爆電器,設(shè)置燃氣泄漏報警切斷裝置等。

結(jié)束語： 以上只是對燃煤鍋爐進行煤改氣可行性的一般分析和初步探討以及具體進行施工中的一些注意事項。 無論從經(jīng)濟角度還是環(huán)保方向上來看，大力發(fā)展燃氣鍋爐是目前的發(fā)展趨勢，我科學城天然氣輸配量較為 充足，完全可以滿足熱力廠煤改氣后對天然氣的需求而無須另外大投入建設(shè)天然氣輸配管網(wǎng)。熱力廠煤改 氣后可以大大降低煙塵排放量，可以顯著改善科學城的空氣質(zhì)量、更好的保護環(huán)境。