燃煤锅炉改烧燃气的探讨

燃煤锅炉改烧燃气的探讨

　随着生活水平的不断提高，人们对环境质量的要求也日益提高，因此控制污染源、改善城市环境质量已被国家环保部门列为城市环境治理工作的重点，燃煤锅炉改烧燃气就是治理燃烧污染的方向之一。近两年北京、上海、南京、济南、青岛等大中城市相继下达了年度内必须砍掉一定数量中小型燃煤锅炉的计划，燃煤锅炉如何更经济有效地改造成燃气锅炉就成了亟待解决的问题。

　　1锅炉改装3）的燃煤蒸汽锅炉、一台lt/h（DZL1―0.69―All）燃煤蒸汽锅炉和一台1.4MW的立式燃煤热水锅炉进行了改烧燃气的技术改造。以下对改装的有关问题进行讨论。

　　1.1燃煤锅炉改烧燃气的可行性并非所有燃煤锅炉都有改装价值，要通过经济分析后作出决定。经济分析首先要对燃煤锅炉的热效率进行检测，对剩余使用寿命进行评估，然后对锅炉的改装费用和改装后锅炉热效率及使用寿命进行分析评估，将其运行成本与新购燃气锅炉的运行成本作对比，判定燃煤锅炉是否有改装价值。当改烧燃气后锅炉热效率不小于国家规定的82%考虑贴现率及折旧后，投资小于新上燃气锅炉方有改装价值。对资金紧缺，无力购买燃气锅炉的用户，是一种可取的方案。

　　燃煤锅炉的炉膛改烧燃气是可行的。煤的燃烧为多相反应，而燃气燃烧是均相反应，相同发热量的煤与燃气的燃尽时间不同。煤的燃尽时间长，因而出力相同的燃煤和燃气锅炉的炉膛容积则是前者大于后者。燃煤锅炉的炉膛容积热强度一般是燃气锅炉的1/3 ~1/4由此可见燃煤锅炉改烧燃气其炉膛能满足燃气的正常燃烧。此外，对各种燃料而言，其单位发热量燃收穑日期：⑴00MB烧所需的理论空气量基本相同。燃煤锅炉炉膛过剩空气系数为1. 3~1.5，而燃气锅炉则为1.05~1.1，可知燃气燃烧产生的烟气量远小于煤燃烧产生的烟气量。燃煤锅炉改烧燃气后，其鼓风机、引风机富裕15%~60%的能力，因此改装锅炉时可保留原有的鼓风机和引风机。

　　1.2燃气燃烧器的选择与布置由于燃烧器的种类、布置和调节可影响锅炉工作的可靠性和经济性，故应重视这一问题。

　　对各种燃气而言均可采用鼓风式燃烧器，条件允许时尽可能选用。该种燃烧器结构紧凑，热流量调节系数大于5，燃烧稳定；易实现自动化控制。卧式锅炉燃用焦炉煤气时，可采用机械引风缝隙式炉床燃烧器（属扩散式）出力在1t/h以下（含1t/h）的立式锅炉，当使用焦炉煤气时可采用自然引风的扩散式燃烧器。这种燃烧器不适于燃用天然气或液化石油气，因其易结炭和不完全燃烧。对出力小的燃气锅炉亦可采用大气式燃烧器，出力大的锅炉不宜使用，因为其体积大、笨重、噪声大。

　　燃烧器布置要合理，使火焰处于炉膛中心，火焰不能直接冲刷水冷壁、炉壁和锅筒。另外火焰具有一定长度以使炉内火焰充满度良好。

　　1.3重视安全技术改装锅炉要遵守劳动部颁发的蒸汽锅炉安全技术监察规程和热水锅炉安全技术监察规程中的有关规定。在燃气锅炉上要装设以下联锁装置：（1）引风机突停时，自动切断送风和燃气供应；（2）燃气供应压力低于规定值时自动切断燃气供应；（3）送风机突停时自动切断燃气供应；（4）对蒸汽锅炉超压、水位过高过低时，自动切断燃气供应；对于热水锅炉，当压力降到发生汽化或水温升高超过了规定值或水泵突停时，自动切断燃气供应；（5）须装设可靠的点火程控装置和熄火保护装置。我们改装时，点火的程控由PC实现，火焰监测采用紫外线光敏监测器，采用声光报警系统。

　　2新型燃气燃烧器设计―0.69―A11）改装时，根据其运行特点，设计了一新型燃烧器，现简介如下：这种燃烧器的使用条件是炉膛处于负压运行。改胃装的锅炉烧沼气，同时考虑由于冬季沼气产量不足尚须同时燃煤，要保留燃煤功能，因此未改动炉排，在炉排上铺一层煤作底火。炉膛压力不小于一8Pa.鉴于这种情况设计了一种扩散一大气式复合型的燃烧器。结构如所示。其基本构成为套管式，燃气在外管流动，一次空气藉助炉膛负压由内管吸入炉内。在空气管前端沿管周打一排小孔，部分燃气通过小孔流入空气管内与一次空气混合在炉内燃烧。大部分燃气在燃烧器前端与一次空气混合在炉内燃烧。二次空气由炉排进入炉内参与燃烧。燃烧器运行一段时间后，由于炉排上煤火辐射作辏其头部被烧坏。为解决这！问题，在不。改换燃烧器材质的条件下增加了冷却水套，如所示。通过两年多的观察，燃烧器运行良好，工作稳定。

　　设计这种燃烧器的基本思想是：将燃气分成细流以增大其与空气的接触面；燃气与空气在头部互成一定角度流出；燃气和空气的流速有一定的差值。此外我们利用鼓风式燃烧器的结构紧凑、燃烧稳定的优点和大气式燃烧器不用机械送风的特点，设计出上述燃烧器。通过实际运行情况观察，此燃烧器有以下特点：（1）与热流量相同的大气式燃烧器相比，其结构紧凑；（2）热流量调节范围大；（3）要求的燃气压力较低；（4）不需要鼓风设备；（5）燃烧稳定性好；（6）运行时无噪声。其不足之处是使用范围受限，不能用于微正压燃烧的锅炉上。

　　3改装中应注意的问题注意防爆问题。燃气与空气混合，浓度在一定范围之内遇明火会发生爆炸。故改装后的锅炉房所用电器须更换防爆电器和防爆照明设备。锅炉房内安设燃气泄漏报警系统。在锅炉本体上要装设防爆门，防爆门不能布置在操作地点。要考虑爆炸时由防爆门冲出的烟气和火焰不能伤害操作人员。

　　尽可能少用燃烧器，一般不超过两个。燃烧器的布置受制于炉膛形状、尺寸。燃烧器个数不宜多，否则有可能使相邻燃烧器的火焰互相干扰，特别是会降低熄火保炉装置光敏监测器工作的可靠性，易出爆炸事故。燃烧器个数多则调节的对象就多，使自控系统复杂。

　　控制炉内负压值。由燃煤锅炉改烧燃气，基本上都保留了原有的引风机，故炉内处于负压运行。但负压值不可太大，否则会破坏燃烧器的燃烧稳定性，出现脱火甚至导致炉内爆炸；另外亦会增加空气吸入量，使排烟热损失增加。一般将炉内负压保持在一8