10蒸噸燃煤鍋爐改燃氣鍋爐技術方案
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新環境保護法發布后,要求對產生大氣污染的設備實行監管,嚴格限定污染物排放量,實施“碧水藍天”工程,推薦使用清潔燃料,如天然氣等;各級政府積極采取響應措施,推行燃煤鍋爐全面改造天然氣鍋爐。燃煤鍋爐在實際使用過程中,熱效率低,能源浪費大,排煙濃度大,煤的含硫量高,對大氣污染嚴重。尤其是近年來,能源供需與環境污染的矛盾日益突出。而燃氣鍋爐的熱效率高,對大氣污染低,有很好的環保性能。一些發達國家的燃氣鍋爐已經占有相當大的比重,如俄羅斯占60%,美國占98%,日本占99%,發展燃氣鍋爐是大勢所趨。我國也有越來越多的城市投身于煤改氣改造,限制燃煤鍋爐的使用,例如北京、上海、西安等地不再批準建設新的燃煤鍋爐房,原有的鍋爐房一律改為燃氣鍋爐等清潔型鍋爐。目前,天然氣是世界上已發現的最清潔的燃料,它燃燒充分,產生的灰分、含硫量和含氮量遠低于燃煤;同時,氣體燃料通過管道運輸,極大程度上減小勞動強度,改燒勞動環境,降低運行成本。燃氣鍋爐本次針對10蒸噸/小時燃煤鏈條鍋爐熱效率低、生產成本高、環境污染嚴重等問題,把燃煤鍋爐改成燃氣鍋爐,可以提升鍋爐熱效率、降低生產成本,大大降低煤煙型煙塵排放量,顯著改善空氣質量,實現環境保護的目的。一、基本說明原有SHL-1.25-AⅡ型燃煤蒸汽鍋爐,2000年生產,2003年投入使用;鍋爐爐體受壓元件基本完好,有繼續利用價值;鍋爐的給水系統和送、引風系統基本完好,非常適合改造為燃氣鍋爐。原燃煤鍋爐參數額定蒸發量:10t/h;額定工作壓力:1.25MPa;給水溫度:105℃;設計效率:≥90%;使用燃料:煤炭;燃料消耗量:5t 標準煤/噸蒸汽;燃燒方式:室燃;電能消耗(風系統);96.4Kw改造要求用戶要求將現有的這臺10t/h的燃煤蒸汽鍋爐改造為天然氣鍋爐,并達到以下目標。1.保持原鍋爐的額定參數(汽溫、汽壓、給水溫度等)2.保持或提高原鍋爐的出力和效率3.通過改造消除煙塵,滿足環保要求4.改造方案簡單易行,投資少、見效快、工期短,因此改造時涉及面越小越好,改造時不超過鍋爐本體基本結構之外。二、改造方案注意要點1.燃燒器的選型和布置與爐膛型式關系密切,應使爐內火焰的充滿度好,不形成氣流死角;避免相鄰燃燒器的火焰相互干擾;低負荷時保持火焰在爐膛中心位置,避免火焰中心偏離爐膛對稱中心了未燃盡的燃氣空氣混合物不應接觸受熱面,以免形成氣體不完全燃燒;高溫火焰要避免告訴沖刷受熱面,以免受熱面強度過高使管壁過熱等。燃燒器的布置還要考慮燃氣管道和風道的布置合理,操作、檢修和維護方便。2.燃氣鍋爐爐膛出口煙氣溫度不會受積灰和高溫腐蝕等限制,一般允許在1300℃左右。3.一般燃煤鍋爐改成燃氣鍋爐后,由于受熱面和積灰明顯減輕,傳熱條件改善,不完全熱損失也可以控制的較小,所以鍋爐效率會提高約5-10%。設計構思1.爐膛設計考慮天然氣燃燒的火焰直徑(φ1500mm)和火焰長度(4500mm),使爐膛空間與火焰的充滿度達到最佳。爐膛容積熱負荷設計為≤100*10^4cal/mh。2.天然氣主要成分是CH4,燃燒后產生的H2O蒸汽份額較大,故其輻射能力較強,爐膛受熱面可適當增加,以充分利用其輻射傳熱,提高熱效率,降低鋼材消耗,確保鍋爐出力,并可能提高鍋爐出力。3.鍋爐爐膛內采用微正壓燃燒。要求鍋爐的爐墻密封性能要加強。4.由于燃氣鍋爐的空氣過剩系數較小,只有1.05~1.2之間,燃燒所需風量較少,拆除除塵器后,煙道系統煙塵較小,所以煙道阻力小,引風機風量有較多的富余采用擋板風門調節,損耗較大,可考慮采用變頻調速方式對引風機進行調控。5.增加一個至兩個防爆門,提高鍋爐抗爆性能。6.新增加燃燒器控制系統與原鍋爐控制系統有機結合,使其具有燃燒程控功能,能預吹掃自動點火,火焰檢測器自檢,符合自動調節,火焰檢測故障報警聯鎖停爐。技術方案1.拆除煤斗:在原鍋爐基礎上拆除鍋爐前爐墻面板以前煤斗部分前落灰斗,以及爐排的全軸部分。2.拆除爐排:拆除爐排的全爐爐排以及前后軸。3.拆除爐排中間的風箱組成燃燒室空間:根據火焰的尺寸要求,將上下爐排中間的風箱部分拆除,形成一個圓弧形爐膛底部。4.密封爐排下面的落灰室以及管部的排渣斗,用爐渣將爐排底部的落灰室和后部的渣斗堵住并在爐渣上部放置厚度80mm的保溫混凝土,再在混凝土上放置兩層耐火磚(圓弧形放置),最后用耐火混凝土澆注抹面形成耐火保溫爐膛底。5.制作全爐墻及燃燒器的連接面板:用厚度為16mm的鋼板在爐座基礎平面處以上與鍋爐全爐墻平面處進行焊接固定(與鋼架相連焊接)根據燃燒頭的安裝固定尺寸要求,開孔并鉆四個固定螺栓孔(攻絲),用耐火磚在鋼板內側砌筑耐火前墻(在鋼板與耐火磚之間適當留50-80mm的間隙用來填充保溫材料)和原有前爐墻, 以及新做爐底相連,形成完全密封的新前爐墻。6.將原有左側和后部的看火門,改成兩個防爆門。7.拆除原有的鼓風機,除塵器,以及空氣預熱器,將原有的鼓風機及送風道全部拆除(預熱器可根據情況考慮),原除塵器被拆除后,鋼制煙道將原除塵器卷入口和出口之間空間進行連接。形成完整煙道。8.清除爐內水冷壁管對流管束等受熱面上的煙垢,同時將鍋爐內水側的水垢進行清洗,提高鍋爐受熱面的傳熱能力。9.對所有的爐墻及爐門進行密封:由于燃氣鍋爐在微正壓狀態運行,為了安全,需要對所有的爐墻及爐門進行密封。10.安裝燃燒機:先將燃燒頭拆下,裝在前爐墻上的燃燒器連接面板上,并用耐火材料將燃燒筒與爐墻處進行密封;然后按要求依次裝上燃氣閥組及附件,最后裝_上燃燒機主體部分。11.根據燃燒機要求,結合原有的控制系統,設計制作新的控制系統,充分利用原有的系統保留部分的控制器件,新增加部分重新做一個控制柜,將新控制柜與原有控制內保留部分結合,形成新的完整控制系統,可實現以下功能:a.水位自動調節、指示功能。b.水位高低報警、極低水位報警聯鎖停爐。c.爐膛出口溫度超高報警、停爐。d.蒸汽壓力超壓報警、停爐。e.燃燒負荷自動調節,大、小火自動轉接。f.根據壓力,適當調節鍋爐啟停。g.燃燒程控自動控制,自動實現預吹掃,高壓點火,火焰自檢,火焰監測,故障熄火報警停爐聯鎖。h燃氣高、低壓報警。.i.燃氣系統泄露報警、停爐。j.燃燒機停爐后吹掃。k.引風機與燃燒機順控聯鎖,啟動時引風機先開,燃燒器后開,停爐時燃燒器先停,引風機后停。l.所需的電機控制回路,都有短路、缺相、過載等保護功能。12.調試時要對引風機的風量和壓頭進行調整:由于改造后引風機有較大富裕量,需要將引風門關小到一定程度,以減少風量和降低風壓。13.引風機改為變頻控制:由于引風機功率較大,且改燃氣后風量要求較燃煤時少,拆除除塵器和空預器的煙道阻力減小,引風機富裕量較大,采用加擋板調節時,電耗較大,改為變頻調節后,能耗會降到原能耗的1/2~1/3,因此節能效果明顯。通過上述案例分析,鄭州方快鍋爐小鍋認為,燃氣鍋爐的使用可以大大改善工作環境,降低勞動強度,提升企業品味。且隨著國家環保政策、能源政策的發展趨勢改善,燃氣鍋爐的運行費用較燃煤鍋爐有非常大的下降空間,因此,鍋爐“煤改氣”具有相當大的改造價值。







