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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
某厂现有6t/h 燃煤蒸汽锅炉2台,锅炉性能完好,非常适宜改造为燃气锅炉。
1、锅炉参数
①额定功率 6t/h
②额定工作压力
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: 10吨/天
⑦燃烧方式室燃
2、改造要求
用户要求将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,~,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
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