在燃煤锅(guō)炉改造为燃气锅炉的工作中,应以不变动锅炉本体(tǐ)受压元件部分,减少对(duì)原(yuán)有锅炉改动为(wéi)原则。洛阳燃烧器厂(chǎng)家小编(biān)下面就带(dài)你详细(xì)了解(jiě)看(kàn)看(kàn)吧。
改造过程应着重从燃气燃烧器的选择、燃烧器数量的确定、燃烧(shāo)器布置、炉膛布置的匹配(pèi)性设计、选择防(fáng)爆措施等方面考虑,循(xún)序渐(jiàn)进(jìn),既要考虑经济效益,又要从实用性出发。
燃气(qì)燃烧器的选择
在燃(rán)煤(méi)锅炉改造过程中,首先要选择或设计合适的燃(rán)气燃烧器。常(cháng)见(jiàn)的燃气燃烧器按照空气供给方式可以分(fèn)为引射式燃(rán)烧(shāo)器、鼓风式燃烧器和(hé)自燃引风式燃(rán)烧器三类。引射式燃烧所需的空气由燃气射流吸入,鼓风式燃烧(shāo)器(qì)需(xū)鼓风设(shè)备将空气送入(rù)燃(rán)烧系(xì)统(tǒng),自(zì)然(rán)引风式(shì)燃烧器则依靠(kào)炉膛中的负压将燃烧所需的(de)空气吸入燃烧系统。
1.对于燃烧器(qì)的选择(zé)应对比三种燃烧器的(de)特性结合锅炉原有炉膛的特点进行考虑。
1)燃气燃烧器的安全程度,也就(jiù)是要求降(jiàng)低气体不完(wán)全燃烧(shāo)热损(sǔn)坏(huài)。燃烧的完全度主要与燃气和空(kōng)气混(hún)合均匀程及空气(qì)是否充足有关。一(yī)般(bān)在空气(qì)量充足、混合良(liáng)好(hǎo)的情况下,使气体不完(wán)全燃烧损失为(wéi)零并不困(kùn)难。当燃用高(gāo)热值燃(rán)气(qì)时,气体(tǐ)不完(wán)全燃烧损坏(huài)不应超过0.5%;燃用低热值气体(tǐ)时,气(qì)体(tǐ)不完全燃烧损坏不应(yīng)超过1.5%。在采用预混(hún)燃烧器时(shí),容易使不完全燃烧损坏控制(zhì)得比扩散燃烧时低一些(xiē)。
2)降低烟气(qì)中的(de)过剩空气系数是降低排烟(yān)损坏有效(xiào)措施(shī)。排烟中的过剩(shèng)空(kōng)气量与烟气通道(dào)漏入(rù)的空气量之和。对微正(zhèng)压运行的锅炉,烟气通道(dào)漏入的空气为零,此时主(zhǔ)要过(guò)剩空气量取决(jué)于燃烧时的过剩空气(qì)量取决(jué)于燃烧时的过剩空(kōng)气量,实际上在任何情况下,降低燃烧时的过剩空气量,对提高锅炉(lú)的热(rè)效(xiào)率是有好处的。燃烧(shāo)器能否保(bǎo)证在尽量低的过剩空气系数下运行,是燃烧器燃烧(shāo)性能的重要指标之一。
3)燃烧器(qì)的火焰特性与炉内换热和锅(guō)炉的其(qí)他特性密(mì)切相(xiàng)关。比(bǐ)如(rú),扩散燃烧时,其半发光火焰比无(wú)焰燃烧时(shí)的(de)火焰辐射能力强(qiáng),对(duì)炉(lú)内传播有(yǒu)利。燃烧器喷口的(de)气流应有较高的速度和较大射程(chéng),以使炉(lú)内火焰充满(mǎn)度较好。在利(lì)用耐火材料加强炉内传热时,需要与辐射(shè)面(miàn)相适应(yīng)的火焰形(xíng)状和(hé)火焰速度。
4)充分考虑燃烧(shāo)速度(dù)。因为高速(sù)燃烧是现代中小型锅炉(lú)发(fā)展(zhǎn)的的趋势,它可以减少(shǎo)燃烧器和炉膛(táng)的(de)尺寸,是锅炉小型(xíng)化的重要(yào)措施,也是燃烧器的重要特性指标。但(dàn)是,实际生产中,由于中小型锅炉(lú)常在负荷(hé)多变的情况下(xià)使用,因此,要求(qiú)燃烧(shāo)器有很宽的负荷调节范围。改造(zào)后的燃气锅炉在(zài)运行时,应使炉膛火焰充满度比较好(hǎo),不形成气流死(sǐ)角,避免相邻燃烧(shāo)器的火(huǒ)焰相(xiàng)互干扰,同(tóng)时未燃尽的燃(rán)气、空气混合物不应(yīng)接触换热面,以免形成气(qì)体(tǐ)不完全燃(rán)烧(shāo)。但高温火焰要避免(miǎn)高速冲刷换热面,以免换热面热(rè)强度过(guò)高使管壁过热。因此,在选(xuǎn)择燃(rán)烧器时(shí),还要根据(jù)不同的燃(rán)气和(hé)负(fù)荷,近似估算燃烧(shāo)火焰的长度。
2.燃气燃烧器(qì)数量的确定
燃煤锅炉(lú)改(gǎi)造(zào)中燃气燃(rán)烧器(qì)的数量可由下式确定:
n=Qgl/Qrq
式中,n为(wéi)燃气燃烧器的(de)数量(liàng);Qgl为锅(guō)炉热(rè)负(fù)荷(hé)容量,KW;Qrq为(wéi)单(dān)个燃烧器热负荷,KW。实际改造(zào)中(zhōng),为防止(zhǐ)多个燃烧(shāo)器(qì)同时运行时某一个燃烧(shāo)器因(yīn)事故(gù)熄火引起爆炸或爆炸,燃气燃烧器个数一般不超(chāo)过4个(gè)。为解决锅炉在低负荷时燃气流量不足出现的熄火、回火问题,可(kě)通过在燃烧(shāo)器(qì)内部加装油枪来(lái)适应锅炉低负荷时(shí)的变化,同时炉膛(táng)中应配合安装熄火防(fáng)爆装(zhuāng)置(zhì)。
3.燃烧器的(de)布置
1)应使火焰处于炉膛几何(hé)中心区(qū)域,使火焰尽(jìn)可(kě)能充(chōng)满炉膛,燃(rán)烧(shāo)稳定。
2)火(huǒ)焰居于炉膛(táng)的几何中心区(qū)域,可使炉膛(táng)内热量得以(yǐ)均匀分配,不会形成局部受(shòu)热(rè)引起应力(lì)增大,防止受热不均,避(bì)免锅炉出(chū)现受热局部过热现象。
3)卧式(shì)锅炉的炉膛进深(shēn)较大,燃烧器布置在炉(lú)膛的前墙上,保(bǎo)证前(qián)烟箱(xiāng)不会(huì)过热。目前,国内中小型(xíng)燃煤锅(guō)炉按(àn)燃烧方式分为层燃烧与室燃烧两种。层(céng)燃炉多数为链条炉,其特征(zhēng)是燃(rán)料在固定或缓慢运动着的炉膛实现(xiàn)燃烧(shāo)。当改造的锅炉(lú)为链条炉时,其前后墙及(jí)炉(lú)拱的特殊(shū)形状为(wéi)安装燃烧器带(dài)来不便,故应将燃气燃烧器安装于(yú)链条炉的南(nán)侧(cè)。为(wéi)使改造后(hòu)炉内的(de)热(rè)交(jiāo)换状况与改造前相似,以减少链条炉内换热设备的变动,应将燃气燃烧(shāo)器安装(zhuāng)于炉膛侧墙中心(xīn)下(xià)方。对于煤粉炉,为保持与(yǔ)改造前炉膛空气动(dòng)力场特性相似且减少改造工程量,可(kě)利用基原有煤粉燃烧器(qì)喷口位置(zhì)安装(zhuāng)新的燃烧器。
4.炉膛布置(zhì)的匹配性
当燃烧器的类型及位置选定时,应进行炉膛的匹配计算(suàn),主要(yào)由四部(bù)分组成。
1)排(pái)烟量要与引风机相匹配。燃煤锅炉引风(fēng)机的(de)排烟量是按照(zhào)燃煤产生的烟气配置的。改烧燃气后,烟气的密度(dù)及流(liú)量发生变(biàn)化(huà),应(yīng)重新(xīn)校验引(yǐn)风是否匹配,否则会出现(xiàn)点火困难、尾气温度高度等温题。
2)炉膛漏风系统要与(yǔ)燃烧器空气量(liàng)相匹(pǐ)配。在煤(méi)改(gǎi)气过程中,应将(jiāng)漏风系数在0.1以(yǐ)下。燃煤锅炉的漏风主要(yào)集中在前煤(méi)斗(dòu)、排(pái)碴口(kǒu)、鼓风机(jī)入(rù)口处。采用气(qì)体燃料(liào)后,应当封闭,以减少排烟热损失和电耗,否则容(róng)易造成漏风(fēng)。
3)炉膛尺寸(cùn)要与(yǔ)燃烧(shāo)器的布置匹配(pèi)。炉膛(táng)布置要考虑单个燃烧器。根椐单个燃烧器的(de)火焰长度和(hé)直(zhí)径,确定燃烧器之间的(de)距离,以保证火焰不冲刷炉墙、不相互干扰,并有利于受热面匹配。
5.燃气锅(guō)炉防爆措施选(xuǎn)择
在燃煤锅炉改造为燃(rán)气(qì)锅(guō)炉后应从以下(xià)几方面防止炉膛爆炸事故的发生。
1)必须配有可靠(kào)的安全保护控制措施,如自(zì)动点火装置、快(kuài)速切(qiē)断(duàn)阀、火焰(yàn)监(jiān)视系统(FSSS)各项连锁保护。
2)对于水管锅炉在炉膛出烟口位置(或正对炉膛中心位置)及烟道上设(shè)置防爆门。防爆(bào)门的动作是当炉膛(táng)或烟道内的混(hún)合气(qì)体发生(shēng)爆炸时(shí)能自动打开,泄放一(yī)定的炉内(nèi)压(yā)力,以保护炉墙不受严重破坏。
3)必须严格(gé)制订(dìng)和执行(háng)安全操作规程,特别(bié)是在每次点(diǎn)火启动时一定要做吹扫工作,掌握(wò)好吹扫时(shí)间。必须保证在风(fēng)门打开后,根(gēn)据通风机的流量计算的吹(chuī)扫风量容(róng)积应大于(yú)或(huò)等于3倍炉膛和烟道的容积量(liàng),所需的时间再延(yán)迟30S以上。在锅炉运行中(zhōng)注意风气比例调(diào)节(jiē),防止出现脱火(huǒ)、回火现象,保证气体(tǐ)完全燃烧。
4)燃气锅炉燃烧(shāo)系统(tǒng)应实现自动化(huà),包括点火、熄火(huǒ)保护、燃烧自动调节、必要的联锁(suǒ)保(bǎo)护以及用程序自(zì)动(dòng)启动。
5)当几台锅炉共用一个烟道时,每(měi)台锅(guō)炉都(dōu)应(yīng)设有烟道(dào)门,而(ér)且每(měi)台烟道门应设置(zhì)限位开关。与(yǔ)此同时(shí),还必须保(bǎo)证在锅炉(lú)启动前打开(kāi)烟道门后,锅炉才能(néng)投(tóu)入使用,以防因烟道门未打开(kāi),误(wù)操(cāo)作造成通风不畅事故。
燃(rán)煤锅炉(lú)与燃气(qì)锅炉不同之处
1.燃烧方式
循环(huán)流化床燃煤锅(guō)炉是将煤(méi)通过破(pò)碎设备,经皮带进煤(méi)仓,通过给煤机利(lì)用播煤风(fēng),撒入炉膛;通过循(xún)环灰加热,流态(tài)化燃烧过程。而煤改气后将焦炉煤(méi)气和(hé)驰放气混合合由四个燃烧器喷入直(zhí)接燃烧。
2.燃烧(shāo)产物
煤(méi)主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组(zǔ)成,煤燃烧放出热量(liàng)后,生成SO2、SO3、NOx灰(huī)分和水分,而SO2、SO3、NOx由烟气排入大气(qì),污染环(huán)境,对人类造成危(wēi)害。而(ér)焦炉气和驰放气的(de)主要成分是CO和H2,经过燃烧后,主(zhǔ)要生成CO2和H2O,相对燃煤锅炉燃气锅炉(lú)的排放SO2、SO3、NOx要少得多。
3.通风方式
燃(rán)煤锅炉一般采用负压燃烧,基燃烧过程是由鼓风机和引风机的配合配合的配合来共同完成,煤在燃(rán)烧(shāo)过程中,需要大量(liàng)的空气,而由于炉(lú)墙(qiáng)烟(yān)道的漏风,过量空气系数可达2.1-2.5之间。燃气锅(guō)炉采用微正压或微负压燃烧,需要的风(fēng)量小,在燃烧器内空气能较好的与天(tiān)然气预混(hún)。微正压燃烧(shāo)没有(yǒu)炉墙和烟道(dào)的漏风因素,运行中烟道出口空气系(xì)数可为1.05-1.2。
4.燃料易(yì)爆性
燃煤锅(guō)炉(lú)燃(rán)烧安全,炉膛不(bú)易发(fā)生(shēng)爆炸危险。而燃气锅炉在爆炸(zhà)浓(nóng)度界限内(nèi),遇(yù)到明火(huǒ)就会发生爆炸。危险性较(jiào)大。
5.锅炉自动控制
燃煤(méi)锅炉由于受到煤种、料层厚度、鼓风量、引风量、风煤(méi)配比(bǐ)等原因,要做到根据负荷(hé)来自动(dòng)调节锅炉(lú)运(yùn)行(háng)参数的难(nán)度大。而燃气锅炉所受影响因素较少,可根据(jù)负荷调节燃(rán)烧器阀门大小,容易实现(xiàn)自(zì)动控制。
总结
经过煤改气锅炉的实际改造,及运(yùn)行分析。改造后的锅炉工艺指标,燃烧特性指标均达(dá)到设计要求,并能实现使用与(yǔ)监控(kòng)一体化,极(jí)大(dà)地降(jiàng)低了锅(guō)炉潜在的(de)危险性。同时在减少购买(mǎi)新炉(lú)的(de)成本的基础上(shàng),减少了(le)气(qì)体污染物的排放(fàng)。实现(xiàn)了经济效益和环境保护的双赢(yíng)。