焦化廠燃煤鍋爐燃氣改造技術研究

周林

焦化廠燃煤鍋爐燃氣改造技術研究

周林

根據焦化廠在不同季節煤氣出現過剩的問題，為充分利用過剩煤氣，介紹了利用燃煤鍋爐改造為燃煤氣鍋爐的方法及技術措施。

燃煤鍋爐;燃氣鍋爐;燃燒器;控制;效果

雞西礦業集團赫陽燃氣有限公司設計年產焦碳10萬噸，煤氣4千萬立方米。擔負市區居民及公福燃氣供應任務。由于用氣負荷因季節不同而變化。導致每年3－11月份外供煤氣出現相對過剩，剩余的煤氣通過放散裝置排入大氣，不僅造成了煤氣的大量浪費，而且污染了周圍的空氣環境。在焦化廠這種煤化工企業，蒸汽伴隨化工生產工藝全過程。如果將放散的這部分煤氣充分利用，用作鍋爐燃料進行燃燒，即能避免煤氣這種再加工高成本能源的無畏浪費，又節省了鍋爐用燃料煤，同時減少了對環境的污染、降低了工人的勞動強度。基于這樣的考慮，最初的采用方法只是將剩余的這部分煤氣通過管道引入鍋爐房，然后在鍋爐的前端和兩側分別安裝支管直接在爐膛中進行簡單燃燒。相當一段時間廠區化工生產需要的蒸汽就是由兩臺DZL4－13燃煤鍋爐改成的燃氣鍋爐生產蒸汽供給。由于開始階段經驗不足，在鍋爐運行過程中發現，煤氣由管道直接引入爐膛簡單燃燒存在很多缺點和不足:

一是，煤氣在爐膛中燃燒不完全，煙氣中的大量沒有完全燃燒的碳積聚在煙管、水冷壁管及鍋筒的表面，直接影響了燃燒熱量的傳遞，堵塞煙管造成排煙不暢。

二是，經常出現煙囪冒黑煙、煙氣排放超標現象。

三是，熱效率低，鍋爐出力不足。

四是，在出現供汽負荷變化，特別是蒸汽負荷增大時，經常出現不能滿足生產需求的情況。

五是，無鍋爐燃氣安全保護措施，一定程度上威脅鍋爐安全運行。

針對鍋爐改燒煤氣后出現的上述問題，為確保鍋爐安全穩定運行，滿足生產需要，對燃氣鍋爐技術改造勢在必行。

1 改造措施

1.1 燃燒方式。

燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐重要的是燃燒方式的選擇。目前燃氣鍋爐大都為正壓燃燒方式，可提高鍋爐的熱效率，但對鍋爐爐體的密封和保溫要求比較高。而公司目前使用的鍋爐是兩臺DZL4－10燃煤鍋爐，鍋爐原設計為負壓燃燒，實現正壓燃燒改造技術要求高、施工難度大，工程投資、工程量都很大，因此設計時考慮繼續采用鍋爐原有負壓燃燒設計，保留使用原有引風機、煙道，這樣可減少投資，降低改造成本。

1.2 改造內容。

兩臺臥式4噸鏈條爐改為燃氣鍋爐，必須以保證鍋爐安全運行和滿足生產需要為基本點。經過反復論證主要應從以下幾個方面進行:原有鍋爐爐膛進行改造;燃燒器選型設計、點火方式;燃燒的控制，送、引風控制;熄火保護控制;以及對鼓、引風機變頻調速器安裝等。

1.3 爐膛改造。

(1)拆除原有鍋爐的給煤、除渣、除塵設備 (拆除給煤設備后前端爐墻出現的空洞，采用兩側爐墻砌筑結構砌筑封閉)。

(2)密封排渣口防止進風，為節省投資，保留利用原有引風機和鼓風機。

(3)清除受熱面水垢及受熱面煙側的灰渣，以保證受熱面的傳熱效果。

(4)在原有爐排上部鋪設一層絕熱磚，絕熱磚上部再鋪一層耐熱火磚，防止原有爐排燒壞。并在其上部砌筑花格子墻，以增強爐膛內的輻射換熱。

(5)在原檢查門和撥火門處設置安全防爆門。

就目前企業會計工作實際情況來說，計算機在會計日常工作中起著非常重要的作用，這主要是由于計算機無論是在相關設計還是大數據分析以及運營管理等方面，都有著深入研究。因此，要想實現以上內容，就要求企業會計人員必須明確自身職責，熟練掌握相關專業知識和技能，確保計算機系統工作的順利進行。另外，對于會計核算計算機系統相關工作來說，還應該跟手工系統一樣，每一項工作都要通有不同會計人員來進行相關的記錄，或者是不同會計部分來完成，從而杜絕會計人員作弊現象的發生。因此，企業要不斷提高會計工作人員的職業能力控制，明確會計人員職責范圍，確保會計工作人員能夠獨立、高效完成相關工作，確保企業各項工作的順利進行。

(6)拆除原燃煤時使用的鍋爐前拱和爐拱吊梁。

1.4 燃燒器的選擇和設計。

燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐，燃燒器選擇是關健技術問題，結合臥式內燃三回程鍋爐特點，改造設計時選擇了旋轉射流機械鼓風燃燒器，該類型燃燒器的優點是:燃氣能與空氣充分混合，使燃料能充分燃燒，同時該型燃燒器具有容易加工、安裝方便等特點。

1.5 燃燒器的布置。

(1)對于燃燒器的布置，根據鍋爐的結構特點主要考慮火焰應處于爐膛幾何側中心區域，沿鍋筒縱向使火焰盡量充滿爐膛，使爐膛內熱量得以分配均勻，受熱面的負荷均勻。設計考慮將燃燒器布置在鍋爐給煤斗拆除后的鍋爐前部，距離鏈條爐排上部560毫米位置。砌筑時預留燃燒器安裝口。

(2)綜合考慮鍋爐點火安全、操作方便等因素，將燃燒器設計成可以移動，點火時燃燒器可沿設計的固定軌道移出爐外進行。

(3)結合燃燒器的布置特點，燃燒器同鍋爐煤氣輸送管的連接采用具有柔性的不銹鋼制鋼簧管。且長度上留足夠的余量。

(4)燃燒器同鍋爐前部爐墻聯接處密封墊采用石棉板。

2 安全控制

燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐的重點實現是鍋爐的安全控制。能否實現對鍋爐運行的安全控制，關系到技術改造的成敗，是硬性衡量指標。

2.1 設置安全水封。

燃燒器結構示圖

2.2 鍋爐燃燒控制。

在生產過程中，供氣負荷經常發生變化，為滿足生產需求在設計時對鍋爐燃燒設置了大火和小火兩種燃燒狀態。鍋爐燃料供給量是由在主供氣管上設置電動蝶閥來控制，蝶閥設大火和小火兩個開啟位置，當用汽負荷較大時，通過按鈕控制蝶閥處于大火開啟位置;當供汽負荷較小時，通過控制按鈕使蝶閥處于小火開啟位置。蝶閥可根據供蒸汽負荷需求靈活調整。在進行大、小火轉換改變鍋爐燃燒強度過程中，與之相匹配的燃燒所需空氣供給量和引風量也相應發生變化，供給風量是由風機配置的變頻調速器和電動蝶閥聯鎖，通過供電頻率變化，改變電機轉速自動完成風量調整，從而實現鍋爐燃燒強度的調整。

2.3 點火。

燃氣鍋爐的點火過程是燃氣鍋爐安全運行的重要環節之一，特別是燃煤鍋爐改造的燃氣鍋爐點火方式的選擇更為重要，在對使用燃煤鍋爐改燃氣鍋爐的單位以及燃氣公司鍋爐以往鍋爐點火調查時都有發生過爐膛爆鳴或爆炸事故。因此，本次改造點火方式選擇爐外點火方式，在設計時，將燃燒器同鼓風機設計為一體，點火時，燃燒器可沿軌道滑出。點火的火源采用引火棒，點火棒以煤氣為燃料，點火煤氣接自鍋爐房內煤氣主管路，通過煤氣專用膠管連接金屬管并設有開閉用的煤氣旋塞。點火前先啟動引風機5min后，當允許點火指示燈亮后，開啟點火棒旋塞，點燃引火棒，放在燃燒器噴頭前部，在設置小火狀態下點燃燃燒器，點燃后將燃燒器沿軌道回位鎖緊，調整到需要燃燒工況，關閉引火棒。這種點火方式雖不如電子點火自動化程度高，但直觀、安全、易操作。缺點是水封要定期換水。

2.4 熄火保護。

熄火保護是燃氣鍋爐重要且不可或缺的安全保障裝置，鍋爐正常燃燒是通過熄火保護裝置監測火焰，一旦檢測到鍋爐熄火，電磁閥自動切斷燃氣供給。

設計時，熄火保護采用紫外線光敏裝置及繼電器來控制，紫外光敏管具有靈敏度高、耐高溫、抗干擾能力強，不易接受假信號，特別是對煤氣、天然氣火焰有較高的靈敏度。為確保熄火保護裝置的可靠性，設計時考慮光敏探頭安裝在兩個不同的位置，對燃燒器的火焰進行檢測，在鍋爐正常工作條件下，只要有一個探頭觀測不到火焰時，電磁閥就自動關閉。其中一個紫外線光敏探頭設計在風道中，距燃燒器頭部火焰約20cm，可直接監測火焰，監測探頭設計在風道中，可直接被鼓風冷卻，以保證不被火焰烤壞。通過紫外線光敏管獲取的光信號轉為電信號經放大器放大后，通過繼電器吸合，發出警報。一旦鍋爐熄火，電磁閥自動切斷燃料供給。

3 結論

(1)改造后鍋爐燃燒狀況明顯改善，熱效率有顯著提高，可根據負荷要求靈活調整，滿足了焦化生產工藝的需要。

(2)由于燃燒效率好，不但節省了燃料，也避免了因燃燒不完全造成的煙管積碳，影響傳熱的情況，延長了煙管的清理周期。杜絕了煙囪冒黑煙的現象。

(3)此項燃氣鍋爐燃燒技術和安全控制技術，通過3年來的運行實踐證明，該項技術具有實用性和運行可靠性。

(4)兩臺4噸鍋爐改造為燃氣鍋爐費用約6萬元，與購買燃燒器比較，自行加工制造節省了改造資金。

On Transformation Technology Applied in Coal Boiler

Zhou Lin

Considering the surplus of coal gas supplied in different seasons，the paper introduces the technology to turn the coal boiler into the coal gas boiler in order to take advantage of the surplus coal gas.

Coal boiler;Gas boiler;Burner;Control;Effect

TK229.6

A

1672－6758(2012)02－0041－2

周林，工程師，雞西赫陽燃氣有限公司，黑龍江·雞西。郵政編碼:158100

Class No.:TK229.6Document Mark:A

(責任編輯:鄭英玲)