和平村鍋爐房煤改氣工程

【摘要】本文從主體工程、燃氣系統、燃燒系統、熱力循環系統、水處理系統、定壓補水系統、送風系統、煙氣系統等方面全面介紹燃氣鍋爐的運行情況及原理，系統的闡述了煤改氣工程的工作要點。

【關鍵詞】燃氣系統；燃燒系統；熱力循環系統；熱負荷

引言：

“十一五”期間我市各項事業迅猛發展，同時帶來了環境承載力下降的問題。為保障“十二五”期間的國民經濟可持續發展，減少大氣環境污染，改善城市居民生活環境，天津市政府從治理污染大、見效快的燃煤供熱鍋爐房入手，在“十二五”期間淘汰中心城區及濱海核心區燃煤供熱鍋爐，為我市的工業發展騰出更多的環境容量。

一、主體工程

本項目為燃氣熱水鍋爐房改造項目，項目位于天津市河東區新泰路和平村內，供熱站煤改氣工程改造后安裝2臺14MW燃氣熱水鍋爐及相關熱水循環系統、補水系統、水處理系統、送風系統等輔助設施。改造后和平村供熱站占地面積不變，鍋爐房占地面積和建筑面積均不變，分別為807.53㎡和1740㎡，工程建筑物情況如下：

鍋爐房主體標高為15m，房內局部高度為17.3m，內部設置2臺14MW燃氣熱水鍋爐。鍋爐房為四層結構，局部為五層：一層布置鼓風機房、水泵房、設備間、換熱間及配電間；二層主要布置鍋爐間及化驗室、辦公室等輔助設施；三層主要為鍋爐間上空及會議室、辦公室等設施；四層主要問題會議室、辦公室等設施。鍋爐房西側現有45m煙囪保留。

二、輔助配套工程

1、燃氣系統

本項目采用天然氣作燃料，天然氣引自供熱站臨近現有市政燃氣管網系統，根據鍋爐房所需燃氣量，在鍋爐房西側建設天然氣調壓柜，由燃氣管網系統接入天然氣管道至調壓柜，柜前管道設計壓力為0.06～0.40MPa，調壓柜后天然氣管道接過來內配燃燒器，管道設計壓力為20～30KPa。

本項目共設2臺燃氣熱水過來，根據設計資料，單臺14MW燃氣鍋爐額定用氣量為1500m3/h，按照年供暖期121天，年運行2420小時，測算年天然氣總用量為726萬m3/a。

鍋爐運行工藝流程示意圖

2、燃燒系統

本工程采用微正壓燃氣鍋爐，采用進口燃燒器，其燃燒系統自帶送風系統，鍋爐各配有一臺鼓風機，燃燒所需的空氣經鼓風機由燃燒器與燃氣比例調節混合后直接從爐膛前部送入燃燒室燃燒，以保證燃燒安全。燃燒產生的煙氣依次經過爐膛、尾部受熱面從鍋爐排出，鍋爐煙氣經過煙道，最終由煙囪排向大氣。

3、熱力循環系統

一級網回水經除霧器及循環水泵送入鍋爐。鍋爐水進出系統均采用母管制，鍋爐出水接入供水母管，再由供水母管供至熱網用戶。

熱網系統采用補水泵定壓，補水經軟化、除氧后送至一級網循環水泵入口，與一級網回水一同送入鍋爐，鍋爐的定期排污經母管排入定期排污擴容器，擴容后經冷卻排入廠區排水系統，另外為防止突然停電時，網路中產生水擊現象，在熱網循環水泵的出口管與進口管之間加裝旁路，并在旁路管上設逆止閥，以降低循環水泵入口側的壓力。

熱水循環系統采用間接供熱方式，高溫水至供熱站經水-水換熱器換成低溫熱水供用戶采暖。本工程熱網一級管網運行參數：供回水溫度選用115/70℃，溫差均為45℃；二級管網供熱參數：供回水溫度選用85/60℃，溫差均為25℃，正常運行時通過鍋爐的水流量保持不變。

4、水處理系統

本項目鍋爐用水采用自來水，經過軟化、除氧后補給鍋爐用水，鍋爐補充水的鈣、鎂離子除硬軟化采用全自動軟化水裝置，使出水水質殘余硬度≤0.03mmol/L。為加強循環水對系統設施的保護作用和循環水的流動特性，設加藥裝置，藥劑隨補充水進入系統。必要時在補水系統上預留加藥裝置借口，便于直接加藥調節水的PH值保持在7～10，和應急用軟化、除氧、加藥。采用真空電化學除氧器的除氧方式，使出水水質溶解氧≤0.1mg/L。

鍋爐運行水系統圖

5、定壓補水系統

熱網系統采用變頻補水泵定壓，補水經全自動軟水器軟化后進入軟水箱，軟水箱軟水被補水泵送入海綿鐵除氧器除氧后送至一級網循環水泵入口，與一級網回水一同送入鍋爐，用設在系統總回水管上壓力變送器控制其補水量。

6、送風系統

每臺鍋爐各配一臺鼓風機，通過風道經墻上消聲器入口由室外吸入新風（5℃），新風經風機室上部由鼓風機將新風（20℃）送至鍋爐燃燒器，同燃氣比例混合后進入鍋爐爐膛燃燒。

7、煙氣系統

燃燒產生的高溫煙氣在爐膛內以敷設傳熱方式傳熱給爐水，經回燃室進入螺紋對流管，進一步加熱鍋爐水，經鍋爐前部進入節能器，再次加熱一次網回水，經余熱回收后的煙氣通過各自煙道經現有煙囪排入大氣。

三、主要工藝設備

四、供熱范圍及熱負荷供應能力

本供熱站現狀供熱范圍為東側和北側至京山線鐵路，南至華龍道，西至新開路，包括聚安東園、聚安西園、調料樓等，現供熱總面積20萬㎡。站內新增一套換熱機組，將原來直接供熱改為間接供熱，改燃后均采用間接供熱方式，所帶換熱站3座及鍋爐房內換熱系統機組2套。

由于本項目位于天津市中心城區，周邊需供熱建筑增加迅速，本次煤改氣工程實施后，供熱對象計劃增加新博園住宅建筑，最終供熱面積增加，供熱范圍不變，改燃后燃氣鍋爐機組總容量由21MW增加為28MW，可滿足未來規劃供熱負荷所需。

五、環境效益

根據測算，本項目二氧化硫排放總量為1.31t/a，氮氧化物排放總量為13.07t/a，煙塵排放總量為0.70t/a。相比改造前燃煤鍋爐房，大氣污染物排放總量中二氧化硫排放總量減少32.69t/a，煙塵排放總量減少10.74t/a，氮氧化物排放總量減少28.93t/a。燃氣鍋爐的替代和改造具有明顯的環境效益，可有效減少區域污染物排放總量。