關于燃煤鍋爐燃氣改造方案的探討

張兵

【摘要】隨著社會環保意識的提升，促使燃煤鍋爐的燃氣改造增多。本文簡要介紹了一臺14MW燃煤熱水鍋爐的改造方案，希望能為廣大用戶提供一個有益的參考。

【關鍵詞】燃煤的燃氣改造；環保；安全；高效

近年來我市已有多臺在用燃煤鍋爐進行了燃氣改造。我具體負責的多臺燃氣改造任務中。其中一臺SZL14-1.6/115/70-AII改造為SZS14-1.6/115/70-Q的改造方案具有一定的典型性，現介紹給大家作為同類型鍋爐改造的一種參考。鍋爐詳細規范如下。

鍋爐額定供熱量Q： 14 MW， 鍋爐計算供熱量Q： 14 MW， 回水壓力0.65 MPa， 熱水壓力： 1.6 MPa，鍋爐負荷率R： 100%，回水溫度70℃， 熱水溫度115℃， 熱水供應量266.349 t/h， 冷空氣溫度， 10℃， 環境空氣溫度20℃

1、燃煤鍋爐燃氣改造

1.1 改造要求。用戶要求將燃煤蒸汽鍋爐改造為天然氣鍋爐。并達到如下目標：保持原鍋爐的額定參數（如汽溫、汽壓、給水溫度等不變）；通過改造達到消除煙塵，滿足環保要求；改造方案簡單易行，投資少、見效快，工期短，因此改爐時涉及面越小越好。改造時不超出鍋爐本體基本結構之外。

1.2 燃氣和燃煤的主要差異。燃氣和燃煤的特性存在很大的差異，主要表現有：燃氣時，爐內火焰輻射傳熱比燃煤時弱；燃氣時，三原子氣體特別是水蒸氣的輻射能力比燃煤時強；燃氣時，受熱面的積灰和污染比燃煤時大為減輕，增大了傳熱溫差和熱有效系數，一般燃氣時對流受熱面的熱效率系數比燃煤時增加20%。

2、技術方案簡述

2.1 配置燃氣燃燒器：BCS4-14分體式全自動燃燒器及包括，組合電磁閥調壓閥、過濾器、檢漏裝置，高壓氣壓開關，氣壓表及連桿等組成閥組一套，該機輸出功率3—17.5MW，火焰尺寸Φ2100X5050。

2.2 考慮到天然氣主要成份為CH4，其燃燒后產生的H2O，蒸汽份額較大，故其輻射能力較強，爐膛設計時加長前壁，提高后拱，增加輻射受熱面的同時增加爐膛容積，以充分利用其輻射傳熱，提高熱效率，充分考慮天然氣燃燒的火焰直徑（φ2100mm）和火焰長度（5050mm），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≤100×104cal/m3h。

2.3 拆除煤斗：在原鍋爐基礎平面±0.00處以上到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。拆除爐排：拆除爐排的全爐爐排，以及前后軸和后部老鷹鐵。拆除爐排兩側風箱，改造鼓風道以供燃燒器進風使用。使用耐混凝土及保溫磚砌筑下部兩側墻。

2.4 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保溫混凝土80mm厚，再在混凝土上放置兩層耐火磚，最后用耐火混凝土澆注抹面形成耐火保溫爐膛底，并形成一定坡度方便冷凝水排出。

2.5 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。

2.6 用原有左側和后部的看火門，改成兩個防爆門。

2.7 拆除原有的除塵器，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。

2.8 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，能達到如下功能：出水超溫報警，停爐；循環水泵與燃燒器連鎖；爐膛出口溫度超高報警，停爐；壓力超壓報警，停爐；燃燒負荷自動調節，大、小火自動轉接；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；燃氣高、低壓報警；燃氣系統泄漏報警，停爐；燃燒機停爐后吹掃；引風機與燃燒機順控聯鎖，起動時引風機先開，燃燒器后開，停爐時燃燒器先停，引風機后停。

2.9 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。

結論

原有鍋爐經過改造完成后（參見附圖），經測試，完全符合要求（參見附表1）。熱效率高于原鍋爐14個百分點，使用單位非常滿意。