燃氣鍋爐低碳改造項目需注意的問題

吳 杰

（天津市特種設備工程建設事務所 天津 300384）

引言

今年天津市環保局制定了《天津市2018年燃氣鍋爐低氮改造工作方案》，至9月底，完成燃氣鍋爐低氮改造222臺。通過改造實現燃氣鍋爐氮氧化物排放水平優于80毫克/立方米，部分達到或優于30毫克/立方米，氮氧化物排放顯著降低。燃氣鍋爐低碳改造中，FGR技術是普遍采用的技術之一。

1 FGR技術簡介

1.1 煙氣再循環（FGR）技術的定義

是指抽取部分溫度較低的煙氣與燃燒用的空氣混合，通過燃燒器送入爐內，從而降低燃燒溫度和氧氣濃度，有效減少NOx生成量的一種燃燒技術。

目前使用較多的FGR，是在鍋爐的空預器前抽取15%煙氣直接送入爐內，或通過再循環風機送入空氣煙氣混合器和空氣混合后一起送入爐內，這樣不但可降低燃燒溫度，而且也降低了氧氣濃度，進而降低了NOx的排放濃度。

1.2 系統配置的要求

改造項目均采用更換燃燒器，所選配的燃燒器不僅需要符合原鍋爐廠配置技術要求，還要考慮鍋爐尺寸，優先考慮不對鍋爐本體進行改造；增設的煙氣再循環系統設置煙氣/空氣混合器，再循環風機、鼓風機采用變頻調速調節方式。鍋爐控制系統配置鍋爐燃燒管理系統并接入原有DCS系統，開放組態權限。?配置煙氣在線監測裝置精度應滿足環保部門要求，監測數據應接入DCS系統，能進行數據監控，滿足上傳要求[1]。

2 燃氣鍋爐低碳改造項目需注意的問題

2.1 燃燒器的更換：

燃燒器法蘭螺栓孔與原有鍋爐前面板螺栓孔是否匹配，防止燃燒器到場后裝配不上；燃燒器固定完成后，要對燃燒器與鍋爐前面板之間的間隙進行2次密封。燃燒器燃氣進氣口要與原有方向保持一致，如果需要改變的，一定要由相應資質的單位進行施工，燃氣主管道開孔前一定要做好準備，徹底放空燃氣管中的殘余燃氣，并用可燃氣體報警器在放散管處測量無誤后在進行開孔作業，防止出現燃氣爆燃現象。燃燒器更換后，可能會造成原有燃燒器到控制柜之間的電纜（含電源線、控制線）的不匹配，需要重新布線。原有電纜以前大部分都是埋地的，本次如需布線建議增設橋架布線，不要破壞現有裝修地面；燃燒器控制柜與鍋爐控制柜之間的鏈接、鍋爐控制柜與DCS監視系統的鏈接要充分考慮到鍋爐控制系統匹配的完整性和可靠性。

2.2 更換原鼓風機

核對進場鼓風機的風壓、風量是否符合設計要求；注意風機的旋向是否與原設計一致，防止風機到場后不能安裝就位；根據目前鍋爐風機房的條件，對于現場組對的鼓風機，要由風機廠對風機的指標進行確認；原有鼓風機更換后，由于風壓的提高，風機的電動機功率會增大，因此要核對原有風機變頻器、電源開關的功率是否符合設計要求，電纜的載流量是否符合要求；由于電動機功率的增加，原有配電系統的出線分配是否需要改變，以改造設計圖紙為準。FGR風機電源與控制電源如果用以前的備用開關，現場按設計圖紙進行核對。

2.3 FGR煙風道

一般采用耐高溫不銹鋼，為便于觀察FGR是否與鼓風機風壓相匹配，在鼓風道和FGR風道交叉部位增設就地壓力表。鋼板材質、厚度是否符合設計要求；煙風道肋板規格、距離是否符合設計，防止震動產生噪音；煙道保溫厚度材料及厚度要符合設計要求；對于FGR風道需要埋地部分，要對預制風管進行煤油滲透試驗確認嚴密性；在現場組對的焊口要增加焊縫厚度，特別是焊口搭接部位，總之要確保風道埋地后不能進水。埋地鋼板風道的外部要做防腐，回填時要盡量用細土包裹，防止防腐層被破壞。對于混煙箱要與設計及燃燒器廠家核實尺寸及做法，混煙箱低點應有排水及水封做法。

2.4 消音方面

對于風機房隔音板需要更換的，在消音棉的固定上，要進行網格化固定，防止消音棉時間長了自行脫落，消音棉的鋁箔面要朝向土建砌筑面。對于埋地風道，在開挖過程中一定要保證不能對周邊設備基礎產生擾動，防止原有設備基礎出現局部下沉。

2.5 調試方面

燃燒器進行調試時，應當由燃燒器制造單位或其授權單位的技術人員進行現場指導。鍋爐使用單位應當確保無關人員不得在鍋爐附近聚集。

結語

在低碳改造過程中，更換燃燒器、鼓風機，加設FGR煙風道，增設消音設施，要充分考慮與燃氣鍋爐的匹配及環保要求，還要注意采用煙氣再循環后，煙氣與冷空氣接觸混合產生較多冷凝水的處理；同時由于爐膛燃燒溫度降低，輻射換熱減少，尾部煙氣流量增加，對流換熱量增加，鍋爐整體效率存在降低的可能性。