燃煤鍋爐改燃氣鍋爐的必要性分析

劉琦

太原鍋爐集團有限公司 山西太原 030000

1 燃煤鍋爐改燃氣鍋爐的必要性探究

1.1 燃煤鍋爐劣勢問題突出

燃煤鍋爐實踐應用期間，尤其是中小型供暖鍋爐，多數為層燃鏈條爐，燃燒效率低，能源浪費大，同時，煤炭含硫量高，生成二氧化硫會污染環境，煤炭中氮化合物燃燒生成氮氧化合物也會嚴重污染環境，不利于居民的健康生活。燃煤鍋爐會產生灰渣需要進行處理，還需設置吹灰器、除塵器等設備。綜合分析燃煤鍋爐在能效、環保和系統復雜性等方面的情況，改為燃氣鍋爐都是一項十分必要的[1]。

1.2 燃氣鍋爐優勢特點顯著

對燃氣鍋爐燃燒之后的產物進行成分分析，其中氮、硫、粉塵的含量相對于煤炭燃燒來講極少，且燃氣鍋爐燃燒效果較好，熱效率較高，是滿足我國在設備燃燒階段需求的有效途徑。從另一個角度來看，燃氣鍋爐中的煙氣有害物質含量少，那么在鍋爐內部能夠減小對管束的腐蝕，有利于延長鍋爐的使用壽命。

在進行燃氣鍋爐應用期間，燃燒結束之后不需要用除塵器進行環境清理，這樣對于企業單位來講也是縮減開支、控制環保投入成本的有效性途徑。燃氣鍋爐會利用管道將燃氣進行輸送與應用，而燃煤鍋爐需要很大的儲藏空間，與之相比，燃料儲藏上節省了一定開支，也節省了占地面積。燃煤輸送過程中難免有撒漏、揚塵等，造成現場環境惡劣，燃氣管道密封好，現場干凈整潔，沒有泄露，也是減少能耗的有效性途徑。

燃氣鍋爐燃燒系統自動化程度較高，設備也比較簡單，需要操作人員較少，需要維修保養的項目也少，在運行人員成本上也具有很大的優勢。

燃氣成本方面，隨著國家“西氣東輸”工程的實施，為大量管道沿線附近的企業提供了優質、充足、廉價的燃氣，而燃煤鍋爐運輸成本大，綜合考慮后，使用天然氣成本方面已不再是一個很大的劣勢，是一個可以考慮的選擇[2]。

2 燃煤鍋爐改天燃氣鍋爐中的安全問題

2.1 煙風系統

首先，燃煤鍋爐進行改燃氣鍋爐時往往需要遇到通風問題的選擇，當前很多小型燃氣鍋爐基本上采用的主要是微正壓運行的方法實施單獨送風，所以，很多燃氣鍋爐控制器也是采用單獨送風的方式進行設計，在這種狀況下，燃氣鍋爐一般需要采用單獨的送風鍋爐控制器。但是既有的燃煤鍋爐自身的爐膛承受能力、爐膛的密封性比較差，在改燃氣鍋爐后，使用微正壓運行往往會造成高溫煙氣外泄的情況，從而造成相應的安全風險。若還是采用既有的燃煤鍋爐進行燃氣鍋爐改造，這就需要對既有的密封結構做好強化處理，保證其安全運行。

2.2 防爆問題

燃氣鍋爐往往很容易產生燃氣泄露的情況，燃氣在泄露之后在空氣中混合，若是燃氣和空氣混合在一定的程度之后若是遇到明火就會產生爆炸，所以，燃煤鍋爐改燃氣鍋爐需要重視燃氣鍋爐的防爆問題。鍋爐本體要增加防爆門，輔助設備要及時更換防爆電器和防爆設備，安裝燃氣泄漏預警系統，減少天然氣爆炸危害。

2.3 燃燒器問題

燃燒器需要布置在爐膛的內部，受到爐膛的尺寸和形狀的限制，因此，燃氣鍋爐應盡量少使用燃燒器，一般中小型燃氣鍋爐系統中不要超過兩個燃燒器，使用多個燃燒器需要對多個對象進行調節，增加了燃氣鍋爐系統自動控制的復雜性。多個燃燒器火焰相互感染也可能引發的爆炸現象[3]。

3 燃煤鍋爐改燃氣鍋爐的要素分析

3.1 做好燃燒器選擇

選擇燃燒器的熱負荷要負荷鍋爐要求，燃燒器的功率要略大于鍋爐的出力，有一定余量。燃燒器的負荷調節比也要符合鍋爐的運行要求，在不同負荷下，都能對過剩空氣系數進行調整。燃燒器要便于安裝、操作和維修。

3.2 對鍋爐進行必要的改造

對有爐拱的鍋爐應拆除爐拱，擴大爐膛容積，保證燃燒器火焰自由伸展。

控制爐膛與煙道的漏風量。燃燒器一般帶有觀火孔，對鍋爐原爐膛上觀火孔應進行密封封堵；原煙道一般為爐墻砌筑，如果漏風較大時，最好可以改為金屬煙道，全焊接密封。

燃氣是優質燃料，為了盡可能提高熱效率，改造后要盡可能清除原受熱面的積灰，同時應增設煙氣擋板，增加煙氣流程和煙氣沖刷面積，提高煙氣流速，這些措施均能提高傳熱系數，提高熱效率。

3.3 其他關鍵點

改造時，工作人員需要將原有的燃煤鍋爐爐膛數據進行研究分析，將火焰中心、爐膛尺寸、爐膛形態等條件明確，合理選取燃燒器安裝位置，同時要了解火焰形狀、長度等，確保燃燒火焰能與爐膛內部結構相得益彰，使爐膛火焰充滿度好，沒有煙氣死角。由于燃氣燃燒后爐膛溫度高，火焰輻射能力強，一般燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐后，在燃燒器布置合理，火焰充滿度好的情況下，鍋爐負荷均能有很大提高。

工作人員需要在原有鍋爐基礎上，根據燃氣鍋爐的特質加裝防爆設備，安裝防爆門，并要建立防爆預警管理機制。

4 結語

現階段煤炭燃燒效率低，還會導致大氣、環境污染問題，對污染物的處理也會耗費企業單位的大量資金。通過改造，能夠提高能源利用率，也能控制污染，經過系統性的研究以及關鍵要素的把控，理論與實踐緊密結合，確保燃氣鍋爐的應用效果能夠滿足標準要求。