在燃煤(méi)锅炉改造为燃气锅炉的工作中,应以不变动锅炉(lú)本体(tǐ)受(shòu)压元件部分,减少对原有锅炉(lú)改动为原则。洛(luò)阳(yáng)燃烧器厂家小编下面就(jiù)带你详(xiáng)细(xì)了解看看吧。
改造过(guò)程应着重从燃气燃(rán)烧器的选择、燃烧器(qì)数量的(de)确定、燃烧器布置、炉膛布置的匹配(pèi)性设计(jì)、选(xuǎn)择防爆(bào)措施等方面考虑,循序渐进,既(jì)要考虑经济效益,又(yòu)要从实用性出发。
燃气燃烧(shāo)器的选择
在燃煤锅炉(lú)改造过程中,首先(xiān)要选择或设计合适的燃气燃烧器(qì)。常(cháng)见(jiàn)的燃(rán)气燃烧器按(àn)照空气供给方式可以(yǐ)分为(wéi)引射式(shì)燃烧(shāo)器、鼓风(fēng)式燃烧器(qì)和(hé)自燃引风式燃烧器三类。引射式燃烧所需(xū)的空气由燃气(qì)射流吸(xī)入,鼓风式燃烧器需(xū)鼓风设(shè)备将空气送入燃烧系统,自然引风式燃烧器则依靠炉膛中(zhōng)的负压将燃烧所需(xū)的空气吸入燃烧系统。
1.对(duì)于燃烧器的选择应对比三种(zhǒng)燃烧器的特性结(jié)合(hé)锅炉(lú)原(yuán)有炉(lú)膛的(de)特点进(jìn)行考虑(lǜ)。
1)燃气燃烧器(qì)的(de)安全程度,也就(jiù)是要求降(jiàng)低气(qì)体不完(wán)全燃烧热损坏。燃烧的(de)完全度主要与燃气(qì)和(hé)空气(qì)混(hún)合均匀程及空气是(shì)否充足(zú)有关。一般在空气量(liàng)充足、混(hún)合良好的情(qíng)况下,使(shǐ)气体不完全燃烧损(sǔn)失为零并(bìng)不困难(nán)。当燃用高热(rè)值燃气时(shí),气体不完(wán)全燃烧(shāo)损坏不应超过(guò)0.5%;燃用低(dī)热值气体时,气(qì)体不完全燃烧(shāo)损坏不应超过1.5%。在采(cǎi)用(yòng)预混(hún)燃烧器时(shí),容易使不完全燃(rán)烧损坏控制得比(bǐ)扩散燃烧时低一些。
2)降低烟气中的过剩空气系数(shù)是(shì)降低排烟(yān)损坏有效(xiào)措施(shī)。排烟中的(de)过(guò)剩(shèng)空气量与烟气通(tōng)道漏入的(de)空(kōng)气量之(zhī)和。对微正压运行的锅炉,烟气通道漏入的空气为零,此时主要过剩空气量取决于燃烧时的(de)过剩空气量取决于燃烧时的过剩空(kōng)气(qì)量(liàng),实际上在任何情况(kuàng)下,降低燃烧时的过剩空气量,对提高锅(guō)炉的热效率是有好处的(de)。燃烧器能否保证在尽(jìn)量低的过剩空气系数(shù)下运行,是(shì)燃(rán)烧器燃烧性能的重要(yào)指标之一(yī)。
3)燃烧(shāo)器的(de)火焰(yàn)特(tè)性与炉内换热和(hé)锅炉(lú)的其他特性密切相(xiàng)关(guān)。比如(rú),扩散燃(rán)烧(shāo)时(shí),其半发光火(huǒ)焰比(bǐ)无焰燃烧时的火焰(yàn)辐射(shè)能力强,对炉内传播(bō)有利。燃烧器喷口的气流应有较高的速度和较大射程,以使炉内火焰充满度较好(hǎo)。在利用(yòng)耐火材料加(jiā)强(qiáng)炉(lú)内传热(rè)时,需要与辐射(shè)面相适应(yīng)的火(huǒ)焰(yàn)形状和火焰速度(dù)。
4)充分考虑(lǜ)燃烧速度。因为高速燃烧是现代中小(xiǎo)型锅炉发展的的趋势(shì),它可以(yǐ)减少燃烧器和炉膛的(de)尺寸,是(shì)锅炉小型化的重要措施,也(yě)是燃烧器的重要(yào)特(tè)性(xìng)指标。但是,实际生产中,由于中(zhōng)小型锅炉常在负荷多变的情况下使用,因此,要(yào)求燃烧器有很宽的负荷(hé)调节范围。改造后的燃气锅炉在运行时(shí),应(yīng)使炉膛火焰充满度比较好,不形成气流死角,避免相邻燃烧器的火焰相互干扰,同时未燃尽的燃气、空(kōng)气混合物(wù)不应接触换热面(miàn),以免形成气(qì)体不完全(quán)燃烧。但高温火焰要避免高速冲刷换热面,以免换热(rè)面热强度过高使管壁过(guò)热。因(yīn)此(cǐ),在选择燃烧器时,还要根据不同的(de)燃气和负(fù)荷,近似估算燃烧火焰的(de)长(zhǎng)度。
2.燃气燃烧器(qì)数量(liàng)的确定
燃煤(méi)锅炉改造中(zhōng)燃气燃烧器的数量(liàng)可由下(xià)式确定:
n=Qgl/Qrq
式中,n为燃气燃烧器的数量;Qgl为锅炉热负荷容量,KW;Qrq为单个燃烧器热负荷,KW。实际改造中,为防止多个燃烧器(qì)同时运(yùn)行时某一个燃烧器因事故熄火(huǒ)引起爆炸或爆炸,燃气燃烧器个数一般不超过4个。为解决(jué)锅炉(lú)在低负(fù)荷时(shí)燃气流量不足出(chū)现的(de)熄火、回火问题,可通过在(zài)燃烧器内(nèi)部加(jiā)装(zhuāng)油枪来适应锅炉低负荷时(shí)的变化,同时炉(lú)膛中应配合安装熄火防爆装置。
3.燃烧器的布(bù)置
1)应使(shǐ)火焰处于炉膛几何(hé)中(zhōng)心区(qū)域(yù),使火焰尽(jìn)可(kě)能充满(mǎn)炉膛,燃(rán)烧稳定。
2)火焰居于炉膛的(de)几何中心区域(yù),可使(shǐ)炉膛(táng)内热量得以均匀分配,不会形成局(jú)部受热引起应力增大,防(fáng)止(zhǐ)受热(rè)不均,避(bì)免锅炉出现受热局(jú)部过热现象。
3)卧式锅炉的炉膛进深较大,燃(rán)烧器布(bù)置在炉膛的前(qián)墙上,保证前(qián)烟箱不(bú)会(huì)过热。目前,国内中(zhōng)小(xiǎo)型燃煤(méi)锅炉按燃烧方式(shì)分为层(céng)燃烧与室燃烧(shāo)两种。层燃炉多数为链条炉(lú),其特征是燃料在固定(dìng)或缓(huǎn)慢运动(dòng)着的炉(lú)膛实现燃烧。当改造的锅炉为链条炉时,其前后(hòu)墙及炉拱的特殊形(xíng)状为安装燃烧(shāo)器带来(lái)不便,故应将燃气(qì)燃(rán)烧器安装于链条炉的南侧。为(wéi)使改造(zào)后(hòu)炉内的热交(jiāo)换状(zhuàng)况(kuàng)与改造前相似(sì),以减少(shǎo)链条炉内换热设备的变动,应将(jiāng)燃气燃烧器安装于炉膛侧墙中心下方(fāng)。对于煤粉(fěn)炉,为保(bǎo)持与改造(zào)前炉膛(táng)空(kōng)气动力场特(tè)性相似且减少改造工程量,可利用基原有煤粉燃烧器喷口位置安装新的燃烧器。
4.炉膛布置的匹配(pèi)性
当燃烧器的类型及(jí)位置选(xuǎn)定时,应进行炉膛的匹(pǐ)配计算(suàn),主要由四部分组成。
1)排烟量要与引风机相匹配(pèi)。燃(rán)煤锅(guō)炉引风机(jī)的排烟量是按照燃煤产(chǎn)生的烟气配置的。改烧燃气(qì)后,烟(yān)气的密度及流量发生变化,应重(chóng)新校验引风是(shì)否匹(pǐ)配,否则(zé)会出(chū)现点火(huǒ)困难、尾气温(wēn)度高度(dù)等温题。
2)炉膛(táng)漏风系统要与燃烧器空气量相匹配。在煤改气过程中(zhōng),应将漏风(fēng)系数在0.1以下。燃煤锅炉的漏风主要集中在前煤斗、排碴(chá)口、鼓风机入口处。采用气(qì)体燃料(liào)后,应当封闭,以减少(shǎo)排烟热损失和电耗,否则容(róng)易造(zào)成漏风。
3)炉膛(táng)尺寸(cùn)要与燃烧(shāo)器(qì)的布置匹配。炉膛布置要考虑单个燃(rán)烧器。根(gēn)椐(jū)单个燃烧器(qì)的火焰长度和直径,确(què)定燃烧器之(zhī)间的距离,以(yǐ)保证火(huǒ)焰不冲刷炉(lú)墙、不相互干扰,并有利于受热面匹配。
5.燃(rán)气锅炉防爆措施选择
在燃煤锅炉改造为燃(rán)气锅炉后应从以下几方面防(fáng)止炉膛爆炸事(shì)故(gù)的(de)发生。
1)必(bì)须配有可(kě)靠的安(ān)全保护控制措施,如自动点(diǎn)火装置、快速切(qiē)断阀、火(huǒ)焰监视系(xì)统(FSSS)各项连锁保护。
2)对于水(shuǐ)管锅炉在炉膛出(chū)烟口位(wèi)置(或(huò)正对炉(lú)膛中心位置)及(jí)烟道上设置防爆门。防爆(bào)门的动作是当炉(lú)膛(táng)或烟道(dào)内的(de)混合气(qì)体发生爆炸时能(néng)自动打开(kāi),泄放一定的炉内压(yā)力,以保护炉(lú)墙不(bú)受严重破坏。
3)必须严(yán)格制(zhì)订和执(zhí)行(háng)安全操作规(guī)程,特别是在每次(cì)点火启动时一定要做吹扫工作,掌握好吹(chuī)扫时间(jiān)。必(bì)须保证在风(fēng)门打开后,根据通风(fēng)机的流量计算的吹扫风(fēng)量容积应大于或等(děng)于3倍炉膛和烟道的(de)容积量,所需的时间再延(yán)迟30S以上。在锅炉(lú)运行(háng)中注(zhù)意(yì)风气比例调节,防止(zhǐ)出现脱(tuō)火、回火现象,保证气(qì)体完全(quán)燃烧(shāo)。
4)燃气锅炉燃(rán)烧(shāo)系统应实现(xiàn)自动(dòng)化,包(bāo)括(kuò)点火、熄火保护、燃烧自动(dòng)调节、必要的(de)联锁保护以(yǐ)及用程序(xù)自动启动(dòng)。
5)当几台锅炉共用一个(gè)烟道时,每(měi)台锅炉都应设有烟道门,而(ér)且每台烟道门(mén)应设置(zhì)限位开关。与此同时,还必(bì)须保证在锅炉启动前打(dǎ)开烟道门后(hòu),锅炉(lú)才能投(tóu)入使用,以防因烟道(dào)门未打开,误(wù)操作造成(chéng)通风不畅事故(gù)。
燃煤锅炉与燃气锅炉不同(tóng)之处
1.燃烧方式
循环流化床燃(rán)煤(méi)锅炉是将(jiāng)煤通(tōng)过破碎设备,经皮带进煤仓,通(tōng)过给煤机利(lì)用播煤风,撒入炉(lú)膛;通过循环灰加热,流态(tài)化燃烧过(guò)程。而煤改(gǎi)气(qì)后将焦炉煤气和驰放(fàng)气混合合由四个(gè)燃烧器喷入直接燃烧。
2.燃烧(shāo)产物
煤主要是由C、H、O、N、S等元(yuán)素和灰(huī)分(fèn)及水分组成,煤燃烧放出热(rè)量后,生成SO2、SO3、NOx灰分和水分(fèn),而SO2、SO3、NOx由(yóu)烟气(qì)排入(rù)大(dà)气,污染环境,对人类造成危害。而焦炉气和驰(chí)放气(qì)的主要成(chéng)分是CO和H2,经过(guò)燃烧后,主(zhǔ)要生成CO2和H2O,相(xiàng)对燃煤锅(guō)炉燃气锅(guō)炉的排(pái)放SO2、SO3、NOx要少得多。
3.通风方式
燃煤锅(guō)炉一般采用负(fù)压(yā)燃(rán)烧,基燃烧过程是由鼓风机和(hé)引风机的配合配(pèi)合的配(pèi)合(hé)来共同(tóng)完成,煤在(zài)燃烧过程(chéng)中(zhōng),需(xū)要大量的(de)空气,而由于炉墙烟道的漏风,过量空气系数可达(dá)2.1-2.5之间。燃气锅炉采用(yòng)微正压或微负压(yā)燃烧,需要的风量小,在燃烧器(qì)内空气能较好的与天然(rán)气预混。微正压(yā)燃(rán)烧没有炉墙和烟道的漏风因(yīn)素,运行中烟道出口空气系数可为(wéi)1.05-1.2。
4.燃料易爆性
燃煤锅炉燃烧安全(quán),炉(lú)膛不易发生爆炸(zhà)危险。而(ér)燃气锅炉在爆炸浓度界限(xiàn)内,遇到明火就会发(fā)生爆炸。危险性(xìng)较大。
5.锅(guō)炉自动控制
燃煤锅炉由于受到煤种、料层(céng)厚度、鼓风量、引风(fēng)量、风煤配比等原因,要(yào)做(zuò)到根(gēn)据负(fù)荷来自动调(diào)节(jiē)锅炉运(yùn)行参(cān)数的难度大。而燃气锅炉所受影响因素较少,可根(gēn)据负荷调节(jiē)燃烧器阀门大小(xiǎo),容易实(shí)现自动(dòng)控制。
总结
经过煤改气锅炉的实际改造,及运(yùn)行分析(xī)。改造后的锅炉工艺指标,燃烧特性指标(biāo)均(jun1)达到(dào)设计(jì)要求,并能实现使用与(yǔ)监控(kòng)一(yī)体化,极大地降低了(le)锅(guō)炉潜在的危险性。同时在减(jiǎn)少购(gòu)买新(xīn)炉的(de)成本的基础上,减少了(le)气体污染(rǎn)物的排放。实现了经济效益和环(huán)境(jìng)保护的双赢。