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1、1 燃气锅炉的优点1.1 由于燃气中的灰分、含硫量和含氮量比煤低，燃烧充分，烟气中 粉尘量极少，排放易达到国家对燃气设备所要求的标准，可大大减轻 对环境的污染，环保性能好。1.2 燃气锅炉由于烟气污染小，对流管束承受的腐蚀小，传热效果好， 热辐射能力强，排烟温度低，热效率明显提高。1.3 燃气锅炉不需要上煤气、除渣机、除尘机、炉排等附属设备，节 约锅炉设备投资。1.4、燃气锅炉使用管道输送的燃气为动力，不需要燃气储存，卫生 条件好，可极大的减小劳动强度，改善劳动条件，降低运行成本，节 约运行费用、场地和劳动力。1.5、在锅炉运行、调节及降低供热成本方面。1.5.1、燃气锅炉供热负荷适应性强，根
2、据负荷（水温）可灵活的调节 大小火。1.5.2、系统启动快，减少预备工作带来的各种消耗。1.5.3、由于附属设备小少，用电量较燃煤锅炉要低。1.5.4、燃气内杂志较少，锅炉不会发生高低温受热面的腐蚀，锅炉连 续运行长，故障少。1.5.5 燃气计量简单准确，便于燃气供应量的调节。1.6 在减少设备维修保养方面，燃气锅炉燃烧系数设备简单，因而需 要维修保养的设备少，受热管件使用寿命长。1.7 燃气锅炉操作简单，易实现自动控制。2 燃煤锅炉和燃气锅炉的特性差异由于煤与天然气的物理和化学性质不同，因此，燃气锅炉和燃煤锅 炉存在很大的特性差异。2.1 燃烧方式 燃煤锅炉采用层燃燃烧方式，燃煤通过上煤机输
3、送链条炉排平面上， 在炉膛内完成了燃烧过程。而燃气锅炉采用室燃燃烧，天然气在燃烧 器内与空气预先按设定的比例混合后，通过喷嘴喷入炉膛内，在炉膛 内呈火炬装完成燃烧。2.2 燃烧产物煤主要是由c、H、s、O、N等元素和灰分及水分组成，但不是 这些成分的机械混合，而是一种极为复杂的化合物。煤燃烧后放出热， 并生成SO2 SO3 NOx由烟气排入大气，污染环境，对人类造成危 害。 天然气的主要成分是甲烷 （CH.）气体，并含有少量的非烃类气 体 ， 一 般 不 含 水 分 和 灰 分 . 天 然 气 燃 烧后，主要生成co2和水，放出大量的热，有害的SO2、SO3 Nox等排放物相对煤来说少的多。2
4、.3 通风方式燃煤锅炉一般采用负压燃烧， 其燃烧过程是由 鼓风机和引风机的配合来共同完成的，煤在燃烧过程中，需要大量的 空气，而且由于炉墙和烟道的漏风，过量空气系数可达2. 12. 5 之间。燃气锅炉采用微正压没有炉墙和烟道的漏风因素，运行中烟道出口的过量空气系数可为1.051 .2。2.4 燃料的易爆性 燃煤锅炉燃烧安全，炉膛不易发生爆炸危险。而燃气锅炉在爆炸浓度 的界限内，遇到明火就会发生爆炸，危险性较大。2.5 锅炉自动控制燃煤锅炉由于受到煤种、煤层厚度、鼓风量、引风量、风量分 配和炉排速度等影响因素限制 ，要做到根据负荷来自动调节锅炉运 行参数的难度大。而燃气锅炉所受影响因素较少 ，可
5、根据负荷只调节燃烧器的大 小火，容易实现自动控制。3 技术改造基本要求3.1 锅炉改造必须按照蒸汽锅炉安全技术监察规程和热 水锅炉安全技术监察规程及国家有关技术法规进行 ，施工方案应 送到当地技术监督部门进行审批。3.2 要根据锅炉已使用年限和技术状况确定其改造使用价值， 并考虑锅炉的预期寿命。如果锅炉使用年限较长，且受压元件存在严 重腐蚀、结垢和过热等现象时，则无改造价值。3.3锅炉炉墙、烟道、给水及送风、引风系统应保持基本完好。3.4 改造后应保持锅炉原技术参数不变（工作压力、温度等）或 提高原锅炉的负荷及效率。3.5锅炉改造后应符合国家环保和各项技术指标的要求，彻底解决消烟除尘问题，满足
6、环保要求3.6锅炉改造时要尽量不改变原锅，本体受压原件及系统结构，涉 及面越小越好。3.7改造方案应简单易行，投资少、见效快工期短，安全可靠。4改造方法4.1拆除原燃煤锅炉的出渣机、上煤机、除尘器、链条炉排和变速 箱等设备。4. 2根据火焰的直径和长度，确定炉膛的几何尺寸和燃烧器的安装 高度。4.3制作炉膛，用耐火砖砌炉膛底，呈半圆状。4. 4 前拱开孔，安装燃烧器喷嘴。4. 5 为使后拱管避开火焰中心位置，对后拱管在原有坡度的基础 上，加高挡火墙，保护后拱管。4.6 安装防爆门。4.7 安装引风机变频器。4.8 对锅炉承压本体进行1. 5倍工作压力的水压试验。4.9 安装自动控制系统。5 改
7、造技术方案5.1 炉膛设计应考虑天然气燃烧的火焰直径和火焰长度，使炉膛 空间与火焰的充满度达到最佳 ，火焰冲刷不到水冷壁5.2 天然气主要成份为CH4,其燃烧后产生H2 0,蒸汽份额较大，故其辐射能力较强，炉膛受热适当增加，以充分利用其辐射传 热，提高热效率，降低钢材消耗，确保锅炉出力，并可能提高锅炉出 力。5.3 锅炉炉膛内采用微正压或微负压燃烧，锅炉炉墙的密封性 能要加强，不能漏风。5.4 由于燃气锅炉的空气过剩系数较小，燃烧所需风量较少， 加上拆除除尘器后，以及烟道系统烟尘较小 ，所以烟道阻力变小 ， 引风机风量富余较大，采用档板风门调节时功率损耗较大，可采用变 频调速方式对引风机调控风
8、量 。5.5 在炉膛后烟室看火门和烟道上方，安装两个防爆门，以提 高锅炉的抗爆性能。5.6 燃气锅炉烟气中水蒸气的体积成分一般为15 %19%，远高于燃煤锅炉产生的烟气中水蒸气的体积成分6%以下。在锅炉停炉和启动过程中，由于锅炉受热元件的壁面温度较低，当低 于5 0T以下时，烟气中的水蒸气就会在壁面上结露，如果不及时 排除冷凝水，则与冷凝水接触的壁面就会受到酸性气体C 0 2的腐 蚀 ，炉墙和保温材料因吸水会失去保温和隔热作用 。 所以燃气热 水锅炉前后烟箱和后烟箱和后烟道应设置冷凝水排放装置，及时将冷 凝水排除锅炉本体。5.7燃气锅炉制系统应具备燃烧程序控制功能。可实现预吹风、自动点火、火焰
9、检测器自检、负荷自动调节、火焰监测，故障报警联 锁停炉、燃气阀检漏、引风机与燃烧机顺序控制连锁保护等功能。5.8 为防止燃气压力的上下波动，满足燃烧器稳压要求，在锅炉房外 燃气进口安装一台燃气调压计量柜，该调压柜可完成过滤、调压、计 量、安全切断等功能。6技术方案阐述6.1选择燃烧器RSL1200. 795/70两吨燃煤热水锅炉功率为1400 kW,现选择一 台相近输出功率的百德BGN 200 P全自动燃烧器，可满足燃烧要 求。其主要参数如下型号：百德BGN 2 0 0 P火焰长度：2.1m。火焰直径：0.63m。天然气耗量/(m3/h)：最低120.0最高200.0燃烧输出功率/(KW):最
10、小1193.0最高1988.0天然气压力/ (102Pa)：最小25,最大40.电动机额定功率： 3KW6.2拆除附件。拆除上煤机，、煤斗、煤闸板、炉排、前落灰斗、炉排 前后轴和后部老鹰铁。6.3 更换前拱管，拆除前拱中间部位的4根前拱管，采用与原锅炉前 拱管相同材质的20G钢管，加工成带圆弧的弯管,焊接在上下集箱上。 圆弧中心空出的位置，作为安装燃烧器喷嘴的位置。6.4 制作炉膛。根据火焰的尺寸要求，将炉排下面的风箱部位拆除， 用炉渣将炉排第部的落灰尘和后部的渣斗堵住并在炉渣上部浇筑保 温温凝土 80mm 厚，再在混凝土上放置两层耐火砖(圆弧形放置)， 最后用耐火混凝土浇筑抹面形成耐火保温炉
11、膛底，形成一个圆弧型炉 膛底部。6.6 制作燃烧器连接面板。将储煤斗和煤闸板拆除后，前拱面板暴 露出来，用厚度为 16mm 的钢板加高前拱面板，在炉座基础平面处以 上与锅炉全炉墙平面处进行焊接固定（与钢架相连焊接），根据燃烧 器的安装固定尺寸要求，开孔并钻四个固定螺栓孔（攻丝），用耐火 砖在钢板内侧砌筑耐火前墙（在钢板与耐火砖之间适当留 5080mm 间隙来填充保温材料）和原有前炉墙，与新做炉底相连，形成完全密 封的新前炉墙。6.7 安装防爆门。用前有后部的看火门，改一个重力式防爆门：再 在后烟道上方，改一个重力式防爆门。6.8 拆除鼓风机和除尘器。将原有的鼓风机及送风道全部拆除，原 除尘器被
12、拆除后，用钢制烟道将原除尘器的入口和出口之间连接，形 成完整烟道。6.9 引风机改为变频控制。由于引风机功率较大，且改燃气后风量 要求较燃煤时少，拆除除尘器后烟道阻力减小，引风机富裕亮较大， 改为变频调节，能耗会降到原能耗的1/21/3，因此节能效果明显。6.10 制作新的控制系统。根据燃烧器要求，制作新的控制系统，新 增加部分重新做一个控制柜，将新控制柜与原有控制结合，形成新的 完整控制系统，达到如下功能：炉膛烟气出口温度超高报警、停炉。 根据自动检测的锅水出口温度，燃烧负荷自动调解，大、小火自动转 接。燃烧程序控制，自动实现预吹扫、高压点火、火焰自检、火焰检 测、故障熄火报警停炉联锁。燃气
13、高、低压报警、停炉、燃气系统泄 漏报警，停炉。燃烧器停炉后吹扫。引风机与燃烧器顺控联锁、起动 时引风机先开、燃烧器后开，停炉时燃烧器先停、引风机后停。所需 的电机控制回路，都有短路、缺相、过载等保护功能。7 燃煤与燃气锅炉运行成本分析燃煤锅炉使用二级劣质煤炭，每个采暖期耗煤780t，每吨加运费200元（2t热水锅炉耗煤量为375kg/h），每Nm?/h，价格为203元，以每天平均运行14h，满负荷运行5个月共计2100h计算，改造前后费用比较见表 1.表1 燃煤锅炉与燃气锅炉费用比较表 序号产生费用项目燃煤锅炉燃气锅炉消耗量单价价格消耗量单价价格1燃料耗费375kg/h200 元/t75 元/
14、h140Nm3/h1.45 元/Nm3245 元/h2用电耗费30kW.h/h0.60/h18 元/h8kW.h/h0.60 元/h4.8 元/h3灰渣清除（人力3 万元/5 个月6元/h0元/h机械运费）4环保费5 万元24 元/h0元/h5人力成本7 人 21.5 万元/5 个月86 元/h4人20 万元/5 个月80 元/h6设备检修费用4 万/5 个月21 元/h1 万/5 个月4元/h小计230.7 元/h333.80 元/h从以上比较可以看出，一台2t燃气锅炉每h的运行成本比燃煤锅炉高333.80-230.70=103.10（元），冬季采暖期5个月的运行成本高103.10元/hX2
15、100h=21.65 万元。8 防爆安全措施燃煤锅炉改造为燃气锅炉最大的安全隐患就是发生炉膛爆炸事 故。爆炸的原因主要由于炉膛或烟道内存在一定量的可燃气体与空气 混合后达到其爆炸极限范围，被明火或锅炉本身的高温（受热的炉壁 内发出的热量）引燃而发生爆炸。应采取以下措施：必须配备有可 靠的联锁保护等安全自动控制措施，在炉膛后部位置和烟道上必须 设置防爆门。严格执行安全技术操作规程，在燃气锅炉点火前，必 须开启引风机仔细吹扫炉膛和烟道，停炉时先熄火后停引风机，以排 除炉内可能积存的可燃气体。 燃烧器必须具有自动点火和熄火保 护功能，无爆燃现象。 锅炉房内的燃气供应系统和电气设备，也 要采取相应的安全措施，采用防爆电器，设置燃气泄漏报警切断装置 和可燃气体检测报警仪等。9 结束语 以上对燃煤锅炉改造为燃气锅炉进行了分析和探讨，无论从经济角度 还是从环保方面来看，大力发展燃气锅炉是目前的发展趋势，燃煤改 燃气后可以大大降低煤炭烟型烟尘排放量，显著改善空气质量、更好 的保护环境。出自南阳杜尔气体装备有限公司.
