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在燃煤锅炉改造(zào)为燃气锅(guō)炉的工作(zuò)中,应(yīng)以不变动(dòng)锅炉(lú)本体(tǐ)受压元件部分(fèn),减少对原有锅炉改(gǎi)动(dòng)为(wéi)原则。洛(luò)阳燃烧(shāo)器厂家小编下面就带你详细了解(jiě)看看吧(ba)。
改造过程应着重从燃(rán)气燃烧器的选择、燃烧器数量的(de)确定、燃烧器布置、炉膛(táng)布置的匹配性设(shè)计、选择防爆(bào)措施等方面考虑,循(xún)序渐进,既(jì)要考虑经济效益,又要从实用性出(chū)发。
燃气燃烧器(qì)的选择
在燃煤(méi)锅(guō)炉改造过程中,首先要选择或设(shè)计(jì)合适的燃气燃烧器。常见的燃气燃(rán)烧(shāo)器按照(zhào)空气供给方式(shì)可以(yǐ)分为引(yǐn)射式燃烧器、鼓风式燃烧(shāo)器和自燃引风(fēng)式燃烧器三类。引射式燃烧所需的空气由燃气(qì)射流吸(xī)入,鼓风式燃(rán)烧器需鼓风(fēng)设(shè)备将空气送入燃烧系统,自然(rán)引风(fēng)式燃烧器则依靠炉(lú)膛中的负压(yā)将(jiāng)燃烧(shāo)所需的(de)空(kōng)气吸(xī)入燃烧(shāo)系统。
1.对于燃烧器的(de)选择应对比三种燃烧(shāo)器的特(tè)性结合锅(guō)炉原有炉(lú)膛的(de)特点(diǎn)进行考(kǎo)虑。
1)燃气燃烧器的安全程(chéng)度(dù),也就是要求降低气体不完全(quán)燃(rán)烧热损(sǔn)坏。燃烧的完(wán)全度主要(yào)与燃气和空气(qì)混合均匀程(chéng)及空气是否充(chōng)足有(yǒu)关。一般(bān)在空(kōng)气量充足、混合良好的情(qíng)况下,使气体不完全燃烧损(sǔn)失为(wéi)零并(bìng)不(bú)困(kùn)难。当燃用(yòng)高热值(zhí)燃气(qì)时,气体不(bú)完全燃烧(shāo)损坏不应超过0.5%;燃(rán)用(yòng)低热值气体时,气体不(bú)完全燃烧损坏不应超(chāo)过(guò)1.5%。在采(cǎi)用(yòng)预混燃烧器(qì)时,容易使不(bú)完全燃烧(shāo)损坏控制(zhì)得比扩散燃(rán)烧(shāo)时低一些。
2)降(jiàng)低烟(yān)气(qì)中的过剩空气系数是降(jiàng)低(dī)排烟损坏有效(xiào)措施(shī)。排烟中(zhōng)的过剩(shèng)空(kōng)气(qì)量(liàng)与烟气(qì)通(tōng)道漏入的空气量(liàng)之和。对微正压(yā)运行的锅炉,烟气通道漏入的空气为(wéi)零,此(cǐ)时主要过剩空(kōng)气量取(qǔ)决于(yú)燃烧时的过剩空气(qì)量取决于燃(rán)烧(shāo)时的过剩空气量,实(shí)际上在任(rèn)何情况下,降(jiàng)低燃烧时的过剩空(kōng)气量,对提高锅炉的热效率是有好处(chù)的。燃烧器能否(fǒu)保证在尽量低的过剩空气系数下运(yùn)行,是燃烧器燃烧性能的重要指标之一。
3)燃烧(shāo)器的火焰特(tè)性与(yǔ)炉内换热和锅炉(lú)的其他特性密切(qiē)相关。比如(rú),扩(kuò)散燃烧时,其(qí)半发(fā)光火焰比(bǐ)无焰燃(rán)烧(shāo)时的火(huǒ)焰辐射能力强,对炉内传(chuán)播有利(lì)。燃烧器喷口的(de)气流应有较(jiào)高(gāo)的速度和(hé)较大射程,以使炉(lú)内火焰充满度较好(hǎo)。在利(lì)用耐火材料加强炉(lú)内传热时,需要(yào)与(yǔ)辐(fú)射面相适(shì)应的火(huǒ)焰形状和火焰速度。
4)充分考虑燃烧速度。因为高速燃烧(shāo)是现(xiàn)代中(zhōng)小型锅炉发展的的趋(qū)势(shì),它可以(yǐ)减少燃烧器和炉膛的(de)尺寸,是锅炉小型化的(de)重要措施(shī),也是燃烧器的重要特性指(zhǐ)标。但是,实际生产中,由于(yú)中小型(xíng)锅炉常在负荷多变的情况下使(shǐ)用,因此,要求(qiú)燃烧器有很宽的负荷(hé)调节范围。改造(zào)后的燃气(qì)锅炉(lú)在运行(háng)时,应使炉膛火焰(yàn)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(gàn)扰,同时未燃尽的燃(rán)气、空气混合物(wù)不应接触换热面,以免形成气体不完全燃烧。但高温火焰(yàn)要避免高(gāo)速(sù)冲刷换热面,以免换热面(miàn)热强(qiáng)度过高使管(guǎn)壁过热。因(yīn)此,在选择燃烧(shāo)器时,还要根(gēn)据不同的燃气和负荷(hé),近似估算(suàn)燃烧火(huǒ)焰的长度(dù)。
2.燃气(qì)燃烧器数量的(de)确(què)定
燃煤锅炉改(gǎi)造(zào)中燃气(qì)燃烧器(qì)的数量可(kě)由下式确(què)定:
n=Qgl/Qrq
式(shì)中,n为燃(rán)气燃烧器的数量;Qgl为锅炉热负(fù)荷容(róng)量,KW;Qrq为单个(gè)燃烧器热负荷,KW。实(shí)际改造中,为防止(zhǐ)多个燃烧器同(tóng)时运行时某(mǒu)一个燃烧器因(yīn)事故熄火引起爆炸或爆(bào)炸,燃(rán)气(qì)燃烧器个(gè)数一般不超过4个。为解决锅(guō)炉在低负(fù)荷时(shí)燃(rán)气流量不足出(chū)现的熄火、回火问题(tí),可通(tōng)过(guò)在燃烧器内部加装油枪(qiāng)来(lái)适应锅炉(lú)低(dī)负荷(hé)时的(de)变化,同时炉膛中(zhōng)应配合安装熄火防(fáng)爆装置。
3.燃烧器的布(bù)置
1)应使火焰处于炉膛几何中心(xīn)区域,使火焰尽(jìn)可能(néng)充满(mǎn)炉(lú)膛,燃烧稳(wěn)定。
2)火焰居(jū)于炉膛的几(jǐ)何(hé)中心区域,可使炉(lú)膛(táng)内热量得以均匀(yún)分配(pèi),不会形(xíng)成局部受热引(yǐn)起应力(lì)增大,防(fáng)止受热(rè)不均,避免(miǎn)锅炉出现受热局部过热现象(xiàng)。
3)卧式锅炉的炉(lú)膛进(jìn)深(shēn)较大,燃烧器布(bù)置在炉膛的前墙上,保证前烟箱不会过(guò)热。目前(qián),国内中小型(xíng)燃煤锅炉按燃烧方式分为层燃烧(shāo)与室燃烧两种。层(céng)燃炉多数(shù)为链条炉,其(qí)特征是燃料在固定(dìng)或(huò)缓(huǎn)慢(màn)运(yùn)动着的炉膛实现燃烧(shāo)。当改(gǎi)造的锅炉为链条炉时,其前(qián)后墙(qiáng)及炉拱的(de)特殊形状为安装燃烧器带来不便,故应将燃气(qì)燃烧器安装于链条(tiáo)炉的南侧。为使改造后炉内的热交换状况与(yǔ)改造前相似,以减少链条炉内换热(rè)设备的变动,应将燃气燃烧器安装于炉膛侧墙中心下方。对(duì)于煤粉炉(lú),为保持与改造前(qián)炉膛空气动力场(chǎng)特性相似且减少改造工程量,可(kě)利用基原有煤粉燃烧器喷口位置(zhì)安装新的燃(rán)烧(shāo)器。
4.炉膛布置的(de)匹配性
当燃烧器(qì)的类型及位置选定时,应进行(háng)炉膛的匹配计算,主要由四部(bù)分组成(chéng)。
1)排烟量要(yào)与(yǔ)引风机相匹配。燃(rán)煤锅炉引(yǐn)风(fēng)机的排(pái)烟量是按照燃煤产生的烟气配置的。改烧(shāo)燃气后,烟气的密度(dù)及流量发(fā)生变化,应重(chóng)新校验引(yǐn)风(fēng)是否匹配,否则会出现点火困难、尾气温度高度等温题(tí)。
2)炉膛漏风系统要与燃烧器空气(qì)量相匹(pǐ)配。在煤改气过程中,应将漏风系数(shù)在0.1以下。燃煤锅炉的(de)漏风(fēng)主要集中(zhōng)在前煤(méi)斗、排碴口、鼓风机入口处。采(cǎi)用气体燃料(liào)后,应当(dāng)封(fēng)闭,以(yǐ)减少排(pái)烟热(rè)损失和电耗,否则容易造成(chéng)漏风(fēng)。
3)炉膛尺寸要与燃烧器的布置匹配。炉膛布置(zhì)要(yào)考虑单个燃烧(shāo)器(qì)。根(gēn)椐单(dān)个燃烧(shāo)器的火焰长(zhǎng)度和直径(jìng),确定(dìng)燃烧器(qì)之间的距离(lí),以保证火焰(yàn)不(bú)冲刷炉墙、不(bú)相互干扰,并有利于受热面(miàn)匹(pǐ)配(pèi)。
5.燃气锅炉(lú)防爆措施选择
在(zài)燃煤锅炉改造(zào)为燃气锅炉后应(yīng)从以(yǐ)下几方面防(fáng)止炉膛爆炸事故(gù)的(de)发生。
1)必须配有可靠的安全(quán)保护控制(zhì)措施,如自动点火装置、快速切断阀、火焰监视(shì)系统(tǒng)(FSSS)各项连锁保护。
2)对于水管锅炉在炉(lú)膛出烟口位置(或正对(duì)炉膛中心位置(zhì))及烟道上设置防爆门。防爆(bào)门的动作是当(dāng)炉膛或烟道内的混合气体发生爆炸时能自动打开,泄放一定的(de)炉(lú)内压力,以保护炉墙不(bú)受严重破坏。
3)必须(xū)严格(gé)制订和执行安(ān)全操作规(guī)程,特(tè)别是在每次点火启动(dòng)时一定要做吹扫工作,掌握好吹(chuī)扫(sǎo)时间(jiān)。必须保(bǎo)证在风(fēng)门打开后(hòu),根据通风机的流量计算的吹扫风量容(róng)积应大于或(huò)等于3倍炉膛和烟道的容积(jī)量,所(suǒ)需的时间再延迟30S以上(shàng)。在锅炉运行中注意风气比例调(diào)节,防(fáng)止出现脱火、回火现象,保证(zhèng)气体完全燃(rán)烧。
4)燃(rán)气锅炉(lú)燃烧系统(tǒng)应实现自(zì)动化,包括点火、熄火保(bǎo)护、燃烧自动调节、必要的(de)联锁保护以及用(yòng)程序自(zì)动启动。
5)当几台锅炉共用(yòng)一(yī)个(gè)烟道时,每台锅(guō)炉都应设有烟道门,而且每台烟道门应设置(zhì)限位开关。与此(cǐ)同(tóng)时,还必须保(bǎo)证在锅(guō)炉(lú)启动前(qián)打开烟道门后(hòu),锅炉才能投入使用,以防因烟道门未打开,误(wù)操作造成通风(fēng)不畅(chàng)事(shì)故。
燃煤锅(guō)炉与燃气(qì)锅炉不同之处
1.燃(rán)烧方式(shì)
循(xún)环流化床燃煤锅炉是将(jiāng)煤通过破碎设备,经(jīng)皮带(dài)进煤仓,通过给煤机利用播煤风,撒入炉膛;通过循(xún)环灰加热(rè),流(liú)态化燃烧过程。而煤改气后将焦炉(lú)煤气和驰放气混合合(hé)由四(sì)个燃烧器喷入直接燃(rán)烧。
2.燃烧产物
煤主要(yào)是由C、H、O、N、S等(děng)元素和灰分及水分组成,煤(méi)燃烧放出热量后,生成SO2、SO3、NOx灰分(fèn)和水分,而SO2、SO3、NOx由烟气排入大气,污染环境,对人类造成危害(hài)。而焦炉气和(hé)驰放气的主(zhǔ)要成分是CO和H2,经过(guò)燃烧后,主要生成(chéng)CO2和H2O,相对(duì)燃煤锅炉燃气锅(guō)炉的排放SO2、SO3、NOx要少得(dé)多。
3.通风方式
燃煤锅炉一(yī)般采用负压燃烧,基燃烧过程(chéng)是由鼓(gǔ)风机和引(yǐn)风机的配合配合的配合来共同完成,煤在燃烧过程中,需要大(dà)量的空气(qì),而(ér)由于(yú)炉(lú)墙烟道的漏风,过量空(kōng)气系数可达2.1-2.5之(zhī)间。燃气锅炉采用微正压或微负压燃烧,需要的风量小,在燃烧器内(nèi)空(kōng)气能较好的与天然(rán)气预混。微(wēi)正(zhèng)压(yā)燃烧(shāo)没有炉墙和烟道(dào)的(de)漏风因素,运行中(zhōng)烟道(dào)出(chū)口空气系数可(kě)为1.05-1.2。
4.燃料(liào)易爆性
燃(rán)煤(méi)锅(guō)炉燃烧安全(quán),炉膛(táng)不易发生爆炸危(wēi)险。而(ér)燃气(qì)锅炉在爆炸浓度界(jiè)限内,遇到明火就(jiù)会发(fā)生(shēng)爆炸。危险性较大。
5.锅炉自动控制
燃煤锅炉由(yóu)于(yú)受到煤种、料层厚度(dù)、鼓(gǔ)风量、引风量、风煤(méi)配比等原因,要(yào)做到根据负荷来自动调节(jiē)锅炉运行参数的难度大(dà)。而(ér)燃气锅炉所受影响因(yīn)素较少,可根据负荷调(diào)节燃烧(shāo)器阀门大小,容易实现自动控制。
总结
经过煤(méi)改气锅炉的实(shí)际改造,及运行分析。改造(zào)后(hòu)的锅炉工艺指标,燃烧特(tè)性指标均达到设计要求,并能实现(xiàn)使(shǐ)用与监控(kòng)一体化,极大地降低了(le)锅炉潜在的危险性。同时(shí)在减少(shǎo)购买新炉的成本(běn)的基(jī)础上,减(jiǎn)少了气体污染物(wù)的排放。实现了经济效益和环境(jìng)保护的双(shuāng)赢。