在燃(rán)煤锅炉改造为燃气(qì)锅(guō)炉的工作中,应以不变(biàn)动(dòng)锅(guō)炉本体受压元件(jiàn)部分,减少(shǎo)对原有锅炉改(gǎi)动为原则。洛阳燃烧(shāo)器厂家小编下面就(jiù)带你详(xiáng)细了解看(kàn)看吧。
改造过程应着(zhe)重(chóng)从燃气燃烧器(qì)的选择、燃烧器数量的确定、燃烧(shāo)器布置(zhì)、炉膛布置的匹配性(xìng)设(shè)计、选择防爆措施等方面考虑,循序渐进(jìn),既要考虑(lǜ)经济效益,又要从实用性(xìng)出(chū)发。
燃气燃烧器(qì)的选择
在燃煤锅炉改造过程中,首先要选择或设计(jì)合适的燃气燃烧器。常见的(de)燃气燃(rán)烧器按(àn)照空气供给方式可以分为引射式燃烧器、鼓风式燃烧器和自燃(rán)引风式燃烧器三类。引射式燃烧所需的(de)空气由燃气射流吸入,鼓(gǔ)风式燃烧器需(xū)鼓风设备将空气送入燃烧系统(tǒng),自然(rán)引风(fēng)式燃烧器则依靠炉膛中的(de)负压将燃烧(shāo)所需的空气(qì)吸(xī)入燃(rán)烧系统。
1.对于燃烧器(qì)的选择应对(duì)比三种燃烧器的特性结合锅炉原有炉膛的特点(diǎn)进行考(kǎo)虑。
1)燃气燃烧器的安全(quán)程度,也就是要求降(jiàng)低气(qì)体(tǐ)不完全燃烧热损(sǔn)坏。燃烧的完全度主(zhǔ)要与燃气和(hé)空气混合均匀程及空(kōng)气是否充足(zú)有关(guān)。一般在空气量充足(zú)、混合良好的情况(kuàng)下,使(shǐ)气体(tǐ)不完全燃烧(shāo)损失为零并不困难。当燃用高热值燃(rán)气时,气体不完全燃烧损坏不应超过0.5%;燃(rán)用低热值气体时(shí),气体不完全燃烧损坏不应超(chāo)过(guò)1.5%。在采用预(yù)混燃烧器时,容易使不完全燃烧损坏控制(zhì)得(dé)比扩散燃(rán)烧时低一些(xiē)。
2)降低烟气中的过剩空气系数是(shì)降低排烟损坏有效(xiào)措施。排(pái)烟(yān)中(zhōng)的(de)过剩空气量与(yǔ)烟气(qì)通道漏(lòu)入的空气(qì)量之和。对(duì)微正压(yā)运(yùn)行的(de)锅炉,烟气通(tōng)道漏入(rù)的空气(qì)为零,此时主要(yào)过(guò)剩空气(qì)量(liàng)取决(jué)于燃烧时的过剩空气量取决(jué)于(yú)燃烧时的过剩空(kōng)气(qì)量,实际(jì)上在任何(hé)情(qíng)况下(xià),降低燃烧时的过剩空气量(liàng),对提高锅(guō)炉的热效率是有好处的。燃烧器能否保(bǎo)证(zhèng)在尽量低的过(guò)剩(shèng)空(kōng)气系数下运行,是燃烧(shāo)器燃烧性能的重要(yào)指标之(zhī)一。
3)燃烧器的(de)火(huǒ)焰(yàn)特性与炉内换热和锅炉的(de)其他特性密切相关。比如,扩散燃烧时,其(qí)半发(fā)光火焰(yàn)比无焰燃(rán)烧时的火焰辐射能力强,对(duì)炉(lú)内传播有利。燃烧器喷口的气流应有较高的(de)速度和较大射程,以(yǐ)使炉内火焰充满度较好。在利用耐(nài)火材料加强炉内传热时,需要与辐射面相适(shì)应的火焰形状和火焰速度(dù)。
4)充分考虑(lǜ)燃烧速度。因为高速燃(rán)烧是现代中小型锅炉发展的(de)的趋势,它(tā)可以减少(shǎo)燃烧器(qì)和(hé)炉膛的尺寸,是锅炉(lú)小型化的重要措施,也是燃烧器的(de)重要特性指(zhǐ)标。但是,实际生产中,由于中小(xiǎo)型锅炉常(cháng)在负(fù)荷多变的情况下使(shǐ)用,因(yīn)此,要求燃烧(shāo)器有很宽的负荷调节范围。改造(zào)后的(de)燃气锅炉在运行时,应使炉(lú)膛火焰充满度比较好,不形成气(qì)流死角,避免相邻(lín)燃烧(shāo)器的火焰相互干(gàn)扰,同时未燃尽的燃气、空气混合物不应接(jiē)触换热面,以免形成(chéng)气体不完全(quán)燃烧。但高(gāo)温火焰(yàn)要(yào)避免高速(sù)冲刷(shuā)换热面(miàn),以免(miǎn)换(huàn)热面热强度过高使管(guǎn)壁过热。因(yīn)此,在(zài)选择燃烧(shāo)器(qì)时,还要根据不同的燃(rán)气和负荷(hé),近似(sì)估算燃(rán)烧(shāo)火焰(yàn)的长度。
2.燃气燃烧器数量的确定
燃煤锅炉改造中燃气燃烧器的(de)数量可由下式确定:
n=Qgl/Qrq
式中,n为燃气燃(rán)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(gǎi)造中,为防止(zhǐ)多(duō)个燃烧器同时运行时某一个燃烧器(qì)因事故熄火引起(qǐ)爆炸或爆炸(zhà),燃气燃烧器个数一般不(bú)超过4个。为解决锅炉(lú)在低(dī)负荷(hé)时燃气(qì)流量不足出现的熄火、回火(huǒ)问题,可(kě)通过在燃烧器(qì)内(nèi)部加装油枪来适应锅炉低负荷时的变化(huà),同(tóng)时炉膛中应配(pèi)合安(ān)装熄火防爆装(zhuāng)置。
3.燃烧器的布置
1)应(yīng)使(shǐ)火(huǒ)焰处(chù)于炉膛几(jǐ)何中心区域,使火焰(yàn)尽可能充满炉膛,燃(rán)烧(shāo)稳定。
2)火焰居于炉膛的几(jǐ)何中心区域,可使(shǐ)炉膛内热(rè)量得以均匀分(fèn)配,不(bú)会形成局部受热引起应力增大,防止受热(rè)不均,避免(miǎn)锅炉(lú)出(chū)现受热(rè)局(jú)部过热现象。
3)卧式锅炉的炉膛进深较大,燃烧器布置在炉膛的前墙(qiáng)上,保证前烟箱不(bú)会过热。目前,国内(nèi)中(zhōng)小型燃煤锅炉按燃烧方式分为(wéi)层燃烧与室燃烧两(liǎng)种。层燃炉多数为链条(tiáo)炉(lú),其特征是燃(rán)料在固定或缓慢运动着的炉膛实现燃(rán)烧(shāo)。当改(gǎi)造的锅(guō)炉为链条炉时(shí),其前(qián)后(hòu)墙(qiáng)及炉拱的特殊形(xíng)状为(wéi)安装燃烧器带来不便,故应将燃气燃烧器安(ān)装于链(liàn)条炉的(de)南侧。为使改造(zào)后炉(lú)内的热交换(huàn)状况与改造前相(xiàng)似,以减少链(liàn)条炉内换(huàn)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。对于煤粉炉,为(wéi)保持与改造前(qián)炉(lú)膛空气(qì)动力场特(tè)性相似且减少改(gǎi)造(zào)工程(chéng)量,可利(lì)用基原有(yǒu)煤粉燃烧器喷口位(wèi)置安装新的燃烧器。
4.炉膛布置的匹配性
当燃烧器(qì)的类型及位置选定时,应进行炉膛的匹配计算,主要由四部分组(zǔ)成。
1)排烟量要(yào)与引(yǐn)风机相匹配。燃煤锅炉引风机的(de)排烟量是按照燃煤(méi)产生(shēng)的烟气配置的。改烧(shāo)燃气后,烟气的密度及流量(liàng)发生变化,应重新校验引风是(shì)否匹配,否则会出(chū)现点火困难、尾气温度高度(dù)等温题。
2)炉(lú)膛漏风系统要与燃烧器(qì)空气量(liàng)相匹(pǐ)配。在煤改气过程(chéng)中,应将漏风系数在(zài)0.1以下。燃煤锅炉(lú)的漏风主要集中在前煤斗、排(pái)碴口、鼓风机入口处。采用(yòng)气体燃料后,应当封闭,以减少(shǎo)排(pái)烟热损失和电耗(hào),否则容易造成漏风。
3)炉膛尺寸要与(yǔ)燃(rán)烧器的布置匹配。炉(lú)膛布置要考(kǎo)虑单个燃烧(shāo)器。根椐(jū)单个燃烧器的火焰长度和直径,确定(dìng)燃烧器(qì)之间的距离(lí),以保证(zhèng)火焰不冲(chōng)刷(shuā)炉墙、不相互干扰,并有利于(yú)受热面匹(pǐ)配。
5.燃气锅炉防(fáng)爆措(cuò)施(shī)选择
在燃煤锅(guō)炉改造为燃气锅炉后应从以下几方面防止炉膛(táng)爆炸事故的发生。
1)必须配有可靠的安全保护控(kòng)制(zhì)措施,如(rú)自(zì)动点火装置、快速切断阀、火焰监视系统(FSSS)各项连锁保护。
2)对于水管锅炉在炉(lú)膛出烟口(kǒu)位置(或正对(duì)炉膛中(zhōng)心位置(zhì))及(jí)烟道(dào)上设置防爆门。防爆门(mén)的(de)动作是当(dāng)炉膛或烟道(dào)内的混合气体发生爆炸时能自动打(dǎ)开,泄(xiè)放一定的炉内压力,以保护炉墙不受严重破坏。
3)必(bì)须严格制订和执行安全操(cāo)作规程,特(tè)别是在每次(cì)点(diǎn)火启动时一(yī)定要(yào)做吹扫工作(zuò),掌握(wò)好吹扫时间。必须保证在(zài)风门(mén)打(dǎ)开(kāi)后,根据(jù)通风(fēng)机的流量计算的吹扫风量(liàng)容(róng)积应大于或(huò)等于3倍炉膛和烟道的容(róng)积量,所需的时间再延迟30S以上。在锅(guō)炉运(yùn)行(háng)中(zhōng)注意风气比例调节,防止出现脱火、回火(huǒ)现象,保证气体完全燃烧。
4)燃(rán)气锅(guō)炉燃烧系统应实现自动化,包括点火、熄火保护(hù)、燃烧(shāo)自动调节、必要的联锁保护(hù)以及(jí)用程(chéng)序自动(dòng)启(qǐ)动。
5)当几台锅炉(lú)共用一个(gè)烟道时,每台(tái)锅炉都应设有烟道(dào)门,而且每台烟(yān)道门应设置限(xiàn)位开关。与此同时,还必须保(bǎo)证在锅炉启(qǐ)动前打开烟道门后,锅炉才能(néng)投(tóu)入使用,以防因(yīn)烟道门未打开,误(wù)操作造成通风不畅事故(gù)。
燃煤锅(guō)炉(lú)与燃气锅炉不同之处
1.燃(rán)烧方式
循环流化床燃煤锅炉是将(jiāng)煤(méi)通过破碎设备,经皮带(dài)进煤仓,通过给煤机利用播煤风(fēng),撒(sā)入炉(lú)膛;通过(guò)循环灰加热,流态化燃(rán)烧过程。而(ér)煤改气(qì)后将(jiāng)焦(jiāo)炉煤气(qì)和驰放气混合合由四个燃烧器喷入直(zhí)接燃烧。
2.燃烧(shāo)产(chǎn)物
煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组(zǔ)成,煤燃烧(shāo)放出热量后,生成SO2、SO3、NOx灰分和(hé)水分,而SO2、SO3、NOx由烟气排入大(dà)气,污(wū)染(rǎn)环境,对人类造成(chéng)危害。而焦炉气和驰放气(qì)的(de)主要成(chéng)分是CO和(hé)H2,经过燃烧后,主要(yào)生(shēng)成CO2和H2O,相对燃煤锅炉(lú)燃气锅炉的(de)排放SO2、SO3、NOx要少得多。
3.通(tōng)风(fēng)方(fāng)式
燃煤锅炉一般采(cǎi)用负(fù)压燃烧(shāo),基燃烧(shāo)过程(chéng)是由鼓风机和引(yǐn)风机(jī)的配(pèi)合配合的配合来共同完成,煤在燃烧过程中,需要大量的(de)空气,而(ér)由于炉墙烟道的漏风(fēng),过量(liàng)空气系数可达2.1-2.5之间。燃气锅炉采用(yòng)微(wēi)正(zhèng)压(yā)或微负压燃烧,需要的风(fēng)量小,在(zài)燃烧器(qì)内空气能较好的与天然(rán)气预混。微正压燃烧没有炉墙和烟道的漏风因素,运行中烟道出口空气系数可为1.05-1.2。
4.燃料(liào)易爆(bào)性(xìng)
燃煤锅炉燃烧安全,炉膛(táng)不易发(fā)生(shēng)爆(bào)炸危险。而(ér)燃气锅炉在爆(bào)炸浓度界限内,遇到明火就会发生爆炸。危险(xiǎn)性较(jiào)大。
5.锅炉自动(dòng)控制(zhì)
燃(rán)煤锅炉由于受到煤(méi)种(zhǒng)、料层厚(hòu)度、鼓风量、引风量、风煤配比等原因,要做到根据负荷来自动调节锅炉运行参数的(de)难度大(dà)。而燃气锅炉所受影响(xiǎng)因(yīn)素较少,可根据负荷调(diào)节燃烧器阀门大(dà)小(xiǎo),容易实现自动控制。
总(zǒng)结
经过煤改气锅炉的实际(jì)改造,及运(yùn)行分析。改造后的锅炉工艺指(zhǐ)标,燃烧特性指标均达到设计要求,并能实(shí)现使用与监(jiān)控一体化,极大地(dì)降低了锅炉潜在的危(wēi)险性。同时在减少购买新炉的成本的(de)基础上,减少了气体污染物的排放。实现了经(jīng)济(jì)效益和环境保护(hù)的双赢。