论文部分内容阅读
摘 要：我国的主要能源供应以煤炭为主，燃煤锅炉占锅炉总数的83%，其中燃煤工业锅炉更是我国主要的动力设备。但是燃煤锅炉在实际运行中，热效率较低，10t/h燃煤锅炉的热效率一般只有65～70%，能源的浪费程度大，排尘的浓度也比较高，烟气含硫量高，对大气污染严重，主要是对人体健康的危害，随后这种危害也延伸到了工农业生产，气候，天气等。因此，改造锅炉的燃烧方式，选用环保，节能长效的供热方式将是未来长期发展与探讨的方向。
关键词：燃煤锅炉；清洁能源；改造
中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0208-01
天然气是目前世界上最清洁的能源之一，它燃烧充分，产生的灰份、含硫量和含氮量比燃煤低。同时，气体燃料输送、运送更便捷，主要通过管道输送，不仅可以极大的减小劳动强度，改善劳动条件，除铺设天然气运输管道一次投入较大，其后期运输成本、人力投入成本也相对于煤炭的使用成本更低，天然气的广泛应用还能大大地降低运行成本。实践证明，燃气锅炉的热效率高，10t/h燃气锅炉热效率可达到75～80%以上，对大气污染程度比燃煤锅炉的低。由此看来，燃气锅炉就是最好的选择。而且从其他国家来看。发达国家的燃气锅炉占有相当大的比重，俄罗斯占60%，美国占98%，日本占99%，我国越来越多的大中城市制定了相应的强制性法规，限制燃煤锅炉的使用。新的环保法，对产生大气污染的设备要实行监管，严格限定污染物的排放量，实施“碧水蓝天工程”，推荐使用清洁燃料或天然气。
1 燃煤锅炉和燃气锅炉适用性分析
近年全国大范围以燃气锅炉取缔燃煤锅炉，在环境保护的角度上取得了较大的成效，但2017年冬季供暖全国出现气荒，出现用气难，燃气成本增加，甚至出现了短暂停气现象，对全面推广煤改气项目的未来与发展应该引起我们的深思，并不是所有地区都适用煤改气。应根据地区对使用燃煤及天然气原料价格，人力成本等多方面进行综合比较，选用综合成本较低的供热方式。对于适合燃气锅炉运营的区域可推广应用。
2 燃煤锅炉与燃气锅炉的不同
两者的不同，有以下几个方面：①燃烧方式：燃煤锅炉是将煤破碎后，经皮带进煤仓，通过给煤机利用播煤风，撒入炉膛；通过循环灰加热，流态化燃烧过程。而燃气锅炉燃烧方式主要有扩散燃烧、预混燃烧、无焰燃烧三种燃烧方式。②燃烧产物：煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组成，燃烧后，生成SO2、SO3、NOx灰分和水分，而SO2、SO3、NOx由烟气排入大气，严重污染环境。而燃气的主要成分是CO和H2，经过燃烧后，主要生成CO2和H2O，相对燃煤锅炉，燃气锅炉的排放SO2、SO3、NOx要少得多。③燃料易爆性：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界限内，遇到明火就会发生爆炸，危险性较大。
3 燃煤锅炉的运行情况与改造技术分析
燃煤锅炉所出现的几个问题：燃煤锅炉热效率偏低，仅为65～70%。燃煤产生的烟尘和SO2经处理后虽能做到达标排放，但仍对环境造成影响。炉内热交换器能力下降，不能满足生产生活用汽的需要。因此，在燃煤锅炉改造为燃气锅炉的工作中，应以不变动锅炉本体受压元件部分，减少对原有锅炉改动为原则。改造过程应着重从燃气燃烧器的选择、燃烧器数量的确定、燃烧器布置、炉膛布置的匹配性设计、防爆措施等方面考虑，既考虑经济效益，又要从实用性出发。
4 将燃煤转化为燃气所需遵守的原则
4.1 环保先进，兼顾长远
设计方案要体现环保、先进、合理、适用为原则，既做到布局合理、功能完善、设施先进，又满足发展使用要求。做到远近结合，以近期为主。
4.2 基础设施利旧，保证良好供热
合理利用原有建筑、构筑物、设备和管线，立足于现有基础条件，充分利用好配套设施，保证水、气、电等供应设施齐全，内外道路畅通，以提供良好的供热条件。
4.3 经济适用，适度超前
以滿足现如今中国的生产、生活需要为原则，与企业的经济发展水平相适应，坚持以经济适用为主，力求工程设计先进，超前性和实用性相结合。
4.4 改造方案
①要根据不同的炉型确定不同的改造方案。②燃煤锅炉改造的关键环节：a.拆除原燃煤锅炉的出渣机、上煤斗、上煤机、链条炉排、变速箱等。b.通过计算，确定炉膛的几何尺寸，炉膛火焰中心位置。c.装设防爆门。d.对锅炉本体进行1.5倍工作压力的水压试验。③在改造施工中不论炉型都应注意以下问题：应保障烟气流动通畅，有良好的充满度且应避免出现死角和死区。燃烧器应设置在炉膛中心高度位置，且有足够的燃烧空间和长度。由于天然气在炉膛中燃烧反应强烈、热强度高，对于裸露在炉膛内的锅筒底部应进行绝热处理，对于火管锅炉的管板入口处烟温应控制在≤6000C，以防止发生管板裂纹。④各种水管、水火管锅炉的炉墙基本用耐火砖砌筑，外加保温材料和护板。在“煤改气”时应注意炉墙严密性，尽量减少原有炉门、检查门等，可用耐火材料砌堵，防止喷出火焰伤人或向炉内漏入过多的冷空气，影响锅炉效率，对于必须保留的看火孔也应采用封闭式看火孔。
如今中国的燃气能源形势已经变得日益严峻，至于如何合理地节约使用现有能源迫在眉睫。通过将燃煤锅炉改为燃气锅炉，解决了生产中能源消耗量高、污染物排放量大、技术质量指标控制精度低等问题。通过调整能源消费结构，降低能源消耗，减少污染物的排放量，从所列举的节能措施，可以看出使用燃气锅炉房节能系统还有很多工作要做。如能普遍采用燃气供热节能系统，将会带来可观的经济效益和社会效益，具有很好的推广前景。
参考文献
[1]尚 磊，赵 强.燃煤工业锅炉燃气改造分析.太原科技，2009（1）.
[2]冯骏凯，沈幼庭，主编.锅炉原理及计算.科学出版社，1992.
[3]工业锅炉安全技术基础上海市劳动局锅炉安全监察处编著.中小型燃气锅炉房.中国建筑工业出版社，1988.
[4]贾振航，姚 伟，高 红.企业节能技术[M].北京：化学工业出版社，2006：8～10.
收稿日期：2018-4-23
关键词：燃煤锅炉；清洁能源；改造
中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0208-01
天然气是目前世界上最清洁的能源之一，它燃烧充分，产生的灰份、含硫量和含氮量比燃煤低。同时，气体燃料输送、运送更便捷，主要通过管道输送，不仅可以极大的减小劳动强度，改善劳动条件，除铺设天然气运输管道一次投入较大，其后期运输成本、人力投入成本也相对于煤炭的使用成本更低，天然气的广泛应用还能大大地降低运行成本。实践证明，燃气锅炉的热效率高，10t/h燃气锅炉热效率可达到75～80%以上，对大气污染程度比燃煤锅炉的低。由此看来，燃气锅炉就是最好的选择。而且从其他国家来看。发达国家的燃气锅炉占有相当大的比重，俄罗斯占60%，美国占98%，日本占99%，我国越来越多的大中城市制定了相应的强制性法规，限制燃煤锅炉的使用。新的环保法，对产生大气污染的设备要实行监管，严格限定污染物的排放量，实施“碧水蓝天工程”，推荐使用清洁燃料或天然气。
1 燃煤锅炉和燃气锅炉适用性分析
近年全国大范围以燃气锅炉取缔燃煤锅炉，在环境保护的角度上取得了较大的成效，但2017年冬季供暖全国出现气荒，出现用气难，燃气成本增加，甚至出现了短暂停气现象，对全面推广煤改气项目的未来与发展应该引起我们的深思，并不是所有地区都适用煤改气。应根据地区对使用燃煤及天然气原料价格，人力成本等多方面进行综合比较，选用综合成本较低的供热方式。对于适合燃气锅炉运营的区域可推广应用。
2 燃煤锅炉与燃气锅炉的不同
两者的不同，有以下几个方面：①燃烧方式：燃煤锅炉是将煤破碎后，经皮带进煤仓，通过给煤机利用播煤风，撒入炉膛；通过循环灰加热，流态化燃烧过程。而燃气锅炉燃烧方式主要有扩散燃烧、预混燃烧、无焰燃烧三种燃烧方式。②燃烧产物：煤主要是由C、H、O、N、S等元素和灰分及水分组成，燃烧后，生成SO2、SO3、NOx灰分和水分，而SO2、SO3、NOx由烟气排入大气，严重污染环境。而燃气的主要成分是CO和H2，经过燃烧后，主要生成CO2和H2O，相对燃煤锅炉，燃气锅炉的排放SO2、SO3、NOx要少得多。③燃料易爆性：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界限内，遇到明火就会发生爆炸，危险性较大。
3 燃煤锅炉的运行情况与改造技术分析
燃煤锅炉所出现的几个问题：燃煤锅炉热效率偏低，仅为65～70%。燃煤产生的烟尘和SO2经处理后虽能做到达标排放，但仍对环境造成影响。炉内热交换器能力下降，不能满足生产生活用汽的需要。因此，在燃煤锅炉改造为燃气锅炉的工作中，应以不变动锅炉本体受压元件部分，减少对原有锅炉改动为原则。改造过程应着重从燃气燃烧器的选择、燃烧器数量的确定、燃烧器布置、炉膛布置的匹配性设计、防爆措施等方面考虑，既考虑经济效益，又要从实用性出发。
4 将燃煤转化为燃气所需遵守的原则
4.1 环保先进，兼顾长远
设计方案要体现环保、先进、合理、适用为原则，既做到布局合理、功能完善、设施先进，又满足发展使用要求。做到远近结合，以近期为主。
4.2 基础设施利旧，保证良好供热
合理利用原有建筑、构筑物、设备和管线，立足于现有基础条件，充分利用好配套设施，保证水、气、电等供应设施齐全，内外道路畅通，以提供良好的供热条件。
4.3 经济适用，适度超前
以滿足现如今中国的生产、生活需要为原则，与企业的经济发展水平相适应，坚持以经济适用为主，力求工程设计先进，超前性和实用性相结合。
4.4 改造方案
①要根据不同的炉型确定不同的改造方案。②燃煤锅炉改造的关键环节：a.拆除原燃煤锅炉的出渣机、上煤斗、上煤机、链条炉排、变速箱等。b.通过计算，确定炉膛的几何尺寸，炉膛火焰中心位置。c.装设防爆门。d.对锅炉本体进行1.5倍工作压力的水压试验。③在改造施工中不论炉型都应注意以下问题：应保障烟气流动通畅，有良好的充满度且应避免出现死角和死区。燃烧器应设置在炉膛中心高度位置，且有足够的燃烧空间和长度。由于天然气在炉膛中燃烧反应强烈、热强度高，对于裸露在炉膛内的锅筒底部应进行绝热处理，对于火管锅炉的管板入口处烟温应控制在≤6000C，以防止发生管板裂纹。④各种水管、水火管锅炉的炉墙基本用耐火砖砌筑，外加保温材料和护板。在“煤改气”时应注意炉墙严密性，尽量减少原有炉门、检查门等，可用耐火材料砌堵，防止喷出火焰伤人或向炉内漏入过多的冷空气，影响锅炉效率，对于必须保留的看火孔也应采用封闭式看火孔。
如今中国的燃气能源形势已经变得日益严峻，至于如何合理地节约使用现有能源迫在眉睫。通过将燃煤锅炉改为燃气锅炉，解决了生产中能源消耗量高、污染物排放量大、技术质量指标控制精度低等问题。通过调整能源消费结构，降低能源消耗，减少污染物的排放量，从所列举的节能措施，可以看出使用燃气锅炉房节能系统还有很多工作要做。如能普遍采用燃气供热节能系统，将会带来可观的经济效益和社会效益，具有很好的推广前景。
参考文献
[1]尚 磊，赵 强.燃煤工业锅炉燃气改造分析.太原科技，2009（1）.
[2]冯骏凯，沈幼庭，主编.锅炉原理及计算.科学出版社，1992.
[3]工业锅炉安全技术基础上海市劳动局锅炉安全监察处编著.中小型燃气锅炉房.中国建筑工业出版社，1988.
[4]贾振航，姚 伟，高 红.企业节能技术[M].北京：化学工业出版社，2006：8～10.
收稿日期：2018-4-23